В блоге:

2017-08-27

Системы полного привода Jeep: Quadra-Trac II и Quadra-Drive II (2005-2010)

На автомобилях Jeep используются самые разнообразные системы полного привода: и парт-тайм, и с межосевым дифференциалом,  и с автоподключением (on-demand). Как-то делал сбор общей информации, но решил рассмотреть системы поподробнее.

В этот раз речь о Quadra-Trac II и Quadra-Drive II. Вообще, под этим именем были разные системы в зависимости от года выпуска (Quadra-Drive II двух видов, а Quadra-Trac II - аж трех). Римская цифра II в данном случае обозначает двухступенчатость раздаточной коробки (наличие пониженной передачи).

А начну с вариантов, которые ставились в 2005-2010 годах на Grand Cherokee (WK/WH) и Commander (XK) - на мой взгляд, это самые интересные версии.

Обе системы Quadra-Trac II и Quadra-Drive II 2005-2010 годов используют раздатку NV245 (привод переднего карданного вала традиционно цепью).




В этой раздатке используется межосевой несимметричный цилиндрический дифференциал (распределение крутящего момента 48:52). Самое примечательное, что присутствует и его электронная автоматическая блокировка.




Для этого используется пакет фрикционов (1). Электромотор (13) под управлением блока FDCM двигает рычаг (3), который поджимает пакет фрикционов. Степень "поджатия" (и, соответственно, степень блокировки) меняется блоком в зависимости от внешних условий (в обычном режиме 4WD).

Кроме того, эта раздатка позволяет перейти в режим [4WD] LOW. Мотор полностью поджимает пакет фрикционов (обеспечивая блокировку межосевого дифференциала) и активирует пониженную планетарную передачу 2.72 при помощи вилки (18).

И есть режим нейтрали в раздатке, он активируется тем же электромотором.

Может показаться, что два рабочих режима (полный привод для дорог и режим LOW для повышения проходимости) - это мало. Но, по моему опыту, на современных машинах это хороший вариант: съехал с дороги - включи LOW, не мучай технику. Кроме того, системы полного привода Jeep со словом Quadra в названии традиционно ориентируются на автоматическую работу, избавляя водителя от необходимости ручного управления. Эта раздатка полностью соответствует такой концепции.

Система Quadra-Drive II отличается от Quadra-Trac II использованием блокируемых межколесных дифференциалов в обоих (!) редукторах (в переднем Corporate 200 и в заднем Corporate 213).




Как и в раздатке, блокировка автоматическая с электронным управлением (ее называют ELSD) производства Eaton. Но принцип действия иной. Если в раздатке пакет сжимается электромотором, то здесь используется гидравлическое давление, создаваемое героторным насосом (при разнице вращения одной полуоси относительно корпуса дифференциала), но давление регулируется электрическим соленоидом.

Ручной принудительной межколесной блокировки нет, блокировка производится только автоматически. В обычном режиме полного привода межколесные блокировки работают аккуратно (более важна автоблокировка межосевого дифференциала). А вот в режиме Low межколесные блокировки (и спереди, и сзади) используются блоком управления более агрессивно, и даже удерживается некоторое время в зажатом состоянии, что позволяет автомобилю уверенно ехать при диагональных вывешиваниях:

https://www.youtube.com/watch?v=y1DG-P6oOGY



На мой взгляд, система Quadra-Drive II со своими тремя (!) автоматически блокируемыми дифференциалами является концептуально наиболее интересной системой полного привода для универсального (не внедорожного, но пригодного для съезда с асфальта) автомобиля.

У системы Quadra-Trac II используются обычные межколесные дифференциалы в редукторах с обычной имитацией блокировок при помощи тормозов, что, конечно, гораздо менее эффективно.

В раздатку NV245 предписано специальное масло Mopar NV245/247/249 Transfer Case Fluid (спецификация Chrysler MS-10216), по разным источникам это перепакованное масло Mobilfluid 424.

В редукторы предписано масло Mopar Synthetic Gear Lubricant 75W-140 (GL-5). При наличии ELSD (система Quadra-Drive II) в масло нужно добавлять присадку Mopar Limited Slip Additive.

В общем, системы весьма интересные, но, конечно, активное использование электроники имеет свои проблемы.

Используемый в раздатке моторчик сильно нагружен частой работой при движении по скользким поверхностям, а расположение делает его уязвимым к попаданию воды, грязи или масла из раздатки. А деталь вовсе не дешевая.

Фрикционы при сильных пробуксовках (особенно в обычном режиме 4WD) подвержены износу. Крайне рекомендовано включать заранее режим LOW.

Кроме того, есть слабые места и в программной части блока FDCM. Доходило даже до не очень веселых курьезов. Сперва была найдена серьезная ошибка, которая могла привести к внезапному включению нейтрали в раздатке. Если ручник не затянут, то машина могла просто укатиться (связь между КПП и колесами разрывалась).

Это ошибку исправили по recall N23 (2013). Но после этого начали активно, но без всякого повода выдаваться сообщения "Service 4WD System", вызывая проблемы с движением. Пришлось опять делать recall P73 (2015) на очередную перепрошивку. После этого к программной части, вроде бы, больших претензий нет.

Если говорить про историю, рассматриваемые системы Quadra-Trac II и Quadra-Drive II пришли в 2005 году вместе с Grand Cherokee WK/WH на замену неэлектронных систем Quadra-Trac II и Quadra-Drive, что использовались на Grand Cherokee WJ/WG.

В 2011 году появилось новое поколение Grand Cherokee WK2, системы полного привода сохранили название Quadra-Trac II и Quadra-Drive II, но конструкция раздатки у них уже совсем иная (без межосевого дифференциала, а с автоматическим подключением). Это имеет свои плюсы, но, на мой взгляд, является шагом назад.

13 comments:

  1. Здравствуйте,
    Мое мнение что в режиме 4Low, перепускной соленоид на героторном моторе закрывается.
    Далее как только происходит небольшое разница во вращении полуосей (несколько градусов),
    происходит поворот "звездочек" и "впадин" геротора друг относительно друга, рабочая жидкость выдавливается из гидромотора.
    А при закрытом перепускном соленоиде гидромотор блокирует муфту.
    После этого полуоси станут крутиться одинаково, а значит насос давление создавать не будет но т.к в режиме 4Low перепускной сателит закрыт нагнетенное давление жидкости не сбросится. До выключения 4Low диф будет оставаться заблокированным.

    В режиме "Авто" (не 4Low) немного по другому. При пробуксовке одного колеса,
    начнет работать насос и заблокирует диф. Когда колеса станут крутиться с одинаковой скоростью, мотор перестанет создавать давление и дифференциал опять станет свободным. Начнется снова пробуксовка. Хотя, как вы и писали, возможно какое-то время компьютер подержит соленоид закрытым.

    ReplyDelete
    Replies
    1. В режиме "Авто" (не 4Low) - соленоид по умолчанию открыт. И им управляет компьютер основываюсь на датчиках (ABS итд)

      Delete
    2. Есть эксперименты, когда подключали индикаторы к соленоидам передней и задней межколесной блокировки. И алгоритмы там весьма нетривиальные. Но постоянного удержания блокировки "до выключения 4Low" там нет и быть не может (просто по здравому смыслу).

      Delete
    3. This comment has been removed by the author.

      Delete
    4. Было бы интересно посмотреть пруфы.
      А в чем заключается здравый смысл, что блокировка не может держаться до конца?

      Delete
    5. Я допускаю, что автоматика может начать беречь фрикционы муфты в случае если видит вывернутые колеса и тд но и центральную блокировку тоже "рвет" при поворотах. Поэтому все производители не рекомендуют ездить на заблокированном дифе (центральном, межколесном) по твердым грунтам.
      И в чем по вашему отличается тогда режим 4Low от обычного, в отношении межколесных блокировок (если не касаться центральной блокировки и понижайки).

      Delete
    6. http://jl.sg/2014/04/21/jeep-whwk-qdii-elsd-activation-indicator-leds-prototype/
      Только нужно учитывать, что там используется ШИМ-управление для плавной регулировки давления, но общую картину это не влияет. Присутствует и видео, где все можно увидеть своими глазами (внимание на два красных светодиода в самом углу внизу справа).

      Если кратко, то в обычном авторежиме блокировка межколесных дифференциалов аккуратная и не удерживается. В этом режиме важнее блокировать межосевой дифференциал.
      В режиме LOW блокировка удерживается, но потом ослабляется, поскольку блокированные межколесные дифференциалы сильно мешают машине поворачивать даже на скользких поверхностях (здравый смысл).

      Delete

  2. Jeep User Manual запрещает использование режима 4Low свыше 40 км/ч, это к вопросу о поворотах и здравом смысле.
    Хотя я согласен, что блокировка переднего моста в повороте конечно основная причина ухудшающейса управляемости.
    Можно на пальцах одной руки пересчитать тру-внедорожники у кого есть передняя штатная блокировка.
    Но другой здравый смысл подсказывает, что в грязи и до 40 кмч (режиме 4Low) этим можно пренебречь, куда важнее проходимость.

    ReplyDelete
    Replies
    1. У меня на Jimny передняя принудительная блокировка ARB. Ее включаю только на короткое время. Когда надо проскочить плохой прямой участок или подняться в резкую горку. При этом стараюсь рулем не крутить. Во-первых, руль с передней блокировкой крутится очень туго, с большим сопротивлением. Во-вторых, машина все равно не поворачивает. В-третьих, в этот момент такие нагрузки на передний мост, что его просто жалко (тем более, что колеса стоят далеко не стандарт).

      Delete
    2. Было бы правильнее с их стороны распускать переднюю блокировку, при большом поровроте рулевого колеса. А заднюю можно было бы и оставить в LOW включенной

      Delete
  3. По поводу эксперимента немного непонятна в каких режимах двигается авто (я думаю High) .
    так же не увидел слова "ослабления блокировки" в режиме 4Low. Я вообще не знаю это возможно (у соленоида мне кажется два состояния открыт и закрыт)
    In low-range, the solenoids remain active (diffs "locked", assuming there's enough pressure.) for some time after releasing throttle and traction is regained.
    Но это значит что она остается активной (диф заблокирован, поагаем что давления достаточно) в течение некоторое время и после того как вы перестали давить на газ.
    Возможно соленоид открывается через какое-то продолжительное время стояния без дросселированя (без газа), но про это ничего не сказано.

    ReplyDelete
    Replies
    1. В описании к видео указано. Сперва попытка в авторежиме, затем попытка в Low (когда становится заметно удержание).
      https://www.youtube.com/watch?v=G2o_JDuSJBg

      У соленоида два состояния, но при помощи широтно-импульсной модуляции обеспечивается плавное управление давлением.

      Смотрите видео, читайте описание. Там все есть.

      Delete
    2. Да кстати на видео второго круга (после 2:58) https://youtu.be/G2o_JDuSJBg?t=2m58s
      видно что блокировка держиться даже когда он проехал камень и повернул направо. И отключилась только после продолжительного стояния.
      Я конечно ожидал что соленоид включится сразу при включении режима 4Low, а судя по видео он только при пробуксовке включился.
      Зачем так сделали непонятно.
      Ведь активированный соленоид не значит что диф уже заблокирокирован, без первого букса, а значит можно было и заранее включить соленоид.

      Delete

Blog Archive