Acura sh-awd explained: what is it and how does it work?

Sh-awd

Цены и комплектации Honda CR-V

  • 2.0 Elegance 6MT – 1 159 000 рублей
  • 2.0 Elegance 5AT – 1 269 000
  • 2.0 Lifestyle 6MT – 1 329 000
  • 2.0 Lifestyle 5AT – 1 399 000
  • 2.4 Elegance 5AT – 1 339 000
  • 2.4 Sport 5AT – 1 439 000
  • 2.4 Executive 5AT – 1 519 000
  • 2.4 Premium 5AT – 1 599 000

Подводя итог всему написанному, можно сказать что новый кроссовер Honda машина не плохая. Однако этот автомобиль не для всех, тем более когда есть более дешевые варианты. Конечно если хочется переплатить за уникальные технологии Хонда, тогда этот кроссовер для вас. Вообще все автомобили Honda стоят особняком, у них свои постоянные поклонники. В нашей стране этот бренд массовым не назовешь.

AWD – что это

Система AWD (all wheel drive) обозначает привод на все колеса. Система заключается в том, что бортовой компьютер в зависимости от ситуации на дороге выбирает режим привода благодаря угловым скоростям каждого колеса.

Рассмотрим технологию AWD, а именно что это такое на практике в современной машине, и ознакомимся с термином «привод на все колеса». Сам по себе принцип идеи этой технологии остроумен:

Как известно, в каждом колесе приводную систему снабжают многими датчиками, сенсорами. Их задача – измерять, какая величина угловой скорости вращения и прочие важные параметры. Вся эта информация в автомобиле передаётся компьютеру. В нём происходит её расшифровка. Компьютер анализирует полученную массу данных в соответствии со своей программой. И зависимо от того, как себя ведёт каждое колесо, он делает оптимальное распределение мощности, крутящего момента. Причём не только по осям, но и отдельно по колёсам

Надо ли говорить, что это значит для автомобиля, насколько удобно и важно для него

Этим, коротко говоря, работа технологии AWD принципиально и отличается от 4WD и иных систем привода на авто. Недаром аббревиатура AWD многими сознательно трактуется в первом слове «All» как «Automatic», то есть «автоматика». Вот почему систему сегодня устанавливают едва ли не на трети мощных современных кроссоверов, а также на многих пикапах. Перечень таких усовершенствованных машин огромен: от Acura и Honda до Nissan, Audi и Toyota.

Системы привода на современных автомобилях часто вызывают конфуз у покупателя. Различные обозначения, множество непонятных слов в описании, самые разные отзывы от владельцев и экспертов. Все это путает и заставляет еще больше времени потратить на изучение самых разных материалов. Сегодня мы постараемся кратко и лаконично разобраться с тем, какие существуют системы привода, а также расскажем про AWD привод – что это, как работает, почему считается лучше или хуже других вариантов.

Правильный выбор системы привода имеет ключевое значение, так как эксплуатация машины в ином случае будет осложнена. Далеко не всегда самые дорогие и технологичные системы являются лучшими для всех ситуаций. Полноприводные авто не во всех случаях показывают оптимальные свойства. Стоит учитывать целый ряд особенностей, но для начала давайте разберемся с обозначениями и их расшифровкой.

Чем отличается Acura SH-AWD от других систем полного привода?

Огромные различия между полноприводными системами от разных производителей имеют достаточно технических тонкостей, чтобы заполнить небольшую книгу. У Subaru есть четыре версии симметричного полного привода, а у Mercedes-Benz — не менее пяти типов 4MATIC AWD. И при этом провести прямое сравнение между SH-AWD и другими системами AWD в лучшем случае сложно. Тем не менее, мы можем бегло взглянуть на основные отличия SH-AWD от других, представленных на рынке.

