Про АКПП

В продолжение прошлой темы про LSD наткнулся на очень хорошую тему, в которой я нашел ответы на свои вопросы.

После того как в предыдущих материалах были довольно подробно рассмотрены схемы 4WD, применяемые на Тойотах, обнаружилось, что с другими марками по-прежнему ощущается информационный вакуум… Давайте для начала возьмем полный привод автомобилей Subaru, который многие называют "самым настоящим, продвинутым и правильным".
Механические коробки нас, по традиции, интересуют мало. Тем более с ними все довольно прозрачно — со второй половины 90-х субару на механике имеют честный полный привод с тремя дифференциалами (межосевой блокируется закрытой вискомуфтой). Из отрицательных сторон стоит упомянуть слишком усложненную конструкцию, получившуюся вследствие совмещения 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 встречается и сильно продвинутая МКПП с "электронноуправляемым" межосевым дифференциалом, 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. Active AWD

схема Active AWD
Этот вариант издавна устанавливается на подавляющее большинство Subaru (с АКПП типа TZ1). По сути, этот "полный" привод такой же "честный", как и тойотовские V-Flex или ATC — те же самые подключаемые задние колеса и тот же самый принцип TOD (Torque on Demand). Межосевого дифференциала нет, а задний привод включается гидромеханической муфтой в раздатке — назад идет от ~10% усилия в нормальных условиях (если не относить это на внутреннее трение в муфте) до почти 50% в предельном состоянии.

Хотя субаровская схема имеет некоторые преимущества в рабочем алгоритме перед другими типами подключаемого 4WD. Пусть и небольшой, но момент при работе A-AWD (если только система не отключена принудительно) все же передается назад постоянно, а не только при пробуксовке передних колес — это полезнее и эффективнее. Благодаря гидромеханике перераспределять усилие (хотя слишком громко сказано "перераспределять" — просто отбирать часть) можно точнее, нежели в электромеханическом ATC — A-AWD способен слегка отрабатывать и в поворотах, и при ускорении-торможении, да и конструктивно попрочнее будет. Снижена вероятность резкого самопроизвольного "появления" заднего привода в повороте с последующим неуправляемым "полетом" (есть такая опасность у машин с вискомуфтой подключения задних колес).
Для улучшения "вседорожных" качеств Subaru зачастую устанавливает в задний дифференциал моделей с A-AWD механизм автоматической блокировки (вязкостную муфту, "кулачковый дифференциал" — о нем см. ниже).

Модель Модификации
Impreza кроме 2.0T WRX
Forester SF5A52.53 2.0T, SF5B53 2.0T, SF5C53 2.0T (P#, V#, H#, I#), SF5A56 2.0, SF5B56.57 2.0, SF5C56.57 2.0, SF5A55 2.0T (T/tb до 09.98), SF9B58 2.5, SF9C58 2.5
Legacy BE5 2.0, BE9 2.5, BH5 2.0, BH9 2.5 (P#, C#, M#, K#)

2. VTD AWD

схема VTD AWD
Схема VTD (Variable Torque Distribution) применяется на менее массовых версиях с автоматическими коробками типа TV1 (и TZ102Y, в случае Impreza WRX GF8) — как правило, наиболее мощных в гамме. Здесь с "честностью" все в порядке — полный привод действительно постоянный, с межосевым дифференциалом (блокируется гидромеханической муфтой). Кстати, по такому же принципу работал еще с середины 80-х годов тойотовский 4WD на коробках A241H и A540H, но сейчас, увы, он остался только на исходно-заднеприводных моделях (полный привод типа FullTime-H или i-Four).

К VTD Subaru обычно прилагает достаточно продвинутую систему VDC (Vehicle Dynamic Control), по-нашему — систему курсовой устойчивости. При старте ее составная часть, TCS (Traction Control System), подтормаживает буксующее колесо и слегка придушивает двигатель (во-первых, углом опережения зажигания, во-вторых, даже отключением части форсунок). На ходу работает классическая динамическая стабилизация. Ну и благодаря возможности произвольно тормозить любое из колес, VDC эмулирует (имитирует) блокировку межколесного дифференциала. Конечно, это здорово, но не стоит серьезно полагаться на возможности такой системы — пока что ни у одного из автопроизводителей не получилось даже приблизить "электронную блокировку" к традиционной механике по надежности и, главное, эффективности.

Модель Модификации
Impreza GF8C58.GF8F58 2.0T (WRX),
GGAA58T.GGAB58T 2.0T (WRX)
Forester SF5B55 2.0T (T/tb с 09.98), SF5C53 (U#, J# — S/tb с 01.2000)
Legacy BE5 2.0T, BH5 2.0T, BH9 2.5 (A#, D#, F#, 3#), BHE 3.0

3. "V-Flex"

Вероятно, стоит упомянуть и про 4WD, применяемый на малых моделях с вариаторными коробками (вроде Vivio и Pleo). Здесь схема еще проще — постоянный передний привод и "подключаемый" вискомуфтой при пробуксовке передних колес задний мост.

О кулачковом дифференциале

Мы уже говорили, что в английском языке под понятие LSD попадают все самоблокирующиеся дифференциалы, однако в нашей традиции так обычно называют систему с вискомуфтой. Часто применяемый на Subaru задний LSD-дифференциал ("Surertrac" — для моделей на платформе Impreza) построен по-иному — его можно назвать "фрикционным, кулачкового типа". Жесткой связи между ведущей шестерней дифференциала и полуосями здесь фактически нет, разность в угловой скорости вращения обеспечивается проскальзыванием одной полуоси относительно другой, а "блокировка" заложена в сам принцип действия.

схема VTD AWD
Сепаратор вращается вместе с корпусом дифференциала. Закрепленные на сепараторе "шпонки" могут перемещаться в поперечном направлении. Выступы и впадины кулачков (назовем их так) вместе со шпонками образуют передачу вращения, наподобие цепной.

Если сопротивление на колесах одинаково, то шпонки не проскальзывают и обе полуоси вращаются с одинаковой скоростью. Если сопротивление на одном колесе будет ощутимо больше, то шпонки начинают скользить вдоль впадин и выступов соответствующего кулачка, все же пытаясь его провернуть в сторону вращения сепаратора. В отличие от дифференциала планетарного типа, скорость вращения второй полуси при этом не увеличивается (то есть, если одно колесо будет стоять неподвижно, второе не будет крутиться в два раза быстрее, чем корпус дифференциала).
Сможет или не сможет машина с таким дифференциалом "выехать на одном колесе" — определяется текущим балансом между сопротивлением на полуоси, скоростью вращения корпуса, величиной передаваемого назад усилия и трением в паре шпонка-кулачок. Однако данная конструкция заведомо не является "вне"-дорожной.

Все понятно и доступно, теперь я сильно огорчился, плохой у меня 4WD((