Полный привод Nissan

Рассмотрим конструкцию полного привода фирмы Nissan. В основном материал изложен по статье издательства «Легион-Автодата».

Особенностью фирменной стратегии Nissan является прохладное отношение к постоянному 4WD — такие модели можно пересчитать буквально по пальцам. Что в этом плохого? С одной стороны — ничего, нельзя говорить о бесполезности автоматически подключаемого привода — он бывает весьма и весьма кстати, тем более в версиях с электронным распределением момента по осям. Но тем не менее, он изначально предназначен не для улучшения «проходимости» в нашем понимании, а главным образом, для повышения устойчивости машины на скользких покрытиях. Поэтому автоматически подключаемый 4WD гораздо менее эффективен по грязи или на рыхлом грунте/снегу. Вторая неприятная особенность — это его «непредсказуемость» при активной езде и в критических ситуациях. Третье — полная завязанность на систему ABS (в вариантах ATC и TOD), так что при проблемах с ней машина может лишиться и полного привода.

Вместе с тем, ниссановцы всегда уважали самоблокирующиеся межколесные дифференциалы и часто использовали вискомуфту даже в редукторе переднеприводных моделей, не говоря уже о Torsen и т.п. на заднеприводных.

Full-Time

4WD NIssan Full-TimeЕдинственная массовая схема «честного» 4WD реализуется всего на нескольких исходно-переднеприводных моделях (Rasheen, Liberty, R’nessa, часть Avenir’ов). Здесь имеются все три дифференциала (межосевой блокируется вискомуфтой), а момент равномерно распределяется между осями. Данный принцип аналогичен тойотовской стандартной схеме второго поколения (STD II).

  • Основные достоинства — проходимость, относительная предсказуемость, конструктивная надежность.
  • Основной минус — недостаточный коэффициент блокировки вискомуфтой.

V-Flex

4WD NIssan V-FlexНа большинстве исходно-переднеприводных моделей ранее традиционно устанавливалась схема подключаемого заднего привода (иногда употребляется термин «Full Auto Full Time», но по аналогии с тойотовской, ее проще называть V-Flex). Межосевой дифференциал отсутствует, момент отбирается напрямую от корпуса переднего межколесного дифференциала и направляется к выходу раздаточной коробки, где установлена вискомуфта (примеры из свежих моделей — Bassara, Presage U30, Bluebird Sylphy…). Муфта соединяет выходной вал раздатки и карданный вал только при значительной пробуксовке передних колес. В остальное время машина остается переднеприводной.

  • Плюсы — простота и дешевизна.
  • Минусы — неоднозначность поведения, недостаточный коэффициент блокировки и низкая скорость срабатывания.

Впоследствии V-Flex был практически полностью вытеснен схемой ATC.

ATC

4WD NIssan ATCНаиболее распространенная сейчас система ATC (Active Torque Control) для исходно-переднеприводных моделей (Serena, Presage U31, Primera P12, другая часть Avenir’ов, свежий Wingroad, свежий Sunny) аналогична такой же тойотовской. В обычном состоянии привод осуществляется только на передние колеса, задний мост подключается электромеханической муфтой, установленной на корпусе редуктора. Подключение автоматически осуществляет электронный блок управления в зависимости от условий движения (в основном, ориентируясь на пробуксовку передних колес), при этом муфта позволяет более-менее плавно изменять подаваемый назад момент.

Та же схема применена и на X-Trail (All-Mode 4×4 и All-Mode 4×4-i), причем здесь управление подключением сделано более прозрачным для водителя — режим «2WD» вообще отключает задний привод, в режиме «Auto» подключением и распределением момента управляет автоматика, в режиме «Lock» момент стабильно распределяется между передними и задними колесами в соотношении «57:43». Версия All-Mode 4×4 управляет перераспределением момента только между осями, а версия All-Mode 4×4-i умеет взаимодействовать с системой ESP и в широких пределах перебрасывать момент между отдельными колесами за счет электронных блокировок колес (в том числе блокировать межосевую муфту превентивно, например, при резком нажатии на педаль газа или по командам блока электронной устойчивости). Также в версии «-i» межосевая муфта более устойчива к перегреву и может работать с небольшим постоянным преднатягом (около 10%).

All Mode 4x4-i

  • Плюсы в сравнении с V-Flex — возможность более «интеллектуально» подключать задний привод и произвольно изменять передаваемое назад усилие.
  • Минусы — не очень высокая живучесть; «адекватность» по-прежнему не идеальна.

