• Сегодня: Среда, Сентябрь 20, 2017

 

Технологии   20 августа 2013    502

Активные дифференциалы

Активные дифференциалы

Не так давно набор из трех блокировок казался джиперам пределом мечтаний. Однако сегодня даже кроссоверы способны предложить куда более эффективное управление крутящим моментом. Если говорить о коротких отрезках времени, конечно…

Многочисленные системы блокировок не раз уже описаны на страницах нашего журнала. Они остаются востребованными и незаменимыми на полноценных внедорожниках, но несколько громоздки, а главное – экономически мало обоснованны на более легких машинах.

На сцену все чаще выходят электронные системы раздачи крутящего момента, не только умеющие частично блокировать дифференциал, но и успевающие помочь водителю, вовремя попридержав от проскальзывания одно колесо или, наоборот, подкрутив другое. Их распространению способствует и тот факт, что формат массового автомобиля повышенной проходимости ощутимо сместился из сферы полноценных внедорожников, способных медленно и верно, на второй пониженной, прокладывать себе путь среди леса, в область кроссоверов, для которых ценнее динамичная езда и стабильность управления. Впрочем, если быть точным, то именно кроссоверы и сделали полный привод широко распространенным.

Torsen. Среди неуправляемых самоблокирующихся дифференциалов этот наиболее простой и «прозрачный»

ИМИТАЦИЯ АКТИВНОСТИ
Сразу оговоримся, что «дифференциальный подход» к тяге на каждом колесе часто реализуется простым подтормаживанием незагруженного колеса автомобиля с дифференциалом обычным, свободным. Этим занята стандартная система ABS, которая в данном случае работает наоборот. Из антиблокировочной она превращается в противобуксовочную – ПБС – и, зажав буксующее колесо, отправляет крутящий момент на противоположное, с лучшим сцеплением. Таким же «тормозным» образом имитируется блокировка дифференциала у тех машин, где ее нет в металле. Например, подобной имитацией оборудованы все Mercedes-Benz M-класса и многие другие кроссоверы.

СУПЕРАКТИВЕН, ГИПЕРАКТИВЕН
Однако это слишком просто – нас же интересует дифференциал, способный  перенаправлять поток мощности к левому или правому колесу. Подобное устройство применено, например, в BMW X6 и называется Dynamic Performance Control (DPC). Вот это настоящий активный дифференциал. Его конструкция аналогична хорошо известному AYC, с которым не первое десятилетие хорошо знакомы обладатели Mitsubishi Lancer Evolution. Устроен DPC несложно – с обеих сторон блок сателлитов дополнен планетарными редукторами, которые подключены вместо прямой передачи через блоки многодисковых фрикционов. Получается, что на момент включения фрикционов правой или левой стороны дифференциал становится несимметричным – отдающим соответственно направо или налево больше крутящего момента.

«Ах, опять эти ваши фрикционы!» – заметите вы и будете совершенно правы. В любом узле распределения крутящего момента, будь то подключение второго ведущего моста или распределение тяги между колесами, воздействовать на трансмиссию оперативно и при помощи электроники способны только фрикционы.

Так вот, став несимметрично приводным, задний мост начинает разворачивать движущийся автомобиль примерно так же, как поворачивает гусеничный трактор, – разнотягом сторон.

Доворот. Весь смысл хитрого дифференциала – в довороте машины без участия передних колес

ПАРУС ПО ВЕТРУ
Что это дает? В первую очередь разнотяг помогает повернуть автомобиль в тех ситуациях, когда сцепления передних повернутых колес оказывается недостаточно. У машины как бы появляется вторая управляемая ось.

Во-вторых, этот же эффект может быть применен наоборот – для стабилизации курсовой устойчивости. «Но есть же система ESP, – возразите вы, – разве она не способна сделать то же самое?» Способна, но лишь наполовину, потому как ESP работает «в минус», подтормаживая вращающееся колесо, снижая тягу на нем, а DPC – «в плюс». Она способна увеличить и скорость вращения колеса, и подводимый к нему момент. Если проще – диапазон возможных воздействий на конкретное колесо вырастает вдвое, позволяя для каждого случая выбирать между замедлением и ускорением, снижением крутящего момента или его увеличением. Выбор зависит от конкретных дорожных условий для каждого колеса.
Результат работы активного дифференциала в какой-то мере можно сравнить с индивидуальным приводом каждого колеса, как это сделано у электромобилей с мотор-колесами. Разумеется, подобный подход открывает для электронных систем стабилизации почти неограниченные возможности как по доворачиванию машины на криволинейной территории, так и по удержанию на идеальной прямой.

Само собой, электроника активных дифференциалов, как и системы ABS, ESP и противобуксовки, тесно связаны с модулями управления двигателем и коробкой. Больше того, сегодня зачастую это единый «мозг», управляющий всем потоком мощности автомобиля.

Активные дифференциалы

КТО В ДОМЕ ХОЗЯИН?
Машина думает за меня. Хорошо ли это? Резонный вопрос. Да вроде хорошо, потому что быстродействие и безошибочность срабатывания систем дают сто очков вперед любому драйверу. К тому же автоматика никогда не устает, а малоопытный водитель получает помощника уровня лучших заводских испытателей.

Но и плохо, поскольку тонкости настроек электронных помощников напрямую зависят от того, насколько полноценно прототип автомобиля тестировали в условиях заводского полигона. И от того, как полно были внесены в полигонные установки поправки реальных испытаний на обычных дорогах. Важно, были ли учтены при прописывании таблиц значений тех или иных функций дорожные условия, общая манера вождения и прочий местный колорит конкретного региона, в который поступит нафаршированный суперсовременной электроникой автомобиль.

Есть и еще один интересный момент: наибольшее количество претензий к работе продвинутой автоматики распределения тяги у наиболее опытных драйверов, требовательно относящихся к тому, как ведет себя автомобиль в предельных режимах.

Свободный. Ядром активных систем все равно остается стандартный конический дифференциал – самая надежная и отработанная конструкция

Разумеется, любая, даже самая быстрая серийная модель получает на заводе некий усредненный алгоритм работы автоматики. Тем же, кто желает его скорректировать, остается идти путем, проложенным профессиональными спортсменами, – создавать собственную картину поведения автомобиля, настраивая его под себя. Сегодня это в основном удел редких автоманьяков. Но нет сомнений в том, что завтра подобные опции индивидуальной подстройки автоматических систем будут предлагать примерно так же, как сегодня мы создаем персональный интерфейс для смартфона.

ЧТО ЗА ГРАНЬЮ?
У продвинутой автоматики есть еще один аспект, который должен насторожить амбициозных, но не слишком опытных водителей. Прекрасно работающее содружество ESP, ABS, DPC и подобных порождает у водителя хорошо упакованной модели уверенность в собственном автомобиле на 120%. Примерно это же обещают и рекламные проспекты. И действительно: машины с продвинутой электроникой как по рельсам идут там, где не умудренные автоматикой предшественники виляли хвостом или не хотели поворачивать. Электроника позволяет удерживать колеса гораздо ближе к пределу сцепления с дорогой. Но, наслаждаясь доворотом задними колесами или отменной рулежкой на голом льду, помните, что тормозить в случае чего вам придется обыкновенными четырьмя колесами. И ни одна ABS не в силах изменить коэффициента сцепления резины с покрытием.