Полный привод Subaru

10.05.2006

После того как в предыдущих материалах были довольно подробно рассмотрены схемы 4WD, применяемые на Тойотах, обнаружилось, что с другими марками по-прежнему ощущается информационный вакуум... Давайте для начала возьмем полный привод автомобилей Subaru, который многие называют "самым настоящим, продвинутым и правильным".



Механические коробки нас, по традиции, интересуют мало. Тем более с ними все довольно прозрачно - со второй половины 90-х все субару на механике имеют честный полный привод с тремя дифференциалами (межосевой блокируется закрытой вискомуфтой). Из отрицательных сторон стоит упомянуть слишком усложненную конструкцию, полученную совмещением продольно установленного двигателя и исходно-переднего привода. А также отказ субаровцев от дальнейшего массового использования такой несомненно полезной вещи, как понижающая передача. На единичных "спортивных" версиях Impreza STi встречается и продвинутая МКПП с "электронноуправляемым" межосевым дифференциалом (DCCD), где водитель может на ходу изменять степень его блокировки...


sub-mt.jpg
1 - входной вал, 2 - механизм понижающей передачи, 2 - ведущая шестерня 3-й передачи, 4- ведущая шестерня 4-й передачи, 5 - ведущая шестерня 5-й передачи, 6 - корпус раздаточной коробки, 7 - ведомая шестерня раздаточной коробки, 8 - хвостовик, 9 - ведущая шестерня раздаточной коробки, 10 - межосевой дифференциал, 11 - вязкостная муфта, 12 - передний выходной вал, 13 - вторичный вал коробки передач, 14 - ведомая шестерня 3-й передачи, 15 - ведомая шестерня 2-й передачи, 16 - ведомая шестерня 1-й передачи, 17 - вспомогательная шестерня 1-й передачи, 18 - передний межколесный дифференциал.


Но не будем отвлекаться. В автоматических трансмиссиях ныне эксплуатируемых Subaru используется два основных типа 4WD.


1.1. Active AWD / Active Torque Split AWD

Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес гидромеханической муфтой с электронным управлением

sub-vtd.jpg
1 - демпфер блокировки гидротрансформатора, 2 - муфта гидротрансформатора, 3 - входной вал, 4 - вал привода масляного насоса, 5 - корпус муфты гидротрансформатора, 6 - масляный насос, 7 - корпус масляного насоса, 8 - корпус КПП, 9 - датчик частоты вращения турбинного колеса, 10 - муфта 4-й передачи, 11 - муфта заднего хода, 12 - тормоз 2-4, 13 - передний планетарный ряд, 14 - муфта 1-й передачи, 15 - задний планетарный ряд, 16 - тормоз 1-й передачи и заднего хода, 17 - выходной вал КПП, 18 - шестерня режима "P", 19 - ведущая шестерня переднего привода, 20 - датчик частоты вращения заднего выходного вала, 21 - задний выходной вал, 22 - хвостовик, 23 - муфта A-AWD, 24 - ведомая шестерня переднего привода, 25 - обгонная муфта, 26 - блок клапанов, 27 - поддон, 28 - передний выходной вал, 29 - гипоидная передача, 30 - насосное колесо, 31 - статор, 32 - турбина.


Этот вариант издавна устанавливается на подавляющее большинство Subaru (с АКПП типа TZ1) и широко известен еще по Legacy образца 89 года. По сути, этот полный привод такой же "честный", как и свежий тойотовский Active Torque Control - те же самые подключаемые задние колеса и тот же самый принцип TOD (Torque on Demand). Межосевого дифференциала нет, а задний привод включается гидромеханической муфтой (пакет фрикционов) в раздаточной коробке.

  Субаровская схема имеет некоторые преимущества в рабочем алгоритме перед другими типами подключаемого 4WD (особенно простейшими, вроде примитивного V-Flex). Пусть и небольшой, но момент при работе A-AWD передается назад постоянно (если только система не отключена принудительно), а не только при пробуксовке передних колес - это полезнее и эффективнее. Благодаря гидромеханике перераспределять усилие можно немного точнее, нежели в электромеханическом ATC. Кроме того, A-AWD конструктивно долговечнее. У машин с вискомуфтой подключения задних колес существует опасность резкого самопроизвольного "появления" заднего привода в повороте с последующим неуправляемым "полетом", но у A-AWD такая вероятность хоть и не исключена полностью, но значительно снижена. Однако с возрастом, по мере износа, предсказуемость и плавность подключения задних колес существенно уменьшается.  

