Описание системы постоянного привода 4WD (4WD (Колесная формула 4х4))
Полноприводная трансмиссия с двумя насосами включает в себя вязкостную муфту и дифференциал в корпусе дифференциала заднего моста. При нормальных условиях автомобиль имеет привод только на передние колеса. Однако, в зависимости от тягового усилия передних колес и состояния дорожного покрытия, система может мгновенно передать соответствующее тяговое усилие на задние колеса без необходимости переключения водителем привода с двух передних колес (2WD) на полный привод (4WD). Механизм переключения привода (с 2WD на 4WD) встроен в дифференциал заднего моста: это упрощает конструкцию систему, делает ее компактной.
Более того, система с двумя насосами автоматически выключает привод на задние колеса при торможении автомобиля, движущегося передним ходом. Это позволяет системе тормозов работать в оптимальном режиме особенно в автомобилях, оборудованных антиблокировочной тормозной системой (ABS).
Устройство
Дифференциал заднего моста состоит из механизма управления крутящим моментом и коробки дифференциала. В свою очередь, механизм управления крутящим моментом состоит их вязкостной муфты, фланца ведущей шестерни дифференциала и корпуса масляных насосов. Коробка дифференциала включает в себя сам дифференциал. Ведущая и ведомая шестерни главной передачи дифференциала - гипоидного типа.
Узел масляных насосов состоит из переднего масляного насоса, заднего масляного насоса, гидромеханизма управления крутящим моментом и поршня муфты. Поршень муфты имеет дисковую пружину, которая постоянно передает через муфту определенный крутящий момент для предотвращения аномального шума в передаче.
Направляющая муфты соединена с карданным валом фланцем ведущей шестерни главной передачи дифференциала, через который передается крутящий момент от раздаточной коробки. Направляющая муфты вращает пластину муфты и передний масляный насос.
Ступица муфты, при помощи диска муфты, имеет шлицевое соединение с ведущей шестерней главной передачи дифференциала. Гипоидная ведущая шестерня главной передачи дифференциала приводит задний масляный насос.
Передний и задний масляные насосы трохоидного типа. Задний масляный насос имеет производительность на 2,5% больше производительности переднего масляного насоса для поддержания разности вращения передних и задних колес, вызываемой повышенным износом шин передних колес и стабильным торможением на поворотах. Масляные насосы сконструированы таким образом, что рабочая жидкость меняет направление своего течения при движении автомобиля задним ходом. В качестве рабочей жидкости для дифференциала используется оригинальный продукт фирмы Honda DPSF (Dual Pump System Fluid).
Принцип действия
При наличии разности в частоте вращения между передними колесами (направляющая муфты) и задними колесами (гипоидная ведомая шестерня главной передачи) автомобиля, появляющаяся разница давления рабочей жидкости от переднего и заднего масляных насосов включает муфту и тяговое усилие от раздаточной коробки передается к задним колесам.
Механизм управления давлением рабочей жидкости узла масляных насосов выбирает режим полного привода колес (4WD) при резком трогании автомобиля, или при разгоне автомобиля или при движении задним ходом (что вызывает разницу вращения между передними и задними колесами), или в режиме торможения при движении задним ходом (при замедлении движения). Этот механизм включает режим привода на передние колеса (2WD) при движении автомобиля вперед или назад с постоянной скоростью (при отсутствии разницы вращения передних и задних колес), или в процессе торможения на передачах переднего хода (при замедлении движения).
Для защиты системы, муфта дифференциала смазывается под давлением от насосов при всех режимах привода (4WD и 2WD). Дополнительно: наличие термовыключателя позволяет снижать давление жидкости на поршень муфты и, тем самым, отключать полный привод (4WD), если температура рабочей жидкости становится выше нормы.
Дифференциал заднего моста в сборе
Гидросистема управления крутящим моментом
Начало движения передним ходом и разгон (режим полного привода - 4WD)
В время начала движения или разгона передним ходом, система двух насосов может включить режим полного привода.
Если вращение передних колес намного быстрее вращения задних колес, передний масляный насос также вращается быстерее заднего. Передний насос засасывает рабочую жидкость через обратный клапан (В) и подает ее на выход. Часть рабочей жидкости с выхода переднего насоса забирается задним насосом. Остальная рабочая жидкость проходит через обратный клапан (Е) в поршень муфты. Здесь давление поддерживается двумя калиброванными отверстиями.
Это регулируемое давление на поршне муфты, перемещая пластины и диски муфты, обеспечивает механическую связь между ними. Включенная таким образом муфта обеспечивает передачу тягового усилия от раздаточной коробки к задним колесам, что и обеспечивает полный привод (4WD).
Движение вперед с постоянной скоростью (привод на передние колеса - 2WD)
При движении вперед с постоянной скоростью (крейсерский режим), система двух насосов обеспечивает режим привода на два колеса.
Скорость передних и задних колес одинакова, поэтому производительность обоих насосов также одинакова.
Рабочая жидкость из переднего насоса забирается задним насосом и циркулирует по системе. Вследствие отсутствия давления на поршень муфты, последняя выключена и автомобиль имеет привод только на два передних колеса (2WD).
Замедление движения передним ходом (2WD)
При замедлении движения передним ходом, система двух насосов работает в режиме привода двух колес.
Вследствие особенности системы торможения, скорость задних колес может превзойти скорость передних колес во время замедления движения автомобиля. В этом случае, задний насос вращается быстрее переднего насоса.
Рабочая жидкость, истекающая из заднего насоса вновь поступает на его вход, то есть происходит рециркуляция жидкости. Вследствие отсутствия давления на поршень муфты, муфта выключена и автомобиль имеет привод только на передние колеса (2WD).
Начало движения и разгон задним ходом (полный привод - 4WD)
Во время начала движения и разгона задним ходом, система двух насосов может включить полный привод.
Если передние колеса вращаются быстрее задних, передний масляный насос имеет большую производительность, чем задний насос. Передний насос засасывает рабочую жидкость через обратный клапан (А) и выпускает ее. (Обратите внимание, что направление вращения насосов в этом случае меняется на обратное)
Некоторое количество рабочей жидкости, выбрасываемое передним насосом, захватывается задним насосом. Остальная жидкость проходит через обратный клапан (F) в цилиндр поршня муфты, где ее давление регулируется двумя калиброванными отверстиями.
Это давление на поршень муфты создает механическую связь между пластинами и дисками муфты. Включенная таким образом муфта обеспечивает передачу тягового усилия от раздаточной коробки к задним колесам, что и является полным приводом - 4WD.
Движение задним ходом при постоянной скорости (привод на два передних колеса - 2WD)
При движении задним ходом с постоянной скоростью, система двух насосов обеспечивает режим привода на два колеса.
Вращение передних и задних колес одинаково, поэтому производительность насосов также одинакова.
Рабочая жидкость из переднего насоса забирается задним насосом и циркулирует по системе. Поэтому, вследствие отсутствия разницы в производительности насосов, жидкость протекает через обратный клапан (Е) и затем через калиброванные отверстия. Это смазывает и охлаждает элементы муфты и подшипники.
В этом случае, на поршень муфты действуеи низкое давление. Therefore the clutch does not engage, and the vehicle remains in 2WD (front wheel drive).
Reverse Deceleration (4WD)
During reverse deceleration, the dual pump system can engage four wheel drive.
When decelerating in reverse direction, the speed of the rear wheels may exceed the speed of the front wheels (due to engine braking). В этом случае, задний масляный насос пропускает рабочую жидкость через обратные клапаны (В) и (С). Жидкость, исходящая из заднего насоса, проходит через обратный клапан (Е) и поступает к поршню муфты. Здесь давление поддерживается двумя калиброванными отверстиями.
Это регулируемое давление на поршне муфты, перемещая пластины и диски муфты, обеспечивает механическую связь между ними. Включенная муфта пропускает тяговое усилие от раздаточной коробки к задним колесам, обеспечивая тем самым полный привод (4WD).
Работа термовыключателя (привод на передние колеса - 2WD)
При работе на полном приводе - 4WD, рабочая жидкость под определенным давлением действует на поршень муфты и на термовыключатель.
Если температура рабочей жидкости в картере дифференциала превышает допустимый уровень, термовыключатель открывает редукционный клапан (R). Это вызывает падение давления, действующего на поршень муфты, и режим полного привода (4WD) отключается.
Работа редукционного клапана
При повышении давления рабочей жидкости в системе выше давления срабатывания редукционного клапана, клапан (R) открывается. Давление, прикладываемое к поршню муфты остается неизменным. Эта особенность добавляет стабильности работы системы путем ограничения передачи излишнего крутящего момента на задние колеса.
