Войти
Векторизация крутящего момента - это технология, применяемая в автомобильных дифференциалах. Дифференциал передает крутящий момент двигателя на колеса. Технология векторизации крутящего момента позволяет дифференциалу изменять крутящий момент для каждого колеса. Этот метод передачи мощности в последнее время стал популярным в полноприводных транспортных средствах. Некоторые более новые переднеприводные автомобили также имеют базовый дифференциал с вектором крутящего момента. По мере совершенствования технологий в автомобильной промышленности все больше автомобилей оснащается дифференциалами с вектором крутящего момента. Это позволяет колесам сцепляться с дорогой для лучшего запуска и управляемости.
Фраза «векторизация крутящего момента» впервые была использована Ricardo в 2006 году SAE 2006-01-0818 в отношении их технологий трансмиссии. Идея вектора крутящего момента основана на основных принципах стандартного дифференциала. Дифференциал с вектором крутящего момента выполняет основные дифференциальные задачи, а также независимо передает крутящий момент между колесами. Эта способность передавать крутящий момент улучшает управляемость и тягу практически в любой ситуации. Дифференциалы с вектором крутящего момента изначально использовались в гонках. Mitsubishi раллийные автомобили были одними из первых, кто использовал эту технологию. Технология медленно развивалась и теперь внедряется в небольшом количестве серийных автомобилей. Наиболее распространенное использование вектора крутящего момента в автомобилях сегодня - это полноприводные автомобили.
Идея и реализация векторизации крутящего момента сложны. Основная цель векторизации крутящего момента - независимо изменять крутящий момент для каждого колеса. Дифференциалы обычно состоят только из механических компонентов. Дифференциал с вектором крутящего момента требует наличия электронной системы контроля в дополнение к стандартным механическим компонентам. Эта электронная система сообщает дифференциалу, когда и как изменять крутящий момент. Из-за количества колес, на которые подается мощность, дифференциал переднего или заднего привода менее сложен, чем дифференциал полного привода. Влияние распределения крутящего момента - это создание момента рыскания, возникающего из-за продольных сил, и изменения поперечного сопротивления, создаваемого каждой шиной. Применение большей продольной силы снижает возникающее поперечное сопротивление. Конкретные условия вождения диктуют, каким должен быть компромисс, чтобы смягчить или вызвать ускорение рыскания. Эта функция не зависит от технологии и может быть реализована с помощью устройств трансмиссии для обычной трансмиссии или с помощью источников электрического крутящего момента. Затем следует практический элемент интеграции с функциями стабилизации тормозов для развлечения и безопасности.
Дифференциалы с вектором крутящего момента на автомобилях с передним или задним приводом менее сложны, но обладают многими из тех же преимуществ, что и полноприводные дифференциалы. Дифференциал изменяет крутящий момент только между двумя колесами. Электронная система контроля контролирует только два колеса, что делает ее менее сложной. Дифференциал переднего привода должен учитывать несколько факторов. Он должен контролировать угол поворота и угол поворота колес. Поскольку эти факторы меняются во время движения, на колеса действуют разные силы. Дифференциал контролирует эти силы и соответствующим образом регулирует крутящий момент. Многие дифференциалы переднего привода могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на определенное колесо. Эта способность улучшает способность автомобиля сохранять тягу в плохих погодных условиях. Когда одно колесо начинает проскальзывать, дифференциал может снизить крутящий момент на это колесо, эффективно тормозя колесо. Дифференциал также увеличивает крутящий момент на противоположном колесе, помогая сбалансировать выходную мощность и поддерживать устойчивость автомобиля. Дифференциал с вектором крутящего момента заднего привода работает аналогично дифференциалу переднего привода.
Большинство дифференциалов с вектором крутящего момента есть на полноприводных автомобилях. Основной дифференциал с вектором крутящего момента изменяет крутящий момент между передними и задними колесами. Это означает, что при нормальных условиях движения передние колеса получают определенный процент крутящего момента двигателя, а задние колеса - остальной. При необходимости дифференциал может передавать больший крутящий момент между передними и задними колесами для улучшения характеристик автомобиля.
Например, у транспортного средства может быть стандартное распределение крутящего момента 90% на передние колеса и 10% на задние. При необходимости дифференциал меняет распределение на 50/50. Это новое распределение более равномерно распределяет крутящий момент между всеми четырьмя колесами. Более равномерное распределение крутящего момента увеличивает тягу автомобиля.
Существуют также более продвинутые дифференциалы векторизации крутящего момента. Эти дифференциалы основаны на базовой передаче крутящего момента между передними и задними колесами. Они добавляют возможность передавать крутящий момент между отдельными колесами. Это обеспечивает еще более эффективный метод улучшения характеристик управляемости. Дифференциал контролирует каждое колесо независимо и распределяет имеющийся крутящий момент в соответствии с текущими условиями.
В электромобиле полный привод может быть реализован с двумя независимыми электродвигателями, по одному на каждую ось. В этом случае вектор крутящего момента между передней и задней осями - это всего лишь вопрос электронного управления распределением мощности между двумя двигателями, что может быть выполнено в миллисекундном масштабе.
Вектор крутящего момента еще более эффективен, если он приводится в действие двумя приводами электродвигателя, расположенными на одной оси, так как эта конфигурация может использоваться для формирования характеристики недостаточной поворачиваемости транспортного средства и улучшения переходной характеристики транспортного средства. В экспериментальном автомобиле MUTE Мюнхенского технического университета используется специальный блок трансмиссии, где больший двигатель обеспечивает приводную мощность, а меньший - функцию векторизации крутящего момента. Подробная система управления вектором крутящего момента описана в докторской диссертации доктора технических наук. Майкл Граф. В случае электромобилей с четырьмя приводами электродвигателей одинаковый общий крутящий момент на колесах и момент рыскания могут быть созданы посредством бесконечного числа распределений крутящего момента колес. Энергоэффективность может использоваться в качестве критерия для распределения крутящего момента между отдельными колесами.
