4ws toyota как работает

Обновлено: 08.01.2025

Идея поворачивать с помощью все четырех колес, бродит в светлых умах инженеров еще начиная с 20-х годов прошлого века. Полноуправляемое шасси дает много преимуществ: автомобиль получается маневренным на низких скоростях и устойчивым на высоких. О трудностях и успехах в создании автомобилей с таким шасси я расскажу сегодня.

Первым автомобилем с поворотными задними колесами, принято считать американский грузовик Jeffery Quad, так же известный как Nash Quad . Созданный талантливым инженером Чарльзом Нэшем в 1913 году, он быстро завоевал популярность. Полноприводный, маневренный и с хорошей грузоподъемностью в 2 тонны, он как нельзя лучше подходил для службы в армии. Многие страны буквально выстраивались в очередь за этим грузовиком. Россия в 1915 году закупила около 30 автомобилей из которых в последствии были построены броневики.

В 1936 году Mercedes-Benz выпускает модель 170VL , в которой с помощью системы механических тяг, задние колеса могли поворачиваться уменьшая тем самым радиус поворота до 5 метров. Полноприводный 170VL, предназначался для нужд немецкой армии и был выпущен в количестве 500 штук.

Более современные механически-электронные системы начались разрабатываться только с 70-х, когда в 1973 году Министерство обороны США объявило о своем проекте ESV (Experimental Safety Vehicle), в рамках которого происходили поисковые работы на тему безопасного автомобиля будущего десятилетия. К программе подключились, множество автопроизводителей из 7 стран, в том числе и Япония.

Во время экспериментов, инженеры Honda определили, что выгоднее всего для обеспечения лучшей маневренности на малых скоростях поворачивать задние колеса в противоположную от передних сторону. А для большей устойчивости и безопасности на скоростях более 40 км/ч в ту же, что и передние. В 1981 году был создан первый прототип, который представлял собой две передние части Honda Accord соединенные в один автомобиль. Так была запатентована система управляемого шасси, которое получило название 4WS.

Впервые такая система, дебютировала 7 лет спустя, на Honda Prelude третьего поколения. Она была полностью механической. Оценив преимущества такого шасси, другие японские производители начинают также активно работать над аналогичными решениями. Так Mazda в 1990 году представляют свою модель MX-6 GT , в которой в отличие от Хонды задние колеса поворачивались с помощью гидравлики. Впоследствии многие японские производители стали предлагать в качестве опции полноуправлемое шасси и в 90-х годах казалось, что система 4WS пришла в серьез и надолго, но почему же ее не встретить на современных машинах?

А тут все довольно просто, несмотря на высокую надежность этих систем на японских машинах, потребители не желали переплачивать за 4WS и не видели большого преимущества в ней. И логику простых водителей можно понять, при движении на стандартных скоростях выгода от нее не так очевидна.

Но не стоит переживать, полноуправляемое шасси никуда не делось, а переместилось в более дорогой сегмент, где служит на благо управляемости таким спорткарам как Lamborghini Aventador и Porsche 911 GT3.

Друзья, если вам понравилась статья, ставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал, благодарю за поддержку)

SPORT - переключение характеристик руля в спортивный режим
NORM - нормальные характеристики руля (используйте для регулярного управления)
- при нажатой кнопке SPORT/NORM включен режим SPORT, светится индикатор;
- при отжатой кнопке SPORT/NORM включен режим NORM, индикатор SPORT не светится.

4 WS (управление 4 колесами) - используйте для регулярного управления
2WS (управление 2 колесами) - переключается только когда рычаг переключения скоростей установлен в положение R (Revers)

- при нажатой кнопке REVS 2WS включен режим REVS 2WS (управление только предними колесами), светится индикатор;
- при отжатой кнопке REVS 2 WS включен режим 4WS (подруливают задние колеса) индикатор REVS 2WS не светится.

Когда Вы испытываете трудности при парковке (особенно параллельная парковка и т.п.) с 4WS, попытайтесь использовать режим 2 WS.

При включении ключа зажигания в положение ON индикатор 4WS должен загореться и погаснуть через 2 секунды.

Внимание: Если индикатор 4WS продолжает светиться, значит в системе 4WS неисправность, следует обратиться в сервисный центр .

Осторожно при развороте с 4 WS!!

Описание принципа работы 4 WS

На 4WS-моделях применяется передняя рулевая зубчатая рейка с дополнительным выходным червяком. Выходной червяк соединен с задним картером рулевого механизма центральным валом рис.1.

При поворачивании рулевого колеса взаимодействие рейки и червяка в переднем рулевом картере приводит к перемещению рейки в требуемом направлении, а также вращает выходной червячный вал. Центральный вал проворавчивается, сообщая угол поворота в задний картер, благодаря чему перемещается ходовой стержень. Этот стержень соединен с задними соединительными тягами, которые поворачивают задние колеса.

В заднем картере входной вал вращает сателлит планетарной передачи по неподвижно установленной зубчатой передаче внутреннего зацепления. При повороте планетарного механизма его вертикальное движение "поглощается" ползуном и направляющей, и только боковое, или поперечное, движение передается ходовому стержню. Действие планетарного механизма перемещает ходовой стержень полностью в одну сторону, затем вытягивает его обратно, после чего полностью перемещает в противоположную сторону.

Приблизительно до 127 градусов поворота рулевого колеса задние колеса поворачиваются в том же направлении, что и передние, то есть, все влево или все вправо. С увеличением угла поворота рулевого колеса задние колеса возвращаются к центру, а затем поворачиваются в сторону, противоположную направлению поворота передних колес.

Таким образом, достигается повышенная маневренность как при движении с высокой скоростью (перестроении из одного ряда в другой и другие повороты на небольшой угол), так и с низкой скоростью, но большим углом поворота (например, парковка автомобиля).

На рис.2 и рис.3 показаны механизм действия компонентов заднего картера рулевого управления и зависимость углов поворота передних и задних колес от угла поворота рулевого колеса.

Ну так глянь в какую сторону колеса поворачиваются на месте когда стоишь, сначала когда горит потом когда не горит. Если загорается лампа то по идее 4вс встает в аварийный режим, и колеса перед и зад поворачивают в одну сторону не зависимо от скорости.

Ну так глянь в какую сторону колеса поворачиваются на месте когда стоишь, сначала когда горит потом когда не горит. Если загорается лампа то по идее 4вс встает в аварийный режим, и колеса перед и зад поворачивают в одну сторону не зависимо от скорости.

Ты все говоришь правильно, и к счастью я это знаю, но меня интересует как можно устранить эту проблему.

Еще я заметил, что включается аварийный режим через мин 10 после того как завел машину, и независит от прогрева машины, т.к. я проехав какое-то время остановился, выключил машину и сразу завел. Все работало в нормальном режиме, но через 10 мин - аварийный режим.

Система работает, но 10 мин. Потом загарается 4ws - задние поворачиваются в туже сторону что и передние в не зависимости от скорости.

дощли у меня все таки руки до 4ws. диагностика показала обрыв цепи главного электродвигателя. Книжка по ремонту ничем не помогла, понадеялся на свою логику и стал разбирать. Нижние болты электродвигателя сломались сразу (их там всего 4, два внизу, два вверху). Далее столкнулся с проблемой по выворачиванию вернего левого. До него вообще никак не добраться (мешает ниша запаски), решил открутить весь рулевой механизм, чтобы немного отжать его вниз и подобраться к заветному болтику. НО столкнулся с той же бедой, нельзя долезть до верхнего левого болта. Попытки открутить всю балку тоже не увенчались успехом )))) Вопрос решился после литра пива, и не хитроумного инструмента из любого дорого набора головок, а именно гибкого ключа и маленькой головки на 10. всю эту беду можно просунуть между нишей и электродвигателем. Благодаря этому форуму уже предполагал что все дело в щетках, только где они находятся - хз. Решил разобрать то что побольше, такой цилиндрик, их два, слева и справа. Оба болта незахотели отворачиваться, пришлось сломать. Когда все разобрал, мои предположения насчет сщеток подтвердились. Купил пару "таблеток" на генератор от 2108, извлек оттуда щетки, подточил до нужного размера, припаял, собрал, поставил. Включил зажигание, че то там пожжужало, покрутилось, а главное лампочка не загорелась . ))) Щетки действительно очень маленькие и короткие. Но думаю на мой век хватит

я болты на ней ослабил, машину поддомкратил, а она так и осталась на своем месте, я думал что она хоть немного просядет

сделай самодиагностику она покажет какая ошибка было такое у меня. считаешь код и в книге глянешь, там все есть!

здравствуйте мож и мне поможите короче начинаю ехать! через некоторое время загораеться 4вс при этом когда в поворот входишь начинает ***а вилять. и ещё датчик один типа абски висит он наверно к чвс относиться или нет?в ступице отверстия нет.

Как я одержал победу над чудо изобретением – 4WS.

Действительно удобная штука, особенно когда правильно работает. У меня же по какой-то (описанной ниже причине) задние колеса поворачивались только в одном направлении с передними, поэтому радиус поворота получался обалденный, при этом аварийная лампа 4WS не горела. Последнюю неделю держалась температура около "нуля" – сидел дома, а в выходные жахнул мороз под двадцать (иб*ный Сибирь) и мне, конечно же, приспичило тащиться в гараж. Но это я так, отступил от темы, благо гараж бетонный и туда зима приходит обычно дня через три после улицы.

Помыслив логически (насколько это на морозе возможно) пришел к выводу что аварийная лампа не горит по причине того, что предыдущий хозяин просто выжег ее, что бы при продаже не возникало вопросов. Начал с того, что по схеме определил ее местоположение на разъеме блока 4WS. Это средний разъем (с большим количеством контактов), контакт №14. Кстати, контакты считаются при подключенных к блоку управления разъемах с их обратной стороны (стороны проводов), слева направо в каждом ряду, начиная с верхнего. Прозвонив цепь лампы (относительно плюса, а не "массы") убедился в своих догадках.

Следом проверил напряжение подводимое к блоку (есть ли оно вообще) на контактах №1-№22. Напряжения конечно же не оказалось. Полез проверять предохранители в моторном отсеке "4WS №1", "4WS №2" и "ECU-B" и в салоне под рулевой колонкой "IGN" и "ECU-IG". Один паленый – заменил и на блоке появилось 12 вольт – поряд'ОК. В двух штанах, толстенной кофте и грязной (но теплой) фуфайке лезть в салон для того, что бы извлечь панель приборов и заменить лампочку, как-то не втыкало, поэтому пошел на хитрость. Взял лампу из новогодних гирлянд (если 220В разделить на количество лампочек = 11В) и втыкнул ее в контакты №1-№14, что есть параллельно лампе на панели приборов. И, о чудо, при включении зажигания она загорелась на постоянно, сигнализируя тем самым о неисправности системы 4WS.

Прежде чем определил код неисправности выполнил стирание диагностических кодов выниманием предохранителя "ECU-B", ведь неизвестно что и как давно там сидит – пусть определяет заново. Далее замыкал контакты диагностического разъема "Е1"-"Тс" и посчитал код. Список кодов неисправностей и метод считывания описывать не буду, потому как на разных машинах могут быть различия, да и к тому же эту информацию (как и я) можно без труда отыскать в интернете. Скажу лишь, что у меня система диагностики показала код "22" – разрыв цепи главного электродвигателя. Не веря, что все может быть так просто, полез искать этот главный электродвигатель. Мое недоверие оправдалось – там ваще писец. Почти весь корпус механической части 4WS алюминиевый и болты туда вкисли как следует. Яма под машиной в этом деле обязательна, я весом в центнер и хорошим пивным животиком ни в какую не смог бы пролезть под ED'ху. Хотя мой тощий дружбан умудряется сквозануть под моторный отсек и скрутить сливную пробку с картера. Но это я опять влево…

Первым делом снимаю защиты проводов и редуктора и оцениваю внешнее состояние проводки – грязно, но вроде без косяков. К редуктору прикручены два электродвигателя, один соответственно главный, другой – заднего хода (на вид как в стеклоподъемнике). Нахрена он там вообще, наверное уже не знает и тот японец, который его туда придумал – ведь все тоже самое может делать и главный эл.двиг.? Да и мороз уже как-то пох*ю… В багажнике отсоединяю разъемы двигателей от блока и прозваниваю мультиметром. Итог – эл.двиг заднего хода показывает совсем маленькое сопротивление, а вот гавный эл.двиг. около 10кОм! Явно многовато для трехамперного двигателя. Ценой невероятных усилий, содранной шкуры на тыльной стороне ладони и "волшебных заклинаний" отделил редуктор направления от поворотного редуктора вместе с двумя электродвигателями. Но вот двигатели от корпуса редуктора я открутить так и не смог, пришлось спиливать шляпки и потом высверливать и нарезать резьбу по новой.

Открыв главный эл.двиг. обнаружил, что до меня там копалось крайне криворукое и бездарное существо – отломан край канавки под уплотнительное кольцо, пополам сломана гетинаксовая шайба на которой крепятся щетки и тепловой предохранитель. Щетки были сношены до самых проводов, почти не касались якоря и контакты на якоре были покрыты зеленым ядом. Якорь почистил мелкой наждачкой, щетки выточил на наждаке из больших (от электродрели, например), а шайбу выстрогал новую из стеклотекстолита. Собрал все обратно, крышку посадил на герметик, проверил – поряд'ОК.

Попутно решил проверить и эл.двиг. заднего хода – подал на него 12В, а он – х*й! Только искры летят, да провода греются. К тому же корпус у него весь изъеден ржавчиной так, что краска вся вспучилась. Ну, думаю, друг – закис. Вскрыл его и удивился – изнутри он в идеальном состоянии, даже щетки не стертые, а вот якорь не вращается. С некоторым усилием все же провернул якорь и вытащил его наружу. Наверное когда главный мотор перестал фунциклировать, система ******лась и долгое время просто бездействовала, за это время вал якоря эл.двиг. заднего хода просто прикис к втулке и поэтому не вращался. Почистил, смазал, собрал обратно, а он опять х*й! – в тепловом предохранителе (такой же как в утюге) обгорели контакты.

Но вот все собрано, проверено, снова выполняю стирание диагностических кодов и опять пробую самодиагностику. Лампочка часто и монотонно мигает, значит неисправностей не обнаружено. Вынимаю перемычку из диагностического разъема, включаю зажигание – лампочка моргнула, погорела пару секунд и потухла, а бля, наша-Раша! На последнем этапе выполнил проверку работы системы на большой скорости (контакты "E1"-"Tc"- "Ts" диагностического разъема) и проверку режимов "REWS 4WS" и "SPORT 4WS".

В общем, я потратил около 6 часов выходного дня и ни одного рубля денег, пиво не в счет. Зато теперь я могу развернуться прямо в гараже, да и сорваться в занос на большой скорости теперь явно меньше шансов. В автосервисе скорее всего эти двигатели предложили бы заменить на новые, да и за работу бы содрали как следует, а то и еще бы чего нашли. Короче, не стоит бояться всяких примудренных японских примочек и кормить жадные автосервисы если есть время, пиво и голова на плечах.

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

Бесспорное первенство в легковых 4WS-системах принадлежит японскому автопрому (Toyota, Nissan, Honda, Mitsubishi, Mazda и их премиум-клоны). Просто потому, что больше их серийно почти никто не делал :)

Принцип действия 4WS

4WS преследует три разные цели, достигаемые одним и тем же решением (изменением мгновенного радиуса поворота):

На картинке ниже:

1 — автомобиль со всеми управляемыми колесами на высокой скорости;
2 — обычный автомобиль;
3 — автомобиль со всеми управляемыми колесами при маневрировании во время парковок или разворотов на малой скорости.

Мгновенный радиус поворота, он же мгновенный центр поворота (МЦП) — центр пересечения перпендикуляров к направлению движения всех колес автомобиля.

На малой скорости и при значительном повороте руля задние колеса поворачиваются в сторону, противоположную передним, что при маневре той же кривизны позволяет крутить руль на меньший угол. Т.е. чувствительность рулевого управления и маневренность в таком режиме повышаются, радиус поворота уменьшается.

Что это даст? Машина будет двигаться по дуге меньшей кривизны и большего радиуса. Момент, поворачивающий машину вокруг вертикальной оси (силы инерции), будет меньше — стало быть, уменьшится и риск потери курсовой устойчивости и развития заноса задней оси. Чтобы автомобиль не слишком резко реагировал на действия водителя в таком режиме, угол подруливания задних колес обычно ограничивают величиной в 5 градусов.

Конструкция 4WS

Разные фирмы использовали разные схемы 4WS с различной настройкой на углы поворота и скорости срабатывания:

Для обслуживания системы 4WS и, в частности, для установки развала-схождения требуются специальные стенды.

4WS Toyota

На примере Toyota Carina ED:

На скоростях меньших 30 км/час – задние колеса поворачиваются в противоположную сторону от передних.
На скоростях от 30 до 50 км/час – задние колеса не поворачиваются вообще.
На скоростях свыше 50 км/час – задние колеса поворачиваются в ту же сторону, что и передние.

В машине установлены две клавиши управления системой 4WS:

Механическая часть системы представляет из себя рулевой вал и что-то типа редуктора в задней части машины, из которого выходят задние рулевые тяги.

4WS Honda

До 1992 года Honda использовала механическую систему привода 4WS. Справа: кинематическая схема согласующего механизма поворота задних колес купе Honda Prelude образца 1987 года.

1 — входной вал и диск с эксцентриком; 2 — планетарная передача с внутренним зацеплением; 3 — шестерня внутреннего зацепления с выходным эксцентриковым валом; 4 — скользящий вкладыш; 5 — направляющая; 6 — рулевые тяги.

При повороте рулевого колеса задние колеса сначала поворачиваются в пределах 1.7 градуса в том же направлении, что и передние колеса. Продолжение поворота рулевого колеса полностью меняет направление поворота задних колес (см. диаграмму слева).

Система Honda была не только простой и недорогой, весила всего 15 кг, однако ее эффективность и точность в работе были далеки от идеала.

Начиная с 1992 года, Honda заменила механическую систему 4WS электрогидравлической. Задние колеса в ней поворачиваются с помощью специального рулевого механизма с электроприводом, встроенного в довольно сложную заднюю подвеску. А управляет им специальный электронный блок, который получает от нескольких датчиков информацию о скорости автомобиля, об угле поворота руля, передних и задних колес и т.д.

В начале 21 века технология 4WS на моделях компании была сменена технологией ATTS.

4WS Mazda

Mazda широко применяла системы 4WS на своих моделях. Сравнительные тесты одной и той же модели (Xedos 9) показали следующую максимальную скорость в прохождении слалома между фишками, расставленными в 10 метрах одна от другой:

Mazda Xedos 2.5 обычная — 101км/ч;
Mazda Xedos 2.5 4WS — 126км/ч.

4WS Mazda электрогидравлическая и управляется компьютером с учетом скорости, радиуса поворота, состояния дорожного полотна и его наклона.

Справа — система 4WS модели 626:

1 — гидравлический насос; 2 — гидроусилитель механизма поворота передних колес; 3 — передаточный вал к задним колесам; 4 — блок управляющих клапанов гидросистемы; 5 — гидроусилитель механизма поворота задних колес; 6 — электронный блок управления; 7 — датчики скорости; 8 — гидравлический аккумулятор.

4WS Nissan

По сути, первым 4WS-автомобилем массового производства был Nissan Skyline (не GT-R, 1985 год). Задние колеса поворачивались в том же направлении, что и передние, с максимальным углом 0.5 градуса за счет поворота задней подвески целиком.

Nissan HICAS

HICAS (High Capacity Actively Controlled Steering) — технология 4WS фирмы Nissan, предназначенная прежде всего для повышения управляемости автомобиля в поворотах. Применена на моделях Nissan и Infinity, начиная с 1986 года — Skyline GTS купе (GTS, GTS-R, GTS-X), Passage GT, Fairlady Z (300ZX), Cefiro (A31), 240SX, Silvia (S13 и S15), 180SX, Serena, Largo, Laurel, Stagea Autech Version, Q45, M45/M35 и G37.

Ранние версии HICAS использовали гидравлический привод, запитанный от насоса ГУР и управляемый от датчика скорости.

Поздние версии HICAS, т.н. Super HICAS, используют электропривод на рулевой рейке, который конструктивно намного легче и управляется собственным компьютером. Обе системы, и HICAS и Super HICAS, ограничивают поворот задних колес углом в 10 градусов.

Цель HICAS — обеспечить устойчивое прохождение автомобилем поворотов на скорости за счет изменения поворачиваемости с нейтральной на избыточную при входе в поворот и на недостаточную на выходе. Это облегчает вход в поворот и выход из него под тягой.

Диагностика HICAS

Если при включении зажигания лампа HICAS горит, то:

R32: Проверьте уровень жидкости в резервуаре ГУРа (он же резервуар HICAS).
R32 и R33: Проверьте все электрические соединения к HICAS.

Если лампа HICAS не гаснет, то необходимо зайти в режим диагностики:

После этих действий лампа HICAS на 5 секунд загорится, на 5 секунд погаснет и начнет моргать с интервалом около 1 секунды. Одновременно задние колеса начнут сами поворачиваться влево – вправо. Это позволяет проверять люфты и регулировать углы поворота.

Выход из диагностики в нормальный режим произойдет через 5 минут, либо если поехать быстрее 10км/ч, либо выключить зажигание.

Коды диагностики HICAS 1989-1993

Всего вспышек будет 9, потом все повторится сначала. Если вспышка короткая (0,1 сек), то кода нет (т.е. если лампа просто моргает короткими вспышками, то все в порядке). Если вспышка длинная (примерно 1 сек), соответствующий код есть.

Например. Первая вспышка короткая, вторая, третья, четвертая тоже короткие, а пятая длинная, потом снова все остальные короткие. Это значит, что все позиции в списке (см. ниже) исправны, кроме пятой. Пятая позиция – это датчик скорости. Раз вспышка длинная, то он (или его цепи) неисправен.

1. HICAS соленоид правый
2. HICAS соленоид левый
3. Отключен клапан
4. Соленоид ГУРа
5. Датчик скорости автомобиля
6. Датчик поворота руля
7. Датчик нейтрали КПП
8. (AT) Датчик стояночного тормоза, (MT) Датчик сцепления
9. (AT) Выключатель зажигания, (MT) Датчик нейтрали

Коды диагностики HICAS 1993 — 1999

Лампа HICAS быстро мигает в случае отсутствия ошибок или выдает флеш-код ошибки (длинная вспышка = первая цифра ошибки, короткие вспышки = вторая цифра ошибки).

11. HICAS блок управления
12. Нет питания на моторчик HICAS
13. Недостаточная мощность моторчика HICAS
21. Отсутствует сигнал от датчика скорости автомобиля
22. Отсутствует сигнал от датчика положения руля
23. Отсутствует сигнал или находится в нейтрали датчик положения руля
24. Отсутствует сигнал от заднего главного входящего датчика
25. Отсутствует сигнал от заднего дополнительного датчика
31. Отсутствует сигнал от датчика стояночного тормоза
32. (AT) Отсутствует сигнал от выключателя зажигания, (MT) Отсутствует сигнал от датчика нейтрали
33. Отсутствует сигнал оборотов двигателя

Модели легковых автомобилей с системой 4WS

4WS в России

Полноуправляемый автомобиль на базе УАЗ-31512

На автомобиле реализована электромеханическая система управления поворотом колёс переднего и заднего моста. Управление поворотом колёс механически разделено, что позволяет поворачивать колёса автомобиля с разными алгоритмами:

поворот колёс только переднего моста;
поворот колёс только заднего моста;
поворот колёс переднего и заднего моста в противофазе (достигается радиус поворота в пределах 2-2,5 метров);
поворот колёс переднего и заднего моста синхронно (движение автомобиля боком).

Все эти режимы позволяют максимально повысить маневренность и проходимость автомобиля на пересечённой местности.

История 4WS

Наиболее ранние примеры 4WS-систем зафиксировано в начале 20 века (на фото ниже — трактор Caldwell Vale, 80лс, 1910 год).

4WS также применялся на немецких военных автомобилях в 1937-38 годах. Известны 4WS-шасси фирмы Mercedes-Benz и BMW (справа — шасси BMW 325, 1937-1940гг). Также системы 4WS ставились на некоторые американские военные джипы.

После войны экспериментальные модели с 4WS создавала, в частности, фирма Audi (ниже — модель Audi 100 4WS, 1970-е годы):

В настоящее время 4WS применяется в основном на тяжелой и негабаритной технике (длиннобазные трехосные городские автобусы, строительная и военная техника) — там, где повышенная маневренность действительно нужна.

Перспективы 4WS

В настоящее время перспективные разработки в направлении 4WS сосредоточены на повышении не маневренности автомобиля, а его устойчивости.

На рисунке ниже: 1 — блок управления, 2 — электрические исполнительные механизмы, 3 — аккумуляторная батарея, 4 — датчик угла поворота руля:

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

Рассмотрим виды полного привода компании Toyota.

Условные обозначения: TM — трансмиссия (коробка передач, вариатор), TR — раздаточная коробка, FD — передний дифференциал, RD — задний дифференциал, CD — межосевой дифференциал, CDC — гидромеханическая муфта, VC — вязкостная муфта, EC — электромеханическая муфта.

4WD на исходно-переднеприводных моделях с АКПП

Данные модели имеют поперечное расположение двигателя.

Схема STD I

Постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка гидромеханической муфтой.

На машинах семейств Corolla (90..110), Corona (190..210), Vista-Camry (20..40), RAV4 (10) применялась блокировка межосевого дифференциала многодисковой гидромеханической муфтой (схема STD I).

Следует отметить, что схема STD I являлась наиболее совершенной, надежной и эффективной среди всех вариаций полного привода легковых автомобилей Toyota. К сожалению, после 2002-го модели с такой схемой больше не выпускались.

Схема STD II

Постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой.

Компоновка с совмещенными передним межколесным и межосевым дифференциалами и вискомуфтой применялась на Toyota и ранее — на моделях с МКПП (см. ниже). Схема нового типа отличается лишь в межосевом дифференциале, где появились пять сателлитов вместо четырех.

Задний дифференциал при стандартной схеме мог быть или свободным, или (опционально) самоблокирующимся дифференциалом типа Torsen.

Та же схема (постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой) на исходно-переднеприводных моделях с МКПП:

Несколько позднее появилась наиболее распространенная версия с автоматической блокировкой при помощи вязкостной муфты закрытого типа, аналогичная стандартной схеме второго поколения на моделях с АКПП (см. выше).

Схема V-Flex

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

Недостатки схемы V-Flex:

Вариант V-Flex на моделях с ручной коробкой передач полностью аналогичен V-Flex, применяемому на моделях с автоматическими коробками передач. Внутренние различия заключаются в установке вискомуфты: у B-класса (Starlet, Tercel, Vitz 10) — между двумя частями кардана, у D-класса (Corona/Carina/Caldina 210) — на заднем редукторе.

Особенности 4WD на Caldina 215

Калдины в 210-х кузовах с августа 1997 года выпускались в комплектациях:

Кузов	Исполнение	Двигатель	Привод
211G	E	7A-FE	2WD
216G	E	3C-TE	4WD
210/215G	E	3S-FE	2WD/4WD
210/215G	G	3S-FE	2WD/4WD
210G/215G	GT	3S-GE	2WD/4WD
215W	GT-T	3S-GTE	4WD

Схемы полного привода на вариантах 215G и 215W различаются радикально. В старых добрых тойотовских традициях FullTime 4WD, устанавливаемый на исходно-переднеприводные модели, действительно был постоянным и полным, с тремя дифференциалами, в том числе межосевым, расположенным в общем картере с коробкой передач. Центральный дифференциал блокировался — или принудительно сервоприводом (C.Diff Lock), или самостоятельно вискомуфтой, или же автоматически, гидромеханической муфтой с электронным управлением (C.Diff Auto). Но теперь все стало по-другому…

Принципиальные схемы реализации полного привода Caldina 215.

Что и куда заливать?

Что стоит и чего не стоит использовать в наших условиях, мы уже неоднократно писали, а вот так, по крайней мере, предписывает производитель:

АКПП	Объем	Масло	Раздатка	Объем	Масло
A245E	7,6	ATF Type T-IV	—	—	—
A247E	7,7	ATF D-II	—	—	—
A241F	8,1	ATF D-II	MF1A	0,9	ТМ GL-5 75W-90
A243F	8,1	ATF D-II	MF1A	0,9	ТМ GL-5 75W-90
U140F	8,1	ATF Type T-IV	MF2AV	1,0	ТМ GL-5 75W-90
МКПП	Объем	Масло	Раздатка	Объем	Масло
C58	1,9	ТМ GL-3 SAE75W-90	—	—	—
S55F	2,1	ТМ GL-3 SAE75W-90	MF1A	0,9	ТМ GL-5 75W-90
E150F	5,2	ТМ GL-5 SAE75W-90	EF1AV	картер КПП объединен с картером раздатки

* — ТМ — трансмиссионное масло.

Задний дифференциал — трансмиссионное масло для гипоидных передач GL-5 SAE85W-90 (0,5 л — V-Flex, 0,9 л — GT-T).

Чем плох V-Flex?

Машину на подъемнике заводили — так задние колеса тоже крутятся? Почему?

Если запустить промороженную зубилку и бросить сцепление, то машина даже на нейтрали покатится вперед — потому что масло в коробке густое. Вот также и через муфту, за счет внутреннего трения в жидкости, минимальное усилие передается постоянно. Для реального применения его не хватит, но вращать свободно висящее колесо удастся без труда.

Какие болезни у V-Flex?

Схема ATC

Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес электромеханической муфтой.

Система ATC (Active Torque Control) используется на тойотах с 1998 г. и в многом похожа на V-Flex, но вместо вязкостной муфты для подключения задних колес применена электромеханическая. Система управления автоматически поддерживает запрограммированное значение передаваемого на задние колеса момента. После 2012-го на некоторых моделях система получает обозначение DTC (Dynamic Torque Control).

быстрый перегрев и отключение муфты под нагрузкой;
посредственная эффективность;
износ опорных подшипников муфты.

Система может иметь несколько вариантов реализации управления:

Привод ATC моделей с ручной коробкой передач полностью аналогичен таковому на моделях с автоматическими коробками передач.

Модель	Выпуск	КПП/РК	Блокировка
RAV4 30	2006-..	E352F, E359F, EA64F, EB61F	—
Urban Cruiser 110	2009-..	EC65F	—

Схема VSC+

Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, электронная эмуляция блокировок.

VSC+ является вариацией стандартной схемы второго поколения без муфт блокировки дифференциалов. Вместо них эмуляция блокировок осуществляется при помощи системы VSC/TRC/ABS — буксующее колесо принудительно подтормаживается, тем самым момент на другом колесе той же оси увеличивается. Аналогично удается перераспределять момент между передней и задней осями. Эффективность данной схемы даже в не самых сложных условия оставляет желать лучшего.

Модель	Выпуск	Трансмиссия	Блокировки дифференциалов
Harrier MCU35	2003-2006	U140F’	—
Highlander 20	2003-2007	U140F’	—
Highlander 40	2007-..	U151F	—
Sienna 20	2003-2010	U151F	—
Lexus RX MCU35	2003-2006	U140F’+MF2A	—

4WD на исходно-заднеприводных моделях с АКПП

Схема Part-Time — Hub

Постоянный задний привод, подключаемые передние колеса, без межосевого дифференциала.

Один из самых простых видов полного привода — с жестко подключаемым передним мостом. Для тяжелых условий в раздаточной коробке имеется понижающая передача (планетарного типа), работающая в режиме полного привода.

Во втором варианте этой схемы используются электроприводы хабов и подключения 4WD в раздаточной коробке.

Схема Part-Time — ADD

Постоянный задний привод, подключаемые передние колеса, без межосевого дифференциала.

Чтобы максимально облегчить подключение переднего привода и при этом уйти от электрических хабов, тойотовцы внедрили систему ADD (Automatic Disconnecting Differential), которая с помощью пневмопривода разъединяет одну из передних полуосей. В результате вращение от колес уже не передается на передний кардан, однако механизм редуктора постоянно смазывается.

Схема Multi-Mode

Постоянный полный привод с возможностью отключения передних колес, несимметричный межосевой дифференциал с жесткой принудительной блокировкой или LSD типа Torsen.

Схема Full-Time V

Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой.

Основная для вэнов Toyota схема постоянного полного привода — с межосевым дифференциалом, блокирующимся при помощи вискомуфты закрытого типа.

Схема Full-Time H (i-Four)

Постоянный полный привод, с несимметричным межосевым дифференциалом, блокировка гидромеханической муфтой.

На легковых топ-моделях Toyota используется продвинутая схема 4WD, аналогичная по принципу работы STD I исходнопереднеприводных машин. Постоянный полный привод с межосевым дифференциалом (распределение момента между передней и задней осями — 30:70), блокировка — гидромеханической муфтой с электронным управлением (коэффициент блокировки переменный).

Схема использовалась на АКПП A340H (второго поколения) и A341H, а затем и на более современных автоматах A750H, A760H, A761H, совмещенных с раздаточной коробкой UF1AE.

Тип привода — постоянный полный. Межосевой дифференциал — цилиндрический, несимметричный (распределение момента между передней и задней осями — 30:70).

Раздаточная коробка (принципиальная схема). 1 — солнечная шестерня, 2 — эпицикл, 3 — водило, 4 — сателлит, 5 — задний выходной вал, 6 — многодисковая муфта блокировки, 7 — выходной вал коробки передач, 8 — цепь, 9 — передний выходной вал.

Блокировка — многодисковой гидромеханической муфтой с электронным управлением, коэффициент блокировки переменный.

Многодисковая муфта. 1 — входной вал раздаточной коробки / выходной вал коробки передач, 2 — пакет фрикционов, 3 — ступица муфты, 4 — задний выходной вал, 5 — поршень.

Управление осуществляется электронным блоком ABS, на основании показаний датчиков частоты вращения колес, датчика положения рулевого колеса и датчика положения дроссельной заслонки. Непосредственное управление — с помощью линейного электромагнитного клапана, модулятора и золотникового клапана в блоке клапанов раздаточной коробки.

Схема Full-Time T

Постоянный полный привод, с несимметричным межосевым дифференциалом, блокировка г/м муфтой.

На высшей тойотовской модели используется несколько упрощенная, по сравнению с FT-H, схема 4WD — с несимметричным (40:60) механическим дифференциалом типа Torsen и шестеренной передачей к валу привода передних колес в раздатке.

Модель	Выпуск	Трансмиссия	Блокировки дифференциалов
Lexus LS 40	2006-..	AA80F	межосевой — LSD Torsen

Схема Full-Time TL (Dual Range Diff Lock)

Постоянный полный привод, несимметричный межосевой дифференциал LSD Torsen с возможностью жесткой принудительной блокировки, понижающая передача.

Современные средне- и полноразмерные джипы/внедорожники получили постоянный полный привод с несимметричным механическим дифференциалом типа Torsen, жесткой блокировкой дифференциала, цепной передачей к валу привода передних колес, понижающей передачей. Распределение момента между передними и задними колесами — 40:60 (исходное), динамическое распределение в разных условиях движения — от 28:72 до 58:42.

На младших комплектациях переключение выполняется одним рычагом (LC 120) или контроллером, обеспечивая три режима — H4F, H4L, L4L. В других версиях управление понижающей передачей и блокировкой межосевого дифференциала разделено, позволяя дополнительно реализовать режим L4F.

4WD на исходно-переднеприводных моделях с МКПП

Стандартная схема — DiffLock

Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, принудительная жесткая блокировка.

С одной стороны, это единственный способ обеспечить стопроцентную блокировку, с другой — он накладывает ряд ограничений и требует внимания от водителя: не рекомендуется двигаться более одного часа или развивать скорость более 60 км/ч с заблокированным дифференциалом, блокировку нельзя включать непосредственно во время буксования.

Данная схема практически всегда использовалась на моделях без ABS, отчасти и поэтому с середины 90-х она стала постепенно сходить на нет. В настоящее время подобных машин не выпускается.

Читайте также: