Dccd на субару как работает
О работе DCCD
С момента последнего поста про DCCD контроллер прошло три года. За этот период была проделана большая работа: изменилась схемотехника устройства, повысилась надежность, до минимума сократилось время реакции, появилась функция управления хвостовиком автоматической коробки передач TV.
Внешний вид контроллера тоже изменился: новый корпус и лицевая панель, на которой расположены индикация активной карты/режима, кнопка управления контроллером и USB-разъем.
Самые интересные изменения в прошивке контроллера: обновились дополнительные карты. Их теперь пять, все их можно настроить самостоятельно и переключать между собой на ходу. Это все дает большие возможности настроить автомобиль под свой стиль управления, погодные условия или спортивные дисциплины.
DCCD и гражданская езда
На форумах бытует мнение, что DCCD необходимо только тем, кто участвует в ралли. Конечно, это не так. С тем же успехом водители моноприводных автомобилей могут утверждать, что полный привод нужен для off-road поездок, а для гражданской эксплуатации это перебор.
Посмотрите на общий технический прогресс в автомобилестроении: система ESP, ABS, quattro у Audi, ATTESA у Nissan и прочие. Механизмы управления трансмиссией за последние годы сильно усложнились и сделано это для уверенного и безопасного вождения.
Общаясь с субароводами, очень часто вижу непонимание того, как работает DCCD и огромное желание разобраться в этом вопросе. В этом посте, надеюсь, внесу ясность и понимание общего алгоритма работы управления межосевого дифференциала, расскажу о различиях в поведении автомобиля с DCCD контроллером при в различных дорожных условиях. А также, покажу на примере как автоматический режим DCCD контроллера работает в жизни.
Как работает DCCD: LOCK и UNLOCK
При распущенном состоянии, когда на муфту не подается напряжение, момент с двигателя больше перемещается на заднюю ось авто. Это реализовано набором фрикционов. Чаще всего момент распределяется 65\35, реже 55\45 и 41\59, но на скользком дорожном покрытии большинству водителей кажется, что машина стала заднеприводной, хотя это и не так.
Для начала немного теоретической части о поведении машины с заблокированным и распущенным дифференциалом. Для удобства распишу плюсы и минусы.
Распущенный дифференциал:
Плюсы:
1. За счет плохой связи между осями и большим моментом на заднюю ось в поворотах у машины нет недостаточной поворачиваемости.
2. Снижается радиус разворота, машине легче ехать с выкрученным рулем.
3. При должном моменте мотора легко пустить машину в занос, особенно по мокрому асфальту и тем более по снегу или льду.
4. При сбросе газа машину вытягивает за счет большего торможения задней оси.
Вероятно, снижается расход топлива, износ резины и нагрузка на коробку.
Минусы:
1. Сложно тронуться на сколькой дороге, например, в зимний период времени. Легко засадить автомобиль в сугробе или грязи.
2. Машина не является заднеприводной и часто в повороте или заносе ведет себя очень непредсказуемо, особенно при неоднородном дорожном покрытии, например, частично лед, частично асфальт.
Заблокированный дифференциал:
Плюсы:
1. Трогаться максимально стабильно, лучше сцепление с дорогой.
2. Комфортно двигаться по рыхлому снегу, грязи: машина идет как «по рельсам».
3. Машина стабильна при движении на прямых участках, например на трассе, даже на плохом, неоднородном или скользком дорожном покрытии.
4. Торможение на некоторой степени блокировки снижает тормозной путь за счет того, что момент торможения распределяется через трансмиссию.
Минусы:
1. Недостаточная поворачиваемость, машина «плужит» в повороте, из-за того что задняя ось пытается пройти то же расстояние, что и передняя.
2. Очень большая нагрузка на коробку, привода. Больший износ резины, особенно в летний сухой период.
3. Сложно вывести из неуправляемого заноса.
Учитывая положительные моменты управляемости можно определить правила.
Основные правила работы DCCD контроллера
1. При прямолинейном ускорении требуется блокировка муфты, степень которой зависит от дорожного покрытия, стиля вождения, используемой резины и поставленной задачи.
2. При прямолинейном движении допускается некая степень блокировки для стабильности поведения автомобиля, чем выше скорость, плавность поворотов и чем хуже сцепление колес – тем больше должна быть блокировка.
3. В поворотах на малой скорости или с малым радиусом требуется обеспечить максимальную поворачиваемость, т.е. распустить дифференциал.
Работа автоматического режима на практике
Посмотрите на рисунок: на нем изображено правильное прохождение поворота.
В зоне ускорений требуется некая степень блокировки, достаточная чтобы обеспечить уверенное сцепление с дорожным покрытием. В зоне торможения дифференциал чаще всего максимально распущен, это позволяет правильно использовать настройку тормозной системы. Но, в зависимости от дорожного покрытия(лёд, снег), может иметь некую степень блокировки. В момент входа в поворот включается зависимость степени блокировки от силы бокового ускорения, а после прохождения Апекса водитель снова ускоряется – дифференциал блокируется. Таким образом достигается максимальный уверенное и быстрое прохождение поворота.
И те, кто скажут «это не гражданская езда» отчасти будут правы, только вот «поймать» машину из заноса с DCCD гораздо проще чем с вискомуфтой. Повернуть правильно тоже, управление автомобилем острее, машина слушается руля отзывчивее. Нужно ли вам это в повседневной езде или нет, решать вам, но утверждать, что DCCD создан только для «раллистов» — неправильно. Так, например, во многих задних дифференциалах с завода установлена блокировка Suretrack, и цель её не добавить автомобилю проходимости, а сделать управление более предсказуемым и уверенным. Так же как и сток контроллер DCCD: на нем можно очень весело катать и легко войти боком в поворот с последующей перекладкой на 80-100км\ч. Но, например, для участия в ралли он слабо подходит, потому как изначально автомобиль спроектирован как городской — ни больше ни меньше.
