Система полного привода субару легаси

Постоянный и симметричный: особенности полного привода Subaru

Если в техническом руководстве встречается фраза Symmetrical All Wheel Drive, то можно не сомневаться, что речь идет об автомобилях Subaru. Симметричный полный привод — своеобразная визитная карточка японской компании. А в 2003 году Symmetrical AWD стал официальным термином. Тем не менее вокруг того, насколько верна формулировка этого «фирменного» технического решения, продолжается полемика. Так что есть смысл в очередной раз вернуться к этой теме.

Сначала о симметричности. Первое, на что обращают внимание оппоненты, — это «несимметричный межосевой дифференциал», используемый в одной из схем трансмиссий Subaru. Как же так? Нет симметрии, нет гармонии… На самом деле, говоря о симметрии, инженеры Subaru имеют в виду исключительно симметричность геометрическую. И действительно: горизонтально-оппозитный двигатель Subaru Boxer расположен продольно, длина левой и правой полуосей одинакова… Далее «по списку». Полная симметрия. Если же говорить о трансмиссии с механической коробкой передач, то здесь вообще абсолютно симметричная конструкция полного привода. В связи с этим стоит добавить, что оригинальные компоновочные решения Subaru позволили обеспечить и удачную развесовку автомобилей по осям, и эффективную реализацию характеристик двигателя, и баланс сцепления колес.

Схемы симметричного полного привода модели Subaru Outback.

Конструкция шасси Subaru WRX STI решена в спортивном ключе.

Теперь о постоянстве того самого полного привода. Как было сказано выше, в арсенале Subaru несколько типов трансмиссий, но самой массовой является автоматическая c бесступенчатой АКП и многодисковой муфтой MP-T (Multi Plate Transfer), управляемой посредством электроники и гидравлики. Такой вариант трансмиссии носит в Subaru название Active Torque Split, то есть «активное распределение крутящего момента». Давление, с которым сжимаются диски муфты, дозируется блоком управления трансмиссией и меняется в зависимости от условий движения. Важно, что ни при каких условиях диски муфты не распускаются полностью: минимум 20 % давления на диски всегда присутствует. И если принять во внимание, что гидравлическое давление в субаровских автоматических трансмиссиях составляет от 30 до 60 атмосфер (в зависимости от типа АКП), то давление от 3 до 15 атмосфер в любом случае будет воздействовать на диски муфты. Речь здесь идет именно о давлении, а не о процентах передачи крутящего момента. Тяга на переднюю ось через шестерню передается с вала коробки передач, а на заднюю ось — за счет трения дисков в муфте. Работой клапанов муфты посредством широтно-импульсного сигнала управляет блок TCM (Transmission Control Module). Диапазон изменения импульсов — от 20 до 100 %, и в такой же пропорции будет изменяться давление на поршень, сжимающий диски. К слову, это также говорит о постоянстве полного привода: полностью диски муфты не распускаются. И следует помнить, что 100‑процентное давление на диски не означает 100 % момента, передаваемого на колеса: «на-гора» выдается ровно столько, сколько сможет «осилить» муфта. При равномерном движении по ровной дороге муфта MP-T распределяет крутящий момент между передними и задними колесами в соотношении 60:40. Это некий базовый, идеальный алгоритм распределения крутящего момента, где передние колеса имеют чуть больше тяги, меньший радиус качения и вращаются несколько быстрее, нежели задние. При прохождении крутого поворота или в сложных дорожных условиях может происходить существенное перераспределение крутящего момента между осями, но до нуля давление, передаваемое на диски муфты, не падает никогда. Как уже говорилось, трансмиссия с муфтой MP-T и вариатором является наиболее распространенным вариантом и сегодня применяется на таких моделях Subaru, как Forester, Outback и XV.

Читайте также:  Электрогидравлический привод siemens skc62

На любом типе покрытия благодаря Symmetrical AWD автомобили Subaru демонстрируют отменную управляемость.

