В блоге:

2017-12-27

Системы полного привода Jeep Cherokee (2014+): Active Drive 1, Active Drive 2, Active Drive Lock

Нынешнее поколение (KL) Jeep Cherokee существует с 2014 модельного года. Машина была встречена крайне неоднозначно. Хоть и вернулось историческое имя Cherokee (имя Liberty осталось в истории), но спорная внешность и переднеприводная в базе платформа вызывали и негативную реакцию.


(Jeep Cherokee версии Trailhawk)

И предыдущие-то поколения (KJ и KK) считались отступниками в сторону кроссоверов на фоне классического XJ, так и здесь получился, кажется, типовой современный паркетник.

Да, платформа, на первый взгляд, довольно уныла. Вся подвеска независимая, заднего моста теперь нет. Двигатель (бензиновых два варианта: рядный четырехцилиндровый 2.4л и V6 60° 3.2л Pentastar) теперь располагается поперек. Передний привод постоянный через новомодную 9-ступенчатую АКПП (крайслеровская 948TE, в девичестве ZF 9HP48). Полный привод (присутствует не на всех версиях) - автоматически подключаемая (On-Demand) задняя ось.

И машина действительно была бы ничем не примечательна с точки зрения технологий полного привода, если бы не наличие аж трех необычных модификаций полного привода: Active Drive 1, Active Drive 2, Active Drive Lock.




Когда я первый раз прочитал про эти системы на каком-то австралийском новостном сайте, то я не поверил - как-то очень уж диковато звучали изложенные там вещи. Но изучил вопрос подробнее (а информации по этим системам довольно мало). И, действительно, системы полного привода Jeep Cherokee KL заслуживают внимания.


Базовая (самая простая) система полного привода называется Active Drive 1.

Ее (и других версий полного привода на KL) разработчиком является AAM (American Axle & Manufacturing), которая использует для продвижение свое название: EcoTrac




На первый взгляд, все как обычно на паркетниках. Крутящий момент после АКПП попадает на некоторое подобие раздатки под названием PTU (Power Transfer Unit).


(PTU)

В PTU крутящий момент постоянно подается на передний межколесный дифференциал и отбирается через гипоидную передачу на длинный многосегментный карданный вал, который идет к заднему модулю (RDM - Rear Drive Module).

В заднем модуле RDM между карданным валом и задним межколесным дифференциалом располагается многодисковая муфта, которая отвечает за плавное автоматическое подключение-отключение задней оси. Здесь все тоже достаточно привычно.


(RDM)

Особенность только в том, что эта система содержит в переднем модуле PTU механизм отключение передачи крутящего момента на карданный вал. Для этого используется еще одна механическая (похоже, что кулачковая) муфта. Но, в отличие от задней муфты в RDM, муфта в PTU не имеет рабочих промежуточных положений: либо замкнута, либо разомкнута.

Такое усложнение используется для полного "отключения" карданного вала в переднеприводном режиме. Передняя и задняя муфты полностью отключаются, карданный вал останавливается, поскольку он и не приводится от мотора через PTU, и не подкручивается от задних колес через RDM. По экономии автомобиль с такой системой сильно приближается к переднеприводной версии.

Когда надо активировать полный привод, то сперва плавно подключается задняя муфта, карданный вал раскручивается для синхронизации с оборотами PTU, после чего замыкается передняя муфта. Далее передняя муфта остается замкнутой, а задняя муфта используется для регулировки связи осей (то, что называется On Demand).

Хочу отметить, что в такой системе полного привода возможно полное отключение муфтами от АКПП лишь задней оси, передняя ось постоянно приводится.


Но самое интересное начинается в системе Active Drive 2. Модульно она полностью соответствует Active Drive 1.


(RDM слева, PTU справа)

Тот же модуль PTU на АКПП. Тот же модуль RDM сзади. Та же система On-Demand с плавной регулировкой задней муфтой. Но еще добавляется возможность подключения пониженной передачи с отношением 2.92.

Да, именно так. Это единственный серийный полноприводный автомобиль с передним поперечным расположением двигателя и наличием отдельной пониженной передачи за пределами КПП.

Можно было бы представить вариант, что компактная (планетарная) передача располагается в PTU после входа с АКПП, а дальше крутящий момент раздается на переднюю и заднюю оси - так принято делать на классических внедорожных схемах. Но нет, здесь используется очень необычная схема: используются ДВЕ планетарные понижающие передачи, одна в PTU, вторая - в RDM.

Планетарная понижающая передача в PTU установлена уже ПОСЛЕ отбора момента на карданный вал (через переднюю муфту), но до переднего межколесного дифференциала. Поэтому ее включение не влияет на скорость вращения карданного вала, только замедляет вращение передних колес относительно выхода с АКПП.

Для занижения скорости вращения задней оси уже в RDM после карданного вала и задней муфты, но до заднего межколесного дифференциала установлена ВТОРАЯ понижающая планетарная передача.

Поэтому при включении режима 4WD Low пониженная передача включается и впереди (в PTU), и сзади (в RDM). Передаточное отношение пониженной довольно велико (2.92), что вместе с 9-ступенчатой (т.е. широкодиапазонной) АКПП дает впечатляющее общее передаточное отношение первой передачи (т.н. crawl ratio).

Первая передача в АКПП имеет передаточное отношение 4.71. При ГП  4.048 (2.4л с пакетом Tow Pack) общее передаточное отношение будет 4.71*2.92*4.048 = ~55.7. Для сравнения, на моем Cherokee KJ 3.7 с АКПП это число на пониженной составляет 2.84*2.72*3.73 = ~28.8. У Suzuki Jimny (1.3 с АКПП) - 2.875*2.643*4.09 = ~31.1. Огромная разница. Тяги на пониженной Cherokee KL хватит на весьма большие колеса - лишь бы сама машина выдержала, ведь это все же кроссовер.

Но есть и другие преимущества. PTU получается компактное и легкое за счет разделения задач (переноса назад в RDM), это и улучшает развесовку, что важно для автомобиля с передним поперечным расположением двигателя.

В обычных внедорожниках пониженная передача располагается после КПП, поэтому разгружает от крутящего момента только КПП и часть механизмов РК (например, цепь в Jimny). Здесь же пониженные передачи располагаются перед межколесными дифференциалами, поэтому разгружают АКПП, переднюю муфту (в TDU), карданный вал, заднюю муфту (в RDM). Разгрузка задней муфты весьма важна (резко понижается вероятность перегрева, увеличивается ресурс). Поэтому использование режима 4WD Low весьма оправдано на таком Cherokee.

Другой побочный эффект в наличии нейтральной передачи. С системой Active Drive 1 можно отключить муфтой от трансмиссии задний межколесный дифференциал в RDM, но передний подключен постоянно в PTU. С системой Active Drive 2 можно отключить и переднюю, и заднюю оси включением нейтрали в обоих понижающих передачах. Это позволяет безопасно буксировать автомобиль на любые расстояния без вреда для трансмиссии.


Идем дальше, третья версия полного привода Active Drive Lock устанавливается только на Cherokee версии Trailhawk (именно он на первой фотографии). Фактически это Active Drive 2 + принудительная задняя блокировка в заднем редукторе. Это первый Cherokee за всю историю, который получил принудительную заднюю блокировку, что должно улучшить его внедорожные качества даже с учетом уровня современных имитаций межколесных блокировок при помощи тормозной системы.


На мой взгляд, Active Drive 2 и Active Drive Lock вызывают уважение за попытку сохранить хоть какие-то внедорожные корни в современном автомобиле, пусть и такими сложными механизмами. А они действительно сложные. Например, были реальные отказы PTU, которые исправляются по гарантии. Кроме того, требуется достаточно сложно электронное управление и контроль исполнения (синхронная работа PTU и RDM).

С другой стороны, эти наработки могут оказаться полезными для электромобилей. Аналогично можно использовать два или даже четыре модуля (с пониженной передачей) вместе со соответствующим числом электромоторов - по одному на каждую ось или колесо. Будущее покажет, пойдет ли развитие по этому пути.



Изображения из альбомов:

0 comments:

Post a Comment

Blog Archive