Существует версия такого привода, названная Nissan All Mode 4×4-i with TORQUE VECTORING (с управлением моментом). Такой привод ставится по меньшей мере на Nissan Juke и относительно обычного All Mode 4×4-i дополнен двумя электромагнитными муфтами, по одной на каждое из задних колес, что позволяет машине «подруливать тягой» в поворотах (изменять момент, передаваемый на каждое из задних колес).

All Mode 4x4-i with TORQUE VECTORING

TOD

4WD NIssan TODФирменная система управления полным приводом (как исходно-переднеприводных, так и исходно-заднеприводных машин) часто называется ATTESA (Advanced Total Traction Engineering System for All), но Ниссан использует это имя слишком произвольно, так что для характеристики конкретного типа привода его применять бесполезно. Поэтому мы придерживаемся более известных наименований.

Схема ATTESA E-TS (Electronic Torque Split) (фактически, «Torque-on-Demand» — в данном случае, автоматически подключаемый передний мост) является основной для исходно-заднеприводных моделей. Межосевой дифференциал отсутствует, постоянный привод — задний. Момент на передние колеса отбирается при пробуксовке задних колес посредством гидромеханической муфты с электронным управлением. При этом его величина может плавно изменяться в пределах от нуля до почти 50% общего усилия.

ATTESA

На некоторых моделях имеется возможность кнопкой принудительно включить режим «4WD» (режим максимальной блокировки муфты) — разумеется, до достижения автомобилем определенной скорости.

4WD Nissan TOD 4WD Nissan GTR

  • Плюсы — наличие такой системы несомненно лучше просто постоянного 2WD; не требуется дополнительных операций для подключения переднего моста.
  • Минусы — постоянный задний привод со всеми его особенностями лишь отчасти, в некоторых ситуациях, компенсируется подключаемым передним.

Подобная схема, отличающаяся от TOD наличием понижающей передачи, используется и на некоторых средних джипах (например, Terrano/Regulus R50).

Считающийся порой чем-то исключительным, полный привод Nissan GT-R представляет собой тот же самый TOD, дополненный в одной из версий этой модели задним дифференциалом «Active LSD», блокирующимся аналогичными гидромеханическими муфтами.

Хотя подобная система устанавливается не для достижения высокой проходимости, но GT-R — одна из тех машин, которая в самом деле может «выехать на одной паре колес». Плюсы — блокировка имеет приличный коэффициент, срабатывает быстро и «когда надо».

e-4WD

4WD Nissan e-4WDВесьма изощренная система подключаемого полного привода применена на свежих моделях особо малого класса (March K12). Здесь в режиме «4WD» блоку управления разрешается автоматически включать электродвигатель, который через муфту сцепления и понижающий редуктор начинает вращать задние колеса.

Juke 4WD

Упрощенные схемы 4WD BMW X1, Mini Countryman, Nissan Juke и Subaru Forester

Nissan Juke имеет собственную схему полного привода, по сути идентичную системе VTM-4. В этой схеме отсутствует межосевой дифференциал, а момент перекидывается с постоянной ведущей передней оси на заднюю обычным редуктором. Каждое из колес задней оси получает момент через свою электромагнитную муфту, что позволяет эффективно бороться с диагональным вывешиванием, имитировать режим дифференциалов повышенного трения, превентивно «зажимать» привод при разгоне, выполнять активное подруливание задней осью в повороте. Однако, т.к. вариатор абсолютно не способен переносить сколько-нибудь значимую нагрузку сколько-нибудь значимое время, толку от этой схемы у Nissan, в отличие от VTM-4, немного.

Nissan LSD

Изложенное ниже действительно для всех дифференциалов повышенного трения Datsun/Nissan.

Nissan использует LSD типа Salisbury, состоящий из сборки фрикционных дисков и колец, которые несут функциональную нагрузку по распределению мощности между колесами.

Терминология

Некоторые детали из LSD отсутствуют в стандартном дифференциале.

Nissan LSD

Nissan LSD

Корпус (Case) состоит из двух частей скрепленных болтами — крышки и основной части, внутри которой есть четыре большие проточки, параллельные линии оси. Крышка крепится болтами к зубчатому венцу ведущей шестерни.

Nissan LSD Side GearШестерня полуоси (Side Gears) — в LSD слегка отличается от стандартной. Во-первых, по центру проточена «звездочка», в которую вставляется конец оси, а во-вторых, есть 6 проточек по наружному диаметру для установки фрикционнных дисков и колец.

Прижимные кольца (Pressure Rings) — два больших кольца, которые устанавливаются в корпусе дифференциала.

