Що таке система векторизації крутячого моменту і як вона працює?

Навіщо автовиробники розробляють різні системи векторизації крутячого моменту?

Технологією векторизації крутячого моменту є система, що дозволяє автомобілю відстежувати те, як і скільки кожне з коліс отримує потужності. Корисна скажемо ми вам річ для автомобілістів, вона дозволяє звичайному водієві відчути себе професійним гонщиком і оберігає його від вчинення помилок у водінні. Дана система розроблена для поліпшення як самої керованості, так і для стабільності, а разом з тим і для отримання максимальної продуктивності. Така функція в автомобілі стає в наш час все більш і більш популярною у всьому автомірі.

Говорячи простими словами це можна позначити так, що дана система векторизації крутячого моменту дозволяє контролювати крутячий момент, який надходить на колеса або на вісь приводу і тим самим покращує продуктивність зчеплення, тієї ж керованості і безумовно стабільності. Уповільнюючи або відправляючи більше заданої потужності до конкретних коліс, вона дозволяє переносити вагу автомобіля для поліпшення властивостей самого зчеплення. Припустимо наприклад, те ж гальмування перед входом у поворот переносить вагу автомобіля на передню частину завантажуючи тим самим передню вісь автомашини, що покращує зчеплення керованих коліс з самою поверхнею. За більш складних обставин тому ж автомобілю потрібно переносити не тільки свою вагу, але і додавати ще крутячий момент або дати більшу потужність на одне з конкретних коліс на певну одиницю часу. У цьому якраз і може легко допомогти система векторизації крутячого моменту. Однак через наявність різноманітних систем приводів схожі системи працюють абсолютно по-різному і залежно від того, який саме перед нами тип автомобіля.

Задньопривідні автомобілі.

У задньопривідних автомобілях зазвичай використовується самоблокуючий диференціал, який служить для управління передачею крутячого моменту до кожного з двох коліс, що приводяться в рух. Це може бути простий і звичайний механічний або електронно-керований диференціал. Деякі автомобілі, наприклад, Lexus RC F, можуть бути обладнані або механічною, або електронною системою диференціалу.

У свою чергу цей механічний самоблокуючий диференціал просто «перекидає» наявну потужність між колесами таким чином, що зовнішнє колесо, що проходить більшу відстань по своїй дузі, отримує для себе більшу кількість крутячого моменту. У диференціалі ж підвищеного тертя з системою векторизації крутячого моменту, який управляється електронікою, по команді комп'ютера тут-же включаються електромотори і спеціальні приводи, які створять необхідний тиск на багатодіскову муфту, а та в свою чергу забезпечує кращий контроль при розподілі моменту, що крутить, порівняно зі звичайним стандартним самоблокується диференціалом.

Це цікаво:Як працюють різні типи диференціалів

Більш проста, але теж не менш ефективна система застосовувана на інших автомобілях, також використовує таку систему векторизації моменту, що крутить, за допомогою застосування самих гальм. Наприклад, всі автомобілі марки Мерседес йдуть з системою носить назву -ESP або як її ще називають, з електронною системою стабілізації. Ця функція безпеки визначає момент зриву автомобіля в ковзання (недостатня повертаність), коли передні колеса машини вже практично повернуті, а сам автомобіль продовжує свій рух по прямолінійній траєкторії через відсутність достатнього зчеплення з поверхнею на передніх колесах.

В такому випадку, замість того щоб відправити крутячий момент на зовнішнє заднє колесо, дана система просто обмежить в цей момент сам крутить момент на внутрішньому колесі машини за допомогою застосування гальмування останнього, для того, щоб дати цим колесам більше зчеплення і щоб повернути автомобіль на задану траєкторію.

Передньопривідні автомобілі.

Також як і в задньопривідних моделях автомобілів в передньопривідних машинах використовується точно така ж система векторизації крутячого моменту. Вона використовується і застосовується для купірування а також боротьби з такою хворобою FWD машин, як недостатня повертаність.

У більшості випадків, як припустимо на автомобілях Ford Focus або Mercedes-Benz CLA використовується система підтормажування внутрішнього переднього колеса, одночасно з яким відбувається і збільшення крутячого моменту на протилежному зовнішньому провідному колесі, що і дозволяє «ввинтити» автомобіль в поворот.

А ось в сучасних автомобілях Мазда дана система векторизації крутячого моменту отримала для себе ще одну важливу функцію, і, з її допомогою тепер вага автомобіля перерозподіляється на її передню вісь, що дозволяє поліпшити відгук на поворот керма і на загальну керованість автомобілем.

Повнопривідні машини.

Як ви бачите тепер друзі, ця система векторизації крутячого моменту вкрай важлива і необхідна для безпеки, що реально дозволяє поліпшити керованість самої машини. Не менш важливу роль ця функція відіграє і в повнопривідних автомобілях, де, як нескладно здогадатися керуються вже всі чотири колеса.

Система повного приводу розроблена конкретно для того, щоб поліпшити саму стабільність і керованість машини, але однак, певним мінусом такої системи є підвищена витрата палива і додаткова вага самого автомобіля. В результаті чого, такій системі векторизації вкрай важливо гарантувати відсутність порожньої розтрати крутячого моменту від двигуна і його перерозподілу між самими колесами, які повинні приводитися в рух в певний момент часу в залежності від ситуації.

Для економії палива більшість автовиробників сьогодні використовують непостійну систему приводу на всі чотири колеса, яка буде штатно працювати з однією з провідних осей і втручатися в їх роботу тільки в разі виявлення проскальзування коліс на поверхні, або при нестачі зчеплення шин з самою поверхнею. Іноді дана система починає перекидати крутячий момент відразу на всі колеса, якщо автомобіль починає нишпорити по поверхні в ті моменти, коли він починає рухатися в такому напрямку, куди водій і не мав наміру до цього рухатися (їхати). У такому випадку (або таких випадках) ця повнопривідна система тут же підключить другу вісь і відправить на неї певну частину моменту, щоб колеса на ній почали брати участь у стабілізації автомобіля. І тільки в тому випадку, якщо автомобіль продовжить своє ковзання ця система вже застосує гальмування до певних колесів (яке колесо треба пригальмувати обчислюють численні датчики і сам комп'ютер), для поліпшення передачі крутячого моменту і за тим же самим принципом, як ми вже описали раніше, тобто в частині роботи системи в передньому і в задньому приводах.

Але тим не менш, не дивлячись на схожість підходів до гальмування і до стабілізації в управлінні, дана система векторизації крутячого моменту у автомобілів з повним приводом реалізована на багато складніше. Першопрохідцем у реалізації концепції на нашу власну і скромну думку є компанія "Мітсубісі" ". Саме ця японська автокомпанія в середині 90-х років вивела на авторинок подібну систему, застосувавши її на своєму спортивному ралійному автомобілі моделі Lancer Evolution.

Отримавши свою назву "Super All-Wheel Control" "(S-AWC) в ній стала вперше використовуватися так звана активна система управління рисканням, яка розподіляла потужність на вимогу між задніми колесами за допомогою заднього диференціалу. Для конкретного визначення, як ця потужність повинна перерозподілятися між передньою і задньою віссю, компанія "Mitsubishi" "використовувала так званий центральний диференціал. І нарешті, ця система стабілізації управління може застосовувати гальма до кожного індивідуально з коліс, якщо це раптом стане необхідним.

В автомобілі моделі Outlander GT S-AWC використовується вже більш сучасна система, в якій застосований активний передній диференціал замість того ж заднього, а сама задня вісь контролюється за допомогою електронної взаємодії.