Acura SH-AWD против симметричного полного привода Subaru

Самым основным типом симметричного полного привода Subaru является система полного привода с разделением крутящего момента. Он распределяет крутящий момент двигателя 60:40 между передними и задними колесами. Однако датчики контролируют уровень сцепления, скорость автомобиля, работу трансмиссии и действия водителя. Как только система обнаруживает проскальзывание, многодисковая раздаточная коробка с электронным управлением регулирует распределение крутящего момента между передними и задними колесами для максимального увеличения тяги.

SH-AWD от Acura похож на симметричный AWD от Subaru. Оба смещены вперед при нормальной работе и мгновенно реагируют на пробуксовку колес. Но SH-AWD может подавать до 100 процентов доступной мощности на левое или правое заднее колесо по мере необходимости. Он также может перенаправлять до 90 процентов доступного крутящего момента по прямой линии для повышения эффективности.

SH-AWD против Audi Quattro

Последняя версия системы постоянного полного привода Audi Quattro используется в ярких RS7 Sportback и RS6 Avant. При обычном вождении Quattro распределяет крутящий момент 40:60 между передней и задней осями через механический межосевой дифференциал. Но если одно колесо пробуксовывает, Quattro может отвлечь до 70 процентов доступного крутящего момента на переднее колесо и 85 процентов на заднее. Система использует селективное управление крутящим моментом для приложения тормозного усилия к внутренним колесам во время поворота. Однако Audi установит дополнительный спортивный дифференциал Quattro для переключения крутящего момента двигателя между задними колесами.

SH-AWD Acura — это система с передним смещением, а Audi Quattro — система с задним смещением — типичная черта немецких механизмов AWD. Но SH-AWD обеспечивает стандартное векторизацию крутящего момента, в то время как Quattro требует пакетов Dynamic и Dynamic plus для передачи крутящего момента между задними колесами.

SH-AWD против BMW xDrive

Система полного привода BMW xDrive направляет 40 процентов вперед и 60 процентов назад при нормальном движении. Датчики отслеживают проскальзывание колес, рулевое управление и нажатие педалей, чтобы перенаправить до 100 процентов крутящего момента двигателя на переднюю или заднюю ось для улучшения управляемости и устойчивости. Варианты исполнения xDrive предлагают различные режимы движения, включая режим 2WD, который передает мощность только на задние колеса. BMW xDrive также имеет дифференциал Active M, обеспечивающий управление крутящим моментом на задних колесах.

SH-AWD против Mercedes-Benz 4MATIC

Как отмечалось ранее, система полного привода Mercedes-Benz 4MATIC AWD доступна в нескольких вариантах. 4MATIC с переменным полным приводом — это чисто переднеприводная система при нормальном вождении, но она может обеспечить разделение передних и задних колес 50:50 в сложных условиях для улучшения тяги и устойчивости. Между тем, система постоянного полного привода 4MATIC распределяет мощность 45:55 или 50:50 между передней и задней осями и передает больший крутящий момент на скользящие колеса. Если вам нужна векторизация крутящего момента, вам нужно взглянуть на вариант AMG Performance с многодисковой муфтой и электрогидравлическим дифференциалом заднего моста.

Why SH-AWD Can Constantly Handle Large Torque?

From our previous article describing how the Twinster AWD system work in the Focus RS, we know the GKN Twinster clutch pack is fully responsible to transfer power to the rear wheels. This means in the Focus RS, if each rear wheel gets 50hp, then this 50hp is transmitted wholly through sliding friction within the clutch. Hence, there will be serious wear and overheating issue if the clutch is engaged for a long time.

On the other hand, if you have driven the Acura TL/MDX, you will see the rear wheels frequently get lots of power; in constant speed cruising, the rear wheels still get at least 10% of torque split. For the Acura RL, the rear wheels can even get 30% of the engine output constantly. Why the SH-AWD does not need to worry about the wear and overheating?

To answer this question, we  need to remember: the clutch pack in the SH-AWD is NOT mainly responsible for transmitting power, instead it is used to “modulate” the torque transfer relationship between the Ring Gear (input) and Planet Gear Carrier (output), there is much less stress applied on the clutch plates.