Сателлит (Pinion Gear) — почти не отличается от стандартного. Устанавливается на оси со специальным профилем (установка на сечение B-B на рисунке ниже) , входит в зацепление с шестернями полуосей.

Ось сателлитов (Pinion Shaft) — как сказано выше, на оси крепятся сателлиты (сечение B-B), но кроме этого, средняя часть имеет плоскости (сечение C-C), и единственное отличие от стандартной — это наличие V-образного профиля на концах (сечение A-A). Этот профиль нужен для установки прижимных колец.

Nissan LSD Pinion Shaft

Фрикционные диски (Friction Disks) — имеют отверстие с 6 вырезами для крепления на шестерне полуоси. Изготавливаются из стали и имеют различную толщину, 1.5-1.6 мм.

Nissan LSD Friction Disks

Фрикционные кольца (Friction Plates) — выглядят как диски, только имеют 4 выступа на внешней стороне. Эти выступы входят в пазы на корпусе дифференциала. По толщине идентичны фрикционным дискам.

Nissan LSD Friction Plates

Пружинные диски и кольца (Spring Disks and Spring Plates). Некоторые LSD (например, Н233В) имеют их, а некоторые нет (С200). Они такие же, как фрикционные диски и кольца. Единственное отличие — те плоские, а эти слегка вогнутые. Техническое название — пружина Бельвиля (Belleville spring). Основное назначение сделать работу LSD более эффективной. Когда эта система установлена, то сборка состоит из пары диск-кольцо на каждой стороне.

Рисунок показывает, как соединены фрикционные кольца, диски, придавливающие диски и шестерни полуосей.

Nissan LSD

Вид компонентов в собранном виде в разрезе (без соблюдения масштаба):

Nissan LSD в сборе

Порядок сборки:

  • Фрикционное кольцо или пружинное кольцо
  • Фрикционный диск или пружинный диск
  • Фрикционное кольцо
  • Фрикционный диск
  • Фрикционное кольцо
  • Фрикционный диск
  • Прижимное кольцо (заштриховано)
  • Шестерня полуоси (не показано на рисунке)
  • Оси сателлитов с сателлитами (центр рисунка)
  • Шестерня полуоси (не показано на рисунке)
  • Прижимное кольцо (заштриховано)
  • Фрикционный диск
  • Фрикционное кольцо
  • Фрикционный диск
  • Фрикционное кольцо
  • Фрикционный диск или пружинный диск
  • Фрикционное кольцо или пружинное кольцо

Принцип действия

Основа — взаимодействие дисков и колец. Диск крепится к шестерне полуоси, а кольцо на корпусе дифференциала. Если шестерня полуоси крутится со скоростью иной, чем скорость корпуса дифференциала (он прикреплен к зубчатому венцу ведущей шестерни), то возникает вращение дисков между кольцами. Принцип трения в связке диск-кольцо-масло и положен в основу действия LSD. Причем сопротивление скольжению пропорционально приложенной силе, чем больше сила тем больше сопротивление.

Одним словом, в обычном режиме передача силы происходит по схеме ведущая шестерня — зубчатый венец, прикрепленный к корпусу дифференциала, и фрикционные кольца, которые тоже соединены с корпусом. Прижимные кольца вращаются вместе корпусом дифференциала и передают вращение на оси сателлитов, те в свою очередь на сателлиты, а сателлиты на шестерни полуосей.

Соответственно, при потере сцепления одного колеса с дорогой возникает разница скоростей между дисками и кольцами. Давление прижимает фрикционные диски к кольцам, и как следствие увеличивается сопротивление скольжению. Если в вашем LSD нет пружин Бельвиля (Belleville spring plates and disks), то срабатывание будет происходить внезапно, а применение этого механизма делает блокировку более плавной.

Для проверки работы дифференциала достаточно вывесить задний мост и попробовать прокрутить одну ось, придерживая другую. Сначала два человека вращают оба колеса в одном направлении, а затем один из них придерживает свое колесо.

Проверка Nissan LSD Проверка Nissan LSD

Разблокирующее давление (Breakaway Pressure) определяется крутящим моментом, необходимым для того, чтобы диски и кольца начали скользить. На практике это момент, который образуется во время пробуксовки колес. Если приложите крутящий момент на одну ось, а другую ось заблокируете на месте, то эта ось не будет крутиться до достижения определенного давления.

Настройка такого дифференциала проводится только на спортивных машинах и зависит от ряда причин, от колес до подвески. Настройка осуществляется специальными проставками, причем их толщина меняется на десятые доли миллиметра. Так же имеет значение толщина фрикционных дисков и колец. В обычной машине используются стандартные диски и кольца.

Первоисточники

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*