Алгоритм работы системы сохраняется прежним в течение всего времени выпуска, лишь немного корректируясь.
1) В нормальных условиях, при полностью отпущенной педали акселератора распределение момента между передними и задними колесами составляет 95/5..90/10.
2) По мере нажатия на газ, подводимое к пакету фрикционов давление начинает увеличиваться, диски постепенно поджимаются и распределение момента начинает смещаться в сторону 80/20...70/30... и т.д. Зависимость между газом и давлением в магистрали отнюдь не линейная, а выглядит скорее как парабола - чтобы значительное перераспределение происходило только при сильном нажатии педали. При полностью утопленной педали фрикционы поджимаются максимальным усилием и распределение доходит до 60/40...55/45. Буквально "50/50" в данной схеме не достигается - это не жесткая блокировка.
3) Кроме того, установленные на коробке датчики частоты вращения переднего и заднего выходных валов позволяют определить пробуксовку передних колес, после чего максимальная часть момента отбирается назад независимо от степени дачи газа (кроме случая полностью отпущенного акселератора). Эта функция действует на малых скоростях, примерно до 60 км/ч.
4) При принудительном включении 1-й передачи (селектором), фрикционы сразу поджимаются максимально возможным давлением - таким образом как бы определяются "сложные вседорожные условия" и привод сохраняется самым "постоянно полным".
5) При воткнутом в разъем предохранителе "FWD" повышенное давление к муфте не подводится и привод постоянно осуществляется только на передние колеса (распределение "100/0").
6) По мере развития автомобильной электроники пробуксовки стало удобнее контролировать по штатным датчикам ABS и уменьшать степень блокировки муфты при прохождении поворотов или срабатывании ABS.

Следует обратить внимание, что все паспортные распределения моментов даются только в статике - при ускорениях/замедлениях развесовка по осям меняется, поэтому реальные моменты на осях получаются другими (иногда "очень другими"), точно также как и при разном коэффициенте сцепления колес с дорогой.

Модель
Модификации
Impreza
кроме 2.0T WRX
Forester
SF5A52..53 2.0T, SF5B53 2.0T, SF5C53 2.0T (P#,V#,H#,I#), SF5A56 2.0, SF5B56..57 2.0, SF5C56..57 2.0, SF5A55 2.0T (T/tb до 09.98), SF9B58 2.5, SF9C58 2.5
Legacy
BE5 2.0, BE9 2.5, BH5 2.0, BH9 2.5 (P#,C#,M#,K#)



1.2. VTD AWD

Постоянный полный привод, с межосевым дифференциалом, блокировка гидромеханической муфтой с электронным управлением

1 - демпфер блокировки гидротрансформатора, 2 - муфта гидротрансформатора, 3 - входной вал, 4 - вал привода масляного насоса, 5 - корпус муфты гидротрансформатора, 6 - масляный насос, 7 - корпус масляного насоса, 8 - корпус КПП, 9 - датчик частоты вращения турбинного колеса, 10 - муфта 4-й передачи, 11 - муфта заднего хода, 12 - тормоз 2-4, 13 - передний планетарный ряд, 14 - муфта 1-й передачи, 15 - задний планетарный ряд, 16 - тормоз 1-й передачи и заднего хода, 17 - промежуточный вал, 18 - шестерня режима "P", 19 - ведущая шестерня переднего привода, 20 - датчик частоты вращения заднего выходного вала, 21 - задний выходной вал, 22 - хвостовик, 23 - межосевой дифференциал, 24 - муфта блокировки межосевого дифференциала, 25 - ведомая шестерня переднего привода, 26 - обгонная муфта, 27 - блок клапанов, 28 - поддон, 29 - передний выходной вал, 30 - гипоидная передача, 31 - насосное колесо, 32 - статор, 33 - турбина.


Схема VTD (Variable Torque Distribution) применяется на менее массовых версиях с автоматическими коробками типа TV1 (и TZ102Y, в случае Impreza WRX GF8) - как правило, наиболее мощных в гамме. Здесь с "честностью" все в порядке - полный привод действительно постоянный, с несимметричным межосевым дифференциалом (45:55), блокирующимся гидромеханической муфтой с электронным управлением. Кстати, по такому же принципу работал еще с середины 80-х годов тойотовский 4WD на коробках A241H и A540H, но сейчас, увы, он остался только на исходно-заднеприводных моделях (полный привод типа FullTime-H или i-Four).

К VTD Subaru обычно прилагает достаточно продвинутую систему VDC (Vehicle Dynamic Control), по-нашему - систему курсовой устойчивости или стабилизации. При старте ее составная часть, TCS (Traction Control System), подтормаживает буксующее колесо и слегка придушивает двигатель (во-первых, углом опережения зажигания, во-вторых, даже отключением части форсунок). На ходу работает классическая динамическая стабилизация. Ну и благодаря возможности произвольно тормозить любое из колес, VDC эмулирует (имитирует) блокировку межколесного дифференциала. Конечно, это здорово, но не стоит серьезно полагаться на возможности такой системы - пока что ни у одного из автопроизводителей не получилось даже приблизить "электронную блокировку" к традиционной механике по надежности и, главное, эффективности.

Модель
Модификации
Impreza
GF8C58..GF8F58 2.0T (WRX),
GGAA58T..GGAB58T 2.0T (WRX)
Forester
SF5B55 2.0T (T/tb с 09.98), SF5C53 (U#,J# - S/tb с 01.2000)
Legacy
BE5 2.0T, BH5 2.0T, BH9 2.5 (A#,D#,F#,3#), BHE 3.0



1.3. "V-Flex"

Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес вискомуфтой

Вероятно, стоит упомянуть и про 4WD, применяемый на малых моделях с вариаторными коробками (вроде Vivio и Pleo). Здесь схема еще проще - постоянный передний привод и "подключаемый" вискомуфтой при пробуксовке передних колес задний мост.

Мы уже говорили, что в английском языке под понятие LSD попадают все самоблокирующиеся дифференциалы, однако в нашей традиции так обычно называют систему с вискомуфтой. Но Subaru использовала на своих машинах целую гамму LSD-дифференциалов разных конструкций...


2.1. Вязкостный LSD старого образца

diff-1.jpg

gr-1.jpg
Подобные дифференциалы знакомы нам в основном по первой Legacy BC/BF. Конструкция у них непривычная - в шестерни полуосей вставляются не хвостовики гранат, а промежуточные шлицевые валы, на которые затем уже насаживаются внутренние гранаты "старого" образца. Такая схема используется до сих пор в передних редукторах некоторых субар, но задние редукторы этого типа были заменены на новые в 1993-95 гг.

В LSD-дифференциале правая и левая полусевые шестерни "соединяются" через вискомуфту - правый шлицевой вал проходит сквозь чашку и зацепляется со ступицей муфты (сателлиты дифференциала установлены консольно). Корпус муфты представляет одно целое с шестерней левой полуоси. В полости, заполненной силиконовой жидкостью и воздухом, на шлицах ступицы и корпуса стоят диски - внешние удерживаются на месте распорными кольцами, внутренние способны слегка перемещаться вдоль оси (для возможности получения "хамп-эффекта"). Муфта срабатывает непосредственно на разницу в частоте вращения между правой и левой полуосями.


lsd-1-1.jpg

Во время прямолинейного движения правое и левое колеса вращаются с одинаковой скоростью, чашка дифференциала и полуосевые шестерни перемещаются вместе и момент поровну делится между полуосями. При возникновении разницы в частоте вращения колес, корпус и ступица с закрепленными на них дисками перемещаются друг относительно друга, что вызывает появление силы трения в силиконовой жидкости. Благодаря этому в теории (только в теории) должно происходить перераспределение крутящего момента между колесами.

lsd-1-2.jpglsd-1-3.jpg
Нормальное движениеПробуксовка левого колеса


2.2. Вязкостный LSD нового образца

lsd-2-1.jpg

gr-2.jpg
Современный дифференциал устроен гораздо проще. Гранаты "нового" образца вставлены непосредственно в полуосевые шестерни, сателлиты стоят на привычных осях, а пакет дисков установлен между корпусом дифференциала и шестереней левой полуоси. Такая вискомуфта "реагирует" на разность частоты вращения чашки дифференциала и левой полуоси, в остальном принцип работы сохраняется.