У чому ж різниця між двома системами одного і того ж автовиробника? Відповідаємо. У той час, як модель Lancer Evolution була ралійним повнопривідним автомобілем розробленим саме для того, щоб підкорювати на великих швидкостях ралійні ділянки траси, то автомобіль Outlander є вже простим сімейним кросовером і тому, дані його системи сьогодні орієнтовані здебільшого на отримання стабільної керованості в складних погодних умовах. Крім усього іншого треба врахувати, що у кросовера ще присутній і ECO-режим руху в якому він перетворюється конкретно в передньопривідний автомобіль, зроблено це для зменшення споживання палива.

Описаний нами вище метод не є єдиним способом реалізації векторизації крутячого моменту. Наприклад, авто-марки Acura мають такий самий схожий набір функцій у машинах, які обладнані сьогодні супер-керованою фірмовою системою цього повного приводу (SH-AWD). Вперше застосована в 2005 році на Acura RL дана система, завжди активна. Вона вимірює і швидкість руху автомобіля, і швидкість обертання коліс, і кут їх повороту, а також рівень рискання і бічних прискорень автомашини. У загальній сумі вироблених підрахунків дана автоматика майже миттєво додає крутячий момент на певні колеса автомобіля.

Технології для новачків: У чому різниця між повним приводом, заднім приводом і переднім приводом

При русі на одному з найпопулярніших кросоверів в США, тобто на Acura MDX, така система посилає до 90% потужності автомобіля на його передні колеса. Під час інтенсивного прискорення ця система виявляє, що вага машини зміщується в бік її задньої частини і тут же перекидає до 45% потужності на задні колеса, що робить таке прискорення максимально продуктивним. При прискоренні в повороті дана технологія (система) збільшить ефективний крутячий момент на задній осі машини до 70%, а також може навіть направити більшу його частину на зовнішнє колесо, яке в даний (цей) момент має велике навантаження і більше зчеплення.

На відміну від системи S-AWC, використовуваної в автомобілях Mitsubishi SH-AWD від компанії "Acura" "просто не має центрального диференціалу, замість цього система просто перемикає цей крутячий момент до тих колесів, у яких великі в такий момент зцепні властивості з самою поверхнею.

Гібридні машини також мають цю систему.

Якщо самі покупці зацікавлені в придбанні AWD-автомобіля, але при цьому бажають максимальної паливної економічності, то сучасний автомобільний світ може запропонувати їм сьогодні гібридну схему. Гібридні автомобілі теж мають здібності векторизації крутячого моменту, а можливо навіть і найбільш передовими на сьогоднішньому авторинку.

У деяких автомобілях наприклад, як в Acura MDX Sport Hybrid SH-AWD, може порахуватися (стояти) гібридна схема, в яку входять три електродвигуни. У цьому випадку кожне заднє колесо приводиться в рух конкретно електромотором.

В результаті цього в поворотах автомобіль не тільки може миттєво відправляти крутячий момент на потрібні задні колеса (замість того, щоб використовувати обмежений відсоток від загальної потужності двигуна), але і також може використовувати регенеративне (відновлювальне) гальмування на протилежному колесі, викликаючи тим самим зарядку акумуляторних батарей і також додатково допомагаючи самому автомобілю довірнути до потрібного радіусу в повороті.

І так друзі підіб'ємо підсумок. Як ми дізналися з сьогоднішньої статті, векторизація крутячого моменту присутня сьогодні практично на всіх типах автотранспортних засобів, тобто саме, від компактного класу автомобілів і до самих кросоверів і спортивних автомобілів. І ще, що одна і тажа система може реалізовуватися в даний час по-різному і може мати різноманітні конфігурації. Кожен автовиробник постійно придумує свій спосіб поліпшення такої керованості, але все-одно, всі вони переслідують одну і ту ж мету: -перерозподіляти крутячий момент на провідних колесах для більш ефективного використання потужності самого автомобіля і для забезпечення його безпеки і передбачуваної керованості.