Многодисковое сцепление представляет собой несколько наборов описанных пар дисков.
На рисунке изображено многодисковое сцепление с гидравлическим приводом. Элементы, выделенные красным цветом это ведущий вал и ведущие диски сцепления (диски обведены черной линией). Элементы, выделенные синим цветом - ведомый вал и ведомые диски сцепления (ведомые диски так же обведены черной линией). Салатовым цветом выделен гидравлический привод. Розовым цветом в гидравлическом приводе обозначен объем, куда нагнетается масло при включении сцепления.
При отсутствии гидравлического давления отсутствует "третья сила" и ведущие и ведомые диски могут вращаться независимо друг от друга. При нагнетании масла в гидравлический привод, поршень привода перемещается в направлении дисков сцепления (направление перемещения поршня указано двумя горизонтальными стрелками) прижимая диски друг к другу. Сцепление включается и начинается передача вращения от ведущего вала к ведомому.
DPS (Dual Pump System): Принцип действия
На этом рисунке изображены элементы, приводящие автомобиль в движение: двигатель, коробка передач, колеса, четыре полуоси, карданный вал, механизм привода задних колес (обозначенный буквами DPS) и полуоси. Так как предметом нашего разговора является DPS, теперь, мы точно знаем место его положения.
Более того, ранее изученной теории нам достаточно для того, чтобы самостоятельно создать устройство, называемое Dual Pump System.
Возмем два маслянных насоса и соединим их последовательно (т.е. друг за другом).
При равной частоте вращения обоих масляных насосов имеет место "равномерная" циркуляция масла, т.е. отсутствуют области с повышенным и пониженным давлением. Измерители давления 1 и 2 показывают равное давление (поэтому весь гидравлический контур выделен одним цветом).
В случае, когда частота вращения первого насоса превышает частоту вращения второго насоса, масло, нагнетаемое первым насосом не расходуется полностью вторым насосом. Измеритель давления 2 показывает повышенное давление (трубка выделена красным цветом). На вход первого насоса должно поступать больше масла, чем нагнетается вторым насосом. Измеритель давления 1 показывает пониженное давление (трубка закрашена синим цветом).
Аналогичная ситуация возникнет, если частота вращения первого насоса будет меньше, чем частота вращения второго масляного насоса. Только теперь, измеритель давления 1 будет фиксировать повышенное давление, а измеритель давления 2 - пониженное.
Представьте, что насос номер 1 приводится во вращение передней осью автомобиля, а насос номер 2 - задней осью. При движении по прямой с постоянной скоростью по асфальтированной дороге, оба насоса вращаются с равными скоростями. В гидравлической схеме отсутствуют области пониженного или повышенного давления. Если передние колеса начинаю буксовать (например на льду), передняя ось начинает вращаться быстрее чем задняя и производительность 1-го насоса становится больше чем производительность 2-го насоса. Установив многодисковое сцепление, подобное изученному ранее, в механизме привода задних колес автомобиля и организовав подачу к нему масла из области с повышенным давлением, можно обеспечить передачу мощности (от двигателя или передней оси) к задним колесам, т.е. автомобиль станет полноприводным.
Вот так функционирует система DPS устанавливаемая на CR-V и HR-V.
DPS: конструкция
Весь последующий материал для тех, кто хочет знать больше, чем только принцип действия DPS
Определим элементы, входящих в состав механизма привода задних колес. Рисунок ниже - это разрез механизма, раскрашенный разными цветами. Тонами серого цвета выделены элементы, присущие любому заднеприводному автомобилю: главная передача, дифференциал и корпус, в котором это все находится. Красным цветом выделены полости в которых может находиться масло в процессе работы (масло не заполняет весь свободный объем). Остальные цвета (салатовый, синий и желтый) применены для выделения элементов DPS.
Вполне допускаем, что для человека не знакомого с механикой и чтением технических рисунков, приведенное изображение является больше непонятной комбинацией различных цветов нежели информативным дополнением описания. Основные знания, которые Вы должны получить после просмотра рисунка, следующие:
- существует некоторое устройство, называемое DPS, расположенное в корпусе механизма привода задних колес автомобиля.
На фотографиях, приведенных ниже, мы попытались отобразить процесс разборки механизма привода задних колес.
На рисунке показан механизм привода задних колес, устанавливаемый на модели CR-V и HR-V. Сопоставив это изображение с рисунком 12 "DPS-место положения" становятся понятными места крепления коленчатого вала и полуосей. Для вашего удобства, с точки зрения восприятия информации, мы дублируем рисунок 12 в сочетании с фотографией интересующего нас механизма.
Механизм привода задних колес, со снятой передней частью корпуса:
фланец крепления коленчатого вала (1);
основная "механическая" часть системы DPS - многодисковое сцепление с гидравлическим приводом (2);
основная "гидравлическая" часть системы DPS - устройство, внутри которого расположены передний и задний насосы и гидравлическая схема управления (3);
корпус дифференциала (4).
Снято:
ведущая часть многодискового сцепления (1);
два диска сцепления: ведущий (2) и ведомый (3).
Снято:
ведомая часть многодискового сцепления (1) устанавливаемая на шлицах на ведомый вал;
комплект дисков сцепления (2);
ведущий диск сцепления (3), устанавливаемый в комплекте дисков последним и передающий вращение к первому масляному насосу посредством втулки (на фотографии не видна).
Гидравлическая часть системы DPS отделена от корпуса дифференциала. Ведомый вал проходит сквозь гидравлическую часть, приводя во вращение задний масляный насос посредством стального штыря (на фотографии не показан).
Гидравлическая часть развернута на 90 градусов по часовой стрелке.
Снят поршень привода многодискового сцепления.
Гидравлическая часть состоит из трех "слоев"
Первые два "слоя" повернуты на 90 градусов. Виден передний (1) и задний (2) масляные насосы.
Передний масляный насос - 1;
Термоклапан - 2;
Редукционный клапан - 3;
На этом рисунке изображена гидравлическая схема (все ее элементы залиты розовым цветом). Красным цветом выделены ведущий вал (приводимый во вращение от передней оси автомобиля) и элементы многодискового сцепления, вращающиеся вместе с ним. Синим цветом - ведомый вал (приводящий во вращение дифференциал и задние колеса автомобиля) и связанные с ним элементы сцепления.
Многодисковое сцепление, являющееся передаточным звеном между ведущим и ведомым валами, приводится в действие гидравлическим приводом (выделен салатовым цветом). В большинстве случаев (в каких именно случаях будет рассмотрено далее), когда скорости вращения переднего и заднего насосов отличаются более чем на 2.5 %, давление в гидравлической системе повышается до величины, достаточной для включения сцепления и крутящий момент от двигателя передается на задние колеса.
DPS: функционирование.
Движение вперед с постоянной скоростью (2WD).
При движении автомобиля вперед с постоянной скоростью передние и задние оси автомобиля вращаются с равными скоростями. Производительности переднего и заднего насосов совпадают. Отсутствие областей повышенного и пониженного давлений приводит к циркуляции масла по замкнутому контуру. Часть масла поступает на смазывание дисков сцепления, подшипников и т.д.
Запомним: при движении автомобиля вперед с постоянной скоростью обеспечивается привод только на передние колеса - режим 2WD.
Движение вперед с ускорением (4WD).
Во время начала движения, либо при разгоне, если скорость вращения передних колес превысит скорость вращения задних колес, передний насос будет вращаться с большей скоростью и иметь большую производительность по сравнению с задним насосом.
В такой ситуации, масло, нагнетаемое передним насосом на вход заднего насоса, не откачивается задним насосом полностью. "Избыточное" количество масла, проходя несложную гидравлическую схему, поступает в цилиндр гидравлического привода многодискового сцепления (выделено более насыщенным тоном красного цвета). Сцепление включается, обеспечивая передачу крутящего момента от карданного вала к задней оси.
Запомним: во время начала движения либо при разгоне может обеспечиваться привод на все колеса автомобиля - режим 4WD.
Движение вперед с замедлением (2WD).
При движении вперед и торможении двигателем возможны случаи, когда задние колеса вращаются быстрее чем передние и, соответственно, производительность заднего насоса больше чем переднего. В такой ситуации, масло, нагнетаемое задним насосом на вход переднего насоса, не откачивается передним насосом полностью. "Избыточное" количество масла, проходя гидравлическую схему, НЕ поступает в цилиндр гидравлического привода многодискового сцепления а возвращается в масляный поддон(выделено более насыщенным тоном красного цвета).
Запомним: при движении вперед и торможении двигателем обеспечивается привод только на передние колеса автомобиля - режим 2WD.
Движение назад с ускорением (4WD)
При движении задним ходом в режиме старт/разгон передние колеса могут вращаться с большей скоростью, нежели задние. В такой ситуации масло, нагнетаемое передним насосом на вход заднего насоса не откачивается задним насосом полностью. "Избыточное" количество масла, проходя гидравлическую схему, поступает в цилиндр гидравлического привода многодискового сцепления (выделено более насыщенным тоном красного цвета). Сцепление включается обеспечивая передачу крутящего момента от карданного вала к задней оси.