Следующая система распределения крутящего момента постоянного полного привода Subaru — VTD (Variable Torque Distribution), используемая в настоящее время на модели WRX. Применяемый здесь несимметричный межосевой дифференциал в обычных условиях распределяет крутящий момент между передней и задней осью в соотношении 45:55. В конструкции трансмиссии также используется муфта блокировки дифференциала. Блокировка межосевого дифференциала штука полезная, но в данном случае она, скорее всего, окажется нужной лишь в какой-то экстремальной ситуации. С 2009 года на всех автомобилях Subaru применяется система курсовой устойчивости VDC (Vehicle Dynamics Control), которая при необходимости успешно выполняет функции муфты блокировки.

Один из примеров симметрии — модель Tribeca.

Пока еще в гамме автомобилей Subaru остается и исчезающий вид — модели с механическими коробками передач. Этот очень неплохой вариант, к большому сожалению, пользуется все меньшим спросом у покупателей. В связи с этим в японской корпорации принято решение постепенно переходить на версии с автоматами. Что касается трансмиссии с механической КП, то в ее конструкции применен симметричный межосевой дифференциал с коническими шестернями, блокируемый с помощью вискомуфты. В обычных дорожных условиях тяга между передними и задними колесами распределяется в пропорции 50:50, но в случае, к примеру, пробуксовки вискомуфта добавит крутящий момент на «отстающие» колеса. Такая трансмиссия наверняка полюбилась тем, кто практикует спортивный стиль езды, но если говорить о спортивной составляющей истории Symmetrical All Wheel Drive, то это, конечно же, трансмиссия модели WRX STI.

Многодисковая муфта MP-T, управляемая гидравликой.

DCCD. Эта аббревиатура означает Driver Controlled Centre Differential и говорит о том, что водитель может принимать непосредственное участие в управлении межосевым дифференциалом. В конструкции трансмиссии модели WRX STI применен несимметричный цилиндрический дифференциал с распределением крутящего момента между передней и задней осью в соотношении 41:59. В схеме DCCD присутствует своеобразный симбиоз электронной и механической блокировок межосевого дифференциала, оперативно реагирующих на изменение крутящего момента. При движении в автоматическом режиме блок управления DCCD получает сигналы с многочисленных датчиков и, следуя некоему суперсекретному алгоритму, оптимально настраивает трансмиссию под конкретные дорожные условия. Но в настройку трансмиссии может вмешаться и водитель: в салоне есть соответствующий регулятор, позволяющий изменять степень блокировки электромагнитной муфты.

Понятно, что Symmetrical All Wheel Drive — это не самоцель корпорации Subaru, а важный инструмент, позволяющий сделать автомобили этой марки еще более эффективными и безопасными. А для водителей это еще и возможность получить удовольствие от управления.

Источник

Система полного привода субару легаси

Механические коробки нас, по традиции, интересуют мало. Тем более с ними все довольно прозрачно — со второй половины 90-х все субару на механике имеют честный полный привод с тремя дифференциалами (межосевой блокируется закрытой вискомуфтой). Из отрицательных сторон стоит упомянуть слишком усложненную конструкцию, полученную совмещением продольно установленного двигателя и исходно-переднего привода. А также отказ субаровцев от дальнейшего массового использования такой несомненно полезной вещи, как понижающая передача. На единичных «спортивных» версиях Impreza STi встречается и продвинутая МКПП с «электронноуправляемым» межосевым дифференциалом (DCCD), где водитель может на ходу изменять степень его блокировки.

Но не будем отвлекаться. В автоматических трансмиссиях ныне эксплуатируемых Subaru используется два основных типа 4WD.

1.1. Active AWD / Active Torque Split AWD

Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес гидромеханической муфтой с электронным управлением

Э тот вариант издавна устанавливается на подавляющее большинство Subaru (с АКПП типа TZ1) и широко известен еще по Legacy образца 89 года. По сути, этот полный привод такой же «честный», как и свежий тойотовский Active Torque Control — те же самые подключаемые задние колеса и тот же самый принцип TOD (Torque on Demand). Межосевого дифференциала нет, а задний привод включается гидромеханической муфтой (пакет фрикционов) в раздаточной коробке.

Субаровская схема имеет некоторые преимущества в рабочем алгоритме перед другими типами подключаемого 4WD (особенно простейшими, вроде примитивного V-Flex). Пусть и небольшой, но момент при работе A-AWD передается назад постоянно (если только система не отключена принудительно), а не только при пробуксовке передних колес — это полезнее и эффективнее. Благодаря гидромеханике перераспределять усилие можно немного точнее, нежели в электромеханическом ATC. Кроме того, A-AWD конструктивно долговечнее. У машин с вискомуфтой подключения задних колес существует опасность резкого самопроизвольного «появления» заднего привода в повороте с последующим неуправляемым «полетом», но у A-AWD такая вероятность хоть и не исключена полностью, но значительно снижена. Однако с возрастом, по мере износа, предсказуемость и плавность подключения задних колес существенно уменьшается.

Алгоритм работы системы сохраняется прежним в течение всего времени выпуска, лишь немного корректируясь.
1) В нормальных условиях, при полностью отпущенной педали акселератора распределение момента между передними и задними колесами составляет 95/5..90/10.
2) По мере нажатия на газ, подводимое к пакету фрикционов давление начинает увеличиваться, диски постепенно поджимаются и распределение момента начинает смещаться в сторону 80/20. 70/30. и т.д. Зависимость между газом и давлением в магистрали отнюдь не линейная, а выглядит скорее как парабола — чтобы значительное перераспределение происходило только при сильном нажатии педали. При полностью утопленной педали фрикционы поджимаются максимальным усилием и распределение доходит до 60/40. 55/45. Буквально «50/50» в данной схеме не достигается — это не жесткая блокировка.
3) Кроме того, установленные на коробке датчики частоты вращения переднего и заднего выходных валов позволяют определить пробуксовку передних колес, после чего максимальная часть момента отбирается назад независимо от степени дачи газа (кроме случая полностью отпущенного акселератора). Эта функция действует на малых скоростях, примерно до 60 км/ч.
4) При принудительном включении 1-й передачи (селектором), фрикционы сразу поджимаются максимально возможным давлением — таким образом как бы определяются «сложные вседорожные условия» и привод сохраняется самым «постоянно полным».
5) При воткнутом в разъем предохранителе «FWD» повышенное давление к муфте не подводится и привод постоянно осуществляется только на передние колеса (распределение «100/0»).
6) По мере развития автомобильной электроники пробуксовки стало удобнее контролировать по штатным датчикам ABS и уменьшать степень блокировки муфты при прохождении поворотов или срабатывании ABS.

Следует обратить внимание, что все паспортные распределения моментов даются только в статике — при ускорениях/замедлениях развесовка по осям меняется, поэтому реальные моменты на осях получаются другими (иногда «очень другими»), точно также как и при разном коэффициенте сцепления колес с дорогой.

Источник

Полный привод Subaru: весьма эффективный, но всегда ли безупречно надежный?

Мы уже рассказывали о том, что под брендом Quattro могут скрываться принципиально разные схемы полного привода. Вот и «плеяды» туда же! Несмотря на общее фирменное обозначение Symmetrical AWD, на автомобилях марки Subaru в зависимости от модели, года выпуска и рынка сбыта применяются совершенно разные полноприводные трансмиссии. Какие именно? Будем разбираться!

Немного истории

В вопросе производства массовых полноприводных легковушек Subaru опередила Audi на доброе десятилетие: предварительно «обкатав» технологию на компактной модели FF-1 1300, в 1972-м компания предложила покупателям полноприводный универсал Leone Station Wagon. Постепенно приставка AWD появилась на большинстве моделей Subaru 1970-1980-х, хотя вплоть до конца 1990-х даже крупные модели (Impreza, Legacy) могли иметь привод лишь на передние колеса.

Но что представлял собой AWD на Leone 1980-х? Задняя ось подключалась прямо на ходу (Shift on the Fly), причем на машинах с механической коробкой водитель это делал принудительно, а у автоматических трансмиссий процессом заведовала электроника, подключавшая многодисковую муфту.

В крошечном однообъемнике Libero/Domingo полный привод также появлялся по велению водителя, нажимавшего на кнопку. Но при этом подключалась передняя ось, так как основной привод был на задние колеса, постоянно загруженные мотором (да-да, такая вот любопытная компоновка!). Причем подключением заведовала вакуумная система.

К слову, позже Libero получил обычную вискомуфту. Таким же образом полный привод обрел и Justy второго поколения (по сути, «клон» Suzuki Swift II): нехитрый узел обеспечивал передачу тяги к задним колесам при пробуксовке передних.

То есть независимо от варианта конструкции полный привод у Subaru вовсе не был постоянным, и так продолжалось вплоть до конца 1980-х. А затем появились новые модели — и новые трансмиссии.

Действительно постоянный

«Классика» полного привода на Subaru 1990-2000-х (Impreza, Legacy, Forester) — система CDG с симметричным межосевым дифференциалом, блокирующимся при помощи вискомуфты, что позволяет перебрасывать на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой, до 80% тяги. Считайте, чистая механика, дополненная гидравликой, без какого-либо электронного управления. Но данный тип трансмиссии применялся лишь на автомобилях с механической коробкой передач.

При этом до недавнего времени некоторые универсалы (в частности, для европейского рынка с «атмосферными» моторами) имели еще и понижающую передачу. Правда, следует учитывать, что относительно небольшое соотношение (1:1,45) было предназначено не столько для покорения бездорожья, сколько для того, чтобы не спалить сцепление при маневрировании под нагрузкой (например, с прицепом) на слабонесущем покрытии. Также на некоторые модели (в частности, на отдельные модификации Forester) устанавливают задний межколесный дифференциал, блокируемый при помощи вискомуфты.

Но «заряженные» WRX STi оснащаются несимметричным дифференциалом, который обеспечивает перераспределение крутящего момента в пользу задних колес. Соотношение зависит от поколения «стихи», но находится на уровне 41:59 — 35:65. При этом «центр» имеет изменяемую (принудительно или автоматически) степень блокировки при помощи электромагнитной муфты. Данная система известна под названием DCCD (Driver Controlled Center Differential). На задней оси, кроме того, установлен «самоблок».

Последнее поколение WRX STi получило систему управления вектором тяги torque vectoring: в поворотах по команде блока управления внутреннее колесо подтормаживается, позволяя «вкручивать» автомобиль в вираж. Однако система работает только в связке с VDC и при ее отключении также дезактивируется.

Считается, что «честный» постоянный полный привод имеют лишь Subaru с механической коробкой передач, но это не так. Ведь для «заряженных» версий Subaru с автоматической трансмиссией (та же Impreza WRX STi, а также Forester S-Edition и Legacy GT) в свое время была предложена схема, получившая название Variable torque distribution AWD (VTD). В ней используется несимметричный планетарный дифференциал (45:55 в пользу задних колес), блокируемый с помощью электронно-управляемой многодисковой муфты. В качестве опции в заднем межколесном дифференциале также может быть установлена вискомуфта.

«Автоматически» полный

И все же большая часть моделей Subaru с автоматическими трансмиссиями и вариаторами Lineatronic оснащалась и оснащается системой полного привода с активным распределением крутящего момента Active torque split AWD (ACT). В зависимости от поколения и года выпуска имеются определенные конструктивные отличия, но принцип действия ACT остается неизменным.

В отличие от всех вышеназванных схем межосевого дифференциала здесь нет, за передачу крутящего момента к задним колесам отвечает электронно-управляемая муфта. Ну а главное — такие Subaru имеют более «переднеприводный» характер на скользких покрытиях, поскольку соотношение в нормальных условиях здесь 60:40 в пользу передних колес!

При этом перераспределение тяги зависит от целого ряда параметров (выбранный режим коробки, скорость вращения передних и задних колес, положение педали «газа» и т.д.), на основании которых блок управления «решает», насколько жестко зажать фрикционы и сколько момента перебросить на заднюю ось. Поэтому соотношение меняется в режиме реального времени и может варьироваться от 90:10 до 60:40 в пользу передней оси. Кстати, задний межколесный дифференциал на ряде моделей также может быть оснащен вискомуфтой в качестве автоматической блокировки.

Сказать, что Subaru с ACT имеют «ненастоящий» полный привод, нельзя: в отличие от многих моделей других марок с подключаемой задней осью здесь тяга к задним колесам поступает всегда. Но до «равноправного» соотношения 50:50 дело все же не доходит, в целом на скользких покрытиях такие автомобили управляются несколько иначе, нежели версии с механическим дифференциалом. Впрочем, все эти особенности раскрываются в далеко не стандартных режимах движения, а в «гражданских» даже опытный водитель вряд ли определит, какая из вариаций Symmetrical AWD использована.

С точки зрения эксплуатации

«Механика» вполне надежна, однако со временем начинают шуметь подшипники валов. Ресурс сцепления средний, но значительно снижается при буксировке прицепов и внедорожных вылазках. Чтобы уберечь детали межосевого дифференциала и вискомуфты от износа и повреждений (а у машин начала 2000-х там могла быть «слабина»), размерность шин на передней и задней осях не должна различаться. Еще одна проблема, также связанная с режимом эксплуатации, — выход из строя полуосей. Редко, но у особо «настойчивых» владельцев это случается.

В автоматических трансмиссиях крутящий момент на заднюю ось передается через пакет фрикционов, который срабатывает при поступлении масла, — за это отвечает соленоид. Если он зависает в открытом положении, это приводит к постоянному срабатыванию полного привода и, как следствие, повышенной нагрузке на передний дифференциал, а там и до поломки последнего недалеко. На старых машинах проблема решалась заменой соленоида, на современных, возможно, придется менять гидроблок, что обойдется на порядок дороже.

Наш вердикт

Постоянный полный привод с межосевым дифференциалом — за малым исключением удел машин с механической коробкой передач, что для нынешнего модельного ряда Subaru, считайте, исключение из правил. Современные «плеяды», как правило, оснащены вариатором Lineatronic и «автоматическим» полным приводом ACT.

Но стоит ли об этом сожалеть? За счет конструктивных особенностей (в частности, вместо ремня используется цепь, вместо пакета сцеплений — гидротрансформатор, как на классических АКП) на фоне других СVT-трансмиссий Lineatronic выглядит весьма достойно с точки зрения стойкости к нагрузкам. Да и трансмиссия АСТ, дополненная электронными «помощниками», оказывается весьма эффективной в большинстве дорожных ситуаций, а разница с «дифференциальным» полным приводом CDG хотя и есть, но для большинства владельцев вовсе не критична, если они вообще ее замечают.

Радует, что независимо от конструкции полный привод у Subaru достаточно надежен и вынослив, хотя не лишен уязвимых мест. По поводу их природы можно спорить, конструкторское это упущение или же следствие тех высоких нагрузок, которые «плеяды» традиционно получают от своих преданных владельцев, но факт остается фактом: «трансмиссионные» проблемы хоть и редко, но случаются. Однако, как правило, уже на хорошо поездивших машинах, а к тому моменту бюджетные решения уже имеются.

Источник

Оцените статью
Авто Сервис