Система полного привода. Part1

Всё изложенное ниже взято исключительно из заводского руководства по обслуживанию и не содержит личного мнения автора бортжурнала.
Информация не новая и много раз опубликованная, но не всем доступная. Поэтому публикую данный материал у себя, дабы удобнее было ссылаться.

Введение
Автомобиль Opel Antara относится к классу внедорожников и поэтому в стандартной комплектации
оборудуется системой полного привода. Данная система обладает следующими преимуществами:
— Вырабатываемая двигателем тяга более эффективно передается на дорогу, так как
используется вся масса автомобиля.
— На скользких покрытиях сочетание полного привода и таких систем, как система курсовой
устойчивости (ESP), обеспечивает лучшее сцепление с дорогой и устойчивость автомобиля.

Как пользоваться системой
Система полного привода включается «по требованию». На автомобиле не предусмотрен
переключатель, с помощью которого водитель мог бы включить или отключить систему. При
необходимости она включится автоматически без каких-либо действий со стороны водителя.
!>Никакой индикации того, что полный привод включен, не предусмотрено. <!

Элементы системы полного привода автомобиля Antara

Обзор системы полного привода
В традиционных системах полного привода используется три дифференциала:
— Передний межколесный дифференциал
— Задний межколесный дифференциал
— Межосевой дифференциал
Для передачи крутящего момента независимо на каждое колесо в таких системах на всех трех
дифференциалах предусмотрена возможность блокировки.
На автомобиле Opel Antara не используется межосевой дифференциал, а в переднем и заднем
колесных дифференциалах отсутствует возможность блокировки. Вместо межосевого дифференциала
на Opel Antara используется муфта. Использование таких электронных систем, как система контроля
тягового усилия и система курсовой устойчивости позволяют реализовать функцию индивидуального
привода колес. Системы постоянного полного привода не имеют межосевого дифференциала или
муфты и потому неэффективно работают при прохождении крутых поворотов на сухом покрытии, так
как передние колеса вращаются быстрее задних.

Движение в повороте

Система полного привода заставляет задние колеса вращаться с той же скоростью, что и передние, в
результате чего они истираются о дорогу.
Решением этой проблемы может стать использование межосевого дифференциала или муфты.
Однако, межосевой дифференциал является тяжелым и дорогим механизмом. Еще одним его
недостатком является необходимость в блокировке, так как иначе в случае потери сцепления с
дорогой одним из колес, на остальные колеса крутящий момент передаваться не будет.

Межосевой дифференциал без блокировки

Муфта конструктивно является более легкой, при этом ее включением и выключением при
необходимости может управлять электроника. Например, сцепленная муфта действует так же, как и
заблокированный межосевой дифференциал. Расцепленная муфта действует так же, как и
разблокированный дифференциал в обычной ситуации.
Электронный модуль управления тормозной системой (EBCM) автомобиля Opel Antara следит за
скоростью вращения каждого из четырех колес и передает эту информацию на блок управления
муфтой (CCM) по шине CAN. Блок управления муфтой распознает момент вхождения в поворот по
сигналам от 4 датчиков скорости вращения колес. В случае крутого поворота CCM расцепляет муфту.
В случае возникновения проскальзывания передних колес CCM снова включит муфту.
Вместо блокировки переднего и заднего межколесных дифференциалов на автомобиле Opel Antara
применена система контроля тягового усилия.
Без блокировки дифференциала или системы контроля тягового усилия передача крутящего момента
в случае проскальзывания одного из колес была бы невозможна.

Проскальзывание левого переднего колеса без блокировки дифференциала и без системы контроля тягового усилия

Система контроля тягового усилия автомобиля Opel Antara подтормозит одно переднее колесо, чтобы
обеспечить передачу крутящего момента на второе переднее колесо.

Проскальзывание левого переднего колеса с системой контроля тягового усилия

Использование системы контроля тягового усилия позволяет не использовать блокировку
межколесных дифференциалов (переднего и заднего) для поддержания передачи крутящего момента
на колеса.
Момент передается на все четыре колеса. При движении по сухой дороге каждое колесо способно
передать на дорогу приблизительно 25% крутящего момента двигателя.

Движение по сухой дороге

Если межосевая муфта расцеплена, каждое переднее колесо передает приблизительно 50% момента
двигателя.
Если колесо не может передавать на дорогу крутящий момент от двигателя из-за потери сцепления,
система контроля тягового усилия подтормаживает это колесо, при этом около 25% мощности
двигателя будет преобразовано в тепловую энергию через тормозной механизм.
Электронные системы позволяют создать систему полного привода без использования тяжелых
механических деталей и узлов (дифференциалов).
Другие системы, такие как АБС и система курсовой устойчивости, могут вмешаться в работу
межосевой муфты и принудительно ее заблокировать или разблокировать, чтобы повысить
эффективность своей работы.
При проявлении излишней поворачиваемости, например, во время левого поворота, происходит
проскальзывание задних колес. Передача крутящего момента на буксующие колеса лишь усугубит
занос и приведет к возникновению опасной ситуации. В этой ситуации электронная система курсовой
устойчивости (ESP) разблокирует межосевую муфту, чтобы отсоединить задние колеса от двигателя.
При этом ESP отдаст команду на подтормаживание правого переднего колеса, чтобы выровнять
автомобиль.

Излишняя поворачиваемость

При проявлении недостаточной поворачиваемости, например, во время левого поворота, происходит
проскальзывание передних колес. В этой ситуации электронная система курсовой устойчивости (ESP)
блокирует межосевую муфту, чтобы обеспечить передачу крутящего момента от двигателя на правое
заднее колесо. При этом ESP отдаст команду на подтормаживание левого заднего колеса, чтобы
выровнять автомобиль.

Недостаточная поворачиваемость

Обзор раздаточной коробки
Раздаточная коробка Getrag 760 состоит из алюминиевого картера, ведущего вала с шестерней и
зубчатой передачи. Раздаточная коробка подключена к коробке передач справа и является
одноступенчатой. Управление передачей крутящего момента осуществляется электроникой в
зависимости от потребности на заднем межколесном дифференциале.

Внутри полого ведущего вала раздаточной коробки (24) расположен промежуточный вал переднего
привода (14), через который осуществляется привод правого переднего колеса.
Раздаточная коробка, устанавливаемая на автоматическую коробку передач, аналогична раздаточной
коробке, устанавливаемой на механическую коробку. Основное различие заключается в длине
промежуточного вала переднего привода (14), через который осуществляется привод правого
переднего колеса.
Раздаточная коробка обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач к модулю
заднего привода. Передаточное число раздаточной коробки подбирается таким образом, чтобы
снизить крутящий момент на карданном вале. Снижение момента приводит к увеличению скорости
вращения вала. Пониженный момент позволяет использовать для производства карданного вала и
межосевой муфты более легкие материалы.

Схема работы раздаточной коробки

Коробка передач и раздаточная коробка стянуты между собой болтами. В качестве статического
уплотнения сопрягаемых поверхностей КПП и раздаточной коробки используется уплотнительное
кольцо, устанавливаемое в картер раздаточной коробки.
Сальник, предотвращающий попадание трансмиссионного масла в раздаточную коробку, установлен
между картером раздаточной коробки и пустотелым ведущим валом (7). Промежуточный вал
переднего привода уплотнен с торца пустотелого ведущего вала (3). Ведущий вал раздаточной
коробки залит маслом. Сальник (5) предотвращает попадание этого масла в камеру (A) коробки. В
исправном состоянии трансмиссионное масло или масло раздаточной коробки не должно находиться в
камере (A). Шариковый подшипник (4) является герметичным и для его смазки не используется ни
трансмиссионное масло, ни масло раздаточной коробки.
При потере герметичности сальника (3) или сальника (5) трансмиссионное масло или масло
раздаточной коробки попадет в камеру (A) раздаточной коробки. В камере (A) предусмотрено сливное
отверстие, которое используется для выявления разгерметизации сальника (3) или (5).

Детали раздаточной коробки

Параллельно с полым ведущим валом раздаточной коробки установлен вал привода заднего моста
(25). На этом валу закреплена ведомая шестерня главной передачи. Вал привода заднего моста (35)
соединен с карданным валом.

Раздаточная коробка: обслуживание и диагностика

Раздаточная коробка заливается маслом для конических зубчатых передач. Замена этого масла в
процессе эксплуатации не предполагается.
Если масло доходит до нижнего края наливного отверстия (автомобиль при этом должен стоять на
ровной поверхности), значит коробка заправлена полностью.
Объем масла — 0,8 ±0,1 л
Тип масла — Синтетическое масло для конических зубчатых передач 75W-90

Заглушки раздаточной коробки

Карданный вал

Карданный вал служит для передачи крутящего момента от раздаточной коробки к модулю заднего
привода и состоит из 2 валов.
Передний вал состоит из шарнира равных угловых скоростей типа «A», скользящего вдоль оси вала
спереди, и вилки карданного шарнира сзади. В состав заднего вала входит центральный опорный
подшипник и вилка карданного шарнира, которые напрессовываются на задний карданный вал и
закрепляются стопорным кольцом.
Передний и задний валы соединены с помощью карданного шарнира. Задний карданный вал соединен
с валом заднего моста также через карданный шарнир. Центральный опорный подшипник поддерживает вал в месте соединения, он крепится к днищу кузова с помощью болтов. Передний шарнир равных угловых скоростей прикручен к коробке отбора мощности, а фланец заднего шарнира прикручен к межосевой муфте, размещенной в модуле заднего привода.

Шарнир равных угловых скоростей, используемый вместо вилки на шлицах, позволяет изменять длину
карданного вала.

Модуль заднего привода

Межосевая муфта залита маслом для автоматических коробок передач. И основные и
вспомогательные диски работают в масляной ванне.

Датчик температуры с отрицательным температурным коэффициентом установлен рядом с электромагнитной катушкой.

Электрическая схема модуля заднего привода

Блок управления муфтой (CCM) включает муфту на основании данных, полученных от других систем.
Основными параметрами являются скорость вращения колес и положение педали газа. Эти сведения
передаются по шине через блок управления кузовным оборудованием от блока управления ЭСУД и
электронного модуля управления тормозной системой.
Если необходимо подать крутящий момент на задние колеса, CCM включит питание электромагнитной
катушки вспомогательной муфты.

Блок управления межосевой муфтой
Блок управления межосевой муфтой установлен на модуле заднего привода.

Поскольку все илюстрации в один пост не помещаются, пришлось заделить на два. Продолжение тут.