Inside SH-AWD’s each planetary gear set, the Ring Gear has 78 teeth, the Sun Gear has 30 and each Planet Gear has 24 teeth. Simple algebraic computation tells us: the torque on the Ring Gear is 2.6 times of the Sun Gear (78/30 = 2.6). Therefore, the total torque the Planet Gear Carrier receives is 3.6 times (2.6 + 1 = 3.6) of the torque applied on the clutch pack (which is connected to the Sun Gear directly). In other words, to transmit 1hp, the load on the clutch plates is only 0.278hp; Other mechanical gear components is responsible for transmitting the rest of 0.722hp. From another aspect, the clutch pack can also be viewed as an energy absorber, which takes care of the excessive energy generated by the 1.7% front/rear wheel speed difference.

Therefore, the wear and heat generated by the sliding friction is much less in the SH-AWD. Compared to other AWD systems such as the GKN Twinster and the Haldex, the clutch pack in SH-AWD only need to handle 27.8% (1/3.6) of the workload that the Twinster/Haldex systems need to handle under the same output condition. This is the reason why higher load can be applied on the rear wheels more frequently in the SH-AWD system, without the wear and overheating concern.

2014 Acura TL with SH-AWD

Преимущества новой системы от Acura – независимость каждого колеса и оптимальный автоматизированный выбор вектора предотвращения заносов.

При ускорении от устройства Acceleration Device вращающий момент задних колес увеличивается таким образом, чтобы предотвратить занос на остром повороте. Во время заноса, крутящий момент передних колес намного выше, чем задних, следовательно, система автоматически распределяет процент вращающего момента для сокращения дуги возможного заноса. Электромагнитная система сцепления позволяет SH-AWD компенсировать наружные и внутренние дуги колеса автомобиля. При повороте, внутренние несколько короче, чем наружные, следовательно система моментально реагирует на поворот и подает процент вращающего момента на задние колеса и внешние дуги, таким образом в миг предотвращая потенциальный занос. Система  SH-AWD позволяет взять на себя весь крутящий момент внешней стороне заднего колеса  и, перейдя на другой уровень ротации, повысить управляемость автомобиля.

Ходят слухи, что система привода будет использоваться на новом поколении автомобилей NSX. Однако следует отметить, что SH-AWD предназначена для автомобилей с двигателем, расположенным спереди. К тому же система полного привода оказалась весьма тяжелой и рассчитана на автомобили с весом более двух тонн.    

Новая система привода от Acura на авто шоу в Лос-Анджелесе

Overview: The SH-AWD Systems

Currently there are 4 different types of SH-AWD:

1. The SH-AWD used on the 2005-2012 Acura RL
2. The SH-AWD used on the 2007-2012 Acura RDX, 2007-2013 MDX (2nd-gen), 2014-2015 MDX (3rd-gen), 2010-2013 ZDX, and 2009-2014 TL
3. The SH-AWD used on the 2015+ Acura TLX and the 2016+ MDX, and also the i-VTM4 used on 2016 and later Honda Pilot
4. The SH-AWD used on the 2014 Acura RLX Sport Hybrid

Please pay attention: although the 2016 MDX is the same generation as the 2014/2015 model year, their SH-AWD system are dramatically different from each other. In short: the latest SH-AWD on the TLX and MDX is NOT the same SH-AWD you might be thinking of – in fact you can consider it to be a VTM-4 PLUS version (I will explain why in the later sections).

The type 4 (2014 Acura RLX Sport Hybrid SH-AWD) is totally different than the rest types: its front wheels are driven by the gas engine, and the rear wheels are driven by an electric motor. This SH-AWD is not within this article’s scope of discussion.

Below image is the SH-AWD system used on the Acura RL.

Acura SH-AWD all-wheel-drive system rear differential.

Firstly, let’s focus on the SH-AWD type #2 mentioned above.

How does Acura SH-AWD compare to other AWD systems?

The huge variances between all-wheel-drive systems from different manufacturers have enough technical intricacies to fill a small book. Subaru has four versions of Symmetrical All-Wheel Drive, and Mercedes-Benz has no less than five types of 4MATIC AWD. And with that, making a direct comparison between SH-AWD and other AWD systems is difficult at best. However, we can skim the surface to discern the main differences between SH-AWD and others on the market.

Acura SH-AWD vs. Subaru Symmetrical All Wheel Drive

The most basic type of Subaru’s Symmetrical All-Wheel Drive is an active torque split AWD system. It distributes engine torque 60:40 between the front and rear wheels. However, sensors monitor grip levels, vehicle speed, transmission operation, and driver inputs. Once the system detects slippage, an electronically controlled multi-plate transfer case adjusts the torque distribution between the front and rear wheels to maximize traction.

Acura’s SH-AWD is similar to Subaru’s Symmetrical AWD. Both are front biased in normal operation and react instantaneously to wheel slip. But SH-AWD can feed up to 100 percent of the available power to either the left or right rear wheel as needed. It can also redirect up to 90 percent of the available torque in a straight line for better efficiency.

SH-AWD vs. Audi Quattro

The latest iteration of Audi’s Quattro permanent AWD system is found in the vivacious RS7 Sportback and RS6 Avant. In normal driving, Quattro distributes torque 40:60 between the front and rear axles via a mechanical center differential. But if one wheel slips, Quattro can divert up to 70 percent of the available torque to the front and 85 percent to the rear. The system utilizes wheel-selective torque control to apply braking force to the inside wheels during cornering. However, Audi will throw in an optional Quattro sport differential to shift engine torque between the rear wheels.

Acura’s SH-AWD is a front-biased system, while Audi’s Quattro is a rear-biased system – a typical trait of German AWD mechanisms. But SH-AWD provides standard torque vectoring while Quattro requires the Dynamic and Dynamic plus packages to deliver torque vectoring between the rear wheels.

SH-AWD vs. BMW xDrive

BMW’s xDrive AWD directs 40 percent to the front and 60 percent to the rear during normal driving. Sensors monitor wheel slip and steering and pedal inputs to redirect up to 100 percent of engine torque to either front or rear axles to improve handling and stability. Performance variants of xDrive offer various driving modes, including a 2WD mode that only sends power to the rear wheels. BMW xDrive also has an Active M differential to offer torque vectoring in the rear wheels.

SH-AWD vs. Mercedes-Benz 4MATIC

Mercedes-Benz’s 4MATIC AWD system is available in multiple variants, as previously noted. 4MATIC variable AWD is a pure front-wheel-drive system in normal driving, but it can offer a 50:50 front-rear split in challenging conditions to improve traction and stability. Meanwhile, 4MATIC permanent AWD splits power at 45:55 or 50:50 between the front and rear axles and shifts more torque to the slipping wheels. If you want torque vectoring, you’ll need to look at an AMG performance variant with a multi-disc clutch and an electro-hydraulic rear axle differential.

How does SH-AWD work?

This is where things get juicy. The basic layout is an engine, transaxle, and front differential; a two-piece driveshaft in the center with a clutch pack (also called a center differential); and a rear differential. The transaxle contains the front axle and transmission; hence it’s called the ‘transaxle.’ Inside the transaxle is an angle gear that turns the driveshaft, which in turn feeds power to the rear differential – the latter of which Acura lovingly refers to as an ‘acceleration device.’ Meanwhile, the center clutch pack prevents the front and rear wheels from binding while allowing the front differential to feed power to the rear differential.

But what really makes SH-AWD unique are the gear sets and clutch packs on each rear wheel, which are located near the ends of the rear differential. This allows SH-AWD to perform variable torque vectoring between the left and right rear wheels.

Acura SH-AWD all-wheel-drive system rear differential.

Acura’s SH-AWD utilizes sophisticated sensor data to match the vehicle’s weight distribution based on wheel traction and driver inputs. In short, SH-AWD is a proactive system that relentlessly analyzes yaw rate, steering angle, lateral G-forces, and wheel speed. For example, SH-AWD feeds 90 percent of the available power to the front wheels as you cruise in a straight line. This improves fuel economy as the system does not need to feed more power to the rear wheels. But when you push the gas pedal, SH-AWD instantly reacts and sends up to 45 percent of the available power to the rear wheels. This gives the vehicle a sportier ‘rear-wheel-drive’ feel without compromising traction.

As you approach a corner, SH-AWD goes to action by sending up to 70 percent of the available torque to the rear wheels. It reacts to sudden weight transfers and yaw movements and feeds power accordingly to the wheel that needs it most. And since SH-AWD also refers to sensor data from weight-transfer, it helps the vehicle rotate over a turn by reducing understeer. SH-AWD revolves the outside rear wheel faster than the three remaining wheels. It’s like having a guiding hand that pushes the nose of the vehicle towards the apex:

Какие вообще системы привода на авто существуют?

Классическая классификация подразумевает существование трех видов привода для машины. Это передний, задний и полный. Но внутри этих видов можно выделить еще несколько подвидов, знать о которых порой стоит при выборе автомобиля. Все понятно с передним и задним вариантом привода, но вот полный вызывает определенные вопросы, именно с ним возникает больше всего сложностей при подборе.

Итак, вот общепринятые обозначения разных типов привода:

  1. FWD (Forward Wheel Drive). Это традиционный передний привод, более 70% авто сегодня обладают именно таким вариантом передачи крутящего момента на колеса. Конструкция классическая, в большинстве случаев никаких подвидов и дополнительных параметров здесь выделить не получится.
  2. RWD (Rear Wheel Drive). Под этим обозначением кроется традиционный задний привод. Единственным различием данного варианта передачи момента является расположение двигателя, от чего зависит и конструкция трансмиссии. В 99% двигатель устанавливается в передней части, а момент передается через карданный вал. Но встречается и расположение мотора сзади.
  3. 4WD (Four Wheel Drive). Это классический полный привод, который может быть постоянным или подключаемым. Раньше такие виды технологий можно было легко узнать по двум рычагам в центральном тоннеле. Основное отличие – механическая блокировка дифференциала, чтобы была возможность передачи момента сразу на все колеса в равной мере.
  4. AWD (All Wheel Drive). Это современная адаптированная версия полного привода, когда электроника решает, какие колеса подключать к двигателю в конкретный момент времени. Сложная электроника и довольно слабая эффективность стали недостаткам первых машин с AWD, но сегодня все активно меняется.

Два последних вида полного привода можно также условно разделить на еще две группы. В первой будут машины с основным приводом на задние колеса и подключением передней оси. А во вторую группу будут входить изначально переднеприводные машины с подключаемым задним мостом.

Принцип работы

SH-AWD – автоматически функционирующая система управления обеими осями автомобиля, для работы которой не требуется участие владельца автомобиля. Технология работает от передней оси в блоке, в точке соединения с КПП. Устройство управления системой прикреплено к нему. Для облегчения системы и улучшения характеристик карданный вал выполняется из легкого композитного материала, усиленного карбоновыми волокнами. Таким образом осуществляется передача мощности задним полуосям.

Задняя часть полного привода представляет собой планетарный редуктор, действующий под управление бортового компьютера. При поступлении сигнала возможно переключении передачи на повышенную. Передаточное число может составлять 95% мощности. Блок управления задней осью SH-AWD состоит из трех комплектов передач, снабженным муфтами. Мощность от двигателя передается первой передаче, которая также играет роль акселерационного устройства, откуда осуществляется связь с гипоидной частью. Выходящий из блока управления полным приводом вал крутится под прямым углом, вращая задние колеса.

От гиперболоидной передачи расположены парные электромагнитные муфты направленного действия по одной на каждое колесо. Установка данных приборов нужна для распределения мощности между каждым колесом задней оси. Таким образом в сложном повороте внешнее колесо может получать до 70% крутящего момента и дополнительно ускоряться за счет блока управления приводом, что значительно упрощает вход и стабилизирует наклон осей автомобиля при выходе. При передаче всего крутящего момента на одну заднюю полуось появляется избыточная поворачиваемость, сходная с полноценными заднеприводными автомобилями.

Регуляцию давления на муфту SH-AWD осуществляется электромагнитной катушкой. Это позволяет ускорять или замедлять одну из шестерней в передаче для изменения мощности, подаваемой на данную полуось. За счет этого муфты выполняют функцию дифференциации. Также, особенностью такого привода является повышенное внутреннее трение.

В обычных ситуация блок управления задней осью передает колесам количество оборотов равное передающемуся от карданного вала. Однако появление необходимости быстрого поворота требует ускорения работы задней полуоси. Поэтому выходной вал, идущий от редуктора SH-AWD к колесам начинает вращаться с большей скоростью, достигая пропорции 1:0.95. Такие передаточные числа сохранены за счет сниженного размера дифференциала. Управление дифференциальным редуктором осуществляется за счет гидравлической системы, которые активируют узлы электромагнитных муфт.

При движении по прямым карданный вал и ведомые участки соединены между собой. Поэтому передаточное число равномерно между обеими осями автомобиля. При прохождении поворотов скорость вращения задних колес ускоряется. Возможно достижение 5% прироста. Особенность позволяет получать дополнительную поворачиваемость и существенно повысить эффективность управления автомобилем.

Appendix

1. Planetary Gear Set

As shown in the above image, a planetary gear set is composed of  THREE major components: a Ring Gear, a Planet Gear Set (including 3 planet gears, and one planet gear carrier – the “Arm” in the above image) and a Sun Gear. For such 3 components, it can be configured as 2 for input + 1 for output, or 1 for input + 2 for output. Or by controlling the load on one of the component, the input/output relationship in the rest 2 components is fixed.

2. How a planetary gear set act as a central differential with limited-slip feature

If you have read our previous articles related to AWD systems (for example the Audi Quattro/VW 4Motion), you may know some of the AWD systems are using a planetary gear set central differential with multi-plate clutch acting as the limited-slip functionality. This is exactly how such central differential can vary torque delivery percentages between the front and rear axles: it use the clutch set to control the load on components of the planetary gear set (by varying the pressure applied to the friction plates), then the power delivery ratio can be determined for the two output components (one connected to the front and another one connected to the rear). When the clutch is completely opened (released), the torque split ratio is the default ratio. For example, the Porsche Cayenne’s default front/rear power ratio of 38:62 means, when the limited-slip clutch plates are completely released, the other two components in the planetary gear set central differential receive 38% and 62% of the total input power respectively.

Тормозная система

Если индикатор горит, это означает, что в вашей тормозной жидкости низкий уровень или неисправность в тормозной системе. Индикатор также появляется при включении стояночного тормоза. Обязательно отпустите стояночный тормоз перед поездкой, если во время движения появляется свет, слегка нажмите на педаль тормоза, чтобы проверить давление. Если все в порядке, потяните и проверьте уровень тормозной жидкости и добавьте при необходимости. Если ненормальная тормозная система не работает, включите моторный тормоз, включив понижающую передачу, чтобы замедлить и остановить автомобиль. Попросите автомеханика диагностировать тормозную систему Acura.

Acura SH-AWD v.s Honda VTM-4

In the SH-AWD system, for each rear wheel if you replace the planetary gear set plus the clutch with a single wet-type clutch pack, you will get the VTM-4 system (of course some components and also the ECU are different, however the mechanical schema will be like this). See the below illustration.

This changes the way how the rear wheel drive unit work fundamentally. Now the clutch pack is 100% responsible for transmitting power to the rear wheel. It works in the same way as the GKN Twinster. Wear and heat generated from friction become a big concern, therefore the VTM-4 system cannot deliver power to rear wheels for a long period. In fact, after the vehicle reaches the speed of 18mph and in constant-speed status, the clutches in the VTM-4 will completely disengaged, which means the vehicle is effectively in pure FWD mode under this condition (during acceleration, the VTM-4 can still kick in and provide temporary torque to the rear wheels).

Please note: the description here only applies to 2015 and earlier model years Pilot.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Avto Expert
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: