Что такое 4 motion. Полный привод Volkswagen. Режимы работы муфты

Кто-то называет самый комфортабельный автомобиль, построенный на шасси Т5, микроавтобусом. Мне кажется, правильнее окрестить его минивэном. По эргономике Volkswagen Multivan не уступает легковым «фольксвагенам», да и длиной сравним с большими седанами или вседорожниками. Зато высокая посадка, хорошая обзорность и шестиметровый радиус разворота позволяют немаленькому автомобилю проворно протискиваться среди хаотично разбросанных на заснеженной парковке машин.

Дороги в Финляндии не чистят - их выскребают. Жаль, асфальт не то, что нужно для оценки полноприводных возможностей Multivan. Никаких отличий от переднеприводной версии с таким же силовым агрегатом не наблюдаю. Разве что расход топлива у коллег, ехавших следом на переднем приводе, оказался на 0,2–0,3 л/100 км ниже. Но столь мизерную разницу вполне можно списать на стиль вождения.

Стабильно падающая забортная температура (минус градус на два-три десятка километров) тревожит. Правда, дыхание Севера в салоне не ощущается, если не считать загадочного сквозняка - надеюсь, случайного - где-то в рамке двери. Несмотря на дизельное «сердце», в салоне можно спокойно находиться без верхней одежды - спасибо дополнительному подогревателю.

Теплых слов заслуживает и сам новый двухлитровый дизель с двумя последовательными турбонагнетателями, и, конечно, его напарница - семиступенчатая DSG, впервые ставшая частью полноприводной трансмиссии на VW этого класса. И дело не только в отличной динамике и завидной экономичности. Multivan набирает скорость настолько плавно, будто «ступенек» в коробке вовсе не существует.

Примерно за 150 км до Полярного круга сворачиваем с основной трассы и начинаем петлять по узким местным дорожкам. Вот тут полный привод себя и проявит! Первое очевидное отличие от моноверсии - в старте с места. Передние колеса даже не успели толком побуксовать, как я почувствовал легкий толчок (это электроника подключила заднюю ось) - и автомобиль стал уверенно набирать скорость. И сигнальная лампа системы стабилизации мигала куда реже, чем на переднеприводнике.

Спасибо, 4Motion, что позволяешь без проблем погрузиться в финскую природу! Правда, прежде чем съехать с укатанного зимника в рыхлый снег, лучше заблокировать муфту, нажав кнопку с характерной пиктограммой (теперь крутящий момент расходится по осям в соотношении 50:50).

Отключил систему стабилизации и попробовал двинуться вперед: не трактор, конечно, но на вседорожник похоже. Не даром (в смысле, опция) на задней оси установлен самоблокирующийся дифференциал. Но забираться в чащу не решился: чем дальше, тем снег глубже. Так недолго и на брюхо сесть: свесы-то короткие, но вот база у Multivan длинная, да и дорожным просветом 4Motion не отличается от других версий. По внедорожным меркам, он отнюдь не велик - 167 мм.

Россия в прошлом году заняла первое место среди экспортных рынков Multivan. Увы, не сказано, сколько продали 4Motion. Наверняка немного, ведь за четыре ведущих надо доплатить около 153 000 рублей. Кстати, самая аскетичная 140-сильная версия 4×4 стоит 1 904 800 рублей. Мой Multivan в дорогой комплектации Highline, с опциями, самым мощным двигателем и коробкой DSG оценен в 3 352 900 рублей. Карман действительно не оттянет, а просто опустошит - любо, но дорого.

Система полного привода 4Motion относится к т.н. системам полного привода подключаемым автоматически. В данной системе крутящий момент двигателя распределяется по осям в зависимости от дорожной ситуации. Система 4Motion устанавливается на автомобили концерна Volkswagen с 1998 года. Название 4Motion является зарегистрированным товарным знаком.

Система полного привода 4Motion включает дифференциал передней оси в коробке передач, раздаточную коробку, карданную передачу привода задней оси, многодисковую фрикционную муфту, главную передачу и дифференциал задней оси.

При движении с постоянной скоростью клапан открывается, а диски сжимаются в зависимости от условий движения. На заднюю ось крутящий момент передается в определенных (незначительных) пределах.

Пробуксовка в движении автомобиля определяется на основании сигналов от блока управления системы ABS. При этом клапан открывается в зависимости от условий движения (какая ось и какие колеса буксуют).

При торможении клапан управления открыт, фрикционные диски муфты полностью разжаты. Крутящий момент на заднюю ось не передается.

