Gaznaauto Сайт про автомобили
Що часто думають, коли чують словосполучення «муфта Haldex»? Зазвичай щось типу «а, це ж не справжній повний привід, це дитяча іграшка і маркетинг». Натомість при згадці слова «Torsen» у декого перехоплює подих: «О, це ж Audi Quattro, справжній повний привід!». Чи справедливе таке ставлення до кожного з цих механізмів, що допомагають реалізувати повний привід? Ймовірно, ні.
Потрібен чи ні?
Почати, мабуть, варто з того, що саме по собі формулювання питання «що краще, Torsen або Haldex» досить некоректне, якщо не сказати дилетантське. Адже і Haldex, і Torsen — це окремі випадки конструкції повного приводу, яких існує безліч. Ці механізми відрізняються принципово: Haldex — це варіація повного приводу, що підключається муфтою, а Torsen — це варіант самоблокувального міжосьового диференціала, тобто постійного повного приводу. Обидва вони не унікальні, але і тому, і іншому пощастило стати одними з найпопулярніших готових рішень для виробників щодо впровадження повного приводу в свої машини. Про те, в чому полягають особливості муфти і диференціала в повному приводі, ми вже розповідали, а сьогодні сконцентруємося на «битві імен». Адже для багатьох покупців, які не хочуть заглиблюватися в деталі, вибір типу повного приводу на легковому автомобілі часто зводиться до вибору між Torsen або Haldex. Хоча насправді це вибір між двома різними технологіями.
Ще потрібно зазначити, що повний привід часто значно ускладнює керування автомобілем, і іноді він їздити швидше заважає, ніж допомагає. Окремо скромно стоять осторонь любителі позашляхових покатушок, але це зовсім інша категорія, і для них немає нічого кращого за суворий парт-тайм, який на дорогах загального користування взагалі не потрібен.
Але іноді повний привід дійсно корисний. Він здатний допомогти виїхати взимку із замету або проїхати в ліс по гриби трохи далі, ніж на машині з однією ведучою віссю. Ну а крім того, він радує тих, хто вважає, що шильдик на кормі з символами «4х4», «AWD» або тим більше «4WD» — це ознака статусу.
І не можна не відзначити, що повний привід легкового автомобіля, як правило, потрібен для підвищення його керованості. Звісно, він там не такий, як на УАЗі, але ні Mitsubishi Lancer Evolution, ні Lancia Delta Integrale без повного приводу уявити неможливо. Щоб зробити повний привід комфортним і максимально передбачуваним, його треба наділити хоча б мінімальним інтелектом, який зможе самостійно оцінювати, яке колесо потрібно в цей момент часу зробити ведучим і чи є необхідність підключати другу вісь. І якщо така необхідність є, то якою мірою її реалізовувати? Якраз для таких випадків і розроблено різні способи реалізації повного приводу за допомогою муфт або блокувань міжосьового диференціала. Зокрема — муфта Haldex і диференціал Torsen. У чому відмінність цих конструкцій і які у них слабкі та сильні місця?
Сувора механіка
Диференціал Torsen був винайдений у 1958 році. І ні, його винайшов не якийсь не відомий науці Торсен, а американський інженер Вернон Глізман. Слово «torsen» позначає «torque sensing», що перекладається приблизно як «той, хто відчуває крутний момент». У чому ключова особливість цього диференціала? Насамперед у тому, що це — саме диференціал, а не муфта, і він забезпечує диференціальний повний привід із постійним розподілом моменту на дві осі. Друга особливість — він суто механічний. З одного боку, в цьому його велика перевага, з іншого — величезний недолік. Розберемося, як працює цей диференціал.
В основі конструкції лежить нетипова для інших диференціалів черв’ячна передача (зазвичай вони реалізовані за допомогою конічних шестерень). Точніше, її властивість передавати крутильний момент в один бік — виключно від ведучого елемента до веденого, але не навпаки.
Існує кілька типів Torsen, але якщо ми порівнюємо його з муфтою Haldex, то для розбору принципу роботи візьмемо Torsen типу Т-3. Тобто, Torsen, який зазвичай використовується в міжосьовому, а не в міжколісному блокуванні. Взагалі-то, він і був винайдений якраз для міжосьового блокування. Такий диференціал встановлюється у велику кількість повнопривідних автомобілів, від Audi RS6 і Q7 до Range Rover і Land Cruiser 200. Насправді, автомобілів з Torsen у міжосьовому блокуванні більше, але ці нам відомі краще, ніж Alfa Romeo Crosswagon Q4 або Nissan Frontier.
Відмінність Torsen Т-3 від Torsen інших типів полягає в тому, що він являє собою зібраний в одному корпусі диференціал із планетарною передачею. Тобто, на відміну від міжколісних Torsen Т-1 і Т-2, розподіл крутильного моменту виходить асиметричним — 40:60, де при рівному зчепленні з дорогою 40% потужності передається на передню вісь, а 60 — на задню. Втім, 40:60 — це зовсім не обов’язкова пропорція, і в деяких автомобілях вона може бути іншою. Наприклад, на деяких Alfa Romeo співвідношення дорівнює 43:57, але на Audi, яка вважається носієм гена Torsen, розподіл становить саме 40:60. І саме це надає автомобілям трохи задньопривідного характеру за чудової керованості через не надто яскраво виражену надлишкову обертальність.
Безпосередньо диференціал при цьому такий самий, як і в Torsen Т-2: на півосях встановлені косозубі шестерні, а в ролі сателітів виступають гвинтові шестерні. На відміну від Torsen Т-1, в якому вісь сателіта перпендикулярна півосям, у Torsen Т-2 і Т-3 їхні осі паралельні. Це дало змогу зробити диференціал компактнішим і легшим.
Наявність планетарної передачі змінює і діапазон роботи часткового блокування, і номінальний розподіл моменту між осями. Якщо симетричний Torsen може передати до 83% потужності на один напрямок (вісь або колесо), то Т-3 — до 71%.
Блокування у Torsen Т-3 частково може спрацьовувати вже за 20% різниці в навантаженні коліс різних осей, причому жоден Torsen не блокується повністю. Рівень чутливості до різниці моментів (тобто, момент спрацьовування блокування) і співвідношення моментів між вихідними валами задається кутом нахилу зубів шестерень. Тобто, ці характеристики не регулюються і задані параметрами конструкції встановленого на машині конкретного диференціала.
Основна перевага Torsen зумовлена його простотою. Його робота залежить виключно від умов пересування: силі тертя в черв’ячній парі плювати на всякі датчики та інші умовності. Є пробуксовка — тримайте блокування, все максимально чесно і навіть суворо. До того ж він не потребує ніякого складного обслуговування. Якщо в ньому вчасно міняти мастило, він проїздить разом із машиною весь термін її служби.
Однак у диференціала Torsen є і деякі недоліки. До них повернемося пізніше, а поки згадаємо, чим хороша муфта Haldex.
Все за підказками
Як ми вже говорили, Haldex, на відміну від Torsen, це муфта, а не диференціал, який треба якось блокувати. Тобто, автомобіль з Haldex має не постійний, а повний привід, що підключається, — зазвичай із постійною провідною передньою віссю та підключуваною задньою. Ну а друга дуже суттєва відмінність від Torsen — це наявність електронного управління. Давайте разом загинати пальці: датчик положення колінвалу, чотири датчики швидкості обертання коліс, датчик положення педалі газу, датчик кута повороту керма, датчики поперечного і поздовжнього прискорення, датчик швидкості коробки передач… Все, на руках пальці скінчилися, а датчики — ще ні. Тут ще може бути і датчик положення селектора АКП, а крім того — блоки керування двигуном, коробкою, ABS, ESP та інших систем. Муфта Haldex без усіх даних і команд з усіх цих датчиків і блоків працювати не може.
А ось механічна її частина не настільки складна. Загалом існує п’ять поколінь Haldex, але в рамках цього матеріалу ми детально розглянемо тільки актуальне, п’яте.
Як і в муфт попередніх чотирьох поколінь, у п’ятого Haldex момент передається за допомогою пакета фрикціонів, які стискаються гідравлікою. Для цього поршневий насос із відцентровим регулятором і з приводом від власного електромотора за командою блоку управління муфтою накачує тиск у гідросистемі та підтримує його на рівні, заданому блоком. За командою цього ж блоку поршень під тиском мастила стискає пакет фрикціонів із необхідним зусиллям, унаслідок чого муфта починає передавати потужність на другу вісь, зазвичай — задню, бо, як ми пам’ятаємо, частіше Haldex використовують на автомобілях із основним переднім приводом та заднім приводом, який можна під’єднати.
У чому Haldex вщент перевершує Torsen, так це у вибірковості своєї роботи. Сучасна багатодискова муфта настільки розумна, що може частково заздалегідь змінювати свій режим роботи, не чекаючи на необхідність змінити ступінь блокування внаслідок виниклого пробуксовування (заразом порівняйте це з Haldex першого покоління, з яким колесо, яке пробуксовує, повинно було зробити щонайменше чверть обороту для початку блокування). І якщо раніше її недоліком часто називали гість увімкнення, на Haldex п’ятого покоління такого практично не буває: вона працює набагато більш передбачувано і м’яко. А ось на машинах з першим Haldex водіям треба було бути готовим до того, що їхній в ідеальних умовах майже передньопривідний автомобіль у слизькому повороті міг продемонструвати несподівану надлишкову керованість і встати поперек дороги. Зараз такого немає, і пересічному водієві, який не практикує надто агресивного водіння, п’ятий Haldex підійде ідеально.
При цьому треба зазначити, що Haldex ніколи не відключає задню вісь повністю. Близько 10% потужності подається на неї завжди. Це не позбавляє автомобіль з основною передньою ведучою віссю недостатньої обертальності, але допомагає муфті завжди бути напоготові і спрацьовувати максимально швидко.
На жаль, у муфті Haldex п’ятого покоління немає масляного фільтра, який використовувався на муфті четвертого покоління. З одного боку, це спрощує обслуговування (немає необхідності його міняти), але з іншого — прискорює забруднення оливи продуктами зносу фрикціонів. Тому заміну масла на п’ятому Haldex треба проводити частіше, ніж на четвертому: хоча б раз на 30 тисяч кілометрів, а не на 60.
Добре, але не ідеально
Тепер перейдемо до недоліків цих конструкцій.
Незважаючи на свою простоту, Torsen дуже критично ставиться до якості оливи через високі навантаження на черв’ячні передачі та силу тертя, що виникає в них, що призводить до досить високої робочої температури. Так, він влаштований просто і теоретично дуже надійний, але заливати в нього що попадеться під руку не можна — підійде тільки масло для диференціала такого типу. Крім того, у Torsen не дуже високий ККД через великі втрати на тертя, а отже, за інших рівних з ним і витрата пального вища. Втім, останнє не надто критично, та й навряд чи власники Audi S8 сильно переймаються через витрату бензину. Ну і, крім того, Torsen абсолютно не гнучкий у налаштуваннях: які в нього поставили шестерні, з тими і доведеться їздити. Тобто, з постійними параметрами блокування. І ще він не терпить тривалої їзди в заблокованому стані. На практиці це означає, що не треба його мучити швидкою їздою на «докатці» — діаметр коліс має бути однаковим.
Haldex в силу свого інтелекту електронно-гідравлічно-механічної природи може бути налаштований під конкретний автомобіль (а використовується він у десятках різних моделей) з найбільш підходящими параметрами блокування. Навіть кількість фрикційних дисків у пакеті у різних машин різна — чим їх більше, тим більший крутний момент зможе передавати муфта. Це все прекрасно, але навіть четвертий Haldex не зможе працювати, якщо з якихось причин відключилася система курсової стабілізації — навіть через поломку датчика швидкості одного з коліс. А якщо занадто часто мучити цю муфту позашляховими вилазками і занадто рідко міняти оливу, можна зіткнутися з ривками під час увімкнення заднього приводу: це найчастіше свідчить про брудну оливу. Загалом, наявність гідравліки вносить деякі обмеження, і Torsen, геть її позбавлений, деякі знущання переносить легше.
Обидва механізми по-своєму хороші, але при цьому обидва вони неідеальні. При цьому треба віддати належне Haldex: стрімка цифровізація автомобілів збільшує їхні можливості, дозволяючи працювати цим муфтам одночасно і швидше, і делікатніше. Torsen у цьому відношенні помітно відстає, але теоретично він надійніший і ресурсніший — не рахуючи того, що він забезпечує «той самий, справжній» диференціальний повний привід.
Однак і той, і інший механізм люблять якісне і своєчасне обслуговування. Torsen за його наявності практично вічний, Haldex — економічний і передбачуваний. Що з цього важливіше — вирішувати вам.
