Вопрос

Карданный вал, идущий спереди назад или слева направо

Почему во всех полноприводных автомобилях с приводом на все четыре колеса используются продольные карданные валы с поперечными полуосями, а не поперечные карданные валы с продольными полуосями? Как это повлияет на динамику автомобиля при поворотах и ускорении?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/85340/front-to-back-vs-left-to-right-driveshaft

4 Комментария

  1. Это интересная идея. Я вижу несколько потенциальных преимуществ:



    • Можно обойтись и одним дифференциалом. На рыхлой почве разница между передней и задней осями не так важна, а на асфальте можно просто полностью переключиться в режим полного привода. (Однако для такого переключения, конечно, потребуется два сцепления!)

    • Даже если этот дифференциал не блокируемый и не с ограниченным проскальзыванием, вы сможете избежать некоторых типичных ситуаций, связанных с потерей сцепления с дорогой. В частности, у полноприводного автомобиля с открытыми дифференциалами, движущегося по пересечённой местности, легко может возникнуть проскальзывание, например, левого переднего и правого заднего колеса из-за диагональной нагрузки. Напротив, как правило, нагружено будет как минимум одно колесо с каждой стороны, поэтому, если оба левых и оба правых колеса жёстко заблокированы, сцепление с дорогой будет достаточно надёжным.
      На более высокой скорости это может оказаться не столь полезным. При прохождении левого поворота нагрузка распределяется между обоими левыми колесами, поэтому для достижения наилучших результатов вам в любом случае может понадобиться дифференциал повышенного трения.

    • Можно использовать заднюю подвеску с продольными рычагами, которая обеспечит хороший дорожный просвет и будет несколько проще в реализации, чем другие виды независимой подвески.


    Конечно, эти преимущества компенсируются рядом недостатков, уже упомянутых в других ответах. Судя по всему, эти недостатки оказались слишком серьёзными, чтобы такая конструкция была жизнеспособной для любого транспортного средства.


  1. По сути, на один вал меньше.


    меньшая масса.


    Меньше подшипников.


    Меньшее воздействие на салон — в зависимости от автомобиля.


    Но у некоторых транспортных средств на всех углах установлены гидравлические или электрические двигатели — трубы или провода проще в использовании, чем валы...


  1. На самом деле в любом случае это конфигурация H. Абсолютно одинаковое количество валов. Раньше я думал, что проблема в массе, но это не так. Разница в массе будет незначительной по сравнению с массой всего автомобиля. Полуоси обычно легче карданных валов, а если карданный вал расположен слева направо, то он может быть даже встроен в трансмиссию, что позволяет снизить массу. Не могли бы вы объяснить, что вы имеете в виду под «меньшим воздействием на салон»?
  1. Я не могу понять, как будет работать ваше альтернативное предложение.


    Колесные опоры принимают вращательный привод, передаваемый через вал. В случае с передними управляемыми колесами этот привод также должен проходить через механизм поворота колеса, будь то ШРУС или большой шарнир с уплотнителями.


    Если бы привод шёл от вала, расположенного параллельно боковой части транспортного средства, то для приведения в движение колёс его нужно было бы повернуть на прямой угол. Это было бы особенно сложно сделать спереди, но все колёса должны реагировать на движения подвески.


    В традиционных полноприводных конструкциях используется дополнительная коробка передач, называемая раздаточной коробкой, которая находится после основной коробки передач и распределяет крутящий момент между передней и задней осями. Поскольку раздаточная коробка находится позади основной коробки передач, она расположена примерно посередине между передней и задней осями, и для доступа к переднему и заднему дифференциалам ей нужен короткий карданный вал.


    В более современных системах полного привода все это, как правило, заключено в коробку передач и больше похоже на передний привод и поперечное расположение двигателя, где задний привод осуществляется через более длинный вал от раздаточной коробки/коробки передач, установленной под двигателем. Это более компактная конструкция, в которой передний дифференциал объединен с раздаточной коробкой, что позволяет более точно распределять крутящий момент между передними и задними колесами. В некоторых автомобилях с полным приводом задняя передача отключается во время движения для повышения эффективности, и какое-то время автомобиль остается переднеприводным.


    Вкратце В конструкцию уже встроено некоторое снижение нагрузки, смещённое в сторону передних колёс.


Вы уже ответили на этот вопрос