Все ваши вопросы, поправки и возмущения буду рад видеть в комментариях.:)
Рискуем c Subaru WRX, WRX STI, Audi S3 и хэтчем Volkswagen Golf R
Три седана и хэтчбек. У всей четвёрки турбомоторы схожей мощности и полный привод. Двое с «роботами», остальные — с «механикой». Но на льду Мячково нас больше заботят шины: WRX и WRX STI — с шипами, S3 и Golf R — без.
Гонщику думать вредно. Пока глаза увидят, пока передадут информацию в мозг, пока тот её обработает и отдаст команду рукам… Долго! Поэтому пилоты-асы едут без головы. В переносном смысле, конечно, — сокращают процесс принятия решений до увидел-сделал. Как бы от глаз — сразу к конечностям. Наматывая на Subaru WRX STI круги по самой техничной, третьей, секции трассы в Мячково, выключить голову не получается. На сколько заблокировать центр? Довериться ли режиму Auto? Или, может, Auto+? Вместо того чтобы заниматься только химией, мой мозг превращается в бортовой компьютер, пропускающий сквозь себя массу лишней информации.
Дилемма проста: зажимать или распускать центр. С поджатым межосевым дифференциалом «эс-ти-айка» стабильнее на выходе из поворота, но на входе традиционно недостаточна. Крайне неохотно заезжает она в скользкие повороты: проще выиграть в спортлото, чем заставить седан встать на дугу простым сбросом газа. Выручает подзабытое контрсмещение. А распускаешь блокировку — и Subaru легче встаёт на дугу (хотя снос портит траекторию и так), но выезжает из виража едва ли не задом наперёд. Это помогает в шпильках, но лишь при условии, что ты успел поймать рулём резкий занос.
Чем меньше зацеп, тем сильнее WRX STI грешит глубокими скольжениями. Тяжёлым, словно запорное колёсико проржавевшего вентиля, рулём приходится работать активней. А он ещё и затыкается при быстрых перекладках. Как же всё сложно! Недаром кое-кто из хороших пилотов рекомендует забыть про ручную регулировку дифференциала DCCD и пользоваться в обычной жизни режимом Auto, а при зимних выездах на гоночные трассы — Auto-. Именно с минусом: на сильно раскатанном покрытии проще управлять машиной со слегка распущенным центром. Но в целом — пусть мехатроника сама решает, что делать.
Именно упрощённый подход — секрет успеха младшей версии WRX, где за блокировку отвечает не компьютер, а обыкновенная вискомуфта. Десантирование из STI в WRX — словно путешествие в зазеркалье. Перед глазами всё то же самое, но насколько легче, проще и комфортней здесь живётся водителю. Педаль сцепления не нужно выжимать всем телом. Руль поворачивается при минимальном усилии, оставаясь предельно прозрачным. Нет необходимости играть мускулами при включении передач рычагом, который то упирается перед третьей, то похрустывает перед четвёртой. А главное — водителю нет нужды думать за машину.
И вот парадокс: если на STI проще ехать по ледяной трассе под присмотром электронных систем, то WRX располагает к тому, чтобы обрубить страховку. Оба «японца» позволяют сделать это хоть на 150 км/ч — рисковые парни! Но после STI — обычный WRX кажется посланцем Снежной королевы, Mitsubishi Evo: понятной, понимающей намёки водителя. На тех же шипованных шинах Hakkapeliitta 7 младшая модель едет чище и, как кажется, быстрее старшей. Короткий снос под сброс газа перетекает в скольжение всех четырёх колёс. Хочешь закинуть корму — укажи рулём точку выхода и добавь тяги. Честное слово, автомобили Subaru ещё никогда не были такими близкими к водителю!
Вне гоночной трассы WRX тоже понравился больше. Его двигатель легко раскручивается уже с полутора тысяч оборотов. Турбоподхват у двухлитрового «оппозитника» новой серии FA20 (268 л.с.) острее и выразительнее. Правда, чёткость привода «механики» похуже, но это с лихвой компенсируется меньшими усилиями. Заслуженный 300-сильный двигатель 2.5 EJ257 у STI не столь гибок, что вынуждает постоянно искать тягу в понижающих переключениях. При этом в поле зрения нужно держать средний сектор тахометра: опустил стрелку ниже отметки 2500 об/мин, считай, менял передачу зря — не турбояма, а турбоканьон!
Вдобавок пружины и амортизаторы STI жёстче, что заметно на неровностях любого калибра, пожиже и энергоёмкость. Удар подвеска по-прежнему держит, но трясёт сильнее, чем, скажем, в предшественнице. Многие субароводы сходятся во мнении, что нынешняя «эс-ти-айка» заточена под трековую езду по асфальту. Соглашусь. Но благодаря тому, что существует WRX, нет повода для грусти. Пусть «упрощёнка» не столь точна в поворотах и заметнее кренится, зато лучше сглаживает дорожный брак. И благодаря этому зачастую оказывается быстрее топ-модели. Очень сбалансированный автомобиль!
Да, по виду Subaru STI — самая рисковая из всей четвёрки. От похожего на кастет переднего бампера до земли — всего 160 мм, зато между кромкой багажника и верхней плоскостью антикрыла — все 270 мм. Истребитель! Однако клиенты у Subaru технически грамотные и знают, что обе машины очень близки конструктивно. У седана WRX тот же кузов, включая пластиковое оперение, схожи подвески, вдобавок WRX на 44 кг легче. Так что нет ничего удивительного в том, что за прошлый год дилеры продали 73 седана WRX и 61 модификацию WRX STI.
Салоны японских седанов — привет из девяностых! Незамысловатый дизайн передней панели, недорогой пластик и крохотные дисплейчики для вывода вспомогательной информация. Когда дилер Subaru просит за STI с таким салоном минимум 2 349 900 рублей, чувствуешь себя туземцем, отдающим конкистадорам золото за стеклянные бусы. Только туземцам было проще: они не знали, что почём. Впрочем, мы ж договаривались, что не будем о ценах. Главное — к эргономике претензий нет. Рули стоят почти вертикально. Регулировки по вылету — с хорошим запасом. Акселератор и педаль тормоза сближены в расчёте на работу в обе ноги. Рычаги «механики» сами ложатся в ладонь.
По уровню интерьеров немцы — с другой планеты. Салон Audi аккуратен, качественен и дорог. Один выдвигающийся экран чего стоит! Наполнитель передних кресел жёсткий, боковая поддержка выразительна. Только в S3 можно менять длину подушки водительского сиденья. Но вылет руля коротковат, а между газом и тормозом — заметная ступенька, можно зацепиться краешком ботинка. В плюсы занесём низкую посадку с прямыми ногами, а также очень удобную активацию спортивного режима силового агрегата — движением селектора назад. Жаль, система управления мехатроникой drive select оказалась бесполезной игрушкой. Тратишь время на изучение нюансов в настройках, а потом понимаешь, что лучше режима Comfort ничего нет.
Рабочее место водителя Гольфа мало чем отличается. Та же ступенька между педалями и усечённые боковые зеркала. Посадка выше, но сами кресла, пожалуй, удобнее: больший угол наклона задней части подушки даёт пятой точке лучше прочувствовать процесс. Хотя, к примеру, широкому Роберту Есенову кресла Фольксвагена показались самыми неудобными из всех. Понравилась работа мультимедийной системы: от качества звучания до подсказок во время парковки. Но алгоритм выбора ездовых режимов последовательным перебором окошек на экране сильно отвлекает от дороги. Да и сами настройки — от лукавого. Электронный ретранслятор голоса мотора в режиме «Гонка»?! М-да.
Родственники из Германии вооружены почти идентичными 300-сильными турбомоторами и шестиступенчатыми «преселективками» DSG. Трансмиссии тут проще японских: в приводе задней оси — многодисковые муфты Haldex V, работающие с пятипроцентным преднатягом. Но в отличие от Audi, Golf R продаётся не хуже «японцев»: 73 машины в прошлом году. И мы знаем почему. Volkswagen — самый комфортный в тесте. Мелкие неровности подвеска «немца» не замечает вовсе, а на крупных — удары мягко рассеиваются упругими элементами.
Даже гражданский Golf стелет не столь мягко! Но при схожей информативности руль «эрки» тяжелее, а электроника так навязчиво оберегает «робот» от стартовых нагрузок, аж злость берёт. Продавливаешь акселератор на четверть хода, а трёхсотсильный хэтчбек стоит на месте! В очередной раз убеждаемся, что фольксвагеновский «преселектив» — компромиссное решение. С одной стороны, едва заметные переборы рядов в коробке, с другой — неважная связь по педали газа и стремление к высшим передачам ради экономии топлива. На обычном хэтчбеке это оправдано, а вот на трёхдверке, помеченной литерой «R», — едва ли. Может, поэтому гонять на мощном Гольфе как-то не тянет.
А если поскользить? На входе в поворот — снос, но Haldex отзывчив к увеличению тяги: Golf R легко вычерчивает дуги с постоянным углом заноса. Причём с ослабленной системой стабилизации траектории получаются ровнее, чем с полностью отключённой. Секрет — в системе XDS Plus, едва заметно прикусывающей колёса тормозами во время скольжений. Перегрев Хальдексу, похоже, не страшен. Однако в огромные воздухозаборники переднего бампера при контактах с бруствером набивается слишком много снега, что грозит уже перегревом двигателя и коробки передач. В целом же 300-сильный Golf едет по Мячково столь обыденно и беспристрастно, что порою хочется зевнуть.
Вот в Audi S3 не уснёшь! Пусть по сути это Golf с четырьмя дверями, однако, как говорят спортсмены, лёд — дело тонкое! Тут важна каждая мелочь. Во-первых, у Audi острее отклик на подачу топлива, отчего задняя ось легче уходит в силовое скольжение. Во-вторых, чрезмерно жёсткая подвеска делает его более резкими и менее прогнозируемыми. А в третьих, у S3 иная развесовка и седан сильнее закручивается вокруг вертикальной оси по инерции, что требует быстрой и точной рулёжки. Кап, кап, кап — и накапало по капле на вылет в сугроб. Тут ещё и «робот» чудит: рывки в трансмиссии кажутся грубоватыми даже для спортседана. На нашем экземпляре с пробегом 11 500 км преселективная коробка работает на последнем издыхании. Не айс!
По ровному асфальту S3 парит, а по ухабистому скачет, передавая удары в салон. Размер неровностей особого значения не имеет — всё одно дискомфортно. Радость владельца Audi — разве что в резвом наборе скорости, устойчивости в поворотах с гладким покрытием да в мощных тормозах. Впрочем, по тормозной динамике и остальные участники теста не промах. Особенно WRX STI с четырёхпоршневыми механизмами Brembo спереди и двухпоршневыми сзади.
«Зато S3 красивее всех» — скажет кто-то и будет по-своему прав. Но любоваться формами Audi лучше вне гоночной трассы. На, красавица, деревянную медаль! Golf R универсален, словно спортсмен-многоборец. Такому не страшен ни разбитый асфальт, ни голый лёд. Сбалансированность фольксвагеновского шасси не позволит затеряться среди статистов на трек-днях. Но и на лидерство особо рассчитывать не стоит: «немцу» не хватает гоночной закалки. Оттого лишь бронза.
Команда из Японии выступила убедительнее «немцев». По сути, Subaru — вне зависимости от модификации — это машины времени, способные переместить жаждущего скорости в недалёкое прошлое. В эпоху, когда прямая связь с автомобилем ценилась выше набора опций, комфорта и даже безопасности. Лучше проиграть, чем сдаться! И как же здорово, что между двумя самураями по-прежнему есть промежуток, который отделяет кандидата от мастера спорта, — это гоночный опыт. Уверены, что в руках по-хорошему безмозглого пилота STI способна стрелять без промахов. Однако в этой схватке строптивая топ-модель доскользила лишь до второго места. Победа достаётся седану WRX! Оценив послушность и предсказуемость младшей модели, мы почти перестали жалеть о скоропостижной кончине Mitsubishi Evo — есть приемлемая замена.
Симметричный полный привод
В настоящее время на обычных автомобилях используются три типа привода: привод на передние колеса (FWD), привод на задние колеса (RWD) и привод на все колеса (4WD).
Уже в начале своей истории компания Subaru сделала ставку на полный привод, который в те времена применяли только для специальных автомобилей. В этой главе мы расскажем о преимуществах фирменной системы полного привода Subaru. Для лучшего понимания рассмотрим влияние каждого типа привода на динамические качества автомобиля. Поскольку эти качества во многом зависят от свойств шин, отвечающих за связь между автомобилем и поверхностью дороги, вначале следует ознакомиться с характеристиками шин.
Помимо обеспечения ездового комфорта при движении за счет поглощения толчков от неровностей дороги шины выполняют еще три важные функции:
- Передача крутящего момента двигателя на поверхность дороги для движения автомобиля вперед (ускорение).
- замедление автомобиля вплоть до полной остановки (торможение).
- изменение направления движения автомобиля (управление).
- Центробежная сила
- Боковая реакция шины
- Максимальная сила сцепления
- Сила тяги
- Заданная траектория
Поскольку тяговое и тормозное усилия не могут возникнуть одновременно, на приведенной справа иллюстрации сила, действующая на шину, представлена двумя составляющими. Это две элементарные силы, величина которых ограничена общими свойствами шины, что означает отсутствие возможности управления, если шина исчерпала запас свойств для ускорения.
Представим себе автомобиль, движущийся по дуге. В этой ситуации на все четыре шины действует боковая сила, уравновешивающая центробежную силу, которая возникает в процессе поворота автомобиля. И хотя управляемыми являются только передние колеса, на все четыре колеса автомобиля действуют силы, стремящиеся вытолкнуть его наружу, за пределы траектории поворота. Если скорость автомобиля продолжает увеличиваться, сила, действующая на шины и обеспечивающая заданную траекторию движения, достигнет своего предела, после чего автомобиль отклонится от заданной траектории. В таком случае, если одна из шин нагружена положительным или отрицательным (тормозным) крутящим моментом, она достигнет своего предела по сцеплению раньше остальных шин. В зависимости от типа привода (FWD/RWD/4WD) такое явление может так или иначе влиять на поведение автомобиля. *
Характеристики шин в большой степени зависят от их материала и конструкции, а также от состояния дороги. Кроме того, на них влияет приложенная вертикальная нагрузка (чем больше нагрузка на шину, тем большую силу в контакте с дорогой она может реализовать). Шина способна поддерживать заданную траекторию только во время вращения. Если колесо полностью заблокировано, автомобиль становится неуправляемым.
Постоянный полный привод Subaru – Symmetrical AWD
- Высокая устойчивость: крутящий момент распределяется на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.
- Высокая проходимость: прекрасные тяговые возможности в любых условиях обеспечиваются подачей крутящего момента на все четыре колеса.
- Легкость в управлении: склонность к недостаточной или избыточной поворачиваемости преодолена даже в предельных режимах.
- Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, благодаря чему эта схема отлично сочетается с двигателями большой мощности.
- Большая масса, повышенный расход топлива. Компоненты полного привода могут быть простыми и легкими благодаря продольному расположению двигателя и коробки передач.
- Посредственная управляемость. Благодаря конструктивным преимуществам полный привод не мешает моделям Subaru демонстрировать отточенную управляемость.
Передний привод FWD
- Возможность получить более просторный салон, поскольку под днищем нет карданного вала. (Но необходимо обеспечить достаточную жесткость кузова, поэтому у многих переднеприводных моделей имеется напольный тоннель).
- Высокая курсовая устойчивость: поскольку передние колеса тянут автомобиль, постоянно действующие силы тяги передних колес повышают его устойчивость при движении с большими скоростями.
- Легкость в управлении: переднеприводный автомобиль в предельных режимах проявляет склонность к недостаточной поворачиваемости. При отпускании педали акселератора и уменьшении силы тяги происходит восстановление чувствительности к управлению с возвращением на заданную траекторию.
- Прекрасная топливная экономичность: переднеприводная схема обеспечивает короткий путь передачи крутящего момента и высокую эффективность работы.
- Хуже реакция на управление: поскольку и тяга, и управление автомобилем осуществляются только передними колесами, в предельных режимах движения проявляется менее четкая реакция на управление и склонность к недостаточной поворачиваемости.
- При интенсивном разгоне автомобиля с мощным двигателем нагрузка перераспределяется на задние колеса, из-за чего передние шины не могут полностью реализовать свои возможности. Привод на передние колеса не оправдывает себя на автомобилях с мощным двигателем.
Недостаточная поворачиваемость
- Центробежная сила
- Боковая реакция шины
- Максимальная сила сцепления
- Сила тяги
- Заданная траектория
Задний привод RWD
- Острая управляемость: передние колеса выполняют только функцию управления. Переднее расположение двигателя и задний привод обеспечивают автомобилю хорошее распределение массы по колесам.
- Меньший радиус разворота: отсутствие привода передних колес позволяет увеличить угол их поворота.
- Хороший разгон на сухих дорогах: при разгоне масса перераспределяется на задние колеса, способствуя реализации ими большей силы тяги.
- Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод задних колес (карданный вал, главная передача) размещается под днищем кузова.
- Больше снаряженная масса: у автомобилей с приводом на задние колеса больше узлов и агрегатов по сравнению с переднеприводными автомобилями.
- В предельных режимах эти автомобили проявляют склонность к избыточной управляемости, что делает их сложнее переднеприводных в управлении.
Избыточная поворачиваемость
- Центробежная сила
- Боковая реакция шины
- Максимальная сила сцепления
- Сила тяги
- Заданная траектория
Полный привод 4WD
- Высокая устойчивость: крутящий момент подается на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.
- Высокая проходимость: возможности реализации тяги гораздо шире, чем при моноприводной схеме.
- Легкость в управлении: поворачиваемость полноприводных автомобилей ближе к нейтральной.
- Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, поэтому полный привод очень хорошо сочетается с двигателями большой мощности.
- Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод передних и задних колес (карданный вал, главная передача размещены под днищем кузова).
- Большая снаряженная масса вследствие большего количества деталей, узлов и агрегатов.
- Повышенный расход топлива, связанный с большей массой и наличием дополнительных вращающихся деталей.
- Хуже реакция на управление вследствие циркуляции мощности, а также из-за того, что управляемые колеса нагружены крутящим моментом как ведущие.
Поворачиваемость, близкая к нейтральной
- Центробежная сила
- Боковая реакция шины
- Максимальная сила сцепления
- Сила тяги
- Заданная траектория
Безопасность
Переднеприводные автомобили с полуосями неодинаковой длины из-за поперечного расположения двигателя имеют склонность к уводу с прямолинейной траектории движения при интенсивном разгоне. Увод происходит в сторону полуоси большей длины. Происходит это из-за того, что при передаче крутящего момента через шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) происходит разделение крутящего момента на две составляющие: одна – по вращению колеса – создает силу тяги, другая – стремится повернуть колесо в сторону (при разгоне – внутрь). Поскольку шарнир короткой полуоси (левой на а/м с левым рулем) работает с большими углами перекоса, чем шарнир длинной полуоси (правой), левое колесо стремится повернуться направо с большей силой, чем правое налево, в итоге автомобиль тянет вправо.
При резком разгоне на низких передачах передняя часть автомобиля может приподняться, еще больше увеличивая разность углов наклона полуосей. Чем интенсивнее разгон – тем сильнее автомобиль тянет вправо. При торможении двигателем – эффект обратный, но он незаметен, т.к. и разность углов наклона полуосей, и момент на полуосях в этом случае меньше.
Основное отличие симметричного привода Subaru – одинаковая длина правой и левой полуосей, что позволяет избежать увод автомобиля с прямолинейной траектории движения и обеспечить достаточные ходы подвески с четким отслеживанием профиля дороги. В результате автомобиль надежно «держит» дорогу, колеса словно липнут к поверхности.
Удовольствие от вождения
Как правило, полноприводные автомобили отличаются большей массой и худшей управляемостью, что в итоге приводит к повышенному расходу топлива. Симметричный полный привод благодаря своим конструктивным преимуществам не требует лишних компонентов. У некоторых моделей Subaru расход топлива сопоставим с показателями моноприводных моделей того же класса других изготовителей.
Благодаря продольно установленному оппозитному двигателю и симметричному приводу автомобили Subaru обладают отточенной управляемостью. Они наделены проходимостью полноприводных моделей, а по быстроте реакций превосходят обычные моноприводные модели.
Устойчивость и тяговое усилие
Эффективность полного привода зависит от концепции автомобиля. Чем активнее происходит распределение крутящего момента по колесам, тем выше проходимость, правда, чаще всего в ущерб управляемости.
У моделей Subaru при быстроте реакции и высокой эффективности полного привода крутящий момент может активно распределяться по колесам, сохраняя хорошую устойчивость и высокую проходимость на разных типах дорог без ущерба для топливной экономичности и управляемости.
Нетрудно понять разницу между полноприводными автомобилями на базе моноприводных моделей и автомобилями Subaru с их идеальной компоновкой, созданной с нуля.
Полноприводный автомобиль со свободным межосевым дифференциалом при пробуксовке одного из колес останавливается. Чтобы избежать этого, применяют механизм блокировки.
Однако работа такого механизма может негативно сказываться на управлении автомобилем. Так, при движении по сухому асфальту с заблокированным дифференциалом возникает циркуляция мощности, вызывающая рывки и затрудняющая выполнение поворота. Поэтому на сухой дороге дифференциал нужно разблокировать, а на сложных участках с низким сцеплением – заблокировать. Система постоянного полного привода может автоматически блокировать и разблокировать дифференциал в зависимости от условий движения.
Такое решение необходимо для предотвращения рывков при включении блокировки. Кроме того, более совершенное управление требуется в условиях резкого изменения дорожных условий. Вот когда опыт и технические знания в области управления системой полного привода действительно имеют значение!
- Потенциальная сила тяги, передаваемая колесом
- Сила тяги, расходуемая на внутренние потери
- Фактическая сила тяги, передаваемая колесом
Управляемость
Многоступенчатый режим ручного и три автоматических режима управления системы DCCD предоставляют возможность выбора одного из двух типов блокировки межосевого дифференциала. Это обеспечивает идеальный баланс великолепных показателей сцепления с дорогой и маневренности на любых дорожных покрытиях. Базовая пропорция распределения крутящего момента между передними и задними колесами — 41% / 59%. Перераспределение крутящего момента обеспечивается за счет управления многодисковой электромагнитной муфтой передачи крутящего момента и механического самоблокирующегося дифференциала.
Система динамической стабилизации VDC
Система активного управления вектором тяги ATV
Функция автоматического удержания автомобиля AVH
Функция автоматического удержания автомобиля обеспечивает неподвижность автомобиля даже после снятия стопы водителя с педали тормоза при остановке автомобиля.
Это означает, что водителю больше не требуется удерживать педаль тормоза в нажатом положении в таких ситуациях как заторы (пробки), ожидание смены сигнала светофора или при остановке на склоне.
