Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Классификация систем управления трансмиссией

 

По уровню автоматизации управления трансмиссией могут быть разделены полуавтоматические, которые автоматизируют управление не всей трансмиссией, а отдельными ее узлами, и автоматические, управляемые без участия водителя.

Автоматизации управления подверглись все основные узлы трансмиссии: сцепление, коробка передач (КП), главная передача с дифферциалом, раздаточная коробка.

Однако наибольшее распространение получили автоматические трансмиссии (АКП), в основе которых автоматические коробки передач.

Можно выделить три класса автоматических трансмиссий автомобилей: автоматические коробки передач на базе гидротрансформатора (ZF Ecomat), механические коробки передач с электронным управлением (Step-tronic, SensoDrive), вариаторные АКП (Continuosly variable transmission (CVT)).

 

В настоящее время практически все автомобили с автоматическими коробками передач выпускаются с электронными системами управления.

В общем случае электрическую часть системы управления трансмиссией можно разделить на три части: измерительную (датчики), анализирующую (блок управления) и исполнительную (соленоиды).

Элементы измерительной части системы управления:

• датчик положения селектора режимов;

• датчик положения дроссельной заслонки;

• датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя;

• датчик температуры ATF;

• датчик частоты вращения выходного вала коробки передач;

• датчик частоты вращения турбинного колеса гидротрансформатора;

• датчик скорости автомобиля;

• датчик принудительного понижения передачи;

• выключатель повышающей передачи;

• переключатель режимов работы коробки передач;

• датчик использования тормозов;

• датчики давления.

 

Анализирующая часть системы управления выполняет следующие функции:

• определение моментов переключения;

• управление качеством переключения передач;

• управление величиной давления в основной магистрали;

• управление блокировочной муфтой гидротрансформатора;

• контроль над работой трансмиссии;

• диагностика неисправностей.

 

К исполнительной части системы управления относятся соленоиды:

• соленоиды переключения;

• соленоид управления блокировочной муфтой гидротрансформатора;

• соленоид регулятора давления в основной магистрали;

• прочие соленоиды.

 

В электронный блок управления (он же - ЭБУ, контроллер, компьютер) поступают сигналы от датчиков. Сигналы обрабатываются и анализируются в соответствие с программой блока и алгоритмами. На основании результатов сравнительного анализа сигналов, поступивших от датчиков с данными, хранящимися в памяти устройства, блок формирует соответствующие управляющие сигналы, поступающие к исполнительным элементам системы (соленоидам). Соленоиды преобразовывают поступающие к ним электрические сигналы в механическое перемещение гидравлического клапана.

Принцип работы блоков управления трансмиссией, равно как и двигателем, примерно одинаков, что обусловливает объединение их процессоров в один корпус.

Следует особо отметить, что процессор управления двигателем всегда имеет приоритет над процессором управления трансмиссией. Кроме того, блок управления трансмиссией использует в своей работе сигналы некоторых датчиков, относящихся к системе управления двигателем, например, датчика положения дроссельной заслонки, датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя и др. Как правило, эти сигналы поступаю сначала в блок управления двигателем и только потом, в блок управления трансмиссией.

ЭБУ содержит набор программ управления, которые определяют его функциональное назначение. Программы состоят из отдельных блоков. Блоки содержат математические и логические инструкции по обработке данных и выработке управляющих команд и иные данные, например, относящиеся к характеристикам транспортного средства, как то: модель двигателя и его характеристики, передаточное отношение главной передачи и др. Математические зависимости и константы записываются в память блока управления в виде матриц.

 

Гидротрансформаторные автоматические трансмиссии

Применяемые в таких АКП планетарные коробки передач получили свое название за шестерни-сателлиты, вращающиеся вокруг центральной (солнечной) шестерни, подобно планетам. Рассказ о принципе работы таких систем занял бы слишком много места. Скажем лишь, что их использование в автоматической трансмиссии обусловлено крайней простотой изменения передаточного отношения: достаточно лишь притормозить тот или иной вращающийся элемент или соединить их между собой посредством специальной фрикционной муфты. Эти процессы относительно легко поддаются автоматизации.

