Навіщо автовиробники розробляють різні системи векторизації крутного моменту?

Технологією векторизації крутного моменту є система, яка дозволяє автомобілю відстежувати те, як і скільки кожне з коліс отримує потужності. Корисна річ яка дозволяє звичайному водієві відчути себе професійним гонщиком і оберігає його від помилок у водінні. Система розроблена для поліпшення керованості, стабільності та отримання максимальної продуктивності. Функція стає все більш і більш популярною в світі.

Дивіться також: Силове підрулення на передньопривідних машинах, способи вирішити проблему

Кажучи простими словами, система векторизації крутного моменту дозволяє контролювати крутний момент який надходить на колеса або вісь, для поліпшення продуктивності автомобіля, зчеплення, керованості і стабільності. Сповільнюючи або відправляючи більше потужності до конкретних колесам, вона дозволяє переносити вагу автомобіля для поліпшення властивостей зчеплення. Приміром, гальмування перед входом в поворот, переносить вагу вперед автомобіля завантажуючи передню вісь, що покращує зчеплення керованих коліс з поверхнею. При більш складних обставинах, автомобілю потрібно переносити не тільки вагу, але і додавати крутний момент, або дати більшу потужність на одне конкретне колесо на певну одиницю часу. У цьому може легко допомогти система векторизації крутного моменту. Однак, із-за наявності різноманітних систем приводу подібні системи працюють по-різному і в залежності від того, який перед нами тип автомобіля.

Задньопривідні автомобілі

Що таке система векторизації крутного моменту і як вона працює?

У задньопривідних автомобілях зазвичай використовується диференціал, для управління передачею крутного моменту до кожного з двох приводяться в рух коліс. Це може бути звичайний механічний або електронно керований диференціал. Деякі автомобілі, наприклад Lexus RC F, можуть бути обладнані або механічною, або електронною системою диференціала.

У свою чергу механічний диференціал, просто «перекидає» потужність між колесами таким чином, що зовнішнє колесо, яке проходить більшу відстань по дузі, отримує більше крутного моменту. В диференціалі підвищеного тертя з системою векторизації крутного моменту керованих електронікою, по команді комп’ютера включаються електромотори і спеціальні приводи, які створять тиск на багатодискову муфту, а остання в свою чергу, забезпечить кращий контроль за розподіл крутного моменту ніж звичайний стандартний диференціал.

Це цікаво: Як працюють різні типи диференціалів

Більш проста але не менш ефективна система застосовується на інших автомобілях, використовує систему векторизації крутного моменту, за допомогою застосування гальм. Наприклад, всі автомобілі Мерседес йдуть з системою носить назву ESP, або як її ще називають, електронною системою стабілізації. Ця функція безпеки визначає момент зриву автомобіля в ковзання (недостатня обертальність), коли передні колеса машини вже повернені, а автомобіль продовжує рухатися по прямолінійній траєкторії з-за відсутності достатнього зчеплення на передніх колесах.

В такому випадку, замість того, щоб відправити крутний момент на зовнішнє заднє колесо ця система, обмежить крутний момент на внутрішньому колесі, за допомогою застосування гальмування останнього для того, щоб дати цим колесам більше зчеплення і повернути автомобіль на траєкторію.

Передньопривідні автомобілі

Що таке система векторизації крутного моменту і як вона працює?

Також як і у задньопривідних моделях, у передньопривідних автомобілях так само використовується система векторизації крутного моменту. Вона використовується для купірування та боротьби з такою хворобою FWD автомобілів як недостатня обертальність.

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

А ось в сучасних Мазда система векторизації крутного моменту, отримала ще одну важливу функцію і, з її допомогою перерозподіляється вагу автомобіля на передню вісь що дозволяє поліпшити відгук на поворот керма і загальну керованість автомобілем.

Повнопривідні машини

Що таке система векторизації крутного моменту і як вона працює?

Як бачите, система векторизації крутного моменту вкрай важлива для безпеки, що дає змогу реально поліпшити керованість машини. Не менш важливу роль функція відіграє в повнопривідних автомобілях, тут, як нескладно здогадатися, керуються всі чотири колеса.

Система повного приводу розроблена для того, щоб поліпшити стабільність і керованість, але мінусом такої системи є підвищена витрата палива і додатковий вага автомобіля. В результаті, системі векторизації вкрай важливо гарантувати, відсутність порожньої витрати крутного моменту від двигуна і його перерозподілу між колесами, які повинні наводитися в рух в певний момент часу в залежності від ситуації.

