Otomobil siyahı teknolojisi küçümsenmeyecek: Acura SH-AWD tam zamanlı dört tekerlekten çekiş sisteminin kapsamlı analizi
Bu makale aşağıdaki üç noktaya odaklanmaktadır:
1. Nasıl çalışır
2. Neden dayanıklılık ve aşırı ısınma endişesi olmadan gücü arka tekerleğe sürekli olarak aktarabiliyor?
3. Onunla Honda VTM-4 arasındaki fark nedir?
Şu anda uygulanan bu sistemin dört türü vardır:
İlk nesil: 2005-2012 RL
İkinci nesil: 2007-2012 RDX, 2007-2013 MDX (ikinci nesil), 2014-2015 MDX (üçüncü nesil), 2010-2013 ZDX, 2009-2014 TL
Üçüncü nesil: 2015 ve üzeri TLX, 2016 ve üzeri MDX
Dördüncü nesil: 2014 RLX sport hybrid
Not: 2016 MDX, 2014 ve 2015 modelleriyle aynı nesildir, ancak SH-AWD sistemi oldukça farklıdır. Aslında, TLX ve MDX üzerindeki üçüncü nesil SH-AWD'yi, VTM-4'ün gelişmiş bir sürümü olarak düşünebilirsiniz (bundan sonra daha fazlası).
Dördüncü nesil Sport Hybrid SH-AWD tamamen yeniden doğdu. Ön aksı bir motor tarafından çalıştırılır ve arka aks, önceki mekanik tahrik mili ve çok plakalı kavramanın yerini almak için bir çift motor kullanır. Ancak bu makale dördüncü nesli tartışmamaktadır.
Aşağıdaki resim RL üzerindeki SH-AWD sistemidir
İlk olarak ikinci nesile bakın.
Ön ve arka aksları bağlamak için merkezi bir tahrik mili kullanır ve gücü sol ve sağ yarım millere dağıtmak için arka aks tahrik ünitesinde bir dizi hiperboloid dişli bulunur. Bundan bahsetmişken, bu sistem ile VTM-4 arasında bir fark yok. Sonraki şey ilginç.
SH-AWD sisteminde, sol ve sağ arka akslar hiperboloid dişlilerle tahrik edilir ve her biri bir planet dişli setine ve elektromanyetik çok plakalı kavramaya bağlıdır.İnsanlar çoğu kez yanlışlıkla çok plakalı kavramanın arka tekerlekleri sürdüğünü düşünür, ancak bu değildir.
Planet dişli seti: halka dişli, planet dişli, gezegen taşıyıcı, güneş dişlisi
SH-AWD, planet dişli merkezi diferansiyeli olan tam zamanlı dört tekerlekten çekiş sistemine benzer ve çok plakalı kavramanın rolü sınırlı kaymadır. Aradaki fark, SH-AWD'nin her iki tarafta bir tane olmak üzere iki set diferansiyele sahip olmasıdır.
Aşağıdaki şekil, aktarma organının güç akışını gösterir (yani dişli oranı) -
SH-AWD sisteminde, her iki tarafta her bir arka tekerlekte bir planeter dişli takımı vardır. Halka dişli hiperboloit dişli vasıtasıyla merkezi tahrik miline bağlanır, planet taşıyıcı arka tekerleği tahrik eden yarım mile bağlanır, kavramanın bir ucu güneş dişlisine bağlanır ve diğer ucu güç ünitesi yuvasına sabitlenir.
Aşağıdaki şekil, arka tahrik ünitesindeki debriyaj yapısını açıkça göstermektedir.
Debriyaj kilitlendikten sonra güneş dişlisi de kilitlenir ve çember dişlinin diş sayısı ile planet dişlinin diş sayısı farklıdır.Bu nedenle ön tekerleğe bağlı çember dişli ve arka tekerleğe bağlı gezegen taşıyıcı farklı hızlarda dönecektir.Son olarak arka tekerlek ön tekerlekten daha hızlıdır. Hız% 1,7 daha hızlı (aşırı hız iletimi).
Bununla birlikte, düz bir otoyolda sürüyorsanız, arka tekerlekler ön tekerleklerden% 1,7 daha hızlı olamaz, çünkü bu bir kez gerçekleştiğinde, ön tekerlekler dönüyor ve fren yapıyor ki bu hiç mantıklı değil. Bu sırada, ön ve arka tekerleklerin hızı aynı ise, debriyaj kilitlenemez, bu nedenle SH-AWD kontrol ünitesi, debriyaj plakasına uygulanan basıncı ayarlayacak, böylece güneş tekerleği yavaşça dönecek ve debriyaj plakası kayarak sürtünecektir. Sürtünme yoluyla iletilen tork, çember dişlisinin ve güneş dişlisinin kaldıraç etkisiyle güçlendirilecek ve ardından gezegen taşıyıcıya ve son olarak arka tekerleğe iletilecektir. Bu, arka tekerleklerin motordan tork elde etme sürecidir.