Но просто переключать шестерни недостаточно: автомобиль не должен разгоняться рывками. Поэтому такая коробка всегда дополняется гидротрансформатором - он плавно изменяет соотношение между скоростями вращения входного и выходного валов (а также между крутящим моментом на входе и на выходе) в довольно узком диапазоне (обычно от 1:1 до 1:2,3).

Принцип работы гидротрансформатора был впервые применен в 1905 году Германом Фёттингером в судовом машиностроении. Именно по этой причине гидротрансформатор зачастую называют трансформатором Фёттингера. На автомобилях гидротрансформатор впервые появился в 1948 году. Фирма Buick использовала его при разработке трансмиссии с автоматической коробкой передач Dynaflow

Недостатком гидропередачи является рассогласование частот вращения насосного и турбинного колес, так называемое - скольжение гидропередачи, имеющее место при любом режиме работы трансмиссии. Минимальная величина скольжения составляет примерно 3% и приводит к снижению КПД гидропередачи. Так как, при движении автомобиля с постоянной скоростью наличие гидротрансформатора в трансмиссии не является необходимым, как это требуется на режимах разгона и торможения, в современных коробках применяют механизм блокировки гидротрансформатора.

* Впервые блокировку гидротрансформатора стала использовать фирма «Chrysler» в 1978 году.

Для блокировки гидротрансформатора чаще всего используется блокировочная муфта, которая позволяет жёстко соединить между собой насосное и турбинное колесо. Это приводит к тому, что гидротрансформатор выключается из силового протока, а двигатель напрямую соединяется с ведущим валом коробки передач. Конструкция гидротрансформатора с блокировочной муфтой показана на рисунке

Ступица поршня блокировочной муфты шлицами соединяется со ступицей турбинного колеса. Между поршнем муфты и ступицей расположены пружины, играющие роль демпфера крутильных колебаний. В процессе блокировки гидротрансформатора поршень совершает колебания относительно ступицы, деформируя пружины, которые поглощают энергию возбуждаемых двигателем крутильных колебаний. Крутящий момент двигателя при этом проходит через пружинный демпфер и попадает на ведущий вал АКП. К внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора или поршня диска приклеивается фрикционная накладка. Для обеспечения выключенного состояния блокировочной муфты трансмиссионная жидкость из системы гидротрансформатора принудительно подается в пространство между поршнем муфты и корпусом, потом поступает в рабочую полость, а из рабочей полости отводится в систему охлаждения. Для блокировки гидротрансформатора клапан управления переключает контур, и трансмиссионная жидкость подается к поршню муфты с противоположной стороны. Под действием давления жидкости поршень перемещается и прижимается к корпусу гидротрансформатора. Таким образом, турбинное колесо жёстко соединяется с валом двигателя, и гидротрансформатор становится заблокированным.

Планетарная передача состоит из 2 – 4 планетарных редукторов. Редукторы соединены между собой посредством муфт. Принцип работы передачи рассмотрим на примере одного планетарного редуктора.

Имеют распространение следующие типы автоматических коробок передач, получивших название по фамилии конструктора:

Коробка передач Уилсона состоит из трёх планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора и коронная шестерня третьего редуктора – постоянно соединены между собой. Кроме того, постоянно соединены друг с другом солнечные шестерни второго и третьего планетарных редукторов. Передачи переднего хода приводятся в действие двойной солнечной шестерней.

Коробка передач Симпсона состоит из двух планетарных редукторов с общей солнечной шестерней. Водило планетарной передачи одного редуктора, коронная шестерня другого и входной вал постоянно соединены между собой. Передачи переднего хода приводятся в действие посредством коронных шестерен.

Для управления, как правило, используются две блокировочные муфты, два ленточных тормоза и обгонная муфта.

Данная конструкция имеет применение на 3-ступенчатых АКП и позволяет реализовать следующие режимы: нейтральную передачу; две понижающие передачи; прямую передачу и передачу заднего хода.

Коробка передач Равинье состоит из двух планетарных редукторов, имеющих одно общее водило. На водиле установлены две группы сателлитов: 1) короткие сателлиты большого диаметра, находящиеся в зацеплении с малой солнечной шестерней и 2) длинные сателлиты малого диаметра, находящиеся в зацеплении с большой солнечной шестерней и короткими сателлитами. В коробке имеется только одна коронная шестерня, которая находится в зацеплении с короткими сателлитами и через которую осуществляется отбор мощности.

Для управления используются две блокировочные муфты, два тормоза и одна обгонная муфта. Конструкция коробки передач Равинье позволяет реализовать четыре передачи переднего хода и одну передачу заднего хода.

Для получения жёсткой кинематической связи между ведущим и ведомым валом в планетарных механизмах необходимо включать определенные комбинации элементов управления, в качестве которых в автоматических коробках передач используются ленточные и дисковые фрикционные элементы или обгонные муфты.

Обгонные муфты относятся к автоматическим элементам управления и не требуют никаких приводов управления ими.

Управление ленточными и дисковыми тормозами в АКП осуществляется с помощью гидравлики. Гидравлический привод представляет собой устройство, состоящее из насоса, одного или нескольких клапанов и гидроцилиндра или бустера гидропривода.

Отметим здесь же характерные недостатки этой классической конструкции: большие потери мощности (а значит, перерасход топлива и потеря динамики), дороговизна, сложность и громоздкость. Что касается надежности, то в современных коробках-автоматах эта проблема решена и ресурс при надлежащем обслуживании достигает сотен тысяч километров.

В современных АКП число ступеней увеличилось до пяти, что, разумеется, гораздо лучше с точки зрения согласования работы двигателя с условиями движения и влияния этого фактора на динамические характеристики автомобиля и ресурс силового агрегата.

Системы управления автоматических коробок передач, в которых применяется только гидравлика, вытесняются системами, в которых сочетаются элементы электроники и гидравлики (гидравлический привод сохраняется только применительно к фрикционам). К преимуществам применения электроники относятся: возможность устанавливать несколько различных программ переключения передач, большая плавность включения передачи, гибкость и приспосабливаемость к различным типам автомобилей, применение упрощенных гидравлических цепей управления и механизмов свободного хода. Измерительные преобразователи системы определяют нагрузку, положение рычага переключения передач, положение переключателя программ и режима «kick-down», а также частоту вращения вала двигателя и ведомого вала коробки передач. Блок управления обрабатывает эти данные в соответствии с установленной программой и вырабатывает сигналы управления коробкой передач. Электродинамические преобразователи образуют связь между электронными и гидравлическими цепями, в то время как соленоидные клапаны приводят в действие фрикционы. Используются аналоговые или цифровые регуляторы давления.

Интеллектуальные программы переключения передач оптимизируют управление автомобилем, пополняя стандартные данные управления коробкой передач вспомогательными параметрами, такими, как продольное и поперечное ускорение и скорость перемещения педалей тормоза и подачи топлива. Сложная программа управления позволяет выбирать соответствующую передачу как для текущих условий движения автомобиля, так и для стиля управления.

Широкое распространение получили концепции, в которых сочетаются высокий уровень «интеллектуальных» (универсальных) программ переключения передач со средствами активной адаптации к индивидуальному управлению автомобилем.

Однако этому виду трансмиссий присущи всегда внутренние потери энергии в гидротрансформаторе. Из-за этого автомобиль с гидромеханической трансмиссией расходует на 0,5-1,5 л/100 км топлива больше, чем его аналог, оснащенный обычной механической коробкой, что и стало одной из причин, побудивших конструкторов искать классическому АКП альтернативу.

 

 

2 Механические коробки передач с электронным управлением

 

Такие трансмиссии получили название полуавтоматических [1, 27]. Поскольку в отличие от спортивных машин сервопривод на обычных автомобилях настроен не на быстродействие, а на плавное включение, и, разумеется, исключает ошибки водителя, увеличивается срок службы сцепления. В этом состоит главное достоинство полуавтоматической трансмиссии, но это же делает ее малопригодной для спортивной езды.

Как с помощью сервоприводов вводить в зацепление необходимые пары шестерен после работ по автоматизации сцепления - проблемой уже не являлось. Рычаг переключения при этом может оставаться привычным на вид, но на самом деле превращается в джойстик, перемещение которого служит лишь сигналом машине о намерениях водителя.

Окончательно стали автоматическими трансмиссии с обычными коробками лишь после того, как обзавелись электронным «мозгом», которому были доступны данные о режиме работы двигателя, скорости автомобиля, нагрузке и другая полезная информация, позволяющая точно определять, когда следует переключать передачи вообще без вмешательства водителя. Чтобы потребителю было легче ориентироваться среди типов автоматических трансмиссий, для механических «автоматов» придумали новый термин - роботизированные коробки передач,

Роботизированные коробки сохранили экономичность обычной «механики» в плане влияния на расход топлива, но при этом утратили главное ее достоинство - простоту устройства, а с ней - низкую себестоимость изготовления, обслуживания и ремонта.

Аналогичные АКП производят многие ведущие автопроизводители: Audi, BMW, Ford и другие. Так на "Ауди-ТТ 3,2 Кваттро" устанавливается коробка передач DSG (Directschaltgetriebe - коробка прямого включения [27]), установленная, объединяет достоинства автоматики и механической шестиступенчатой КП.

 

3 Вариаторные автоматические коробки передач

 

Первый вариатор в автомобиле применила голландская фирма «DAF». В 1958 году она разработала CVT, получившую название «Variomatic». Новая трансмиссия была автоматической и исполняла одновременно функции бесступенчатой коробки передач и дифференциала, поэтому в ней использовались две пары шкивов и два клиновых ремня [29].

Ван Доорн усовершенствовал конструкцию клиноременного вариатора, заменив резиновый ремень стальным, состоящим из набора отдельных пластин специальной формы. Принципиальным отличием этой конструкции является то, что такой ремень может передавать не только тяговые, но и толкающие усилия. Ван Доорн использовал свою разработку в конструкции трансмиссии Transmatic, которая могла передавать крутящие моменты величиной до 150 Н•м. Трансмиссии с вариаторами не имеют нейтральной передачи, и поэтому при остановке автомобиля необходимо отсоединять двигатель от трансмиссии с помощью какого-либо устройства В трансмиссиях Variomatic и Transmatic для этой цели использовалось центробежное сцепление, которое автоматически выключалось и включалось. Троганье с места и остановка автомобилей с этими трансмиссиями сопровождались резкими рывками.

Компания Honda разработала свою собственную конструкцию вариатора со стальным ремнем и шкивами. Для троганья с места и остановки используется многодисковое, мокрое сцепление, управляемое компьютером. Эта трансмиссия устанавливается на автомобиль среднего класса Civic, приводимый в движение 1,6-литровым двигателем, развивающим максимальный крутящий момент 140 Н.м. Среди особенностей трансмиссии следует отметить компьютерный контроль (от электронной системы управления), давления для управления положением половин обоих шкивов вариатора. Эта система обеспечивает оптимальное давление без чрезмерного его увеличения. Слишком сильное «сжатие» снижает механическую эффективность, а также приводит к преждевременному износу ремня и увеличению шумности работы. Программирование вариатора на автомобиле Civic обеспечило хорошее соотношение с режимами экономичной работы двигателя, и это привело к повышению топливной экономичности автомобиля с вариатором при испытаниях в городском цикле движения, на 15 % по сравнению с топливной экономичностью автомобиля с обычной четырехступенчатой автоматической коробкой передач.

В 1995г. Немецкая компания ZF продемонстрировала автоматическую коробку передач с клиноременным вариатором

 

В клиноременном вариаторе имеются два разрезных шкива, напоминающих тарелки, повернутые донышками друг к другу. Поскольку половинки шкивов сдвигаются и раздвигаются, изменяются диаметры обкатки ремня, а с ними - передаточное отношение.Потери на трение не намного выше, чем в обычных механических коробках, передачи изменяются плавно, никаких ступеней, что позволяет идеально согласовывать динамику автомобиля с режимами работы двигателя. Другими словами, обладая всеми достоинствами автоматических трансмиссий, вариаторы в отличие от «гидроавтоматов» способны обеспечить топливную экономичность, а также более высокую плавность хода и снижение износа деталей двигателя. Для любителей самостоятельно перебирать передачи можно предусмотреть ряд фиксированных передаточных отношений, включаемых вручную.

Однако при таком числе достоинств есть у вариаторов серьезный недостаток. Не приспособлены они для работы с большими крутящими моментами, поэтому используются в основном на малолитражных автомобилях. Хотя было доказано, что вариатору по силам передавать крутящий момент порядка 280-300 Нм, а значит надежно работать в паре с двигателями объемом до 3 л, но технологические ухищрения, на которые при этом пришлось пойти, лишили вариатор преимущества в низкой стоимости. Поэтому увеличение автопроизводителей, желающих заменить «гидроавтомат» вариатором на моделях с двигателями серьезного литража, сейчас не наблюдается.

Прорыв принесла технология конца двадцатого века: наборный «ремень», состоящий из стальной ленты и стальных же трапецеидальных сегментов, нанизанных на нее, рисунок 5.4. Система получила название CVT (Continous Variable Transmission - бесступенчато варьируемая трансмиссия). Ныне она завоевывает позиции во все более тяжелых классах автомобилей с мощными двигателями, рисунок 5.3

Надо сказать, что вариатор - это не только вариаторный узел, но еще ряд систем и исполнительных механизмов. К примеру, клапанное устройство, управляющее сдвижением-раздвижением шкивов. Процессор вариатора, получая команду от процессора двигателя, передает ее на соленоиды клапанного механизма, сообщая им тем самым, что шкивы необходимо установить в такое-то положение. Открываются клапаны, давление либо падает, либо повышается, шкивы передвигаются, передаточное отношение меняется.

Фирма Nissan в своей трансмиссии CVT-6 использовал стандартный гидротрансформатор. Honda ради разъединения двигателя и коробки пошла более изощренным путем. Ею в фирменной трансмиссии MultiMatic применяется так называемый startclutch - пакет фрикционов, работающий в масляной ванне. Интересной особенностью этого узла является то, что диски не сцепляются как их аналоги в АКП, а должны пробуксовывать для обеспечения плавного троганья. Естественно, и «мокрые» фрикционы, и гидротрансформатор тоже управляются электроникой. Педаль газа, кстати, также полностью «виртуальная», без непосредственной связи с дроссельной заслонкой.

Сейчас уже выпускаются секвентальные вариаторы, в которых ручной режим предусматривает жесткую блокировку вариаторного узла на определенном передаточном числе. MultiMatic фирмы Honda имеет пару дополнительных режимов - спортивный и экономичный, так же перенастраивающих работу шкивов. Что касается механической части, то она максимально проста - в довесок к устройствам для троганья с места и шкивам существует однорядный планетарный редуктор со своими фрикционами, задача которого обеспечивать смену направления движения.

В общем, отметим, что конструкция бесступенчатой трансмиссии достаточно проста, а характеристики по сравнению с АКП на базе гидротрансформатора и механической КП с автоматическим управлением, более оптимальны. Так, разгон автомобиля с вариатором занимает меньше времени, чем с «механикой» при практически таком же расходе топлива. При всем его совершенстве есть у него одна негативная черта, списывающая в тяжелых условиях работы все положительные качества бесступенчатой трансмиссии на нет. А именно в небольшом ресурсе основного вариаторного узла. Ведь контактная пара, состоящая из наборного металлического ремня и шкива, работает в крайне тяжелых условиях. Две металлические детали, соприкасаясь друг с другом, должны не проскальзывать, но передавать вращение, крутящий момент. Тут, как и в случае с фрикционными дисками «автомата», особая роль возлагается на жидкость, которая обязана обладать еще более противоречивыми качествами, нежели та, что применяется в «классической» АКП. Если в последней ATF, смазывая планетарный редуктор и обеспечивая передачу давления, должна к тому же не препятствовать качественному зацеплению фрикционов, то в CVT рабочая жидкость, опять же выполняя роль масла, выполняет функцию материала, повышающего коэффициент трения. Иными словами, та масляная пленка, состоящая буквально из молекул, что присутствует между ремнем и шкивом, и смазывать обязана, и момент через себя пропускать. Существует специальная жидкость, так и называющаяся CVT-fluide (жидкость для АКП CVT). Ресурс производители отмерили своим агрегатам не маленький - по различным данным, он составляет от 150 до 200 тыс. км

Перспективы развития

 

Оценивая перспективы развития различных типов трансмиссий, можно однозначно заявить, что будущее за «роботами». Да, роботизированные коробки достаточно сложно устроены и пока весьма дорогие для внедрения. Все предпосылки будущей массовости они имеют, а значит, эти недостатки вскоре будут доработаны. Вариаторы тоже не будем спешить списывать со счетов. Они очень популярны в Америке и Азии, а эти рынки весьма крупные. Единственным типом коробок, которые явно «отходят», являются гидротрансформаторные АКПП. В условиях ограниченности ресурсов излишняя «прожорливость» делает их нерентабельными. Если учесть, что и технически гидрокоробки явно проигрывают своим конкурентам, то предполагать можно только их постепенный сход с рынка. Автогиганты будут серьезно сокращать количество таких трансмиссий, полностью отказываясь от их использования

АКП Типтроник могла работать в двух режимах: режиме полного автомата и режиме ручного управления. Для второго режима была предложена схема, при которой водитель не просто ограничивает АКП использованием некоторого диапазона передач (например, не выше третьей), а сам лично в любой произвольный момент времени решает какая конкретная передача должна быть включена, наподобие как это делается при езде на МКП.

В КПП Steptronic рычаг передвигается вперед и назад по двум параллельным секторам. В правом секторе Steptronic, в отличие от простой АКПП не имеет позиций «1» «2» и «3» ограничивающих переключение. Там расположены четыре положения P (parking, стоянка), R (задний ход), N (нейтраль) и D (drive, движение). В этом секторе также имеется положение «M/S» (Manual/Sport) это положение активирует «спортивный» режим переключения АКПП. В этом режиме АКПП будет удерживать передачу до достижения максимальных оборотов двигателя и только после достижения повысит передачу. Как только рычаг КПП оказывается в положении M/S, он «превращается» в джойстик. Если толкнуть его вверх, то включится высшая передача, а сам джойстик вернется в исходное серединное положение; если толкнуть вниз — включится пониженная передача. Таким образом, суть системы Steptronic в быстром переключении передач, сравнимом с обычной МКПП.

 

Системы распределения крутящего момента

В общем распределение момента между осями в условиях, когда ни одно из колес не проскальзывает, остается постоянным у всех автомобилей с полным приводом. Для автомобилей с постоянным полным приводом наиболее распространенным отношением является 50:50, хотя бывают и другие соотношения. Вторая пропорция обычно применяется на автомобилях, которые изначально были заднеприводными, в то время, как первая - на автомобилях изначально переднеприводные.

Блокировка дифференциалов является основным камнем преткновения в технологии полного привода, поскольку оказывает огромное влияние на поведение автомобиля на дороге. Если рассмотреть простейший пример AWD (All Wheel Drive) с тремя «свободными» дифференциалами, то становится ясно, что автомобиль может быть обездвижен при потере сцепления хотя бы одного из четырех колес. Особенностью простого "свободного" дифференциала является то, что он перераспределяет мощность в пользу оси, имеющей меньшее сопротивление.При этом полноприводной автомобиль имеет вдвое больше шансов потерять сцепление одного ведущего колеса с дорогой, чем автомобиль с приводом на одну ось. А поскольку использование полноприводного автомобиля предполагает более частую езду в плохих дорожных условиях для него становится очень важным наличие какой-либо блокировки дифференциалов. Все автомобили с постоянным полным приводом, предлагающиеся на рынке сегодня, такую блокировку имеют.

Наиболее совершенные конструкции имеют электронную блокировку дифференциалов, получившую обозначение EDS (Elektronische Differentialsperre) [29].

Являясь дополнением к элементам антиблокировочной системы тормозов (ABS), EDS уменьшает передачу крутящего момента двигателя при неблагоприятных условиях движения, особенно на подъемах и при ускорениях автомобиля, устраняя пробуксовку одного из ведущих колес. Благодаря механической блокировке дифференциала достигается улучшение передачи крутящего момента, так как при этом сторона с большим значением коэффициента трения может передавать больший крутящий момент.

Электронный блок управления получает информацию от датчиков ABS о скорости вращения ведущих колес и постоянно сравнивает их. При наличии разности числа оборотов свыше примерно 110 мин" EDS включается автоматически и уменьшает передачу крутящего момента на пробуксовывающее колесо до тех пор, пока оно не будет иметь примерно ту же скорость, что и не буксующие колеса. Благодаря такому управлению достигается то, что к колесу с лучшими условиями сцепления с дорогой передается увеличенный крутящий момент. EDS автоматически отключается при скорости движения автомобиля выше 40 км/ч, а также при прохождении поворотов и при перегревании тормозов.

Компания «Хонда» объявила о начале производства устройства SH-AWD (Super Handling All-Wheel Drive system - полноприводная система с продвинутой управляемостью) [27].

В отличие от всех известных ныне схем, SH-AWD позволяет распределять крутящий момент не только между задней и передней осями, но и между левым и правым колесами. Без сомнения, эта особенность открывает новую эру в конструировании трансмиссий. Ведь не секрет, что полный привод давно перестал быть только средством для борьбы с бездорожьем. Более того, сейчас речь вовсе не об этом - ведь SH-AWD планируют устанавливать на седаны бизнес-класса «Honda Legend», которые предназначены для твердых покрытий. Полный привод нужен им для придания высокой управляемости и устойчивости на высоких скоростях и при любых погодных условиях.

Электронная составляющая новинки включает в себя датчики угла поворота, бокового и углового ускорения, скорости вращения колес, оборотов двигателя и давления воздуха на впуске, передаточного отношения в трансмиссии. Информация от всех датчиков поступает в компьютер, который в тысячные доли секунды рассчитывает оптимальное распределение крутящего момента по колесам. Далее компьютер отдает приказ блоку управления дифференциалом: тот распределяет момент между осями и задними колесами. На нужную ось он перебрасывает от 30 до 70% момента, на одно из задних колес - от 0 до 100%.

Главные новшества собраны в расположенном сзади дифференциале. Прежде всего, это электромагнитные многодисковые сцепления, которые впервые применены в автомобильной промышленности.

Каждое ведает передачей момента к «своему» заднему колесу, правому или левому. Встроенные электромагнитные катушки изменяют положение сердечника магнита относительно его корпуса. ЭБУ распоряжается, какой ток подать на магнит - тем самым, сжимая пакеты дисков и плавно меняя распределение крутящего момента. Оба сцепления способны работать независимо друг от друга, но, естественно, под общим управлением компьютера. Модули сцепления дополнены собственными планетарными передачами.

В тандеме с дифференциалом трудится ускорительный блок, делающий более надежным поведение автомобиля в крутых поворотах. Его роль - принудительное «подкручивание» задних колес в виражах, чем он и отличается от привычных устройств.

Известно, что в повороте траектория движения внешнего заднего колеса смещается наружу относительно траектории передних колес. Проблема заключается в том, что при традиционной схеме трансмиссии заднее внешнее колесо вращается медленнее передних и тем самым препятствует полноценной передаче мощности. Как результат - ухудшение управляемости и риск заноса. Эту проблему и призван решить ускорительный блок SH-AWD.

Во время движения по прямой, шестерни планетарной передачи вращаются синхронно с карданным валом - скорость передних и задних колес одинакова. Стоит машине войти в поворот, как гидравлический привод посредством еще одного, уже третьего по счету модуля сцепления включает планетарную передачу в работу: при этом заднее колесо с нужной стороны «подкручивается» до оптимальной скорости!