В 1942-1944 годах на базе одной и той же трансмиссии сумрачный тевтонский гений выпускал сразу две интересные машины — VW Typ 87 и VW Typ 166 Schwimmwagen. Первая из них представляла собой знаменитый «Жук», он же KdF-38, в полноприводном варианте:

Вторая — Typ 166 Schwimmwagen — плавающий полноприводный автомобиль повышенной проходимости, признанный самой массовой амфибией Второй Мировой войны (более 14000, по другим данным — более 15000 шт):

Конструкция 4WD этих машин очень интересна. Если Typ 87 имел только полный привод, то Typ 166 имел варианты и полного, и заднего привода. Использовались два дифференциала повышенного трения (в приводе задних колес и для передачи момента на передние колеса) и дополнительная понижающая передача. Расположенный на откидной колонке гребной винт приводился в движение непосредственно коленвалом двигателя. Машина пользовалась очень большой популярностью, на ее базе было создано множество клонов в разных странах мира (некоторые из них, произведенные в США, даже поступали по ленд-лизу на вооружение Красной Армии).

[свернуть]

Volkswagen Iltis

Раскрыть...

В 1978 году Volkswagen начал производство легкого армейского полноприводного внедорожника Iltis (хорёк). Машина была построена с максимальным использованием «гражданских» узлов и агрегатов, например, коробок передач от переднеприводных автомобилей Audi 80/100 и двигателей от «Гольфа», модифицированных для достижения водостойкости и экранирования радиопомех.

Конструктивно 4WD включал специальную сверх-низкую передачу «G» (gelandegangen, «понижайка» с соотношением 7,603:1, могла использоваться только с подключенным передним мостом) и механической блокировкой заднего и переднего дифференциалов (передний и задний мосты конструктивно практически одинаковы). Постоянно ведущая ось — задняя через карданный вал. Передняя ось, по разным данным, подключалась либо жестко (и тогда это part-time 4WD), либо через блокируемый дифференциал (и тогда это отключаемый full-time 4WD). На выходах из главной передачи переднего моста расположены обычные для переднеприводных машин ШРУСы.

Рамное шасси автомобиля с одинаковыми по конструкции передней и задней независимыми рессорными подвесками. Параболически раскатанные поперечные рессоры верхнего расположения имеют центральное крепление к поперечине. В задней подвеске дополнительные штанги удерживают колеса от поворота:

Продольный разрез трансмиссии с коробкой передач, имеющей четыре обычные ступени и одну пониженную, а также блокируемый дифференциал заднего моста:

Дифференциал заднего моста «в металле»:

[свернуть]

Syncro

Раскрыть...

Включает следующие варианты:

Passat B2 Syncro (1984-1992)

Раскрыть...

Представляет собой 4WD quattro первого поколения (для машин с продольным расположением двигателя), примененный на VW Passat B2 (он же Quantum в США, Corsar в Мексике, Santana в Бразилии) начиная с 1984 года под названием Syncro (первое появление этой торговой марки). Обеспечивает постоянный 4WD на трех открытых дифференциалах (симметричная раздача 50/50). Центральный и задний дифференциалы могут быть заблокированы принудительно (при этом также отключается ABS). Очень серьезная «заявка на победу», ограниченная только геометрией машины, способная «порвать пополам» практически любой современный кроссовер и в отличие от 4WD on-demand обеспечивающая высочайшее качество движения в обычных дорожных условиях:

  • Все дифференциалы открыты: автомобиль встаёт при потере любым колесом, передним либо задним, сцепления с поверхностью (например, на льду либо при вывешивании колеса).
  • Центральный дифференциал заблокирован, задний дифференциал ткрыт: автомобиль встаёт при одновременной потере сцепления с поверхностью одним из передних и одним из задних колес.
  • Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал открыт: автомобиль встаёт, если сцепление с поверхностью теряют два задних либо одно переднее колесо.
  • Оба дифференциала заблокированы: автомобиль встаёт, если сцепление с поверхностью одновременно теряют два задних и одно переднее колесо.

[свернуть]

Transporter T3 Syncro (1985-1992)

Раскрыть...

Также известен как Vanagon. Был создан в инициативном порядке в 1978 году в количестве пяти опытных экземпляров. Данная версия имела блокировки дифференциалов на обоих осях для улучшения проходимости и испытывалась в условиях Сахары. В 1985 году T3 Syncro был доведен до серийного производства (поперечное расположение двигателя, заднемоторная заднеприводная компоновка). В качестве партнера по разработке и производству в проекте участвовала австрийская компания Steyr-Daimler-Puch.

Данная версия Syncro включает автоматически подключаемый через и цельный карданный вал передок («плохой» on-demand 4WD), обгонную муфту в заднем редукторе (чтобы исключить риск более ранней блокировки задних колес) и принудительную блокировку заднего дифференциала. При включении задней передачи обгонная муфта принудительно блокировалась механической муфтой с электровакуумным приводом.

Передачи в коробке были перераспределены с более низким передаточным отношением между первой и высшей передачей к схеме 4+G (четыре обычных передачи и одна очень короткая «внедорожная»). Подвеска задних колес имела особые пружины и более жесткие амортизаторы. Кузов машины стал на 60 мм выше, собственная масса автомобиля выросла приблизительно на 140кг, поэтому полезная нагрузка Syncro в условиях бездорожья была ограничена до 800кг.

В дополнительной комплектации предлагались механизмы блокировки дифференциалов передней и задней осей, комплект подвески повышенной прочности (усиленные рессоры и полуоси, демп­фер колебаний в приводе плюс различные решения для усиления кузова). Такой Syncro имел клиренс 235мм, угол переднего и заднего свеса 22 градуса и угол продольной проходимости 24 градуса. Также выпускался специальный вариант Syncro на 16-дюймовых колесах, с усиленной конструкцией, позволяющий увеличить нагрузку до одной тонны и довести клиренс до 260мм (!).

Более детальное описание работы смотри ниже (Golf Mk2 Syncro), не забывая о том, что компоновка T3 — заднемоторная заднеприводная, а на всех других моделях — переднемоторная переднеприводная.

[свернуть]

Golf Mk2 Syncro (1985-1992)

Раскрыть...

В конструкции модели Mk2 Golf syncro (1985 год, по другим данным — февраль 1986 года; поперечное расположение и двигателя, и коробки передач) был адаптирован привод от T3, с той разницей, что на T3 мотор и базовый привод были сзади, а на Golf спереди. Т.е. на Golf Mk2 Syncro постоянной ведущая ось передняя, задняя — подключаемая. Раздатка на коробке передач раздает момент между осями. передаёт на заднюю ось через карданный вал крутящий момент до 500Нм, муфта свободного хода исключает раннюю блокировку передних колес, а на задней угловой передаче стоит автоматическая блокировка при включении заднего хода. Все как на T3.

Помимо Golf Mk2 Syncro, данный вариант Syncro ставился на другие модели с поперечным расположением двигателя, построенные на платформе A2 поколения Mk2:

  • Jetta (фактически — Golf седан), также Golf и Jetta поколения Mk3;
  • Passat B3 и B4;
  • Sharan Syncro;
  • Volkswagen Eurovan;
  • VW Transporter T4 (при этом компоновка машины была заменена на переднемоторную переднеприводную).

При адаптации Syncro к Golf Mk2 задний мост был взят от Passat B2 Variant Syncro.

Передний мост обычный, к КПП со стороны правого приводного вала установлен блок отбора мощности (на заднюю ось) с угловой передачей.

Вся задняя часть кузова была разработана заново, была изменена тормозная система. Объем багажного отделения сократился примерно на треть (228 литров), изменилась форма бензобака при неизменном объеме (55 литров). Масса автомобиля выросла на 300кг (по другим данным, на 90-100кг).

Многие владельцы данной версии Syncro уверены, что их 4WD позволяет передавать на заднюю ось «до 93% момента при необходимости, а — только 80%». Налицо полное незнание математики и физики. На самом деле, при данной конструкции привода:

  • Вискомуфта блокируется и передаёт момент только при уже идущем проскальзывании одной оси относительно другой и только тогда, когда проскальзывание существенно. же передает момент постоянно (в этом его основная ценность). При старте в песке передние колеса запросто зароются еще до того, как вискомуфта «проснётся».
  • Замкнутая вискомуфта принципиально не может передать назад более половины общего момента, т.к. просто замыкает переднюю и заднюю ось накоротко. Таким образом, предельная величина момента на второй оси — столько же, сколько и на первой, 50% (трансмиссионные потери не считаем). Больше физически невозможно. «Играть» моментом между осями умеют только дифференциальные (постоянные) типы 4WD, например, тот же .
  • Заявленные 5% момента (по другим данным — 7%), якобы постоянно передаваемые на заднюю ось, достигаются путем небольшого отличия передаточного числа на заднем и переднем мостах и предназначены для снижения скорости срабатывания вискомуфты (т.к. ее нагрев и блокировка происходят сравнительно медленно). Однако эти 5-7% реализуются только в движении, при трогании с места им неоткуда взяться, пока передняя ось не ушла в провороты. В целом характер автомобиля также остается переднеприводным, со всеми присущими переднему приводу недостатками. При прохождении поворотов на скользкой поверхности с ускорением задний мост подключается с задержкой, что приводит к резкому изменению в поведении автомобиля (переход от недостаточной к избыточной поворачиваемости).

