Работа полного привода

[Panda_88 121]

Простыми словами:

Вывесил ты одно колесо или буксует оно в грязи - ему крутиться ооочень легко, вот такое же "очень легко" передается на все остальные 3 колеса, и этого переданного "очень легко" не хватает чтобы машина стронулась с места, а вывешанному колесу хватает чтобы крутиться.

 

А момент между всеми поровну распределен. Так работает дифф - распределяет момент поровну.

[VADUS 2 433]

Отлично. Если все поняли, как распределяется момент в схеме фулл-тайм, то теперь можно поговорить еще об одной важной вещи - эксплуатационной надёжности фуллтайма в сравнении с подключенным парт-таймом (моноприводный режим не рассматривается).

Итак, автомобиль с симметричным фуллтаймом (80-ка и 100-ка) всегда держит на каждом колесе 25% момента мотора. То есть мощность и момент мотора распределены абсолютно равномерно между всеми колесами. Исключение составляют 80-ки с вискомуфтой, которая перераспределяет момент на ось с наилучшим сцеплением, но делает это плавно и только после появления пробуксовки, поэтому мы не будем на этом заостряться. А что это нам даёт помимо плюсов в управляемости на скользкой дороге и.т.п.?

            С учетом свойства дифференциала равнять момент по оси с наименьшей нагрузкой, это даёт нам наиболее щадящий режим работы всей трансмиссии. Всякий раз, когда какое-то из колес теряет сцепление с дорогой и.т.п., крутящий момент уменьшается одновременно на всех колесах автомобиля и на всей трансмиссии в целом. И так же одновременно и равномерно момент повышается на всех колесах по мере восстановления сцепления "подпрыгнувшего" колеса. Это исключает появление резких изменений в распределении крутящего момента, которые возникают в случае отсутствия межосевого дифференциала (или его блокировки) и называются циркуляцией момента.

      То есть, если одно из колес подпрыгивает на кочке при подключенном парт-тайме, то момент на всей оси этого колеса падает (за счет работы межколесного дифференциала), НО, при этом весь этот момент резко передается на другую ось (добавляясь к тому моменту, которой уже был на второй оси), так как нагрузка на второй оси сохраняется, а двигатель передаёт общий крутящий момент на обе оси через фигуральную балку (состоящую из двух карданов и раздатки), которая не может распределять/уравнивать момент между своими концами. При восстановлении сцепления подпрыгнувшего колеса, часть общего момента фигуральной балки возвращается на первую ось в соответствии с увеличением нагрузки на эту ось. С учетом того, что сцепление всех колес постоянно изменяется (особенно при езде по плохим дорогам, грейдерам, и.т.д), общий крутящий момент при подключенном парт-тайме постоянно и хаотично прыгает с передней оси на заднюю и обратно, вызывая так называемую "циркуляцию момента", которая негативно влияет на всю трансмиссию в целом, и особенно на детали самой фигуральной балки, по которой момент и циркулирует. Даже при прямолинейной езде с парт-таймом по абсолютно ровной дороге, мы всё равно получим циркуляцию момента за счет того, что колеса имеют разный радиус в силу разницы развесовки по осям и давления в колесах, а так же того, что в трансмиссии всегда есть небольшие люфты. Из-за этого, в момент выбирания люфта при догонке первой осью второй или наоборот (из-за разницы радиусов колес), так же возникает циркуляция момента, которая часто выражается небольшой вибрацией и характерным гулом при езде на высокой скорости (когда момент большой). Именно поэтому парт-тайм рекомендуют использовать только переодически, в условиях реального бездорожья.

          Таким образом, негативное для проходимости свойство дифференциала уравнивать крутящий момент по оси с наименьшим сцеплением (нагрузкой), является одновременно позитивным свойством предохранителя, который бережет всю трансмиссию, поддерживая на ней равный момент, эквивалентный колесу с наименьшей нагрузкой (при трёх открытых дифференциалах). В такой ситуации, шансы порвать шрус или полуось, неожиданно наткнувшись на препятствие (пень, корни и.т.п.) резко понижаются. Зато повышаются шансы забуксовать другим колесом..... Как только мы начинаем блокировать дифференциалы, мы отключаем эти "предохранители", но повышаем проходимость. Поэтому при включенных блокировках надо аккуратно и с головой пользоваться педалью газа.  

[Аспирант 21]

wowan75 и VADUS - отличные знания теории механизмов и машин!

Выдержки из этой темы можно в FAQ поместить.

 

P.S. Позволю себе лишь маленькое уточнение:

Итак, автомобиль с симметричным фуллтаймом (80-ка и 100-ка) всегда держит на каждом колесе 25% момента мотора. То есть мощность и момент мотора распределены абсолютно равномерно между всеми колесами. Исключение составляют 80-ки с вискомуфтой, которая перераспределяет момент на ось с наилучшим сцеплением, но делает это плавно и только после появления пробуксовки, поэтому мы не будем на этом заостряться. А что это нам даёт помимо плюсов в управляемости на скользкой дороге и.т.п.?

           

Момент на колесе отличается от момента мотора за счет передаточных отношений трансмиссии (ну и КПД естественно). Хотя для принципа работы это не важно.

[VADUS 2 433]

@,

Спасибо,

уточнение безусловно правильное. Конечно же подразумевается, что момент мотора будет преобразован на КПП, затем на РК, затем на ГП. Просто это на обсуждаемый вопрос не оказывает принципиального влияния, посему и было опущено. 

[Arapov I 599]

Вот это -      ЛУКБЕЗ!!!!

[otka 2]

Отлично. Если все поняли, как распределяется момент в схеме фулл-тайм, то теперь можно поговорить еще об одной важной вещи - эксплуатационной надёжности фуллтайма в сравнении с подключенным парт-таймом (моноприводный режим не рассматривается).

Итак, автомобиль с симметричным фуллтаймом (80-ка и 100-ка) всегда держит на каждом колесе 25% момента мотора. То есть мощность и момент мотора распределены абсолютно равномерно между всеми колесами. Исключение составляют 80-ки с вискомуфтой, которая перераспределяет момент на ось с наилучшим сцеплением, но делает это плавно и только после появления пробуксовки, поэтому мы не будем на этом заостряться. А что это нам даёт помимо плюсов в управляемости на скользкой дороге и.т.п.?

            С учетом свойства дифференциала равнять момент по оси с наименьшей нагрузкой, это даёт нам наиболее щадящий режим работы всей трансмиссии. Всякий раз, когда какое-то из колес теряет сцепление с дорогой и.т.п., крутящий момент уменьшается одновременно на всех колесах автомобиля и на всей трансмиссии в целом. И так же одновременно и равномерно момент повышается на всех колесах по мере восстановления сцепления "подпрыгнувшего" колеса. Это исключает появление резких изменений в распределении крутящего момента, которые возникают в случае отсутствия межосевого дифференциала (или его блокировки) и называются циркуляцией момента.

      То есть, если одно из колес подпрыгивает на кочке при подключенном парт-тайме, то момент на всей оси этого колеса падает (за счет работы межколесного дифференциала), НО, при этом весь этот момент резко передается на другую ось (добавляясь к тому моменту, которой уже был на второй оси), так как нагрузка на второй оси сохраняется, а двигатель передаёт общий крутящий момент на обе оси через фигуральную балку (состоящую из двух карданов и раздатки), которая не может распределять/уравнивать момент между своими концами. При восстановлении сцепления подпрыгнувшего колеса, часть общего момента фигуральной балки возвращается на первую ось в соответствии с увеличением нагрузки на эту ось. С учетом того, что сцепление всех колес постоянно изменяется (особенно при езде по плохим дорогам, грейдерам, и.т.д), общий крутящий момент при подключенном парт-тайме постоянно и хаотично прыгает с передней оси на заднюю и обратно, вызывая так называемую "циркуляцию момента", которая негативно влияет на всю трансмиссию в целом, и особенно на детали самой фигуральной балки, по которой момент и циркулирует. Даже при прямолинейной езде с парт-таймом по абсолютно ровной дороге, мы всё равно получим циркуляцию момента за счет того, что колеса имеют разный радиус в силу разницы развесовки по осям и давления в колесах, а так же того, что в трансмиссии всегда есть небольшие люфты. Из-за этого, в момент выбирания люфта при догонке первой осью второй или наоборот (из-за разницы радиусов колес), так же возникает циркуляция момента, которая часто выражается небольшой вибрацией и характерным гулом при езде на высокой скорости (когда момент большой). Именно поэтому парт-тайм рекомендуют использовать только переодически, в условиях реального бездорожья.

          Таким образом, негативное для проходимости свойство дифференциала уравнивать крутящий момент по оси с наименьшим сцеплением (нагрузкой), является одновременно позитивным свойством предохранителя, который бережет всю трансмиссию, поддерживая на ней равный момент, эквивалентный колесу с наименьшей нагрузкой (при трёх открытых дифференциалах). В такой ситуации, шансы порвать шрус или полуось, неожиданно наткнувшись на препятствие (пень, корни и.т.п.) резко понижаются. Зато повышаются шансы забуксовать другим колесом..... Как только мы начинаем блокировать дифференциалы, мы отключаем эти "предохранители", но повышаем проходимость. Поэтому при включенных блокировках надо аккуратно и с головой пользоваться педалью газа.  

 

:ok: 

 

Аналогичным  интересом я прочитал главу Великий инквизитор,  Достоевского

[jorisdejansen 36]

Спасибо за инфу. Познавательно.

[С_Ч 87]

Отлично. Если все поняли, как распределяется момент в схеме фулл-тайм, то теперь можно поговорить еще об одной важной вещи - эксплуатационной надёжности фуллтайма в сравнении с подключенным парт-таймом (моноприводный режим не рассматривается).

Итак, автомобиль с симметричным фуллтаймом (80-ка и 100-ка) всегда держит на каждом колесе 25% момента мотора. То есть мощность и момент мотора распределены абсолютно равномерно между всеми колесами. Исключение составляют 80-ки с вискомуфтой, которая перераспределяет момент на ось с наилучшим сцеплением, но делает это плавно и только после появления пробуксовки, поэтому мы не будем на этом заостряться. А что это нам даёт помимо плюсов в управляемости на скользкой дороге и.т.п.? ............................

 

Момент да, мощность нет. https://ru.wikipedia.org/wiki/Дифференциал_(механика). Википедия, однако ж. Поэтому и начинает перераспределяться мощность двигателя на буксующее колесо, которое начинает буксовать еще сильнее.

[VADUS 2 433]

Да, всё верно, спасибо, что обратил внимание на это. Это чисто механически написал, описывая общую картину. На самом деле, это выражение корректно и для мощности (почти корректно) для большинства времени движения автомобиля, когда он движется прямолинейно (относительно) и колеса не буксуют.

 

P.S. в википедии частенько может быть такая муть написана, что мало не покажется.

Изменено 21 августа 2014 пользователем VADUS

[VADUS 2 433]

И в продолжение темы об использовании трёх дифференциалов и их блокировок, хотелось бы обратить внимание еще на один нюанс. В интернете бытует мнение (в частности и у нас я это встречал), что блокировка заднего диффа - это мало полезная вещь, и достаточно иметь только межосевую и переднюю блокировки, а задняя - это типа декорация..... Хотелось бы немного опровергнуть это мнение с теоретической точки зрения (с практической для себя я это уже давно опроверг, как и многие наверное).

     Что у нас может произойти (и как правило происходит), когда включено только две блокировки - межосевая и передняя? Одно из задних колес резко виснет (или скользит, или еще что), а задние очень любят это делать. В результате момент на задней НЕзаблокированной оси РЕЗКО падает, и почти полностью и так же РЕЗКО перебрасывается ЗАБЛОКИРОВАННЫМ межосевым дифференциалом на переднюю ось. На передней оси резко становится (грубо, плюс минус) в двое больше момента, НО мы не забываем, что передний дифф тоже заблокирован, и не в состоянии делить момент поровну. И в этот момент у нас одновременно с задним подвисает диаганальное переднее колесо  Это очень часто происходит.... И..... весь тот почти удвоенный момент, который был на передней оси, РЕЗКО перебрасывается ЗАБЛОКИРОВАННЫМ передним диффом на одно бедненькое упёртое а корень переднее колесо..... Что потом происходит все прекрасно знают..... порваные полуоси, шрусы, и.т.д.

А если бы у нас было бы заблокировано все ТРИ дифференциала, включая задний то одно колесо не смогло бы резко получить такую ударную порцию момента. Так как автомобиль не может опираться только на оно колесо, то значительная часть момента осталась бы на задней оси, так как задний ЗАБЛОКИРОВАННЫЙ дифф перекинул бы момент задней оси на своё колесо с нормальным сцеплением. И тогда общий момент грубо делился бы между двумя колесами, а не приходился только на одно переднее колесо. Хотя бывают конечно случаи, когда один мост весит целиком например на бревне, и вторая точка опоры автомобиля это балка моста или рама, но мало кто из думающих людей будет в такой ситуации пытаться рвать на переднем блоке....  

Такая же ситуация может получится, если использовать только межосевую и заднюю блокировку, НО с меньшей вероятностью, так как задняя ось обычно нагружена меньше и сидит не так глубоко. Не дураки всё таки японцы, когда сделали алгоритм включения блокировок таким образом, что сначала включается межосевая, только потом задняя, и только после этого передняя.....

Но пользоваться желательно либо только одной межосевой, либо сразу всеми тремя. Тогда общий момент будет в худшем случае распределен между двумя колесами (плюс минус равномерно, но распределен). В случае только с двумя блокировками появляется очень большой шанс резко отправить весь момент только на одно колесо.....  

[Аспирант 21]

А как быть владельцам автомобилей у которых только одна межколесная блокировка (100-ка, Prado и т.п.)?

[VADUS 2 433]

Пользоваться ею, с удовольствием. А еще есть автомобили, у которых штатно только две блокировки - межосевая и задняя. Тоже пользоваться, но аккуратно, особенно если задняя ось засажена.

По необходимости устанавливать заднюю и переднюю. НО не ставить только переднюю.

[wowan75 30]

А если бы у нас было бы заблокировано все ТРИ дифференциала, включая задний то одно колесо не смогло бы резко получить такую ударную порцию момента.

позволь не согласится с тобой в этой части.

рассматриваем момент наезда на пень\камень:

переднее колесо (ось диф заблок.) налетает на препятствие, мощно к нему прижимается и получает очень хороший зацеп, при этом вынуждено провернуться на больший угол, чем остальные колёса (катится уже не только параллельно оси движения авто, а ещё и вверх по препятствию)

в ситуации с тремя заблокированными дифами, этот удар крутяшего момента в пер. колесо должен привести к трём возможным вариантам:

 

1. проскальзывание между колесом и препятствием (маловероятно из-за огромного прижима в момент удара)

2. проскальзывание остальных нормальноприжатых 3-колёс + почти мгновенное увеличение оборотов двигателя, кпп, и остального (ведь это у нас с колёсами единая мех система   и раскрутить ударом мотор на пониженной - надо очень мощный импульс силы)

3. че-нить сломается (очень вероятно)

 

в ситуации с НЕзаблокированным задом по п.2. проскользнуть в момент удара надо будет только  двум колёсам и крутануться мотору.

шансов порваться в этом случае несколько меньше.

 

ещё меньше вероятность поломки, если внимательно смотреть на дорогу и в момент вероятного или неизбежного наскока передним колесом, чуть придавить в педаль сцепа  (НЕ до скольжения муфты под имеющейся нагрузкой, но почти до этой точки)

тогда при возможном ударе сцеп. провернётся и импульс момента на шрусе будет в разы меньше.

 

п.с. ну а если камень\пень большой, удар неизбежен, тяга уже бесполезна, то выжимать сцеп полностью и руль прямо, тормоза отпустить....скорее всего шрус выживет

Изменено 22 августа 2014 пользователем wowan75

[AZIAT 4 219]

в ситуации с тремя заблокированными дифами, этот удар крутяшего момента в пер. колесо должен привести к трём возможным вариантам:   1. проскальзывание между колесом и препятствием (маловероятно из-за огромного прижима в момент удара) 2. проскальзывание остальных нормальноприжатых 3-колёс + почти мгновенное увеличение оборотов двигателя, кпп, и остального (ведь это у нас с колёсами единая мех система   и раскрутить ударом мотор на пониженной - надо очень мощный импульс силы) 3. че-нить сломается (очень вероятно)

согласен .

Я так порвал шрус американский усиленый с пожизненной гарантией . Тупо уперся колесом передним в бревно и пытался его сдвинуть . Так как все дифы были заблокированны , то пробуксовка других колес ничего не дала бы , тк весь момент мотора все равно был приложен на колесо упертое в бревно В итоге шрус просто разорвало на части .

[wowan75 30]

Тупо уперся колесом передним в бревно и пытался его сдвинуть . Так как все дифы были заблокированны , то пробуксовка других колес ничего не дала бы , тк весь момент мотора все равно был приложен на колесо упертое в бревно В итоге шрус просто разорвало на части .

немного не то.

ты его порвал статической нагрузкой.

я, выше рассматривал исключительно модель динамических нагрузок при наскоке на препятствие

Изменено 22 августа 2014 пользователем wowan75

[VADUS 2 433]

в ситуации с НЕзаблокированным задом по п.2. проскользнуть в момент удара надо будет только двум колёсам и крутануться мотору. шансов порваться в этом случае несколько меньше.

В этом ты ошибаешься. С заблокированными межосевым и передним диффами, при резком наезде/втыкании в препятствие, свободное заднее колесо/колеса только увеличат момент на передней оси, даже если немного провернутся, Хотя в заданных тобою условиях, когда передние колеса резко застопорились и не имеют возможность провернуться, задняя ось так же застопорится, так как межосевой заблокированный, и никакие задние колеса буксовать не смогут. А заблокированный межосевой отдаст максимум момента с задней оси на переднюю, так как именно на её колесах повысилась нагрузка.

(катится уже не только параллельно оси движения авто, а ещё и вверх по препятствию)

Это из области фантастики, так как вверх колесо поднимется за счет работы подвески и деформации резины. Никакой заметной разницы в угловых скоростях в подобной ситуации мы не увидим. Тем более там близко не будет той разницы, которая позволит заднему колесу значительно буксануть. И главное - даже сам факт пробуксовки заднего колеса (если всё таки допустить, что такая разница образовалась), не уведет на это буксующее колесо значительное количество крутящего момента. Весь момент останется там, где нагрузка - то есть на воткнувшейся передней оси (межосевой то у нас заблокирован). А если бы задний дифф был блокирован, то значительная часть момента осталась бы на заднем колесе с хорошим сцеплением.

[VADUS 2 433]

Я так порвал шрус американский усиленый с пожизненной гарантией . Тупо уперся колесом передним в бревно и пытался его сдвинуть . Так как все дифы были заблокированны , то пробуксовка других колес ничего не дала бы , тк весь момент мотора все равно был приложен на колесо упертое в бревно В итоге шрус просто разорвало на части

Ну никто же не говорит, что с тремя локами нельзя порвать трансмиссию, особенно если тупо двигать брёвна. Речь совсем о другом - как распределяется момент. Просто если бы у тебя в этой ситуации задний дифф был бы открыт, то на передние колеса пришлось бы еще больше момента, и шрус ты бы порвал еще быстрее......

[wowan75 30]

Никакой заметной разницы в угловых скоростях в подобной ситуации мы не увидим.

путь по прямой и по дуге отличаются и колесо наезжающее на препятствие вынуждено провернутся на больший угол.

 

 

Весь момент останется там, где нагрузка - то есть на воткнувшейся передней оси (межосевой то у нас заблокирован). А если бы задний дифф был блокирован, то значительная часть момента осталась бы на заднем колесе с хорошим сцеплением.

в краткий момент наезда одного из колёс..... не мотор крутит 4 колеса, а наезжающее колесо (вынуждено проходящее больший путь) крутит остальные 3 + крутит мотор и трансмиссию, делая это резким ударом и используя для этого кинетическую энергию движения авто.

ты наверное замечал как жёстко долбит в руль на заблокированом переде при проезде сухих (с хорошим зацепом) мелких неровностей .... и даже без тяги

на больших неровностях всё гораздо драматичнее

Изменено 22 августа 2014 пользователем wowan75

[rostislav 3]

25% может быть при заблокированном межосевом и заблокированных межколесных дифах!!!!

+100000000000000000000

[VADUS 2 433]

путь по прямой и по дуге отличаются и колесо наезжающее на препятствие вынуждено провернутся на больший угол

Я написал уже выше, что за счет работы подвески и резины эта разница будет ничтожной

 

в краткий момент наезда одного из колёс..... не мотор крутит 4 колеса, а наезжающее колесо (вынуждено проходящее больший путь) крутит остальные 3 + крутит мотор и трансмиссию, делая это резким ударом и используя для этого кинетическую энергию движения авто

В такой ситуации, когда у тебя нагрузка со стороны мотора меньше, чем обратная нагрузка с трансмиссии - ты не порвёшь вообще ничего (от нагрузки с колес), если только конечно не пытаться носиться по пням и буеракам с огромной скоростью (да еще и с заблокированными диффами), тогда у тебя кинетическая энергия двигающегося авто действительно будет слишком высока. Но в такой ситуации уже ничего не поможет, кроме замены прокладки.