Примечательно, что электроника отдает приказы, основываясь на информации о стиле вождения. Другими словами, если водитель вводит машину в поворот, держа ногу на педали акселератора, реакция электроники будет совершенно иной в сравнении с ситуацией, когда авто прописывает дугу по инерции или при торможении. Таким образом, SH-AWD позволяет изменять передачу момента, исключая явные проявления недостаточной или избыточной поворачиваемости машины.


Классическая гидравлика. Типтроник

Гидротрансформаторной АКПП оснащены Opel Astra, Insignia, Meriva, Mazda 3, 5, 6, Peugeot и Citroen C4, C5, 308, 3008.

 

ПЛЮСЫ:

 

Удобство управления и комфорт: сама едет, сама переключается, нет необходимости выбирать нужную передачу;

АКПП способна менять передачу на полной мощности двигателя;

При трогании с места на ровной плоскости нет откатывания;

Двигатель и ходовая часть благодаря гидротрансформатору защищены от поломок и перегрузок из-за непрофессионального включения передач, что увеличивает их ресурс;

Авто с АКПП оборудовано системой пассивной безопасности, предотвращающей самостоятельное движение авто на неровной площадке.

 

МИНУСЫ:

 

Повышенный по сравнению с механикой расход топлива и более низкий КПД из-за потерь в трансформаторе. Хотя при некоторых режимах движения современные АКП достигают более высокой экономичности благодаря интеллектуальному управлению;

Более высокая цена;

Более высокая стоимость ремонта и обслуживания;

Хуже динамика, рывки при старте (не на всех моделях);

Задержки в переключении передач;

Заводится только с помощью стартера;

При трогании на склоне автомобиль скатывается назад.

 

Вариатор

Примеры авто с вариатором: Renault Scenic 2.0, Mitsubishi Lancer 1.8, Audi A4 2.0 Multitronic, Nissan Murano, Nissan Teana, Nissan X-Trail, Nissan Juke

 

ПЛЮСЫ:

 

Двигатель все время работает в оптимальном режиме;

Максимальный уровень комфорта и плавность движения;

Экономичность (средний расход топлива: больше, чем МКПП, меньше, чем автомат);

Динамичный разгон;

Простая конструкция;

Быстрота работы (не тратится время на переключение передач. При разгоне пик крутящего момента достигается сразу, обеспечивая тем самым максимальное ускорение автомобиля).

 

МИНУСЫ:

 

Высокая цена;

Дорогой ремонт и обслуживание;

Категорически не любит пробуксовок;

Несовместимость с мощным двигателем из-за недолговечности ремней;

Для заднего хода и трогания необходимы дополнительные механизмы;

Вариатор боится перегрева, поэтому для эксплуатации необходимо специальное очень дорогое масло с необходимостью замены каждые 50-60 000 км пробега. После 100 000, как правило, требуется замена ремня;

В первых моделях авто с вариатором – однообразное гудение мотора, которое трудно выдержать психологически;

Меньшая динамика по сравнению с МКПП.

 

Роботизированная коробка передач

 

Усовершенствованный тип трансмиссии, пришедший из спорта – преселективная КПП. Это роботизированная механика с двумя сцеплениями и с прямым включением. Одно сцепление обслуживает четные передачи, другое – нечетные. Разгон плавный и быстрый, переключение происходит за доли секунды. Этот тип трансмиссии сочетает в себе динамику и экономичность МТ и удобство классического автомата.

 

ПЛЮСЫ:

 

Высокая экономичность: роботы экономнее механики либо на одном уровне с ней;

Робот дешевле, чем АКП;

Имеет небольшой вес;

Некоторые модели авто оснащены подрулевыми лепестками, позволяющими переключать передачи очень быстро. А следовательно, у авто отличная динамика.

МИНУСЫ:

 

Весьма ощутимы моменты переключений, плавность работы оставляет желать лучшего;

Задержка переключения передач;

Толчки и рывки при переключениях;

Небольшой откат в начале движения;

При каждой остановке от нескольких секунд робот требует выключения в нейтрал;

Не любит пробуксовок.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Вопрос РЕАКЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ СИСТЕМ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ | Дифракция Фраунгофера


Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных