Устройство и эксплуатация трансмисси автомобиля Audi 100 C4 (бензин)

Если фирме заказано прилично сделать привод на все колеса в личном серийном автомобиле, то этой фирмой без вопросов является Audi.

Идея

По поручению бундесвера фирмой Audi для VW был разработан автомобиль повышенной проходимости «VW litis», который можно назвать хорошим фундаментом для идеи автомобилей четвертого поколения. Легенда рассказывает это так: на одном из зимних испытаний в северной Швеции именно такой litis оставил далеко позади себя переднеприводной Audi, более быстрый и со значительно более мощным двигателем. Так как тогдашний руководитель испытания ходовой части занимался начальным зажиганием, благодаря которому получится «стабильно работающий автомобиль со всеми ведущими колесами» как транспортное средство на все случаи жизни. И после этого, как известно, ничто не сильно так, как идея, время которой настало (и оно, кажется, настало), она разрабатывалась так долго, до тех пор, пока наконец не был создан легендарный автомобиль Audi четвертого поколения.

Схема Audi-100 четвертого поколения наглядно показывает трансмиссию к заднему мосту с карданным валом, приводом заднего моста и приводными валами к заднему мосту.

Концепции полного привода

До сего дня привод на все колеса был почти неотъемлемо связан с понятием автомобиля повышенной проходимости. Использованный в этом принцип всех ведущих колес был прост: к стандартному приводному механизму (мотор впереди, приводной механизм сзади) было просто «кое-что добавлено», а именно то, что при ответвлении привода и дополнительном карданном вале добавлялась вторая фаза приводного механизма к переднему мосту.

Теперь работа со стандартным приводным механизмом стала обычной, и только, если условия пули требуют этого, включается передняя трансмиссия. Этот тип конструкции с подключаемым приводом на все колеса обыкновенен также сегодня при автомобиле повышенной проходимости. Недостаток: к следованию по твердой поверхности должен выключаться привод на все колеса. Так как в поворотах передние колеса ложатся гораздо дальше назад, чем задние колеса. Различные частоты вращения колеса ведут к авариям трансмиссии. Эффект: транспортное средство управляется тяжело, в поворотах периодически стирает к разрядке приводного механизма колесо с самым незначительным проскальзыванием — машина «буксует».

При постоянном приводе на все колеса, который стабильно направлен на все четыре колеса, должен иметь балансировку, которая предотвращает неполадки в обеих главных передачах. Эту проблему решает так называемый дифференциал середины.

Дифференциал нам известен с начала автомобилестроения. Он разделяет силы между правым и левым ведущими колесами. Также, необходима балансировка, потому что — как известно — колесо с внешней стороны кривой проделает всегда более длинный путь назад, чем колесо с внутренней стороны. Эту балансировку создает осевой дифференциал Это дает возможность в приводном механизме моста одновременно поворачивать оба ведущих колеса свободно относительно друг друга.

Torsen-дифференциал базируется на принципе червячной главной передачи. Червячная главная передача может обладать высокой или низкой способностью к блокировке. Обозначения: 1 — червяк, 2 — червячное колесо.

Кто ездил на автомобиле зимой, знает коварство объекта: когда стоящее на льду колесо поворачивает, противоположное колесо на более устойчивой почве не передает никакой силы и стоит. Одно ясно: устойчивый дифференциал не подходит для дифференциала середины, так как подобный случай нежелаем. Сила должна быть там, где колеса передают ее на почву. Именно там, где есть устойчивое дорожное покрытие. И так как заранее ничто никогда не известно, распределение должно происходить автоматически — а именно, без задержки! После различных этапов развития вручную блокируемый дифференциал середины оснащен сегодня в автомобилях Audi четвертого поколения так называемым распределительным дифференциалом Torsen.

Распределительный дифференциал Torsen

Здесь представлен распределительный дифференциал Torsen как модель в разрезе. Обозначения:

1 — ведущая шестерня (приводной механизм к переднему мосту);

2 — полый вал (приводной механизм коробки передач);

3 — коробка дифференциала;

4 — фланец / карданный вал (для приводного механизма заднего моста);

5 — червяк для привода заднего моста;

6 — цилиндрические зубчатые колеса;

7 — мост червячных колес;

8 — червячные колеса;

9 — червяк для привода переднего моста.

Как уже было сказано, распределительный (или средний) дифференциал служит балансировке между передней и задней трансмиссиями. (Из этого независимо работают осевые дифференциалы впереди и сзади.)

Это уместно — снаружи не определить отдельных элементов конструкции — сзади в ручном приводе. Техник сказал бы: это интегрировано. Название Torsen происходит от фирмы по производству приводов Gleason, при которой был изобретен этот дифференциал. Производное от английских слов Torque Sensing, что переводится как «чувствование крутящего момента». Вместе с тем понятие также уже является описанием функции. Так как:

• Мосту с лучшим сцеплением с грунтом или опорной поверхностью этот дифференциал выделяет большую движущую силу.
• Это происходит — при условии раскатки — если мост может переносить большую силу до 3,5 раза, чем другой.
• Все же при равномерном грунте хорошего свойства равноценное распределение груза приводного механизма на передний и задний мост — никакого безусловного предпочтения для одного моста.

Torsen-дифференциал базируется на принципе приводного механизма червяка и использует основные принципы:

• Червячная главная передача может выкладываться так, что он владеет высокой или низкой способностью к блокировке. (Способность к блокировке здесь многократно увеличена, которой должна быть оснащена коробка передач.)
• Величина способности к блокировке зависит от угла подъема червяка — когда червяк обладает многими плоскими или немногими крутыми витками.
• Примером для плоского червяка с высокой блокировочной способностью является автомобильный домкрат, при котором кривошип — действующий на червяк — хотя поднимает машину, машина всей своей массой никогда не приводит кривошип в движение.

Оптимальное использование при содержании всего 8 червячных колес и 12 зубчатых колес достигается в сочетании с коробкой дифференциала, полым валом, выходным валом впереди и выходным валом сзади наилучшим образом.

Динамика движения на сухих дорогах

Теперь уже не вызывает никакого сомнения то, что при плохом сцеплении с грунтом или опорной поверхностью Torsen-дифференциал действует правильно и оптимально. Это еще объясняет и то, что происходит на сухих дорогах в трансмиссии Audi четвертого поколения. Как уже было упомянуто, передние колеса при движении на повороте проделывают более длинный путь назад, чем задние колеса, гак как задние колеса описывают меньший радиус. Вместе с тем Torsen-дифференциал заднего моста (из-за той более незначительной частоты вращения) выделяет большую движущую силу, что поддерживает желаемая тенденция к отклонению в повороте. Если это действует слишком быстро и поворачивает при этом одно из задних колес, прилагается большая движущая сила (в этот момент) более медленным передним колесам. Быстрая реакция системы вызывает то, что теперь передние колеса вращаются более сильно, что стабилизирует машину. Эффект: отношение к движению в повороте значительно улучшается.

Указания по режиму для автомобилей с полным приводом

Общее:

• Если приподнят передний мост или переднее колесо, не происходит никакой передачи.
• Если приподнят задний мост, не происходит никакой передачи.
• Если приподнято одно из задних колес, не происходит никакой передачи, так как не заблокирован дифференциал заднего моста.
• Если разобран карданный вал привода, не происходит никакой передачи.

Испытательный стенд тормозной системы:

• Испытание тормозов может происходить на нормальном, медленно работающем испытательном стенде торможения (максимально 6 км/ч) по осям.
• При этом должна происходить передача на испытательный стенд.
• Не может быть установлена ни передача, ни блокировка дифференциала.

Испытательный стенд результатов:

• Проверка результатов на обычном двухколесном испытательном стенде невозможна.
• Это должно происходить на четырехколесном испытательном стенде.

Колеса:

• Все четыре колеса должны проходить равный отрезок пути, проходимый шиной за 1 оборот (в идеале равную глубину профиля).
• Балансировка колес в машине (динамичная балансировка) возможна только, если все четыре колеса приподняты. Передача должна исходить от двигателя транспортного средства (не от балансирующей машины). Важно: ручной рычаг включения стояночной тормозной системы («ручник») отпустить.

Фото показывают части блокировки дифференциала для заднего моста. Обозначения:

1 — головка пониженного давления к включению блокировки дифференциала;

2 — контрольный выключатель для вложенной блокировки дифференциала.

Комплект шин с зимним рисунком протектора:

• Шины с зимним рисунком протектора используются также в транспортных средствах четвертого поколения — в меньшей степени из-за режима движения, но скорее из-за режима торможения.
• Цепи противоскольжения должны монтироваться — где предписано — также у моделей четвертого поколения, а именно в переднем мосте. Также здесь лучшим аргументом является режим торможения.

Буксировки:

• При качении при буксировке всех четырех колес Audi на грунте нет никаких особенных указаний.
• Если один из мостов (после аварии) больше не действует, машина должна грузиться на автомобиль для буксировки неисправных транспортных средств низкорамного прицепа.
• Если в распоряжении нет такого автомобиля для буксировки неисправных транспортных средств, можно везти Audi также с приподнятым мостом. Условие, не далее как 50 км и не быстрее как 50 км/ч. Блокировка дифференциала не может быть установлена (это и так невероятно). При превышении предела возникает угроза повреждения привода из-за недостатка смазывания.

Блокировка дифференциала заднего моста

Дифференциал заднего моста оснащен у транспортных средств четвертого поколения зависимой от скоростей блокировкой дифференциала. Фиксатор оставляет оба задних колеса с одинаковой частотой вращения, таким образом предотвращает проворачивание отдельного колеса. Упомянуто устройство, увеличивающее сцепление колеса с дорогой, если автомобиль завяз в снегу, слякоти или грязи, потому что фиксатор автоматически выключается при скоростях более 25 км/ч. Блокировка дифференциала будет включена у стоящего транспортного средства в выключателе в средней консоли. Выполняющим органом является тем не менее рулевое устройство под спинкой сидения, который освобождает трубопровод, находящийся под разрежением к фиксатору, и соответственно запирает их при скоростях, превышающих 25 км/ч. Пониженное давление происходит из сосущей трубки мотора.

Также под спинкой сидения находятся рабочие части привода на все колеса. Стрелка указывает на прибор управления для блокировки дифференциала.