Конструктивно данная версия Syncro представляет собой «плохой» 4WD on-demand с открытыми осевыми дифференциалами. Т.е. автомобиль встаёт при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.

Обгонная муфта внутри заднего дифференциала позволяет задним колесам «обгонять» передние и тем самым исключить трудности в работе тормозной системы и ABS. Т.к. обгонная муфта не позволяет передавать момент на заднюю ось при движении назад, на картере заднего дифференциала установлен «дроссельный управляющий элемент» с вакуумным приводом, блокирующий обгонную муфту при включении задней передачи. Механизм разблокируется при перемещении рычага переключения передач вправо и прохождении им положения третьей передачи. Система специально не разблокирует обгонную муфту одновременно с выключением задней передачи, чтобы предотвратить частые переходы из заблокированного состояния в незаблокированное и наоборот, например при попытках «раскачать» застрявший автомобиль (постоянные переключения с первой передачи на заднюю и обратно).

[свернуть]

Passat B5 Syncro (1997-1999)

Раскрыть...

Также Passat B5.5 4motion (1999-2005) и Phaeton.

Использует систему quattro четвертого поколения, которая изначально на этой модели именовалась Syncro, однако к моменту выхода на рынок США получила название 4motion. Применялась также на Volkswagen Phaeton и родственных автомобилях с продольным расположением двигателя, построенных на платформе D компании Volkswagen Group.

Центральный дифференциал T-1 либо T-2 (постоянный 4WD), «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 50/50, автоматическое направление до 75% крутящего момента на передний либо задний мост. Открытые передний и задний дифференциалы с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL). EDL обнаруживает пробуксовку колес посредством датчиков скорости колес системы ABS и применяет тормозное усилие к буксующему колесу, тем самым передавая крутящий момент через открытый дифференциал на противоположное колесо, имеющее большее сцепление с поверхностью. Данная система не обеспечивает проходимости в силу недостаточности тормозящего момента на буксующем колесе, однако хорошо помогает с управляемостью, и действует на 4WD-моделях на скоростях до 80 км/ч (на моноприводных — 40 км/ч).

[свернуть]

[свернуть]

4Motion

Раскрыть...

Начиная с 2003 года VW в целом перешел на использование . С этого момента торговая марка Syncro сменилась на 4Motion.

Интересно, что центральная фрикционная муфта Haldex Traction нередко применяется для самостоятельного преобразования старых переднеприводных моделей Volkswagen в полноприводные. Считается, что Haldex выдерживает более высокие нагрузки, нежели вискомуфта в Syncro. Преобразование производится путём установки заднего моста и соответствующей подвески с syncro-автомобиля на подходящий автомобиль-реципиент (Volkswagen Corrado либо Golf) с последующим изготовлением специализированного кронштейна для монтажа задней муфты Haldex.

Passat B5 4Motion (1999-2005)

В данном случае смена шильдика абсолютно ничего не изменила в прекрасной системе quattro четвертого поколения (см. выше).

Passat B6 4motion, Golf IV/V/VI 4motion, Bora/Jetta 4motion, Beetle Rsi, Sharan 4motion, Tiguan 4motion, T4 4motion

Раскрыть...

Здесь все абсолютно одинаково — ведущий передок, перебрасывает момент на заднюю ось. Работа системы 4Motion определяется алгоритмом работы муфты Haldex. С какого-то момента 4Motion также подружилась с системой электронной блокировки дифференциала (EDS).

Технически 4Motion включает дифференциал передней оси в коробке передач, раздаточную коробку, карданную передачу привода задней оси, многодисковую фрикционную муфту Haldex (встроена в картер дифференциала задней оси), главную передачу и дифференциал задней оси.

Дифференциал передней оси обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач к передним ведущим колесам. Корпус дифференциала передней оси соединен с раздаточной коробкой полым валом.

Раздаточная коробка представляет собой коническую передачу, с помощью которой крутящий момент передается под углом 90 град. Карданная передача привода задней оси соединяет раздаточную коробку и фрикционную муфту.

Карданная передача состоит из двух валов, соединенных шарниром равных угловых скоростей. К раздаточной коробке и фрикционной муфте валы присоединяются с помощью упругих муфт. Задний карданный вал имеет промежуточную опору.

Нюанс первый — смена поколений , согласно модельным годам.

Нюанс второй — VW T4 даже с муфтой Haldex сохранил принудительно блокируемый задний дифференциал.

[свернуть]

[свернуть]

4XMotion

Раскрыть...

Cистема 4Xmotion, примененная на Volkswagen Touareg, представляет собой (постоянный 4WD на основе Torsen типов I или II) с модификациями. Так, открытое симметричное распределение момента между осями 50/50 (на Touareg 2011 модельного года — 38/62) дополнено встроенной в дифференциал многодисковой муфтой с электронным управлением. В качестве опции представлен задний электронно блокируемый дифференциал (управляется как водителем, так и автоматически). Понижающая ступень раздатки обеспечивает соотношение 2,69:1.

Ключевые отличия от обычного 4Motion, кроме full-time 4WD вместо ущербного 4WD on-demand:

Выходной момент раздаточной коробки может распределяться между осями в пределах диапазонов блокировки дифференциала: от 20% до 60% входного момента коробки для передней оси и от 40% до 80% для задней. За пределами диапазона блокировки дифференциала включается электронная блокировка дифференциала (EDS), подтормаживающая буксующие колеса штатными тормозными механизмами.

Друзья, для многих из вас немецкие автомобили являются эталоном качества, престижа и комфорта. И это не случайно, ведь они не только замечательно смотрятся, но и отлично едут. Во многом своим успехом немецкий автопром обязан остроумным и отточенным до мелочей инженерным решениям. Одно из таких решений, разработанное компанией Volkswagen, мы попытаемся разобрать в этой статье. Итак, система полного привода 4motion что это, как работает и какие её модификации встречаются.

Впервые мир услышал о системе 4 motion в 1998 году. Интересно, думали ли тогда инженеры из Вольфсбурга, что их творение окажется столь удачным. Возможно.

Чтобы нам с вами оценить успех этой системы, достаточно представить цифру 4 миллиона — именно столько экземпляров модели Golf четвёртого поколения продала компания Volkswagen, и именно на этом «Гольфе» дебютировал полный привод 4motion.

Кстати, некоторые ценители этого до сих пор считают его одним из лучших автомобилей от вольфсбургских умельцев за всю их историю. Но сейчас не об этом.

Что внутри у 4motion?

Сейчас о приводе 4 motion, а если точнее – о конструкции и устройстве этой технологии. Прежде всего, необходимо отметить, что это система с автоматически подключаемым полным приводом, и чтобы понять, как это происходит, заглянем под машину. Если попытаться рассмотреть в этом механизме отдельные элементы, то можно увидеть такие:

  • дифференциал передней оси, который конструктивно находится прямо в коробке передач;
  • коробку раздаточную;
  • карданную передачу;
  • фрикционную муфту Haldex (её мы рассмотрим детально);
  • главную передачу;
  • дифференциал задней оси.

Так как 4 motion у нас система полного привода, то крутящий момент от двигателя должен передаваться на обе оси автомобиля. На передней за это отвечает соответствующий дифференциал, который соединяет коробку передач и ось колёс.

Но, прежде чем добраться до задней оси крутящий момент встречается с так называемой многодисковой фрикционной муфтой Haldex, которая и реализовывает фишку автоматически подключаемого полного привода.

Весь секрет в муфте

Муфта эта представляет собой довольно сложное техническое приспособление, имеющее несколько версий и поколений. Состоит она из набора фрикционных и стальных дисков, которые сжимаются поршнями. Чем сильнее сжимаются диски, тем больше крутящего момента передаётся задним колёсам, а управляет этим процессом электроника, отслеживающая поведение автомобиля и принимающая решение о том, нужно ли передавать на заднюю ось вращение и если нужно то сколько.

Например, если Вы решили резко стартовать с места, передние колёса, являющиеся основными ведущими, могут начать пробуксовывать. В этом случае диски в муфте сожмутся максимально плотно, и почти весь крутящий момент попадёт на заднюю ось.

Противоположная ситуация — размеренное и равномерное движение. В таком режиме крутящий момент практически не передаётся назад.

Системы 4xmotion и 4motion: кто есть кто

Но не 4 motion единой богата компания Volkswagen. Существует ещё одна полноприводная система, именуемая 4Xmotion. Встретить её можно на кроссовере Touareg. В чем же разница 4xmotion и 4motion?

На самом деле «Туареговская» система имеет много общего с фирменной полноприводной технологией quattro от компании Audi. От классической 4 motion она отличается олдскульными механизмами, улучшающими внедорожные характеристики. К примеру, наличием раздаточной коробки с понижающей передачей и главной передачей с блокировкой дифференциала.