Debriyaj tamamen ayrıldığında, arka tekerleklere artık tork iletilmez. MDX'i örnek olarak alırsak, SH-AWD, debriyaj tamamen kilitli olduğu sürece torkun% 70'ini arka tekerleklere aktarabilir. Aynı zamanda, arka tekerlekler ön tekerleklerden% 1,7 daha hızlı dönecek. Bunun ancak araba viraj alırken olabileceği görülüyor, bu yüzden Acura bunu şöyle tanımlıyor:
"Virajlarda keskin bir şekilde hızlanmak, etkili torkun% 70'ini arka tekerleklere iletebilir." - "Virajlardan" bahsetmek mantıksız değildir.
Aşağıdaki şekilde de görebileceğiniz gibi, armatürdeki solenoid elektromanyetik kuvvet üretir ve bu da pistonu yuvaya sabitlenmiş kavrama plakasını sıkıştırmak için iter
Bu sistemi anlayışınızı test edelim.
Soru: SH-AWD ile planet dişli merkezi diferansiyel + çok plakalı sınırlı kaymalı kavramanın AWD sistemi arasındaki fark nedir?
Cevap: İkincisi, motor gücünü sol ve sağ arka tekerleklere dağıtan bir dizi merkezi diferansiyele sahiptir ve kavrama tork dağıtım oranını ayarlamak için kullanılır. SH-AWD, her biri motor gücünü arka tekerleklere ve yan taraflarındaki güneş tekerleklerine ileten iki set merkezi diferansiyele sahiptir.Güneş tekerlekleri artık sanal tekerleklere eşdeğerdir. "Sanal tekerlek" "çekiş" alırsa (debriyaj kilitlenir), aynı taraftaki arka tekerlek de öyle olacaktır. Kavrama, arka tekerleklere ne kadar tork aktarılacağını belirleyebilir.Sol ve sağ arka tekerleklerde özel planet dişli takımları ve debriyajlar bulunduğundan, her bir yan tekerlekteki tork bağımsız olarak ayarlanarak tork vektörleştirmesi gerçekleştirilebilir.
Aşağıdaki resim Volkswagen Touareg'in çok diskli debriyaj sınırlı kaymalı diferansiyeli. Onunla SH-AWD arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları görebilirsiniz: Bu debriyaja bakın, rolü ön ve arka tekerlekler arasındaki tork dağılımını ayarlamaktır
SH-AWD neden uzun süre yüksek tork üretebilir?
Fox RS'nin Twinster AWD sistemi, arka tekerlekleri debriyajdan geçiriyor, yani arka tekerleklerin sağladığı güç tamamen debriyaj plakalarının kayma sürtünmesinden geliyor. Bu nedenle, süre çok uzun olduğunda, kaçınılmaz olarak ciddi aşınma ve aşırı ısınma sorunlarına yol açacaktır.
Ve bir Acura TL / MDX kullanıyorsanız, arka tekerleklerden gelen sabit bir güç akışı bulacaksınız. Sabit hızda seyirde, arka tekerlekler de en az% 10 tork elde ediyor. RL'nin arka tekerlekleri% 30 bile alabilir. SH-AWD'nin neden aşınma ve aşırı ısınma konusunda endişelenmesine gerek yok?
Daha önce bahsedildiği gibi, bu sistemin kavramasının ana işlevi gücü iletmek değil, tork dağıtım oranını ayarlamaktır Debriyaj plakasının aşınması doğal olarak çok daha azdır.
SH-AWD'nin planet dişli seti, çember dişlisinde 78 diş, güneş dişlisinde 30 diş ve üç uydu dişlisinin her birinde 24 dişe sahiptir. Basit bir cebirsel hesaplama, çember dişlisinin torkunun güneş dişlisinin 2,6 katı olduğunu göstermektedir.Bu nedenle, gezegen taşıyıcısı tarafından elde edilen tork, çok diskli kavramanın 2,6 + 1 = 3,6 katıdır (ikincisi güneş dişlisi ile kilitlenmiştir), başka bir deyişle , İletilen her 1 beygir gücü için, debriyaj plakası sadece 0.278 beygir gücü taşıyor; diğer dişli takımları kalan 0.722 beygir gücünü iletmekten sorumludur. Öte yandan, debriyaj aynı zamanda ön ve arka tekerlekler arasındaki% 1.7 hız farkının neden olduğu ekstra etkiyle başa çıkmak için bir enerji tampon cihazı olarak da kabul edilebilir.
Bu nedenle, aynı çalışma koşulları altında, GKN Twinster ve Haldex tam zamanlı dört tekerlekten çekiş sistemleriyle karşılaştırıldığında, SH-AWD sisteminin kavramaları, eski ikisinin iş yükünün yalnızca% 27,8'ini oluşturmaktadır. Bu nedenle SH-AWD sistemi, aşınma ve aşırı ısınma endişesi olmadan yüksek yük altında uzun süre çalıştırılabilir.
SH-AWD ne zaman başarısız olur?
Yeni RL'deki SH-AWD, MDX ve TL'nin yükseltilmiş bir sürümüdür. MDX / ZDX / TL'deki dört tekerlekten çekiş sisteminin bazı sorunlarını çözmesi gerekir. Tartışmaya başlamadan önce bir soru sorun:
Acura, MDX / ZDX / RDX / TL'nin ön ve arka tekerlekleri arasında neden% 1,7 aşırı hız iletim oranı (tekerlek hızı farkı) oluşturuyor?
Yapmazsan ne olur? Sağa döndüğünüzde, sol arka tekerleğiniz ön tekerlekten çok daha hızlı dönecektir. Kavrama plakaları her takıldığında, planeter dişli setinin çıkış ucu giriş ucundan daha hızlı dönecektir; bu, arka tekerlekler için fren sağlayan motorla eşdeğerdir ve bu da arka tekerleklerin kontrolü kaybetmesine neden olur. Dolayısıyla, yerleşik tekerlek hız farkı yoksa, tork yönlendirme bir yana, arka tekerlekler virajlarda güç alamayacak.
Bu başka bir soruya yol açar:
Arka tekerlekler ile ön tekerlekler arasındaki tekerlek hızı farkı% 1,7'yi aşabilir mi?
Elbette mümkün. Eğrinin çapının, ön ve arka tekerleklerin dönüş yarıçapının aynı olmasını sağlayacak kadar büyük olduğunu varsayarsak, MDX'i örnek alırsak, arka izi 1.684 metredir, yani dönüş yarıçapı 49.5 metre ise. Dış arka tekerlekler ön tekerleklerden (1.684 / 2) /% 49.5=1.7 daha hızlı dönecektir. Dönüş yarıçapı 49,5 metreden azsa, teorik olarak MDX'in arka tekerlekleri daha hızlı dönecek ve% 1,7 tekerlek hızı farkını aşacaktır. Bu sırada, güneş dişlisine bağlı olan kavrama plakası, yukarıda bahsedilen "fren etkisini" önlemek için tamamen serbest bırakılacak, tabii ki, bu süre zarfında arka tekerlek herhangi bir itici güç almayacaktır.
Bazı insanlar soracak:
Neden bu kadar çok kişi MDX / ZDX / TL'yi açıyor ve bu sorunu bulamıyor? Bu sorunu hafifletebilecek iki faktör var:
1. MDX / ZDX / TL, önden çekişli platformu temel alır.Kirşelerde, daha ağır ön tekerlek nedeniyle, ön tekerleklerin kayma hızı arka tekerleklerinkinden daha yüksek olacaktır ve bu da% 1.7 tekerlek hızı farkına etkin bir şekilde bir "tampon" katmanı ekliyor;
2. Önden dönme nedeniyle dönüş yarıçapı yeterince küçük olduğunda, ön tekerleklerin dönüş yarıçapı, başka bir "yastık" tabakası olan arka tekerleklerinkinden daha büyüktür.
Bu nedenle SH-AWD'yi bozan dönüş yarıçapı 49,5 metre değil 0-49,5 metre arasında olabilir.
Aşağıdaki şekil bize keskin bir dönüşte ön tekerleğin dönüş yarıçapının arka tekerleğinkinden daha büyük olacağını söylüyor
RL'deki SH-AWD ile MDX / ZDX / TL arasındaki temel fark, arkadan çekişli birimin önüne bir hızlandırma cihazı takmasıdır. Bu "hızlandırıcı" aslında iki vitese sahiptir: ilk vites ön ve arka tekerlekler arasında% 1,7 aşırı hız oranı sağlar ve ikinci vites daha yüksek% 5,7 sağlar.
Aşağıdaki resim hızlandırma cihazıdır.
% 5,7 tekerlek hızı farkının gerekli olmasının nedeni, yukarıda bahsedilen sorunu çözmektir - çok küçük bir dönüş yarıçapı SH-AWD'yi geçersiz kılacaktır. Daha yüksek bir tekerlek hızı farkı sınırı sağlayarak, arka tekerleklerin marj dışına çıkma olasılığı daha düşüktür. Bu, RL'nin diğer Acura modellerinden daha geniş bir dönüş yarıçapını kapsayacağı anlamına gelir. Bununla birlikte, arka aksın çok diskli kavramasının yine de yükün bir kısmını taşıması gerekir ve daha büyük tekerlek hızı farkı, daha fazla aşınma anlamına gelir.Bu nedenle, normal koşullar altında, sistem varsayılan olarak düşük dişli çark hız farkına döner.
Hızlanma cihazının tek dezavantajı, vites değiştirmede bir gecikme olmasıdır, bu nedenle belirli koşullar altında yanıtının umduğunuz kadar hızlı olmamasıdır.
SH-AWD sistemindeki planet dişli setini ve çok plakalı kavramayı, VTM-4 olan bir dizi ıslak kavrama ile değiştirin. Bileşenler ve ECU farklı olacaktır, ancak çalışma modu şuna benzer (aşağıdaki şekle bakın)
Bu, arka tekerleklerin sürüş şeklini temelden değiştirir. Artık debriyaj tamamen arka tekerlekleri sürmek için kullanılıyor.GKN Twinster'ın çalışma modu gibi, aşınma ve aşırı ısınma da büyük bir sorun haline geldi. Bu nedenle, VTM-4 arka tekerlekleri uzun süre süremez. Aslında, 30 km / s'yi aşarsa, bu sistem, sabit bir hız bir yana, arızalanacaktır.Şu anda, tamamen önden çekişlidir (VTM-4 hızlanırken hala müdahale edebilir ve arka tekerlekler için geçici olarak tork çıkarabilir).
Ancak, yukarıdaki tartışma 2015 Pilot'un yalnızca VTM-4'üdür.
2015 TLX ve 2016 MDX'de Acura, SH-AWD sistemini geliştirdi. Aşağıdaki kesit görünümü mekanik yapısını göstermektedir. Bunu Honda VTM-4'ün bir varyantı olarak düşünebilirsiniz
Bu SH-AWD ve VTM-4 seti arasındaki en büyük fark:
1. Arka tekerlekleri sürekli olarak sürün;
2. Arkadan çekişli tork vektörü (aslında, VTM-4 donanımı da bunu yapabilir, ancak Honda bunu yapmadı)
Önceki nesil ile karşılaştırıldığında, üçüncü nesil SH-AWD aşağıdaki farklara sahiptir:
1. Aşırı hız iletim oranı% 2,7'ye yükseldi
2. Elektromanyetik kavramayı hidrolik kavramaya değiştirin
3. Daha küçük ve daha hafif
Basitçe söylemek gerekirse, üçüncü nesil sistemin debriyajı iş yükünün% 100'ünü taşıyor ve artan% 2,7 aşırı hız iletim oranıyla birleştiğinde, aşınma ve aşırı ısınma sorunları önceki nesilden daha ciddi olacak. Ancak düz seyir halindeyken, yeni sistem, malzeme teknolojisinin ilerlemesi sayesinde torkun% 10'unu arka tekerleklere sürekli olarak aktarabilir, debriyaj plakası aşınmaya daha dayanıklıdır. Bu nedenle, büyük miktarda sürtünmeye rağmen, bu sistem normal çalışma koşullarında iyi bir güvenilirlik sağlayabilir.
2016 ve sonraki Honda Pilotları için, Honda dört tekerlekten çekiş sistemini "i-VTM4" olarak adlandırsa da, esasen üçüncü nesil SH-AWD ile aynıdır.
1. Önceki nesil SH-AWD sisteminin çalışma prensibi, planet dişli merkezi diferansiyel + sınırlı kaymalı kavramaya sahip diğer AWD sistemlerine benzer ve bunlar arasında yalnızca tasarım düzeni ve sınırlı kayma oranı farklılıkları vardır.
2. 2016 Fox RS'deki üçüncü nesil SH-AWD ve GKN Twinster esasen aynıdır.
Metin | Uykusuz
Şekil Ağ