Область применения (на моделях внутренего рынка):
  - Impreza WRX МКПП до 1997
  - Forester SF, SG (кроме версий FullTime VTD + VDC)
  - Legacy 2.0T, 2.5 (кроме версий FullTime VTD + VDC)
Рабочая жидкость - трансмиссионное масло класса API GL-5, вязкость по SAE 75W-90, емкость ~0.8 / 1.1 л.


lsd-2-2.jpglsd-2-3.jpg
Нормальное движениеПробуксовка левого колеса


2.3. Фрикционный LSD

lsd-4-1.jpg

Следующий по очереди появления - фрикционный механический дифференциал, применяемый на большей части версий Impreza STi с середины 90-ых. Принцип его действия еще проще - полуосевые шестерни имеют минимальный осевой люфт, между ними и корпусом дифференциала установлен набор шайб. При появлении разницы в частоте вращения между колесами дифференциал срабатывает как любой свободный. Сателлиты начинают вращаться, при этом возникает нагрузка на шестерни полуосей, осевая составляющая которой поджимает пакет шайб и дифференциал частично блокируется.

lsd-3-1.jpg

Область применения (на моделях внутренего рынка):
  - Impreza STi
Рабочая жидкость - трансмиссионное масло для LSD-дифференциалов, это единственный из дифференциалов Subaru, в который заливается специальное масло (в оригинале "Subaru LSD oil"), поскольку фрикционные диски и шестерни работают в общем картере.


2.4. Кулачковый LSD (SURETRAC)

lsd-4-1.jpg

Фрикционный дифференциал кулачкового типа впервые был применен Subaru в 1996 году на турбо-импрезах, затем он появился и на версиях Forester STi. Принцип его действия большинству хорошо знаком еще по нашим классическим грузовикам, "шишигам" и "уазикам".
Жесткой связи между ведущей шестерней дифференциала и полуосями здесь фактически нет, разность в угловой скорости вращения обеспечивается проскальзыванием одной полуоси относительно другой. Сепаратор вращается вместе с корпусом дифференциала, закрепленные на сепараторе шпонки (или "сухари") могут перемещаться в поперечном направлении. Выступы и впадины кулачковых валов вместе со шпонками образуют передачу вращения, наподобие цепной.

sub-6.jpg
1 - сепаратор, 2 - направляющие кулачки, 3 - упорный подшипник, 4 - корпус дифференциала, 5 - шайба, 6 - ступица.

sub-7.jpg
Если сопротивление на колесах одинаково, то шпонки не проскальзывают и обе полуоси вращаются с одинаковой скоростью. Если сопротивление на одном колесе будет ощутимо больше, то шпонки начинают скользить вдоль впадин и выступов соответствующего кулачка, все же за счет трения пытаясь его провернуть в сторону вращения сепаратора. В отличие от дифференциала планетарного типа, скорость вращения второй полуси при этом не увеличивается (то есть, если одно колесо будет стоять неподвижно, второе не будет крутиться в два раза быстрее, чем корпус дифференциала).

Область применения (на моделях внутренего рынка):
  - Impreza WRX после 1996
  - Forester STi
Рабочая жидкость - обычное трансмиссионное масло класса API GL-5, вязкость по SAE 75W-90, емкость ~0.8 л.




Евгений, Москва
© Легион-Автодата

Комментарии и вопросы
можно направлять на
arco@autodata.ru

Руководства по ремонту и эксплуатации Subaru


Книги по ремонту других автомобилей


Автокниги и Автолитература от Легион-Автодата

Книги по ремонту автомобилей от
интернет-магазина Легион-Автодата

• низкие цены от издателя
• оперативная доставка в любой регион
(почта, пункты выдачи, курьером)
• оплата при получении
• широкий ассортимент
дисконтная карта на скидку в Autodoc.ru, EMEX.RU и в других компаниях в подарок при покупке!



Новинки компании Легион-Автодата:

Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Toyota CAMRY c 2011 бенз 1AZ-FE(2,0), 2AR-FE(2,5), 2GR-FE(3,5) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota CAMRY c 2011 бенз 1AZ-FE(2,0), 2AR-FE(2,5), 2GR-FE(3,5) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
Автомобильные кондиционеры 2016 (рабочие жидкости и объемы) (настенный ламинированный плакат 49 марок производителей автомобилей, более 675 моделей)
Автомобильные кондиционеры 2016 (рабочие жидкости и объемы) (настенный ламинированный плакат 49 марок производителей автомобилей, более 675 моделей)
Ответить на комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Аида Сергазиева
2 Января 2016 10:24
Добрый день! У меня Субару легаси аутбак 1998 года. Проблема в том что у меня не работает полный привод, при подъемах выяснилось что работает только 1 переднее колесо. Хотела бы уточнить в чем может быть проблема, и как можно устранить данные неполадки.
геннадий
3 Марта 2016 06:36
у меня субару форестер лев руль 2.0л об кузов sg5 застучал перед редуктор,подскажите от чего и как можно сделать или только замена?
Оставить комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:




Автокниги - ремонтируйте автомобиль своими силами