Для економії палива більшість автовиробників використовують непостійну систему приводу на всі колеса, яка буде штатно працювати з однією з провідних осей і втручатися в їх роботу тільки у разі виявлення прослизання коліс на поверхні під колесами, або при нестачі зчеплення шин з поверхнею. Іноді, система перекидає крутильний момент на всі колеса при початку рисканья автомобіля, в ті моменти, коли машина починає рухатися в тому напрямку, куди водій не мав наміру їхати. В такому випадку, повнопривідна система підключить другу вісь і відправить на неї частину крутного моменту, щоб колеса на ній брали участь у стабілізації автомобіля. І тільки в тому випадку, якщо автомобіль продовжує ковзання система застосує гальмування до певних колесам (яке колесо пригальмувати обчислюють численні датчики і комп’ютер), для поліпшення передачі крутного моменту за тим же принципом, як ми описували в частині роботи системи в передньому і задньому приводах.

Тим не менш, незважаючи на схожість підходів система векторизації крутного моменту у автомобілів з повним приводом реалізована складніше. Піонером у реалізації концепції за власним скромну думку, є Мітсубісі. Саме ця японська компанія в середині 90-х років вивела на ринок подібну систему застосувавши на своєму спортивному ралійному автомобілі Lancer Evolution.

Отримавши назву Super All Wheel Control (S-AWC) в ній використовувалася так звана активна система управління рысканьем, розподіляє потужність на вимогу між задніми колесами, за допомогою заднього диференціала. Для визначення, як потужність повинна перерозподілятися між передньою і задньою віссю, Mitsubishi використала так званий центральний диференціал. І нарешті, система стабілізації управління може застосовувати гальма індивідуально до кожного з коліс при необхідності.

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

У чому різниця між двома системами одного і того ж автовиробника? В той час, як Lancer Evolution був раллійним повнопривідним автомобілем, розробленим щоб підкорювати на великих швидкостях ралійні ділянки, Outlander, є сімейним кросовером тому, його системи орієнтовані здебільшого на отримання стабільної керованості в складних погодних умовах. Крім усього іншого, у кросовера присутній ECO режим руху в якому він перетворюється в передньопривідний автомобіль, для зменшення споживання палива.

Що таке система векторизації крутного моменту і як вона працює?

Описаний вище метод не є єдиним способом реалізації векторизації крутного моменту. Acura володіє схожим набором функцій в автомобілях, обладнаних супер-керованої фірмовою системою повного приводу (SH-AWD). Вперше застосована на Acura RL 2005 році система завжди активна. Така, вимірює швидкість руху автомобіля, швидкість обертання коліс, кут повороту, рівень рисканья авто і бічних прискорень. У сумі вироблених підрахунків автоматика майже миттєво додає крутний момент на певні колеса автомобіля.

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

При русі на одному з найпопулярніших кросоверів в США Acura MDX, система посилає до 90% потужності автомобіля на передні колеса. Під час інтенсивного прискорення система виявляє, що вага зміщується в бік задньої частини автомобіля і перекидає до 45% потужності на задні колеса і робить прискорення максимально продуктивним. При прискоренні в повороті технологія збільшить ефективний крутний момент на задній осі до 70%, і може навіть направити більшу його частину на зовнішнє колесо яке, в даний момент має більшу навантаження і зчеплення.

На відміну від системи S-AWC використовуваної в Mitsubishi, SH-AWD від Acura не має центрального диференціала, замість цього перемикаючи крутний момент на колесах, з великими зчіпними властивостями.

Гібридні машини також володіють цією системою

Що таке система векторизації крутного моменту і як вона працює?

Якщо покупці зацікавлені у придбанні AWD автомобіля, але при цьому бажають максимальної паливної економічності,то сучасний автомобільний світ може запропонувати їм гібридну схему. Гібридні автомобілі також володіють здібностями векторизації крутного моменту, можливо, самими передовими на сьогоднішньому ринку.

У деяких автомобілях, наприклад як, Acura MDX Sport Hybrid SH-AWD, поєднується гібридна схема в яку входять три електродвигуна. У цьому випадку, кожне заднє колесо приводиться в рух електромотором.

В результаті, в поворотах автомобіль не тільки може миттєво відправляти крутний момент на потрібні задні колеса (замість того що б використовувати обмежений відсоток від загальної потужності двигуна), але може використовувати регенеративну (відновлюючу) гальмування на протилежному колесі, викликаючи зарядку акумуляторних батарей і додатково допомагаючи автомобілю докрутити в повороті.

І так, як ми дізналися з сьогоднішньої статті, векторизація крутного моменту присутній практично на всіх типах транспортних засобів, тобто від компактного класу автомобілів до кросоверів і спортивних автомобілів. Також, одна і також система може реалізовуватися по-різному і мати різноманітні конфігурації. Кожен автовиробник придумує свій спосіб поліпшення керованості, але всі переслідують одну і ту ж мету: перерозподіляти крутний момент на ведучих колесах для ефективного використання потужності автомобіля, для забезпечення безпеки і передбачуваною керованістю.