Толук айдоо: тарыхы, технологиясы жана AWD системалары кантип иштейт

Бул макала жөнөкөй техникалык колдонмо катары башталган — «толук дөңгөлөк жетеги жөнүндө билгиңиз келген, бирок кимден сурарыңды билбеген нерселердин баары» сыяктуу нерсе. Планыбыз ачык дифференциал вискомуфтадан же Haldex түйүнүнөн эмнеси менен айырмаланарын, өз алдынча бекитилүүчү дифференциал чындыгында эмне кыларын жана мунун баары эмне үчүн маанилүү экенин түшүндүрүү эле. Бирок биз тарыхты канчалык тереңирээк изилдесек, ошончолук ал таң калыштуу боло берди. Туруктуу толук жетеги бар биринчи жеңил унаа Нидерландияда жүз жылдан ашуун убакыт мурун жасалган. Ал эми 1935-жылы толук жетектүү америкалык жарыш унаасы дүйнөлүк тарыхтын жүрүшүн өзгөртүүгө таң калыштуудай жакын келген.

Жеңил унаага толук жетек эмнеге деле керек? 21-кылымда жооп ачык көрүнөт: жакшыраак илишүү, тайгак жолдо дөңгөлөктүн азыраак тайгаланышы, кубаттын астында жакшыраак туруктуулук. Төрт жетектелүүчү дөңгөлөк жөн эле экөөдөн жакшыраак. Ошентсе да өнөр жай муну ишке ашырууга таң калыштуудай көп убакыт кетирди. Кайсы гана автомобиль тарыхчысынан сурабаңыз, ал сизге массалык унаалар үчүн толук жетек доору 1980-жылы Audi Quattro менен башталганын айтат, ага чейин сейрек кездешкен эки алдыңкы үлгү — 1966-жылкы британиялык суперкар Jensen FF жана 1972-жылкы Subaru Leone 4WD болгон. Чыныгы адис алгачкы толук жетектүү Subaru унаалары такыр туруктуу толук жетек эмес экенин кошумчалайт. Алар убактылуу (part-time) жетек эле. Дал ушул айырмачылык бүткүл окуяны түзөт.

Убактылуу 4WD: аралык чечим

Бир окту убакыттын бир бөлүгүндө гана жетектөө — бул компромисс, жол унаасы үчүн анча жарашыктуу да эмес. «Убактылуу 4WD» деген термин внедорожниктер жана жол тандабас жүк ташуучулар дүйнөсүнөн келген. Мындай схемада бир ок туруктуу жетектейт, экинчиси болсо керек болгондо катуу туташтырылат — бирок мындай катуу туташуу жол сыртында гана колдонула алат. Асфальтта система толугу менен ажыратылышы керек.

Асфальтта катуу туташуу эмне үчүн иштебейт

• Унаа бурулганда алдыңкы дөңгөлөктөр арткы дөңгөлөктөргө караганда узунураак жаа боюнча жүрөт, ошондуктан тезирээк айланышы керек.
• Катуу туташтырылган толук жетек системасында алдыңкы дөңгөлөктөрдүн илишүүсү азайып, арткы окко берилген буроо моменти көбөйөт.
• Кээ бир учурларда алдыңкы дөңгөлөктөр жетектөө күчүнүн ордуна тормоздоо күчүн жаратат — бул каршылыкты күчөтүп, унааны башкарууну кыйындатат.
• Баткак же кар сыяктуу бош беткейлерде муну башкарууга болот, бирок асфальтта ал трансмиссиянын катуу кыпчылышына жана башкарууда олуттуу көйгөйлөргө алып келет.

Бурулушта ар бир дөңгөлөк өз жаасы боюнча жүрүп, өз ылдамдыгы менен айланышы керек. Дал ошондуктан туруктуу толук жетекке үч дифференциал керек: ар бир октун дөңгөлөктөрүнүн ортосунда экөө, ал эми октордун өздөрүнүн ортосунда бирөө — ошондо алдыңкы жана арткы октор бири-биринен көзкарандысыз айлана алат.

Убактылуу жетектүү унаалар: GAZ-61ден Subaru Leoneго чейин

Мунун бардыгына карабастан, катуу туташтырылган толук жетек бир нече жол унаасына жетти, бирок алар мүнөзү боюнча жол тандабас жүк ташуучуларга жакыныраак болчу. СССРде GAZ-61 «Emka» — алты цилиндрлүү кыймылдаткычы жана убактылуу алдыңкы огу бар толук жетектүү седан — 1938-жылы эле аз партиялап чыгарыла баштаган. Согуштан кийин ушул эле идея жол тандабас GAZ-M72 «Pobeda» жана Moskvitch-410 унаасында пайда болгон. 1972-жылкы Subaru Leone 4WD дал ушундай логиканы карманган: оор жолдор үчүн курулган, алдыңкы жетектүү Subaru унааларынан бийигирээк, айдоочу колу менен кошуучу арткы огу бар.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) — алдыңкы жетектүү платформанын толук жетектүү версиясы болуп, кол менен туташтырылуучу арткы огу бар эле. Негизги мүнөздөмөлөрү:

• Кыймылдаткыч варианттары: 1,4 литр (72 а.к.) же 1,6 литр (80 а.к.)
• Кузов түрлөрү: универсал, седан жана пикап
• Арткы жетекти кошуу: механикалык берүүлөр кутусу бар унааларда — кол менен; автоматтарда — көп дисктүү фрикцион муфтанын жардамы менен автоматтык түрдө
• Бул убактылуу жетек схемасы бардык толук жетектүү Subaru унааларында 1989-жылга чейин колдонулуп келген

Убактылуу жетектин негизги көйгөйү — көпчүлүк унаалар өмүрүнүн көбүн өткөргөн асфальт жолдордо ал пайдасыз, ошого карабастан унаа барган жеринин баарында бөлүштүрүү кутусунун, экинчи кардан валынын жана бүтүндөй кошумча октун салмагын алып жүрөт. Убактылуу системаны туруктуу системага айландыруу үчүн дал бир гана кошумча тетик керек: бөлүштүрүү кутусунун ичиндеги октор аралык дифференциал.

Туруктуу толук жетек: ал кантип иштейт жана эмне үчүн маанилүү

Үч дифференциал, бир принцип

Октор аралык дифференциал — туруктуу толук жетектин ачкычы. Эки дөңгөлөктөр аралык дифференциал ар бир октун сол жана оң дөңгөлөгүнө бурулушта ар кандай ылдамдыкта айланууга мүмкүнчүлүк берет. Октор аралык дифференциал алдыңкы менен арткы октун ортосунда ошол эле ишти аткарат. Үчөө тең бар унаа трансмиссияны кыпчытпай жана башкарууну начарлатпай, каалаган беткейде туруктуу толук жетекте жүрө алат.

Теория жүзүндө жөнөкөй эле — бирок 1980-жылдардын башына чейин өнөр жай туруктуу толук жетекти жол унаасына кереги жок деп эсептеген. Кабыл алынган ой боюнча, кургак асфальтта экинчи жуп дөңгөлөктү жана ага бекитилген нерселердин баарын айландыруу ызы-чууну жана күйүүчү майдын сарпталышын гана көбөйтөт эле.

What the Quattro Proved

Audi Quattro бул ойду биротоло өзгөрттү. Кыймылдаткычтын буроо моментин туруктуу түрдө төрт дөңгөлөккө бөлүштүрүү менен туруктуу система:

• Бурулуштардагы каптал күчтөрдү өздөштүрүү үчүн илишүүнүн көбүрөөк запасын калтырат
• Бурулуштун ортосунда ылдамдаганда же тормоздогондо туруктуулукту олуттуу жакшыртат
• Газды баскандан улам пайда болгон күтүлбөгөн ашыкча же жетишсиз буралуучулуктун коркунучун азайтат

1980-жылдардын аягындагы Audi 80 Quattro бул схема канчалык өркүндөгөнүн көрсөтөт. Quattro архитектурасы атаандаш Ferguson Formula трансмиссиясына караганда ыкчамыраак. 1984-жылдан тартып Audi Torsen өз алдынча бекитилүүчү дифференциалын орноткон — бул дөңгөлөктөрдүн ылдамдык айырмасына эмес, ар бир чыгуу валындагы буроо моментине жооп берген таза механикалык түзүлүш. Вискомуфтадан айырмаланып, Torsen илишүүдө гана бекитилет, тормоздоодо эч качан бекитилбейт, ошондуктан ал ABS менен толук шайкеш жана ылдамдыкты кемиткенде туруктуураак.

Октор аралык дифференциалы бар алгачкы массалык унаалар катары адатта Range Rover (1970) жана орусиялык Lada Niva (1976) эсептелерин белгилей кетүү керек — бирок экөө тең толук кандуу жол тандабас унаалар. Audi Quattro болсо дал жеңил унаалардын арасында биринчи деп эсептелет.

Алгачкы толук жетектүү жарыш унаалары: Spykerден Bugattiге чейин

Жарыш унааларын иштеп чыгуучулар Quattro доорунан мурун туруктуу толук жетекти изилдеген беле? Албетте, ооба — жана бул окуя көпчүлүк ойлогондон алда канча алыс, тереңге кетет.

Porsche’s Four-Wheel-Drive Experiments

Ferdinand Porsche согуштан кийинки биринчи долбоору толук жетектүү жарыш унаасы болгон: Cisitalia 360, ортоңку кыймылдаткычтуу, 1,5 литрлик он эки цилиндрлүү кыймылдаткычы менен. Бирок анын алдыңкы жетеги убактылуу эле — айдоочу аны түз жолдордо кошуп, бурулуштардын алдында кайра арткы жетекке которгон.

Чынында Porsche толук жетектүү унааны мындан алда канча мурда куруп бүткөн: 1900-жылга таандык, төрт өзүнчө дөңгөлөк кыймылдаткычы бар электр унаасын.

The Spyker 60 HP, 1902

Автомобиль тарыхчылары үчүн чыныгы таң калыштуу нерсе — нидерландиялык Spyker өндүрүүчүсү 1902-жылы курган жарыш унаасы. Тормоздор дагы арткы дөңгөлөктөргө гана коюлган мезгилде, бул унаада октор аралык дифференциалын кошо алганда, чыныгы туруктуу толук жетек болгон.

Spyker 1880-жылы Spijker бир туугандары тарабынан ат чегилген араба жасоочу катары негизделген. Алардын биринчи унаасы 1900-жылы пайда болуп, эки жылдан кийин белгиялык конструктор Joseph Valentin Laviolette менен биргелешип, алар толук жетектүү Spyker 60 HP жарыш унаасын (1902–1907) чыгарышкан. Анын мүнөздөмөлөрү ошол мезгил үчүн укмуштуудай эле:

• Үч дифференциал — октор аралык жана дөңгөлөктөр аралык эки дифференциал
• Үч өзүнчө тормоздоо механизми — экөө арткы дөңгөлөктөрдө, бирөө алдыңкы кардан валында
• Концепциясы боюнча ондогон жылдар бою теңдеши болбогон толук жетек системасы

Демек, туруктуу толук жетек концепциясы бир кылымдан ашуун убакытты камтыйт. Толук жетектүү Spyker унаалары көп жасалган эмес — алар өтө кымбат эле жана жарыштарда чоң ийгиликке жеткен эмес. 1930-жылдардын башында дагы эки амбициялуу долбоор пайда болгон.

Bugatti Tipo 53 and Miller FWD

Bugatti Tipo 53 Fiat инженери Antonio Pichettodon башталган, ал бул идеяны 1930-жылы Ettore Bugattiге сунуштаган. 1932-жылы үч унаа жасалып бүткөн, ар биринде:

• Механикалык үрлөгүчү бар 300 а.к. кубаттуу катар сегиз цилиндрлүү кыймылдаткыч
• Үч дифференциалы бар туруктуу толук жетек
• Өзүнчө орнотулган берүүлөр кутусу менен айкалышкан бөлүштүрүү кутусу жана октор аралык дифференциал
• Эки октун тең кардан валдары унаанын сол жагында жайгашкан
• Туурасынан коюлган рессорго негизделген көзкарандысыз алдыңкы асма — Bugatti үчүн адаттан тыш

Tipo 53 шагыл төшөлгөн бурулуштарда ошол кездеги арткы жетектүү унааларды артта калтырган, бирок аны башкаруу коркунучтуу деңгээлде оор эле: алдыңкы кардан валдарында бирдей бурчтук ылдамдыктагы шарнирлердин (ШРУС) ордуна кадимки кардан шарнирлери колдонулган. Үч унаа 1935-жылга чейин жарышка катышкан.

Miller FWD жарым-жартылай америкалык конструктор Harry Miller атайын бөлүктөргө ажыратуу үчүн сатып алынган алдыңкы жетектүү Bugattini изилдегендиктен пайда болгон. Тапкан нерселеринен шыктанып, Miller FWD жүк ташуучу компаниясынын демөөрчүлүгү менен өзүнүн толук жетектүү шассисин иштеп чыккан. Толук жетектүү Miller унааларынын бири 1934-жылкы Indianapolis 500 жарышында алдыда бара жатып, механикалык бузулуудан улам тогузунчу орунга түшүп калган.

A Near Miss at AVUS, 1935

Бул унаалар автомобиль тарыхындагы эң кызык «эгер ошондой болбогондо…» учурларынын бири менен да байланышкан. 1935-жылы Берлиндеги AVUS трассасындагы жарыш учурунда толук жетектүү Miller үчүнчү орунда бара жатканда, анын катар сегиз цилиндрлүү кыймылдаткычы кыйрап, сыныктарды трибуналарга карай ыргыткан. Ошол күнү трибунада Adolf Hitler отурган. Эгер кичинекей сыныктын бирөө болсо да ага жетсе, Экинчи дүйнөлүк согуштун — жана бүткүл дүйнө тарыхынын — жүрүшү таптакыр башкача болушу мүмкүн эле.

Ferguson Formula: баарын өзгөрткөн толук жетек системасы

Ачык борбордук дифференциалдын көйгөйү

Кийинки бөлүмдү түшүнүү үчүн ачык октор аралык дифференциалдын негизги чектөөсүнө кайрылуу пайдалуу. Ачык дифференциал бир окту эркин айландырат, ал эми экинчиси такыр буроо моментин албай калат. Эгер арткы дөңгөлөктөр илишүүсүн толугу менен жоготсо, арткылары айланып турганда алдыңкылары ордунан жылбай туруп калышы мүмкүн — жана дифференциал муну токтотуу үчүн эч нерсе кылбайт.

Внедорожниктер дүйнөсүнүн жообу — мажбурлап бекитүү болгон: айдоочу дифференциалдын тиштүү дөңгөлөктөрүн катуу бекиткен механизмди кошуп, дифференциалдык жетекти катуу туташууга айландырат. Муну алгачкы Range Rover унаалары, Lada Niva жана ондогон башка жол тандабас унаалар колдонгон — ошондой эле 1984-жылга чейин айдоочу борбордук дифференциалды кол менен бекитүүнү талап кылган биринчи муундагы Audi Quattro да. Бирок кол менен бекитүү — бул дагы бир компромисс. Аны катуу беткейлерде ажыратуу керек, жана тайгак жолдо дөңгөлөк күтүлбөгөн жерден айлана баштаса, ал такыр эч нерсе бербейт.

Rolt, Dixon жана Harry Ferguson

Биринчи автоматтык өз алдынча бекитилүүчү октор аралык дифференциал британиялык жарышчы жана инженер Tony Rolttun эмгеги болгон. Согушка чейин ал досу жана жарыштагы шериги Fred Dixon менен Rolt/Dixon Developments устаканасын иштеткен; кийин экөө туруктуу толук жетек эмнеге жөндөмдүү экенине кызыгып калышкан. Алар «Crab» деп аталган толук жетектүү эксперименталдык стендди курушкан, ал эми 1950-жылы ийгиликтүү трактор өндүрүүчүсү Harry Ferguson менен күч бириктирип, Harry Ferguson Research компаниясын түзүшкөн.

Ferguson жарыш унаасын көздөгөн эмес. Ал чын эле коопсуз жол унаасын каалаган: дөңгөлөктөрү ылдамдаганда тайгаланбаган, тормоздогондо кулпуланбаган унааны. Rolt менен Dixon аны нөлдөн баштап иштеп чыгууга киришкен — кузовун, трансмиссиясын жана кыймылдаткыч тобун бирдей — башкы инженер катары мурда Aston Martinде иштеген тажрыйбалуу конструктор Claude Hill менен. Эксперименталдык Ferguson R4 седаны алты жылдык эмгектен кийин жасалып бүткөн жана анын мүнөздөмөлөрү 1956-жыл үчүн укмуш эле:

• Өз алдынча бекитилүүчү октор аралык дифференциалы бар туруктуу толук жетек
• A flat-four engine
• Төрт дөңгөлөктүн баарында дисктик тормоздор
• Авиациядан ыңгайлаштырылган Dunlop MaxaRet электромеханикалык кулпуланууга каршы тормоз системасы

Ferguson Formula бөлүштүрүү кутусунун ичинде

Ferguson Formula трансмиссиясынын жүрөгү — бөлүштүрүү кутусунун ичиндеги тапкыч өз алдынча бекитүү механизми болгон. Дифференциалдан тышкары, түйүндө кошумча тиштүү дөңгөлөктөр топтому, эки шарлуу ашуу муфтасы жана эки фрикцион диск топтому болгон. Кадимки жүрүштө бул элементтер тынч бош иштеп турган. Бирок бир октун дөңгөлөктөрү тайгалана баштаары менен — чыгуу валдарынын ылдамдыгынын айырмасын жаратып — муфталардын бири кошулуп, өзүнүн фрикцион топтомун дифференциалдын тиштүү дөңгөлөктөрүнө кысып, дифференциалдык жетекти ошол замат катуу туташууга айландырган.

Экинчи прототип — 1962-жылкы Ferguson R5 универсалы — андан да жакшы эле. Autocar журналынын сынакчылары анын дээрлик мүмкүн эмес сезилген ылдамдыктарда илишүүнүн чегине жеткенин белгилешкен. Ошого карабастан, эч бир өндүрүүчү Fergusonду сериялап чыгарууга бел байлаган жок; татаалдыгы да, баасы да өтө көп эле.

The Jensen FF Goes on Sale

1962-жылы Tony Rolt Jensen Cars компаниясынын жетекчилигин Ferguson Formula трансмиссиясын алдыда чыгарылчу CV8 купеси жана анын 300 а.к. Chrysler V8 кыймылдаткычы үчүн ыңгайлаштырууга көндүргөн. Үч жылдан кийин эксперименталдык толук жетектүү Jensen CV8 FF жүрө баштаган.

1966-жылы Jensen Interceptor CV8дин ордун ээледи, жана стандарттуу арткы жетектүү купе менен катар Jensen «FF» — «Formula Ferguson» деген жупуну белгиси бар толук жетектүү версияны сунуштаган. Jensen FF өз алдынча бекитилүүчү октор аралык дифференциалды ABS менен айкалыштырган дүйнөдөгү биринчи сериялык унаа болуп калды. Негизги мүнөздөмөлөрү:

• 325 а.к. кубаттуулукту берген 6,3 литрлик Chrysler V8 big-block кыймылдаткычы
• Үч баскычтуу TorqueFlite автоматы же төрт баскычтуу механикалык берүүлөр кутусу
• Асимметриялык буроо моментин бөлүштүрүү: 63% арткы окко, 37% алдыңкысына — арткы жетектин башкаруу мүнөзүн сактоо үчүн
• Бир каналдуу Dunlop MaxaRet ABS
• Рейкалык күчөткүч руль механизми жана бардык дөңгөлөктөрдө дисктик тормоздор
• Эң жогорку ылдамдыгы 212 км/саат; 0–100 км/саат — 7,7 секундда; өз салмагы болжол менен 1 800 кг
• 1968-жылы Улуу Британиядагы баасы: болжол менен £6 000 — эң арзан Rolls-Royce менен барабар
• Total production: 318 cars (1966–1971)

Ошол доордун ар бир автомобиль журналисти Jensen FFтин туруктуулугун жана өздөрү «нымдуу асфальттагы дээрлик чексиз илишүү запасы» деп сүрөттөгөн нерсени мактаган. Harry Ferguson унааны эч качан көргөн жок: ал 1960-жылы каза болгон.

Ferguson Formula эмне үчүн маанилүү болгон

Эмне үчүн Ferguson Formulaга ушунча көп убакыт бөлүү керек? Анткени Harry Ferguson Research — толук жетекти жол тандабас илишүүнүн чечими катары эмес, эң оболу активдүү коопсуздуктун куралы катары караган дүйнөдөгү биринчи уюм болгон.

Асимметриялык буроо моментин бөлүштүрүү — симметриялык системаларга мүнөздүү болжолсуздукка каршы атайын жасалган кадам эле. Арткы жетектүү унаага тайгак бурулушта газды ашыкча берсеңиз, ал болжолдонгондой ашыкча буралат. Ушуну алдыңкы жетектүү унаада жасасаңыз, ал болжолдонгондой жетишсиз буралат. Ушуну симметриялык толук жетектүү унаада жасасаңыз, жооп кайсы октун илишүүсү начарраак экенине жараша болот — бул белгисиз жана коркунучтуу. Буроо моментин артка жылдыруу менен Ferguson Formula Jensen FFке көпчүлүк шарттарда арткы жетектин жүрүм-турумуна жакын нерсени берген.

Вискомуфтанын ойлоп табылышы

Ferguson механизминин бир чыныгы чектөөсү бар эле: анын ашуу муфталары эки абалдуу, «кошулган-ажыраган» режимде иштеген. Ачык дифференциалдан толук бекитилүүгө өтүү заматта ишке ашкан, жана бул кошулган учурда өзүнчө белгисиздик жаратышы мүмкүн эле. Керек болгон нерсе — бекитүү даражасын жумшак өзгөртө алган механизм.

1960-жылдардын аягында Tony Rolt жана кийин Tyrrell командасынын Formula 1 унааларынын башкы конструктору болгон Derek Gardner желдеткичтин илешкек жетектеринде колдонулган силикон суюктугу менен эксперимент жүргүзө башташкан. Натыйжада вискомуфта пайда болгон: силикон суюктугуна толтурулган цилиндр түрүндөгү корпус, анын ичинде ар бир чыгуу валына туташтырылган фрикцион дисктердин кезектешкен топтомдору бар.

How a Visco-Coupler Works

• Кадимки шарттарда, бардык дөңгөлөктөр окшош ылдамдыкта айланганда, диск топтомдору бири-бирине карата дээрлик кыймылдабайт жана муфта дифференциалга таасир этпейт.
• Бир ок тайгалана баштаганда, анын чыгуу валы тезирээк айланат да, диск топтомдору бири-бирине карата айланып, силикон суюктугун жылыштырат.
• Бул жылыш муфтанын ичиндеги температураны жана басымды жогорулатып, суюктуктун илешкектигин кескин арттырат.
• Илешкектиктин мындай жогорулашы дисктердин бири-бирине сүрүлүшүнө алып келип, тезирээк айланган валды бара-бара тормоздоп, дифференциалды жарым-жартылай же толугу менен бекитет.

FF Developments жана AMC Eagle

Вискомуфтаны патенттеп алгандан кийин, Tony Rolt 1971-жылы толук жетек трансмиссияларын коммерциялык максатта сатуу үчүн FF Developments (FFD) компаниясын түзгөн. Алгачкы иштер анча кызыктуу эмес эле: британиялык токой чарбасы үчүн толук жетектүү Bedford фургондору, Ford Zephyr FF полиция унааларынын партиясы, Берлиндеги британ аскер миссиясы үчүн Opel Senator 4×4 седандары.

FFDнын эң маанилүү сериялык иши — AMC Eagle (1979–1988) трансмиссиясы болгон, бул AMC Concord седанынын көтөрүлгөн толук жетектүү версиясы, чоңураак дөңгөлөктөрдө, кузову 75 мм көтөрүлгөн. Eagle октор аралык дифференциалын вискомуфта менен бекиткен дүйнөдөгү биринчи сериялык унаа болгон. Ал спорттук унаа эмес, жеңил жол тандабас унаа катары ойлоп табылган, бирок анын трансмиссиясынын архитектурасы — эң атактуу тез толук жетектүү унаалардын, анын ичинде алгачкы Subaru Impreza WRX менен Mitsubishi Lancer Evolutionдун түз ата-теги.

Өз алдынча бекитилүүчү дифференциалдар: Torsenден электрондук башкарууга чейин

Audi’s Packaging Trick

Audi Quattro 1981-жылы — AMC Eagleден эки жыл кийин — сериялап чыгарыла баштаганда, ал кол менен мажбурлап бекитилүүчү кадимки ачык октор аралык дифференциалды колдонгон. Audi чечиминин жарашыктуулугу компоновкада эле. Узунунан жайгашкан кыймылдаткыч түз арткы окко караган, ал эми октор аралык дифференциал түздөн-түз берүүлөр кутусуна жайгашкан: экинчилик вал көңдөй жасалып, алдыңкы кардан валы анын ичи менен өткөрүлгөн. Ferdinand Piëchтин командасы алды менен арткынын ортосунда симметриялык 50:50 бөлүштүрүүнү тандаган.

The Torsen Differential

1984-жылы кол менен бекитүү рычагдары акыры Audi салондорунан жоголуп, алардын ордун Torsen — TORque SENsing — өз алдынча бекитилүүчү дифференциал ээледи. Анын артыкчылыктарын санап өтүүгө арзыйт:

• Ал толугу менен механикалык — эч кандай электроника, суюктук же айдоочунун катышуусу талап кылынбайт
• Ал ылдамдык айырмасына эмес, чыгуу валдарындагы буроо моментинин өзгөрүшүнө жооп берет, демек ал чын эле дөңгөлөк тайгалана электе эле аракетке келе алат
• Вискомуфтадан айырмаланып, ал илишүүдө гана бекитилет, тормоздоодо эмес, ошондуктан ал ABS менен толук шайкеш
• Бекитүү жана ажыратуу жумшак жана үзгүлтүксүз, эки абалдуу секирүүсүз

Тез унааларда өзүн далилдеген Torsenди жеңил унаадай башкарууну көздөгөн внедорожник инженерлери колдоно башташкан. Ал бүгүнкү күндө Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne жана Toyota Land Cruiser Prado унааларында колдонулат.

Group B жана ралли куралдануу жарышы

1980-жылдары Quattronun раллидеги үстөмдүгү толук жетек куралдануу жарышын баштаган. Бир нече мезгилдин ичинде бул толук жетектүү ралли унааларынын баары пайда болгон, алардын ар бири өз алдынча бекитилүүчү дифференциалдарында FFD вискомуфта технологиясын колдонгон:

• Peugeot 205 T16
• Austin Metro 6R4
• Lancia Delta S4
• Ford RS200

Tonynun уулу Stuart Rolt ошол жылдары FFDнын ралли командалары менен болгон мамилелерин башкарган.

1990-жылдардын башында Орусиядагы AZLK заводу да Moskvitch 2141дин толук жетектүү ралли версиясын каалап, FFDга кайрылган. Ford RS200 сыяктуу эле үч дифференциалдуу схеманын негизинде курулган эксперименталдык унаа өтө оор шарттарда таң калыштуу болжолдуулук менен башкарылган. Сынактар бүгүнкү күнгө чейин актуалдуу болгон принципти ачкан: ар бир вискомуфтанын бекитилүү катуулугун өзүнчө жөнгө салсаң, унаанын балансы да аны менен бирге өзгөрөт.

• Арткы дөңгөлөктөр аралык дифференциал катуураак → ашыкча буралууга көбүрөөк жакындык
• Алдыңкы же октор аралык дифференциал катуураак → көбүрөөк жетишсиз буралуу жана туруктуулук

Electronic Control Arrives

Дал ушул жөнгө салынуучулук үчүн заманбап WRC унаалары үч дифференциалдын баарында пассивдүү вискомуфталардын ордуна электрондук башкарылуучу көп дисктүү муфта топтомдорун колдонот. Гидравликалык приводдор жана борттук компьютер ар бир дифференциалдын бекитилүүсүн реалдуу убакытта өзгөртөт — бурулушка киргенде муфталарды ажыратып, унаа эркин бурулуш үчүн, андан соң айдоочу түз жолго ылдамдаганда аларды жетишсиз буралуусуз максималдуу илишүү үчүн бара-бара кысат.

Эки өндүрүүчү жол унааларында электрондук башкарылуучу дифференциалдарды биринчилерден болуп колдонгон:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Электрондук башкарылуучу үч муфта шарттарга жараша адегенде алдыңкы окту кошуп, андан соң октор аралык дифференциалды бекитип, анан арткы дифференциалды бекиткен. Система натыйжалуу болгону менен өтө татаал эле, жана электроника бош беткейлерде алдыңкы дөңгөлөктөрдүн байкаларлык түрдө кошулуп-ажырашына себеп болушу мүмкүн эле.
• Porsche 959 (1986): Айдоочу тандай турган төрт режимде иштеген электрондук башкарылуучу эки муфта. 959дун системасы татаалыраак жана жогорку көрсөткүчтөрдө колдонууга ылайыктуураак эле.

Дифференциалды алмаштыруу: Haldex жана жөнөкөйлөштүрүлгөн толук жетек системалары

The Visco-Coupler on Its Own

Ралли инженерлери өз алдынча бекитилүүчү дифференциалдарды мүмкүн болушунча өркүндөтүп жатканда, кадимки жеңил унаалардын конструкторлору башка жол менен кетишкен — октор аралык дифференциалды таптакыр алып салып, анын ордуна вискомуфта коюшкан. 1985-жылкы Volkswagen Golf II Syncro муну жасаган биринчи европалык жеңил унаа болуп, анын трансмиссиясын 1969-жылы FFDны сатып алган GKN компаниясынын инженерлери иштеп чыккан.

Массалык өндүрүш үчүн бул жөнөкөйлөштүрүү өзүн актады:

• Толук жетектүү модель тетиктеринин көбүн стандарттуу алдыңкы жетектүү версия менен бөлүшүп, өндүрүштүн наркын жана татаалдыгын азайткан
• Кадимки шарттарда унаа алдыңкы жетектүү унаадай эле жүргөн
• Алдыңкы дөңгөлөктөр тайгаланганда вискомуфта болжол менен 0,2 секундда буроо моментинин 70%га чейинкисин артка бере алган

Бирок бул кечигүү башкарууда коркунуч жараткан. Алдыңкы жетектүү унаадай мүнөздө болуп, мурду менен тышка кеткен унаа муфта кошулган учурда капысынан арткы жетек мүнөзүнө өтүп — айдоочуну капыл-тапыл калтырышы мүмкүн эле. Жапон өндүрүүчүлөрү ар кандай чечимдерди сынашкан, анын ичинде муфталарды көбөйтүү да бар: 1988-жылкы Nissan Sunny/Pulsar үчөөнү колдонгон — бирөө арткы жетекти кошуу үчүн, ал эми калгандары ар бир дөңгөлөктөр аралык дифференциалды бекитүү үчүн. Mazda Concerto 4WD андан да ары кетип, октор аралык жана арткы дөңгөлөктөр аралык дифференциалдардын экөөнү тең вискомуфталар менен алмаштырган.

The Haldex Clutch

Кийинки кадам вискомуфтаны электрондук башкарылуучу гидравликалык көп дисктүү муфтага алмаштырды — алда канча тезирээк жана алда канча так башкарылуучу. Эң белгилүү мисал — Volkswagen Golf IV жана анын платформалык туугандарында вискомуфтанын ордун ээлеген Haldex муфтасы. Ал мындайча иштейт:

• Торцтук кулачоктор алдыңкы жана арткы валдардын ортосундагы айлануу ылдамдыгынын кандай гана болбосун айырмасын аныктайт
• Кулачоктордун бетинде жылган роликтер шакек түрүндөгү цилиндрлердеги поршендерди түртүп, гидравликалык суюктукту айдайт
• Суюктуктун басымы көп дисктүү муфта топтомун кысып, буроо моментин арткы окко берет
• Унаанын электроникасы башкарган соленоид клапаны басымды каалаган учурда чыгара алат — бул буроо моментин чексиз ийкемдүү бөлүштүрүүгө мүмкүнчүлүк берет

Бүгүнкү күндө сатылып жаткан толук жетектүү унаалардын жана кроссоверлердин көбү бул электрондук башкарылуучу муфтанын кайсы бир версиясын колдонот — ал Volkswagen Group унааларындагы Haldex болобу, Hondanын VTM-4ү же BMWнын xDrive системасы болобу. Заманбап муфталар ушунчалык тез иштегендиктен, кошулуудагы кечигүү кадимки айдоодо байкалбай калды, жана азыр калибрлөө аппараттык бөлүктөн да маанилүүрөөк: Golf 4Motion менен Audi A3 Quattro механикалык жактан бирдей трансмиссияларды колдонот, бирок ар башка программалык камсыздоо Volkswagenге симметриялык бөлүштүрүүнү берет, ал эми Audi көбүрөөк тааныш алдыңкы жетек мүнөзү үчүн буроо моментинин 60%ын алдыга жөнөтөт.

Бүгүнкү толук жетек технологиясы: кайсы система эң мыкты?

Кол менен кошулуучу экинчи огу бар убактылуу системалар, бактыга жараша, жеңил унаалардан жоголуп кетти. Калгандары үч үй-бүлөгө бөлүнөт, ар биринин өз артыкчылыктары бар:

• Өз алдынча бекитилүүчү октор аралык дифференциалы бар туруктуу толук жетек (Subaruдагыдай вискомуфта, Audi A4/A6/A8 Quattro жана Volkswagen Phaetondогудай механикалык Torsen, же Mitsubishi Lancer Evoдогудай электрондук башкарылуучу муфталар): туура калибрленгенде жолдо да, трассада да башкарууну чын эле жакшырта алган эң татаал жана эң татыктуу системалар.
• Ачык октор аралык дифференциалы бар туруктуу толук жетек (Mercedes-Benz 4Maticтегидей): өз алдынча бекитүүнүн жоктугун толуктоо үчүн тайгаланууга каршы электроникага таянат. Жолдо натыйжалуу, бирок механикалык жактан анча алдын алуучу эмес.
• Башкарылуучу муфта аркылуу убактылуу арткы жетек (Haldex, Volvo, Saab жана Volkswagen Group кроссоверлеринин ар кандайларындагыдай): заманбап кроссоверлердеги эң кеңири таралган схема — үнөмдүү, жеңил жана тезирээк электрониканын аркасында барган сайын жөндөмдүү.

Буроо моментин багыттоо (torque vectoring) жана андан кийин эмне келет

Өнүккөн толук жетектеги үстөмдүк кылган тенденция — буроо моментин багыттоо: буроо моментин октордун ортосунда бөлүштүрүү менен эле чектелбей, аны октун сол жана оң дөңгөлөгүнүн ортосунда активдүү өзгөртүү. Mitsubishi Lancer Evolution X — техниканын туу чокусу: анын S-AWC системасы электрондук башкарылуучу борбордук дифференциалды (ACD) буроо моментин бир арткы дөңгөлөктөн экинчисине бере алган Active Yaw Control (AYC) арткы дифференциалы менен айкалыштырат. Кошумча тиштүү дөңгөлөк топтомдору дөңгөлөк тайгаланып бүткөндөн кийин реакция кылбай, илишүү жоголо электе балансты алдын ала өзгөртөт.

Иш жүзүндө заманбап системалардын ортосундагы чыныгы айырмачылыктар башкаруу электроникасы өркүндөгөн сайын кичирейе берүүдө. Жакшы калибрленген Haldex кроссовери азыр бир муун мурун механикалык Torsen үчүн суктанып мактала турган туруктуулукту берет. Өнүгүүнүн багыты — ушул, ал эми акыркы чекит толугу менен механикалык трансмиссиясы жок, ар бири өз буроо моментин өзү ченеп берген төрт өзүнчө дөңгөлөк кыймылдаткычы бар электр унаасы болушу толук ыктымал. Бул болсо окуяны Ferdinand Porscheнин 1900-жылкы электр толук жетектүү унаасына кайра алып келет.

Бул — котормо. Түп нускасын бул жерден окуй аласыз: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html