Когда функция автоматического удержания автомобиля находится в режиме готовности, нажатие педали тормоза для остановки автомобиля инициирует включение системы динамической стабилизации. Это поддерживает давление тормозной жидкости в контуре, удерживая автомобиль на месте. Таким образом автомобиль остается неподвижным даже после отпускания педали тормоза.
Для прекращения удержания автомобиля необходимо выполнить одно из действий: выжать педаль акселератора, повторно выжать педаль тормоза, перевести рычаг селектора в положение «P» при выжатой педали тормоза.
Электрический стояночный тормоз включается автоматически, если:
- машина не двигается около 10 минут при включенном AVH,
- не пристегнут ремень безопасности сидения водителя,
- при регистрации ошибки в этой системе.
При выполнении поворотов или маневров при объезде внезапных препятствий система динамической стабилизации сравнивает намерения водителя с фактическим поведением автомобиля. Это сравнение осуществляется на основе сигналов датчика угла поворота рулевого колеса, датчика нажатия педали тормоза, а также датчика бокового ускорения и угловой скорости рыскания.
После этого система обеспечивает корректировку выходной мощности двигателя и режимов работы тормоза каждого колеса, необходимую для удержания автомобиля на заданной траектории.
Системы симметричного полного привода Subaru
Система полного привода VTD *1 :
Спортивная версия полного привода с электронным управлением, улучшающая характеристики поворачиваемости. Компактная система полного привода включает в себя межосевой планетарный дифференциал и многодисковую гидравлическую муфту блокировки *2 с электронным управлением. Распределение крутящего момента между передними и задними колесами в соотношении 45:55 непрерывно корректируется блокировкой дифференциала с помощью многодисковой муфты. Распределение крутящего момента контролируется автоматически, с учетом состояния дорожного покрытия. Это обеспечивает великолепную устойчивость, а за счет распределения крутящего момента с акцентом на задние колеса улучшаются характеристики поворачиваемости.
Система полного привода с активным распределением крутящего момента (ACT):
Актуальные модели (российская спецификация)
На российском рынке Subaru Outback, Subaru Forester * , Subaru XV.
* Для модификаций c трансмиссией Lineartronic.
Система полного привода с межосевым самоблокирующимся дифференциалом с вискомуфтой (CDG):
Механическая система полного привода для механических трансмиссий. Система представляет собой сочетание межосевого дифференциала с коническими шестернями и блокировки на основе вискомуфты. В обычных условиях крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 50:50. Система обеспечивает безопасное спортивное вождение, всегда максимально используя доступную тягу.
Актуальные модели (российская спецификация)
Subaru WRX и Subaru Forester - с механической трансмиссией.
Система полного привода с электронноуправляемым активным межосевым дифференциалом повышенного трения (DCCD *3 ):
Система полного привода, ориентированная на обеспечение максимальных ходовых характеристик, для серьезных спортивных состязаний. Система полного привода с электронноуправляемым активным межосевым дифференциалом повышенного трения использует сочетание механической и электронной блокировок дифференциала при изменении крутящего момента. Крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 41:59, с акцентом на максимальные ходовые характеристики и оптимальное управление динамической стабилизацией автомобиля. Механическая блокировка отличается более быстрым откликом и срабатывает до электронной. Работая с большим крутящим моментом, система демонстрирует наилучший баланс между остротой управления и устойчивостью. Имеются предустановленные режимы управления блокировкой дифференциала, а также режим ручного управления, которыми водитель может пользоваться в соответствии с дорожной ситуацией.
Актуальные модели (российская спецификация)
Subaru WRX STI с механической трансмиссией.
Подробно о DCCD на Subaru Impreza / Impreza WRX & WRX STI
Механическая коробка переключения передач с несимметричным межосевым дифференциалом с изменяемой степенью блокировки DCCD — одна из самых интересных особенностей Subaru Impreza WRX STi, ради которой многие меняют свои автомобили или ставят на уже проверенные STi коробку передач, оборудованную DCCD, проделывая при этом огромную работу и вкладывая немалые деньги. Конечно, говорить о том, что сейчас эта система стоит только у "избранных" не приходится — ей оснащаются почти все STi с 2001 года, оборудованные пятиступенчатой или шестиступенчатой МКПП.
Помимо прочего, на рынке достаточно разных контроллеров, копирующих работу заводской DCCD. Но какая разница, у кого она есть, главное – есть ли она у вас и если нет, нужна ли она вам. Несмотря на то, что многие говорят, что путь к познанию этой системы лежит исключительно через практику, все же советую вам ознакомиться и с теоретической частью. В статье освещены такие темы, как устройство, принцип и особенности работы системы DCCD, поэтому данный материал будет полезен всем, кто хочет более глубоко понять систему, быть более компетентным в обсуждениях системы и не хочет сводить свои знания только к эмпирическим.
Общая информация
Система DCCD (Driver Control Center Differential) состоит из несимметричного цилиндрического дифференциала с электронно-управляемой блокировкой муфтой дискового типа, ряда датчиков и выключателей и электронного блока управления DCCD.
На данный момент существует уже несколько поколений DCCD, различающихся передаточными числами (существуют различные варианты распределения крутящего момента между передней и задней осями автомобиля: 45:55, 35:65 и 41:59) и конструкцией системы блокировки межосевого дифференциала. Обусловленность использования несимметричного дифференциала с распределением крутящего момента в пользу задней оси заключается в попытке производителя сделать поведение автомобиля более однозначным, с "заднеприводным" характером, так как когда гоночные автомобили оснащались обычными симметричными дифференциалами, поведение автомобиля на треке при прохождении поворотов было малопредсказуемым, особенно при превышении скорости и неоднородном сцеплении колес, из-за чего автомобиль мог сорваться в снос или провалиться в занос. В данной статье рассмотрено последнее поколение системы DCCD, устанавливающееся на Subaru Impreza WRX STi с 2007 года с распределением крутящего момента в отношении 41:59. Ее отличительной чертой является наличие по мимо электромагнитной муфты механической блокировки кулачкового типа. Также, в рабочую группу датчиков был включен датчик положения рулевого колеса, благодаря которому электронный блок управления DCCD теперь имеет более полную информацию о манере вождения.
DCCD. 1 — электронный блок управления ABS, 2 — датчик положения рулевого колеса, 3 — электронный блок управления DCCD, 4 — электронный блок управления двигателем, 5 — межосевой дифференциал, 6 — переключатель "AUTO MANU" режимов работы DCCD, 7 — управляющий переключатель DCCD, 8 — датчик положения дроссельной заслонки, 9 — выключатель стоп-сигналов, 10 — реле DCCD, 11 — блок индикаторов DCCD, 12 — датчик замедления и бокового перемещения автомобиля, 13 -датчик включения стояночного тормоза, 14 — датчик температуры масла в заднем редукторе</i>.">
Система блокировки межосевого дифференциала состоит из двух частей: механической самоблокирующейся муфты (обеспечивает блокировку дифференциала от 0 до 30%) и электромагнитной муфты, управляемой электронным блоком управления (блокировка дифференциала от 30 до 100%).
Механическая самоблокирующаяся муфта обеспечивает блокировку до того, как в работу вступит э/м муфта. При возникновении разницы частоты вращения валов привода передних и задних колес, кулачки муфты начинают отодвигать влево вал дифференциала, включая таким образом главную муфту.
Электромагнитная муфта состоит из механической части (пластин) и электромагнита (обмотки). Под действием электромагнитного поля, величина которого изменяется в зависимости от силы тока, подаваемой на обмотку муфты, пластины сжимаются или разжимаются, изменяя степень блокировки (от 30 до 100%).
Отличием от предыдущих вариантов конструкции муфты является изменение расположения главного фрикциона и существенное уменьшение количества рабочих дисков в пакете.
Изменение степени блокировки межосевого дифференциала, в свою очередь, изменяет соотношение распределения крутящего момента между передней и задней осями автомобиля. При заблокированном дифференциале крутящий момент распределяется в отношении 50:50 (передняя ось : задняя ось), при разблокированном, в зависимости от года выпуска автомобиля, соотношение может составлять либо 35:65 (модели до 2007 г.), либо 41:59 (модели с 2007 г.) соответственно. Управление степенью блокировки электромагнитной муфты осуществляется либо в автоматическом режиме, либо водитель может сам управлять степенью блокировки при выборе ручного управления. В ручном режиме (MANU) степень блокировки задается водителем вручную и является определяющей для электронного блока управления. В автоматическом режиме (AUTO) степень блокировки определяется блоком управления на основе сигналов от датчиков.
Таблица. Функции электронного блока управления
1Степень открытия
дроссельной заслонки
2Увеличивает или снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости
от усилия нажатия на педаль акселератора
1Срабатывание антиблокировочной системы тормозов (ABS)
2Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала срабатывания системы ABS от блока управления ABS
1Нажатие на педаль
тормоза
2Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала
от выключателя стоп-сигналов
1Включение стояночного тормоза
2Разблокировка э/м муфты при поступлении сигнала от датчика включения
стояночного тормоза
2Снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости от уровня сигнала датчика положения рулевого колеса таким образом, чтобы предотвратить занос
2На основе сигналов от датчиков частоты вращения колес, определят величину проскальзывания каждого колеса, после чего корректирует степень блокировки
э/м муфты в зависимости от проскальзывания колеса
2По сигналам от датчика положения рулевого колеса и датчика бокового перемещения определяет момент поворота и управляет э/м муфтой таким образом, чтобы
сохранить управляемость и устойчивость автомобилем при прохождении поворота
1Управляющий переключатель системы DCCD
2Увеличивает или снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости
от выбранного положения управляющего переключателя DCCD
2Информирует водителя о наличии неисправности в системе посредством мигания индикатора DCCD. В случае неисправности обмотки муфты, блок управления
отключает обмотку и полностью "распускает" дифференциал. Если неисправность незначительная (неисправность датчиков), блок управления переходит
в аварийный режим работы, при котором система работает насколько это возможно
1Температура масла в заднем дифференциале
2Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала от датчика
температуры масла в заднем дифференциале (температура масла свыше
150 градусов). Система вернется в заданный режим работы при снижении
температуры в дифференциале до рабочего значения
Автоматический режим работы DCCD (AUTO)
Рекомендуется для повседневной езды и удовлетворяет большинству дорожных условий. Лучший вариант для тех, кто не участвует в соревнованиях или только приступает к знакомству с системой DCCD. В автоматическом режиме электронный блок управления DCCD постоянно вычисляет оптимальный уровень блокировки межосевого дифференциала в меняющихся дорожных условиях, перераспределяя крутящий момент между передней и задней осями автомобиля в реальном времени таким образом, чтобы обеспечить оптимальный баланс показателей сцепления и маневренности автомобиля на любых видах дорожного покрытия.
На новых моделях STi режим "AUTO" имеет два дополнительных подрежима:
Режим "AUTO+" делает акцент на переднюю ось и увеличивает сцепление с дорожным полотном. Рекомендуется использовать при движении во время дождя, на дорогах, покрытых льдом или снегом, грунтовых дорогах и т.д.
Режим "AUTO-" — распределение крутящего момента будет происходить в пользу задней оси, обеспечивая лучшую маневренность. Рекомендуется использовать для активного и агрессивного вождения на сухой дороге с хорошим сцеплением.
Помните, что в автоматическом режиме блок управления DCCD использует информацию со множества датчиков, дающих исчерпывающее представление о манере вождения и изменениях дорожных условий, поэтому реакция DCCD гораздо быстрее реакции большинства профессиональных водителей и спортсменов.
Алгоритм работы системы DCCD в автоматическом режиме при прохождении поворота
Когда автомобиль приближается к повороту и водитель отпускает педаль акселератора/нажимает педаль тормоза, электронный блок управления DCCD фиксирует момент начала замедления автомобиля и максимально снижает степень блокировки межосевого дифференциала (вплоть до его полной разблокировки), что обеспечивает лучшую маневренность при вхождении в поворот.
В повороте, блок управления, пропорционально значению ускорения бокового перемещения и степени открытия дроссельной заслонки (положению педали акселератора), управляет степенью блокировки дифференциала таким образом, чтобы сохранить контроль и устойчивость автомобиля при прохождении "пика" поворота.
Когда автомобиль начинает выравниваться после прохождения кульминации поворота, блок управления DCCD увеличивает степень блокировки дифференциала, чтобы предотвратить повторный занос и сохранить динамику.
При выходе из поворота дифференциал почти полностью заблокирован, чтобы максимально увеличить сцепление с дорогой и позволить максимально быстро разогнать автомобиль.
Данная схема работы DCCD делает движение автомобиля в повороте и заносе более предсказуемым, с более стабильным сцеплением и заметно снижает потери скорости и времени при прохождении поворота, в чем, в принципе, и состоит главная задача DCCD.
Алгоритм работы DCCD в автоматическом режиме при прохождении поворота.
Ручной режим работы DCCD (MANU)
Предназначен для водителей, профессионально занимающихся автоспортом, для использования исключительно в различных видах гонок и соревнованиях, проходящих на закрытых трассах и полигонах. Не предназначен для использования на дорогах общего пользования и водителями, не обладающими достаточным уровнем навыков спортивного вождения. Помните, неправильное обращение с системой DCCD опасно как для вас и вашего автомобиля, так и для окружающих, поэтому все эксперименты с управлением автомобилем, оборудованным DCCD, должны проводиться на специально оборудованных площадках.
Имеет шесть фиксированных ступеней блокировки межосевого дифференциала, переключение между которыми возможно в любое время при помощи управляющего переключателя DCCD, при этом водитель должен самостоятельно контролировать все изменения условий движения и своевременно устанавливать необходимую степень блокировки дифференциала.
На практике, управление DCCD в ручном режиме в целом сводится к копированию поведения системы в автоматическом режиме с тем лишь различием, что водитель вносит в ее работу "настройки", обусловленные личным опытом. Поэтому к экспериментам с ручным режимом управления DCCD можно приступать только после того, как вы поймете поведение вашего автомобиля в автоматическом режиме DCCD. В крайнем верхнем положении управляющего переключателя DCCD э/м муфта заблокирована и момент распределяется в отношении 50:50. Для этого режима характерны высокая устойчивость и приемистость. Автомобиль более предсказуем, но режим эффективен только на прямых участках дороги. В поворотах автомобиль будет стремиться "распрямить" траекторию.
В крайнем нижнем положении управляющего переключателя DCCD э/м муфта разблокирована и межосевой дифференциал передает крутящий момент в отношении 35:65 (или 41:59 для моделей с 2007 г.). Автомобиль более маневренный. Эффективно использовать при входе в поворот, однако после прохождения "пика" поворота возможен повторный занос, что обусловлено разницей в сцеплении передних и задних колес. В промежуточных положениях управляющего переключателя DCCD перераспределение крутящего момента двигателя происходит согласно приведенной ниже таблице. Универсального ответа, со всеми тонкостями, как пользоваться этими промежуточными положениями, нет и попытка привести какой-либо шаблон может ввести вас в заблуждение. Выбор необходимой ступени блокировки межосевого дифференциала индивидуален для разных ситуаций и зависит от многих факторов, вплоть до состояния резины (мягкости, давления, износа), поэтому можно посоветовать лишь еще раз ознакомиться с принципом работы системы в автоматическом режиме и быть предельно внимательным и осторожным при езде в ручном режиме.
Таблица. Распределение крутящего момента двигателя в зависимости от положения управляющего переключателя DCCD в ручном режиме работы.
Теперь о заблуждениях. DCCD не делает ваш автомобиль ни заднеприводным, ни, тем более, переднеприводным. Еще раз посмотрите на распределение крутящего момента по осям в зависимости от степени блокировки дифференциала — оно изменяется в незначительном диапазоне от 35:65 (41:59) до 50:50. Важно понимать, что прямо пропорциональной зависимости между изменением степени блокировки межосевого дифференциала и перераспределением крутящего момента между осями автомобиля нет. Все остальное — это, в лучшем случае, фантазии, в худшем — техническая безграмотность и незнание своего автомобиля. Можно говорить, что в разных режимах DCCD у автомобиля проявляются свойства, напоминающие в той или иной степени переднеприводные или заднеприводные автомобили, но не более. Далее. Не забывайте, что блокировка дифференциала осуществляется посредствам двух муфт, при этом управление возможно только одной из них. Поэтому говорить о том, что DCCD позволяет полностью заблокировать (т.е. постоянно распределять момент 50:50) некорректно и даже неправильно. Э/м муфта может обеспечить только 70% блокировки, в то время как остальные 30% остаются на долю самой обычной муфты LSD, работа которой зависит лишь от разницы частоты вращения передних и задних колес.
И в заключение, несколько советов и замечаний, подчеркнутых из руководств по эксплуатации и сервисных бюллетеней от производителя:
1. Во избежание скрежета и вибрации со стороны межосевого дифференциала при маневрировании с малой скоростью, когда межосевой дифференциал заблокирован, необходимо разблокировать дифференциал или перевести управление блокировкой дифференциала в автоматический режим.
2. Не изменяйте степень блокировки межосевого дифференциала при пробуксовке колес.
3. "Распускайте" дифференциал при остановке автомобиля или если используется "докатка".
4. При необходимости буксировки автомобиля при помощи троса установите рычаг переключения передач в нейтральное положение, включите ручной режим управления DCCD и установите колесико DCCD в самое нижнее положение (разблокируйте дифференциал).
©Волков Михаил
Читайте также: