Главная » Марки автомашин » Особенности полного привода

Особенности полного привода


Рассматриваем типы полного привода - журнал За рулем

В прошлой публикации мы пытались расставить все точки над i в вопросе, все ли внедорожники годны для бездорожья. Теперь рассмотрим тему более детально.

С первого взгляда все просто: у полноприводной машины крутящий момент передается от двигателя сразу на все четыре колеса. Такой автомобиль удобен как минимум неприхотливостью к качеству дорожного покрытия — будь то грунтовка, гололедица, мокрая глинистая проселочная дорога или центральный проспект в сильный ливень. Из очевидных плюсов — хорошая проходимость вне дорог с твердым покрытием, а на асфальте — хорошая динамика и отличный старт со светофоров практически без пробуксовки!

Однако иногда случаются казусы — сидит человек во внушительном внедорожнике со стильным шильдом «4WD» на блестящем крыле, но и сам внедорожник «сидит». Конечно, причин тому может быть масса, и самая распространенная из них — сам водитель. Хотя нередко бывает и так, что трансмиссия автомобиля совсем не рассчитана на такие испытания.

Возникают логические вопросы: «Почему не рассчитана?», «А какая рассчитана?». Ответам на эти вопросы и посвящается наша статья.

Существует три типа полноприводных трансмиссий: part-time (подключаемый вручную), full-time (постоянный) и torque on-demand (подключаемый электроникой).

Part-time

Этот тип появился первым. Он представляет собой схему жесткого подключения переднего моста. То есть передние и задние колеса всегда крутятся с одинаковой скоростью. Межосевой дифференциал отсутствует.

Дифференциал — это механическое устройство, которое принимает крутящий момент с приводного вала и распределяет его между ведущими колесами пропорционально, автоматически компенсируя разницу в их скорости вращения. Можно сказать, что дифференциал направляет момент на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными/дифференцированными угловыми скоростями (отсюда само название — дифференциал).

Дифференциалы стоят в переднем и заднем мостах на всех автомобилях, оснащенных полным приводом. На некоторых машинах дифференциал применен и в раздаточной коробке (эта схема полного привода называется full-time, о ней речь пойдет чуть позже).

Попробуем разобраться, зачем нужен дифференциал. Колеса любой машины вращаются с одинаковой скоростью, только когда машина едет прямо. Стоит ей начать поворот, как каждое из колес начинает жить своей жизнью. Одно из колес каждого моста начинает крутиться быстрее, чем второе, а сами мосты соревнуются друг с другом в скорости. Происходит это из-за того, что колеса идут по разным траекториям. То, которое снаружи поворота, проходит больший путь, чем то, которое внутри. Так же и мосты. Соответственно, внутреннее колесо (или ось, к которой оно относится), если бы не дифференциал, просто проворачивалось бы на месте, компенсируя движение наружного колеса.

Понятно, что ни о какой езде с большими скоростями в таком случае говорить нельзя. Не позволит этого отсутствие управляемости, да и нагрузки на трансмиссию быстро выведут ее из строя, не говоря уже о преждевременно стертых шинах. Дифференциал как раз и позволяет одной оси обгонять другую при возникновении разницы их скоростей.

Межосевого дифференциала нет у part-time, момент на оси передается поровну, вращение осей с разными скоростями невозможно, поэтому езда с подключенным «передком» на дорогах с твердым покрытием крайне не рекомендуется. При коротком прямолинейном движении даже на пониженной передаче ничего плохого не случится (вытащить телегу с катером из озера вы сможете). Но при попытке совершить поворот возникает та самая разница в длинах путей мостов. Помним, что момент передается одинаково — 50/50, и выход его излишка только один: проскальзывание колес передней либо задней оси на одной из них.

В грязи, на песке или гравии ничто не мешает колесам при необходимости проскальзывать благодаря слабому сцеплению колес с грунтом. Но на асфальте в сухую погоду выход этой мощности реализуется точно таким же образом, что влечет повышенную нагрузку на трансмиссию, быстрый износ резины, ухудшение управляемости и курсовой устойчивости на высоких скоростях.

Если машина нужна в основном для бездорожья, а на асфальте полный привод использовать не планируется, part-time вполне себя оправдает, так как один из мостов подключается сразу жестко, блокировать ничего не нужно. Да и конструкция проще и надежнее: нет дифференциала и блокировок, нет механических или электрических приводов к этим блокировкам, нет лишней пневматики или гидравлики.

А вот если вы просто хотите преспокойно кататься по асфальту в любое ненастье и не переживать по поводу чередующихся обледенелых и чистых асфальтовых участков, снежных заносов, залитых водой полос или любых других скользко-рыхло-неприятных участков, part-time не лучший вариант: если ехать с постоянно включенным передним мостом, то это грозит повреждениями или износом, включать-выключать мост не очень удобно, да и можно не успеть его включить.

Автомобили с таким типом полного привода: Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Nissan Navara, Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ.

Full-time

Имеющиеся недостатки подключаемого полного привода привели к созданию постоянного полного привода, лишенного этих проблем. Это то самое заветное «4WD» безо всяких «если»: четыре ведущих колеса со свободным межосевым дифференциалом, который позволяет образовавшейся лишней мощности выходить за счет прокручивания одного из внутренних сателлитов в редукторе, и машина всегда едет на полном приводе.

Основной нюанс этого типа полного привода состоит в том, что пробуксовка одной оси автоматически отключает вторую ось, и машина превращается в недвижимость. Как это понимать? В целом ситуация такова: одно колесо забуксовало, межколесный дифференциал отключил второе колесо оси. Соответственно, вторая ось тоже автоматически отключается межосевым дифференциалом. Конечно, в реальной жизни так молниеносно остановка не происходит. Движение — это динамика, а значит есть какой-то запас хода, инерция, колесо на миг отключается, проскакивает пару метров по инерции и опять включается. Но в результате машина все равно где-то встанет.

Поэтому, чтобы проходимость внедорожника не ухудшалась, у таких автомобилей зачастую имеется как минимум одна принудительная блокировка (межосевого дифференциала), а как максимум — две. Блокировка в передний дифференциал штатно устанавливается достаточно редко. Но при желании ее чаще всего можно установить отдельно.

В отдельную категорию можно выделить автомобили Mitsubishi Pajero (трансмиссия Super Select 4WD), Jeep Grand Cherokee (SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD), Land Rover (Terrain Responce). Их селективную трансмиссию можно назвать системой постоянного полного привода (автоматически подключаемого в случае с Nissan Pathfinder) с возможностью принудительного отключения переднего моста. То есть на этих машинах трансмиссия, скажем так, сочетает в себе part-time и full-time.

К автомобилям с постоянным полным приводом относятся Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.

Постоянный полный привод в своем классическом исполнении тоже не лишен недостатков при езде на асфальте. Управляемость таких машин оставляет желать лучшего. При возникновении критических ситуаций внедорожник стремится соскользнуть наружу поворота, вяло реагируя на работу рулем и газом. От водителя внедорожника с постоянным полным приводом требуют некоторых навыков и хорошего чувства машины.

Для улучшения управляемости со временем стали применять межосевые дифференциалы, имеющие кроме принудительной блокировки еще и механизм самоблокирования. Разные производители использовали разные решения: кто-то дифференциал типа Torsen, кто-то вискомуфту, но задача у них была одна — частичная блокировка межосевого дифференциала для лучшей управляемости.

В момент пробуксовки одной из осей самоблок срабатывает и не позволяет дифференциалу отключить вторую ось, поэтому момент на нее все равно продолжал поступать. На ряде машин самоблокирующийся дифференциал ставился еще и на заднем мосту, что делало машину более острой на руль (например, Mitsubishi Pajero).

Torque on-demand (AWD)

Дальнейшее совершенствование постоянного полного привода привело к появлению электронно-управляемых систем с переброской и перераспределением крутящего момента.

Итогом всей этой эволюции стали системы курсовой устойчивости, стабилизации, противобуксовочные и системы распределения крутящего момента, которые реализуются с помощью электроники. Эти системы получают сигналы с датчиков ABS, которые контролируют скорость каждого конкретного колеса. Чем дороже и современней машина, тем более сложные схемы на ней могут применяться: отслеживания угла поворота руля, кренов кузова машины, ее скорости, вплоть до частоты колебаний колес. Машина полностью собирает всю информацию о своем поведении на дороге, а компьютер ее обрабатывает и, исходя из этого, регулирует передачу крутящего момента на ту или иную ось посредством электронно-управляемой муфты, пришедшей на смену дифференциалу.

Такие полноприводные трансмиссии получили название torque on-demand (дословно — крутящий момент по требованию). На современных скоростных машинах это изобретение, весьма заслуживающее внимания.

Ранние схемы (двадцатилетней давности) иногда могли вести себя не совсем адекватно, бывали случаи с сильным запаздыванием срабатывания муфт (когда уже в повороте вдруг резко подключался второй мост), поскольку на первом этапе развития муфты работали по факту. Скорость обработки сигналов с датчиков и перераспределение момента зависели от времени прохода этих сигналов до мозга машины. Современные технологии передачи данных, оптоволокно и мощные процессоры, которые мгновенно обрабатывают информацию — все это свело на нет первоначальные недостатки. Сейчас электронные системы практически не имеют серьезных изъянов в поведении, с добавлением новых датчиков и новых параметров практически всегда они работают на опережение.

Но есть одно «но»: такой тип полноприводной трансмиссии годится только для эксплуатации на асфальте с эпизодическим минимальным бездорожьем наподобие в меру разбитой грунтовки.

Большая часть электронных муфт не рассчитаны на бездорожье, при пробуксовке они перегреваются и просто перестают работать. Причем для этого не надо полдня месить колею, может хватить и десяти минут любимого многими ледового дрифта. А если перегревать ее регулярно, она может и вовсе выйти из строя.

Практически все системы используют тормозные механизмы машины для подтормаживания буксующих колес, а грязь и песок, неизбежные на бездорожье, очень способствуют быстрому износу колодок и тормозных дисков, что помимо стоимости новых запчастей плохо сказывается и на самих тормозах.

Чем более наворочена система, тем она более уязвима, так что выбирать машину надо с умом, отдавая себе отчет, что даже сугубо городские автомобили, созданные для асфальта, вполне допускают съезды на проселки. Но надо понимать, на какие именно. Случайный обрыв одного проводочка датчика ABS выведет систему из строя, потому что она перестанет получать информацию извне. Или топливо не очень качественное попадется — тоже поездка в сервис, ведь «понижайка» уже может не включиться. Иные «электронные мозги» могут вообще отключить машину и поставить ее в сервисный режим.

Автомобили с torque on-demand — Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Toyota RAV4 (после 2006 г.в.), Kia Sportage (после 2004 г.в.), Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail.

Совет

В заключение хочется дать простой совет: если выбирать автомобиль только для бездорожья, то part-time станет отличным вариантом. Если же речь идет о перемещениях преимущественно в городской черте, то и AWD будет вполне достаточно. Ну а постоянный полный хорош в любой ситуации.
Какой тип полного привода выбрать

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

www.zr.ru

Устройство и виды полного привода

Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость.

Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже о серьезной грязи. И виной этому может оказаться все тот же полный привод, точнее его конструктивные особенности. Поэтому наличие всех ведущих колес еще не означает, что машина способна на покорение сильной грязи.

Основные составные элементы трансмиссии

Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.

Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки. Именно этот узел и обеспечивает распределение вращения по двум осям авто, делая ведущими все колеса.

В целом эта трансмиссия авто состоит из:

Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.

Конструктивные и эксплуатационные особенности

Стоит отметить, что на многих авто привод на все колеса осуществляется не всегда. То есть, ведущей постоянно является только одна ось, вторая же подключается только при надобности, причем делаться это может как в автоматическом режиме, так и вручную. Но есть и вариации трансмиссии, у которой отключение оси не осуществляется.

Трансмиссии с конструкцией, обеспечивающей передачу вращения на все колеса, используются на авто как с поперечной установкой силового агрегата, так и с продольной. При этом компоновка предопределяет, какая из ведущих осей функционирует постоянно (исключение – постоянный полный привод).

Система, обеспечивающая привод на все колеса может работать как с МКПП, так и с любой автоматической коробкой передач.

Устройство автоматической коробки передач

Принцип работы системы достаточно прост: от мотора вращение передается на КПП, которая обеспечивает изменение передаточных чисел. От коробки передач вращение поступает на раздатку, которая перераспределяет его на две оси. А далее уже по карданным валам вращение передается на главные передачи.

Но выше описана общая концепция системы полного привода. Конструктивно же трансмиссия может отличаться. Так, как правило, на авто с поперечным расположением в конструкцию КПП одновременно входят и главная передача переднего моста, и раздатка.

А вот в авто с двигателем, установленным продольно, раздатка и главная передача передней оси – отдельные элементы, и вращение на них поступает за счет приводных валов.

Существует еще ряд конструктивных особенностей, которые напрямую влияют на проходимость авто. В первую очередь это касается раздаточной коробки. В полноценных внедорожниках у этого узла обязательно имеется понижающая передача, которая в кроссоверах есть далеко не всегда.

Toyota Tundra

Также на внедорожные качества влияют дифференциалы. Количество их может быть разным. У одних авто присутствует межосевой дифференциал, входящий в устройство раздатки. Благодаря этому элементу осуществляется возможность изменения соотношение распределения момента вращения между осями в зависимости от условий движения. В некоторых авто для увеличения проходимости также предусматривается блокировка этого дифференциала, после задействования которого распределение вращения по мостам делается в строго заданных пропорциях (60/40 или 50/50).

Но межосевого дифференциала в конструкции системы может и не быть. А вот межколесные дифференциалы, устанавливаемые на главных передачах, присутствуют на всех авто, но не на всех имеются их блокировки. Это тоже сказывается на ходовых качествах.

Различаются также и механизмы управления приводом. В одних авто все делается в автоматическом режиме, у других для этого водителем задействуются электронные системы, у третьих – подключение полностью ручное, механическое.

В общем, полный привод, используемый на авто, система не такая уж и простая, как изначально кажется, хотя принцип его функционирования на всех авто одинаков.

Самыми известными являются системы:

Виды привода, используемые на авто

На автомобилях нашли применение три вида полного привода, отличающиеся между собой как конструктивно, так и по особенностям работы:

  1. Постоянный полный привод
  2. С автоматически подключаемым мостом
  3. С подключением вручную

Это основные и самые распространенные варианты.

Виды полного привода

Постоянный привод

Постоянный полный привод (международное обозначение – «full time»), пожалуй, единственная система, которая используется не только на кроссоверах и внедорожниках, а также и универсалах, седанах и хэтчбеках. Используется он на авто с обоими видами компоновки силовой установки.

Виды кузовов автомобиля

Особенность этого вида трансмиссии сводится к тому, что механизм отключения одной из осей не предусматривается. При этом раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, включение которой осуществляется принудительно при помощи электронного привода (водитель просто выбирает селектором требуемый режим, а сервопривод осуществляет переключение).

Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности

В его конструкции используется межосевой дифференциал с механизмом блокировки. В разных видах трансмиссии блокировка может осуществляться вискомуфтой, многодисковой муфтой фрикционного типа или же дифференциалом Torsen. Одни из них выполняют блокирование в автоматическом режиме, другие – принудительно, вручную (с использованием электронного привода).

Межколесные дифференциалы в системе постоянного полного привода также оснащаются блокировками, но не всегда (на седанах, универсалах и хэтчбеках ее обычно нет). Также не обязательно наличие блокировки сразу на двух осях, нередко такой механизм устанавливается только на одной из осей.

Привод с автоматически подключаемой осью

В авто с автоматически подключаемым мостом (обозначение – «On Demand»), полный привод включается только при определенных условиях – когда колеса постоянно работающей оси начали проскальзывать. В остальное время автомобиль является передне- (при поперечной компоновке) или заднеприводным (в случае, если двигатель располагается продольно).

У такой системы есть свои конструктивные особенности. Так, раздаточная коробка имеет упрощенную конструкцию и понижающей передачи в ней нет, но при этом она обеспечивает постоянное распределение крутящего момента по осям.

Также отсутствует и межосевой дифференциал, зато присутствует механизм автоматического подключения второй оси. Примечательно, что в конструкции механизма используются те же узлы, что и в межосевом дифференциале – вискомуфта или фрикционная муфта с электронным управлением.

Особенность работы привода с автоматическим подключением заключается в том, что распределение крутящего момента по осям делается с разным соотношением, которое меняется при разных условиях движения. То есть, при одном режиме вращение распределяется в пропорции, например, 60/40, а при другом — 50/50.

На данный момент система с автоматическим подключением полного привода является перспективной и ее используют многие автопроизводители.

Трансмиссия с ручным управлением

Трансмиссия с подключаемым полным приводом в ручном режиме (обозначение – «Part Time») сейчас считается устаревшей и используется не часто.

Ее особенность заключается в том, что подключение второго моста осуществляется в раздаточной коробке. И для этого может задействоваться как механический привод (посредством рычага управления раздаткой, установленной в салоне), так и электронный (водитель задействует селектор, а сервопривод осуществляет подключение/отключение моста).

В такой трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал, что обеспечивает постоянное соотношение распределение крутящего момента (обычно в пропорции 50/50).

Практически всегда в межколесных дифференциалах используется блокировка, причем принудительная. Эти конструктивные особенности обеспечивают наибольшие показатели проходимости авто.

Иные варианты

Стоит указать, что существуют комбинированные трансмиссии, которым присущи конструктивные и эксплуатационные особенности одновременно нескольких видов систем. Они получили обозначение «Selectable 4WD» или многорежимный привод.

В таких трансмиссиях существует возможность установки режима работы привода. Так, подключение полного привода может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (причем существует возможность отключения любого из мостов). То же касается и блокировок дифференциалов – межосевого и межколесных. В общем, вариаций работы трансмиссии – множество.

Есть и более интересные варианты, к примеру электромеханический полный привод. В этом случае весь крутящий момент поступает только на одну ось. Второй же мост оснащается электромоторами, которые задействуются в автоматическом режиме. Последнее время такая трансмиссия становиться все более популярной, хотя полноценной системой, в классическом понимании, ее назвать нельзя. Такие автомобили являются гибридными системами.

Положительные и отрицательные стороны

Полный привод имеет ряд достоинств перед другими типами. Основными из них можно выделить:

Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

Несмотря на отрицательные качества, автомобили, у которых имеется полный привод, пользуются спросом и очень популярны даже среди автолюбителей, за город практически никогда не выезжающих.

autoleek.ru

Полный привод: особенности, плюсы и минусы конструкций

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Первое транспортное средство с полным приводом появилось без малого двести лет назад. Английские инженеры Тимоти Берстолл и Джон Хилл в 1824 году построили омнибус, у которого все четыре колеса вращались одновременно. Прошло еще 59 лет, прежде чем уже американский инженер Эммет Бандельер запатентовал свою систему полного привода. В его транспортном средстве некое подобие дифференциала распределяло тягу от парового двигателя между передней и задней осью. И только в 1903 году появился первый полноприводной автомобиль. Им стал Spyker 60 HP, созданный голландцами для участия в гонках: машина была снабжена аж тремя дифференциалами.

Рассмотрим виды полно привода и его различия.

ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (PART-TIME)

Сегодня это самый дешевый, но при этом требующий вдумчивого подхода к использованию тип привода. Принцип действия его прост и заключается в жестком подключении переднего моста. Именно отсутствие дифференциала между осями делает этот тип привода простым, потому как подключение моста происходит посредством простой механической муфты. В итоге зацепление получается жесткое, а распределение крутящего момента между осями одинаковое. Именно это одинаковое распределение крутящего момента и накладывает определенные ограничения на использование такого типа системы полного привода на асфальте. Первое, что вы почувствуете, если решитесь использовать такой полный привод на дорогах с твердым покрытием, – это снижение управляемости. Проходить повороты он станет заметно хуже из-за отсутствия разницы в длине пути мостов. Второй момент, который поджидает тех, кто пренебрегает предупреждениями в инструкции по использованию полного привода, а у таких авто они обязательно есть, – это повышенная нагрузка на трансмиссию и как следствие быстрый выход ее из строя. И третий момент – повышенный износ покрышек. В связи с этим включать подобный привод на автомобилях, не имеющих межосевого дифференциала, можно исключительно на бездорожье, где отсутствие дифференциала компенсируется возможностью проскальзывания колес. Несмотря на архаичность конструкции, машин с такой реализацией полного привода предостаточно. Как правило, это либо военная техника, либо отпетые внедорожники, как то УАЗ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny, пикапы Ford Ranger, Nissan Navara, Mazda BT-50, Nissan NP300. Будучи на асфальте исключительно заднеприводной техникой, на бездорожье они все же могут позволить себе подключение переднего моста и тем самым существенно повышают проходимость. В общем, дешево и сердито.

АВТОМАТИЧЕСКИ ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (TORQUE-ON-DEMAND)

Этот вид системы полного привода фактически стал следующим этапом эволюции. Так же, как и в Part-Time, второй мост здесь подключается по требованию, но на этот раз требованием является желание водителя (для этого достаточно нажать соответствующую кнопку в салоне автомобиля), или это происходит автоматически. Подключение второго моста осуществляется в случае проскальзывания колес основного ведущего моста. Как правило, при такой схеме основным ведущим мостом является передний. Реализовать такую конструкцию удалось за счет межосевой муфты. То есть в этой конструкции дифференциал отсутствует, как и прежде, однако гидравлическая или же электромагнитная муфта допускает проскальзывание осей, а это улучшает управляемость автомобиля в полноприводном режиме. Есть у этой системы и один очень большой недостаток – перегрев муфты. Дело в том, что все муфты, будь то гидравлические или электромагнитные, обеспечивают проскальзывание осей за счет трения, в результате которого образуется тепло. Это самое тепло зачастую вызывает перегрев муфты и, как следствие, прекращение передачи крутящего момента в лучшем случае, а как худший вариант – ее полный выход из строя. Лучше противостоят перегреву электрогидравлические муфты, которые с успехом применяет на своих кроссоверах компания Nissan. Впрочем, и им свойственны перегревы, в связи с чем жесткое бездорожье таким кроссоверам, конечно же, противопоказано. А еще электрогидравлическая муфта, в отличие от гидравлической, способна замыкаться или размыкаться по команде от блока управления или по желанию водителя посредством той самой кнопки, о которой говорилось выше. То есть, заранее заблокировав муфту, трудный участок дороги можно преодолеть значительно комфортнее, однако нужно помнить, что включать жесткую блокировку на асфальте на таких автомобилях также не приветствуется. Недаром для защиты от дурака большинство систем предусматривают автоматическую разблокировку в случае превышения скорости, определенной как безопасная для этого режима движения. Автомобилей, использующих в своем внедорожном арсенале такой тип полного привода, довольно много. Как правило, это легкие внедорожники типа Renault Duster, Nissan Terrano, Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Kia Sportage и т.д.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (FULL-TIME)

Это один из самых продвинутых и в то же время самых дорогих видов полного привода автомобилей. Подобный постоянный привод ввиду наличия того самого межосевого дифференциала, равно как и межколесных, – довольно дорогое удовольствие, причем как с точки зрения производства, так и с точки зрения эксплуатации и обслуживания. К тому же такой тип привода, помимо межосевого дифференциала, должен иметь и механизм его блокировки. Для чего? Достаточно вспомнить принцип работы дифференциала, как станет ясно, что если хотя бы одно колесо начнет проскальзывать, то весь крутящий момент тут же начнет перекидываться на него, и для чего тогда стоило огород городить? С другой стороны, если обеспечить возможность блокировки как межосевого, так и межколесных дифференциалов, то проходимость автомобиля увеличивается многократно. Как правило, такие схемы управления полным приводом могут быть доступны только на дорогих внедорожниках. К примеру, поэтапная блокировка всех дифференциалов доступна на очень недешевом Mercedes-Benz Gelendewagen.

Нашел постоянный полный привод свое применение и на шоссейных автомобилях. В частности, большинство производителей применяют их в качестве дорогой опции, обеспечивающей машине исключительную стабильность и превосходные динамические характеристики. Впрочем, стоит понимать, что законы физики никто не отменял, и как бы ни был стабилен полноприводной автомобиль на прямых и в поворотах, пренебрегать здравым смыслом не следует. Да и приемы управления такими машинами несколько отличаются от тех, какие применяются на передне- или заднеприводных моделях. Чтобы несколько нивелировать эту особенность, большинство производителей преднамеренно распределяют крутящий момент по осям не поровну, а в пропорции. К примеру, у большинства Mercedes-Benz с шильдом 4Motion момент по осям распределен в пропорции 30/70, чтобы придать автомобилю классический заднеприводной характер. Есть варианты полного привода, которые заточены исключительно на управляемость. Так, система постоянного полного привода Honda SH-AWD (SH – Super Handling – значит «суперуправляемый») может распределять крутящий момент не только между передним и задним мостами, но и между левым и правым задними колесами. То есть в повороте до 70% момента может перекидываться на внешнее заднее колесо, что буквально заталкивает машину в поворот.

Гибридный полный привод

Название этого типа полного привода говорит само за себя. Здесь для тяги на всех колесах применяются два разных двигателя. Как правило, переднюю ось в движение приводит двигатель внутреннего сгорания, а заднюю ось обеспечивает моментом электродвигатель. Такая система довольно проста с точки зрения реализации, потому как не требуются ни межосевой дифференциал, ни карданный вал. Впрочем, как показала практика, этот тип привода все же больше подходит для шоссейных машин, а не внедорожников. В крайнем случае такой привод можно реализовать на кроссовере, который не предназначен для постоянной войны с бездорожьем. Что, собственно говоря, и практикуется производителями. Достаточно вспомнить Lexus RX450h, Toyota RAV4h, Peugeot 508 RXh. Электромоторы, установленные на заднюю ось, позволяют улучшить управляемость автомобиля, повысить экономичность основных двигателей и лишь слегка улучшить проходимость. Чего, в принципе, бывает вполне достаточно, чтобы выбраться из сугроба или преодолеть незначительное препятствие.

weber23.5koleso.ru

Особенности полного привода

На заметку джиперу

Jhonny 17 мар 2009, 15:59

Начнем с "4WD"Известно, что первые автомобили этого направления имели подключаемый полный привод, на некоторых был даже двойной ряд коробки передач. Но развитие направления "4WD спорт" стимулировало применение полноприводных машин на твердых дорогах. При этом спортсменов явно не устраивала жесткая связь между осями, что, с одной стороны, не позволяло использовать полноприводники на асфальте. С другой стороны, дифференциальный полный привод (с дифференциалом между осями) не обеспечивал при скоростной езде надежной тяги на скользких дорогах - ведь при прохождении поворотов на высокой скорости разгруженное внутреннее переднее колесо пробуксовывало и тяга прерывалась.Все это стимулировало применение дифференциалов повышенного трения и вязкостных муфт - в первую очередь на спортивных модификациях. Они как бы перераспределяли крутящий момент на ту ось (колесо), которая находилась в условиях лучшего сцепления с дорогой. И почти мгновенно, благодаря успехам, достигнутым спортсменами и под натиском девиза "полный привод без дополнительных операционных действий водителя!", эти достижения распространились на все направление "4WD". Автомобили направления "4WD" целиком и полностью ушли от дополнительных рычагов трансмиссии, предоставив управление приводом автоматике.Здесь стоит отметить, что такие автомобили имеют как симметричный привод (50 процентов крутящего момента передается на переднюю ось и столько же на заднюю - например, Nissan Praiere 4WD), так и несимметричный (крутящий момент распределяется между осями неравномерно). Несимметричное распределение момента может быть как в пользу передней оси (например, Volkswagen Golf Syncro - 70% на 30), так и задней (например, Ford Scorpio 4x4 - 30% на 70).Сегодня соотношение распределения крутящего момента между осями может не только "закладываться" на стадии конструирования. Опять спортсмены впереди, на лихом коне! Ведь именно у них получили распространение системы, позволяющие осуществлять перераспределение соотношения моментов с места водителя. Началось это с возможности "персональной" настройки привода под индивидуальные требования спортсмена. А сегодня это уже возможно на ходу с места водителя. И с успехом используется не только при изменении дорожных условий, а даже в зависимости от настроения пилота. Но это тема отдельного разговора.

А теперь перейдем к"4х4"

Внедорожники, за очень редким исключением, имеют два варианта конструкции - подключаемый полный привод и постоянный полный привод (рис. 1 - полноприводная трансмиссия внедорожника).

Суть ПОДКЛЮЧАЕМОГО полного привода в том, что трансмиссия имеет два возможных варианта работы. Первый - режим "моно"- привода, когда крутящий момент реализуется одной осью, как правило задней (исключение составляет ЛуАЗ-1302, который в "моно" режиме становится переднеприводным). Второй - режим полного привода, когда момент передается на обе оси, причем они жестко связаны между собой.При ПОСТОЯННОМ полном приводе крутящий момент постоянно подводится к обеим осям. Для возможности движения по дорогам с высоким коэффициентом сцепления, чтобы предупредить закручивание трансмиссии и повышенный износ шин, между осями ставят дифференциал, который называют центральным. В труднопроходимых условиях дифференциал блокируется - вводится жесткая связь между осями. Получается такая же схема, как в режиме полного привода для подключаемого варианта. Такой режим называется режимом блокировки дифференциала. Включается, как правило, специальным рычагом, (например, на Ниве) - такая блокировка называется принудительной, или автоматическим устройством (вязкостная муфта или дифференциал повышенного трения, например, Range Rover и Grand Cherokee), которое по устройству абсолютно идентично аналогичному, описанному в разделе "4WD". Для срабатывания такого устройства, говоря математическим языком, необходимо и достаточно наличие разницы в скорости вращения колес одной оси относительно другой (то есть буксования).

Нюансы подключаемого полного привода

Этот вариант привода предусматривает возможность движения в двух режимах - "4х2" и "4х4" (рис. 2).

Вроде бы простая конструкция. Правда, есть одно маленькое но. Давайте присмотримся к этим двум режимам поближе.Итак, режим "моно". Дорога твердая, полный привод ни к чему. Дополнительная ось отключена, но колеса ее при движении вращаются и поэтому крутится и весь механизм привода - полуоси, редуктор и карданный вал. Все это вызывает трение, которое выливается в неоправданный износ, шум, и повышенный расход топлива. Со временем в ступицах передних колес появились муфты, разъединяющие колеса с полуосями. В итоге исключено вращение пока ненужных деталей, это позволило несколько снизить трансмиссионные шумы и расходы топлива. Но вот конструкция муфт.Сначала их прятали под герметичным колпачком. Например, на легендарном УАЗ-469 для введения или выведения муфты из зацепления требовалось специальным ключом сделать не менее 15-ти оборотов! Это не говоря об отворачивании - заворачивании защитного колпачка, для которого тоже требовался специальный ключ.Следующим шагом в этом направлении было создание герметичных муфт - защитный колпачок уже не требовался. Да и муфту "научили" срабатывать при повороте на 120-180 градусов. Это значительно упростило дело. Но ведь для такой операции все равно необходимо выходить из машины. И вскоре появилось следующее достижение - автоматические муфты, не требующие участие водителя во включении-выключении. При выключении полного привода они отключаются сами, а вот включение...Включаются муфты не тогда, когда вы подключаете полный привод, а лишь тогда, когда задние колеса провернутся. При этом провернутся и полуоси передней оси (ведь через карданные валы они связаны с задними колесами) относительно передних же колес. И только тогда муфты сработают - обеспечат сцепление колес с полуосями и только тогда привод действительно станет полным.Надо сказать, что среди настоящих джиперов автоматические муфты считаются игрушкой и не пользуются успехом. Предпочтение отдается надежным муфтам, включаемым вручную и придающим уверенность.Итак, подключаем полный привод. Но сразу натыкаемся на проблему. Ведь подключаемый полный привод подразумевает жесткую связь между осями. А жесткая связь несет ограничения. Ее нельзя употреблять на сухих твердых дорогах. И поскольку пониженный ряд раздаточной коробки можно включать только при полном приводе, то это означает, что на сухой твердой дороге им нельзя воспользоваться.Значит использовать максимальную тягу на асфальте невозможно? С одной стороны, обмануть автомобиль невозможно, так как любой вариант подключаемого полного привода имеет "дуракоустойчивую" защиту. Это либо блокировка пониженного ряда РК - пока не включится полный привод, вы не сможете включить пониженный ряд. Либо вообще "однорычажная" система управления дополнительными возможностями трансмиссии, а сегодня на нее перешли практически все джипы. Здесь положение рычага, соответствующее режиму пониженной передачи, вообще расположено "за" режимом включения полного привода.С другой стороны, любой водитель может наплевать на все эти предостережения и врубить пониженную вместе с полным приводом на асфальте, чтобы стронуть с места тяжелый прицеп. Но это допустимо только на прямых участках дороги.Кто не верит, может провести маленький эксперимент. Поставьте свой полноприводник на ровную асфальтовую площадку и выверните руль в любую сторону до отказа. Теперь попробуйте прокатить его сначала в режиме "4х2", а затем в "4х4". Для владельцев Нив и других джипов с постоянным полным приводом задача чуть изменится - режим без блокировки и с блокировкой, последний равнозначен подключенному полному приводу. И если в режиме "4х2" или "без блокировки" (для Нивы) вы легко прокатите машину по кругу, то навряд ли у вас хватит сил протолкать ее хотя бы половину круга в варианте "полный привод" или "блокировка". Ведь трансмиссия "заворачивается", а шины проскользнуть по асфальту не могут. Ну, убедились, что предостережение о невозможности пользования полным приводом на "сухих твердых дорогах" не является голословным?К сожалению, в подключаемом полном приводе это ограничение автоматически распространяется и на пониженный ряд раздатки.Есть и еще один недостаток у подключаемого привода - значительно отличающиеся характеристики управляемости автомобиля в варианте полного привода и в "моно" варианте.

Постоянный полный привод

Этот вариант привода, впервые примененный на английских Range Rover, впоследствии перекочевавший на все вездеходы Land Rover, а затем и на внедорожники других марок, способен вызвать различные ассоциации. Ведь его часто называют "перманентным" (от английского слова "непрерывный"), что наводит на воспоминания о перманентной женской прическе или "химии", которая позволяла иметь завитушки на голове не менее, чем полгода после одной завивки.Но смысл его и его преимущества перед подключаемым полным приводом остаются неизменными. В отличии от подключаемого варианта здесь крутящий момент передается на обе оси постоянно. Циркуляцию мощности между осями предупреждает дифференциал, расположенный, как правило, в раздаточной коробке, между карданными валами. Режим жесткой связи между осями, необходимый для достижения максимального тягового усилия, обеспечивается блокировкой дифференциала.А вот и преимущества постоянного полного привода - стабильные характеристики управляемости автомобиля, возможность использования нижнего ряда РК без блокировки, а следовательно, на любых дорогах без ограничения по сцеплению.К тому же такой автомобиль всегда находится в состоянии "повышенной боевой готовности". А блокировка может использоваться, как дополнительное средство повышения проходимости в случае возникновения проблем на бездорожье. Кстати, некоторые водители используют такой прием - двигаются по бездорожью, не включая блокировку, а в случае застревания выбираются назад, включив ее. Но это спорный случай применения блокировки.В актив постоянного полного привода можно записать и возможность применения автоматической блокировки межосевого дифференциала (вязкостные муфты, дифференциалы повышенного трения). Однако автоматика - "игрушка" для недостаточно опытных водителей. Максимальная тяга на бездорожье может быть получена только принудительной блокировкой, так как любая автоматика предполагает пробуксовку колес (если пробуксовки нет, то блокировка не работает), а буксование означает потерю тяги. Проходимость и управляемость автомобиля в значительной степени зависят от характеристики самоблокирующегося дифференциала или вязкостной муфты. "Жесткая" (крутая) характеристика улучшает проходимость, ухудшая управляемость, а "мягкая" (пологая) не ухудшает управляемость, но и не улучшает проходимости.Не лишен постоянный полный привод и недостатков. Ведь такому автомобилю приходится проворачивать все карданные валы и полуоси. В итоге на асфальте его трансмиссия также шумна, как и подключаемый полный привод с включенными колесными муфтами, и также обеспечивает "полноприводную" прибавку к расходу топлива.Тем не менее постоянный полный привод обеспечивает все же больше положительных моментов, чем отрицательных, особенно для действительно внедорожных автомобилей. Доказательством тому может послужить список полноприводников, которые в течение десяти-пятнадцати лет "освоили" постоянный полный привод.Итак, первым легковым автомобилем с таким вариантом привода был Range Rover (1970 год), затем Нива (1976) и все Land Rover (1983). Далее "кран открылся" - Mercedes G 463 (1989), Toyota Land Cruiser 80 (1990), Hummer (1991) и далее Daihatsu Feroza Full Time 4WD, Grand Cherokee (трансмиссия Quadra Trac) и Toyota Fun Cruiser RAV4.Дотошный читатель заметит, что в списке не хватает еще двух автомобилей - Jeep Cherokee с вариантом трансмиссии Selec Trac и Mitsubishi Pajero с трансмиссией Super Select 4WD. Но мы позволим себе выделить эти автомобили в отдельный "класс" полноприводных трансмиссий - универсальный или комплексный, кому как нравится. К тому же, особого внимания - заслуживает (очень оригинальный, если не сказать эксклюзивный) один из вариантов полноприводной трансмиссии малышки Toyota RAV4.

"Комплексный" полный привод

Это еще что такое? - может спросить любой, мало-мальски соображающий в полноприводниках. Каюсь, сам придумал этот термин. Придумал для того, чтобы выделить два автомобиля, а точнее два варианта трансмиссий из общепринятой классификации. Так как, с одной стороны, их можно отнести и к тому, и к другому варианту полного привода. И в то же время нельзя это сделать однозначно.Итак, на Jeep Cherokee в 1987 году был впервые представлен полноприводный вариант трансмиссии с отключаемой передней осью - Selec Trac. А в 1991 году на японском Mitsubishi Pajero появилось нечто похожее - Super Select 4WD.Начнем в хронологическом порядке - с американцев. Наряду с подключаемым полным приводом Command Trac на Jeep Cherokee с 1987 года может быть установлена и трансмиссия Selec Trac. Это вроде бы почти обычный постоянный полный привод с дифференциалом между осями и возможностью его принудительной блокировки. Но есть еще и "третий" вариант - переднюю ось можно отключить. Это позволяет экономить до 5% топлива на автострадах. Непонятно почему, но американцы этот вариант трансмиссии не ставят на экспортные машины, а пользуются им только сами, внутри страны.Японцы пошли чуть дальше, они сделали почти то же самое, но слегка посложнее. Здесь тоже предусмотрена возможность движения в "моно" режиме, следующий режим - полный привод с центральным дифференциалом со встроенной вискомуфтой, и режим жесткой связи между осями. При переходе на пониженный ряд РК центральный дифференциал принудительно блокируется.Вроде бы обе схемы позволили уйти от недостатка постоянного полного привода - повышенные шум и расход топлива. Но появились недостатки подключаемого полного привода. Пониженной передачей можно пользоваться только при включенной блокировке центрального дифференциала, что не подходит для сухих твердых дорог.Да, трансмиссия стала более универсальной и предлагает больший выбор вариантов. Но, как мы уже увидели выше, бесплатных пряников не бывает. К тому же, такая трансмиссия "родила" и новую проблему - сложность выбора. Теперь надо правильно выбрать один режим из трех.

Ведь и в подключаемом, и в постоянном полном приводе на выбор водителю представляется два режима привода. Так что выбор усложнился и, соответственно, возросла вероятность ошибки.

TOYOTA FUN CRUISER RAV-4

Это маленькое "авто для активного отдыха" имеет две конструктивных особенности.Во-первых, несмотря на постоянный полный привод, очень приличную геометрию и явно внедорожную внешность этот автомобиль не имеет раздаточной коробки. И в этом явно просматривается его "уклон" в сторону автомобилей "4WD".Во-вторых, этот полноприводник выпускается с двумя вариантами трансмиссии. Первый - симметричный центральный дифференциал с возможностью принудительной блокировки, причем не рычагом, а кнопкой (электропривод). А вот второй вариант поинтересней. Здесь используется дифференциал с изменяемым распределением силового потока. Управляется дифференциал электроникой с перенастроенными "мозгами" от известной "спортсменки" Toyota Celica. А учитывают эти электронные мозги несколько факторов: скорость автомобиля, степень пробуксовки колес, угол поворота передних колес. Причем, чем больше скорость движения и чем больше повернуты передние колеса, тем больше момента передается на переднюю ось и автомобиль приобретает переднеприводный характер, что благоприятно сказывается на управляемости. При небольшой же скорости, положении передних колес "прямо" и при интенсивной пробуксовке колес одной из осей силовой поток распределяется между осями поровну, обеспечивая почти жесткую связь между ними, что позволяет обеспечить максимальную проходимость.

Итоги

Подключаемый полный привод в варианте "4х2" обеспечивает комфортабельное движение по твердым дорогам (экономично, тихо и "экономит" трансмиссию, если отключить ступицы передних колес). Его жесткий вариант "4х4" обеспечивает максимальную проходимость. Но в условиях плохих (грязных, скользких и зимних) дорог полноприводный вариант имеет явно избыточную проходимость и проблемы с управляемостью на скользких зимних дорогах. К тому же существуют проблемы с изменением характера управляемости при изменении варианта привода. Да и режим максимальной тяги на асфальте не всегда возможен.Постоянный полный привод одинаково высоко эффективен на скользких дорогах и на бездорожье. Только при постоянном полном приводе можно поручить включение блокировки автоматике, сняв эту заботу с водителя. Однако, в качестве некоторого отступления следует отметить, что замена принудительной блокировки автоматической при прочих равных условиях несколько снижает уровень предельной и потребительской проходимости вездехода (из-за необходимости пробуксовки колес для срабатывания автоматики и отсутствия информации для водителя о включении блокировки - недостаточная уверенность). К недостаткам такой схемы можно отнести необходимость постоянного проворачивания всей трансмиссии при движении по сухим твердым дорогам. Проблемы, требующие решения - повышенный шум, расход топлива.Очень похоже, что для внедорожников наиболее перспективным является вариант трансмиссии с постоянным полным приводом и в ближайшее время он еще больше потеснит подключаемый.

Взято с http://www.g-class.ru/

Jhonny Настоящий Jeepовод   Возраст: 31Сообщения: 8901Зарегистрирован: 06 янв 2009, 16:51Откуда: Усть-Илимск, Тольятти, Томск, Питер Пол: Мужской Реклама Зарегистрируйтесь и читайте форум без рекламы. Кстати, свободное рекламное место справа продается всего за 1000 рублей в месяц.

Вернуться в Матчасть

Сейчас на 4x4.tomsk.ru

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

4x4.tomsk.ru

автозапчастини до іномарок

Полноприводная трансмиссия внедорожника

Начнем с “4WD”

Известно, что первые автомобили этого направления имели подключаемый полный привод, на некоторых был даже двойной ряд коробки передач. Но развитие направления “4WD спорт” стимулировало применение полноприводных машин на твердых дорогах. При этом спортсменов явно не устраивала жесткая связь между осями, что, с одной стороны, не позволяло использовать полноприводники на асфальте. С другой стороны, дифференциальный полный привод (с дифференциалом между осями) не обеспечивал при скоростной езде надежной тяги на скользких дорогах – ведь при прохождении поворотов на высокой скорости разгруженное внутреннее переднее колесо пробуксовывало и тяга прерывалась. Все это стимулировало применение дифференциалов повышенного трения и вязкостных муфт – в первую очередь на спортивных модификациях. Они как бы перераспределяли крутящий момент на ту ось (колесо), которая находилась в условиях лучшего сцепления с дорогой. И почти мгновенно, благодаря успехам, достигнутым спортсменами и под натиском девиза “полный привод без дополнительных операционных действий водителя!”, эти достижения распространились на все направление “4WD”. Автомобили направления “4WD” целиком и полностью ушли от дополнительных рычагов трансмиссии, предоставив управление приводом автоматике.Здесь стоит отметить, что такие автомобили имеют как симметричный привод (50 процентов крутящего момента передается на переднюю ось и столько же на заднюю – например, Nissan Praiere 4WD), так и несимметричный (крутящий момент распределяется между осями неравномерно). Несимметричное распределение момента может быть как в пользу передней оси (например, Volkswagen Golf Syncro – 70% на 30), так и задней (например, Ford Scorpio 4×4 – 30% на 70).

Сегодня соотношение распределения крутящего момента между осями может не только “закладываться” на стадии конструирования. Опять спортсмены впереди, на лихом коне! Ведь именно у них получили распространение системы, позволяющие осуществлять перераспределение соотношения моментов с места водителя. Началось это с возможности “персональной” настройки привода под индивидуальные требования спортсмена. А сегодня это уже возможно на ходу с места водителя. И с успехом используется не только при изменении дорожных условий, а даже в зависимости от настроения пилота. Но это тема отдельного разговора.

А теперь перейдем к “4х4”

Различаются следующие группы полного привода: 1. Part-time 2. Part-time “on demand” (автоматизированный Part-time) 3. Full-time (в городском режиме и режиме бездорожья) 4. Selec Truc

5. Super Select 4WD

В основном, внедорожники, за очень редким исключением, имеют два варианта конструкции – подключаемый полный привод и постоянный полный привод (на рисунке – полноприводная трансмиссия внедорожника).

Полноприводная трансмиссия внедорожника

Суть ПОДКЛЮЧАЕМОГО полного привода (Part-time) в том, что трансмиссия имеет два возможных варианта работы. Первый – режим “моно”- привода, когда крутящий момент реализуется одной осью, как правило задней (исключение составляет ЛуАЗ-1302, который в “моно” режиме становится переднеприводным). Второй – режим полного привода, когда момент передается на обе оси, причем они жестко связаны между собой. При ПОСТОЯННОМ полном приводе (Full-time) крутящий момент постоянно подводится к обеим осям. Для возможности движения по дорогам с высоким коэффициентом сцепления, чтобы предупредить закручивание трансмиссии и повышенный износ шин, между осями ставят дифференциал, который называют центральным. В труднопроходимых условиях дифференциал блокируется – вводится жесткая связь между осями. Получается такая же схема, как в режиме полного привода для подключаемого варианта. Такой режим называется режимом блокировки дифференциала. Многие из систем полного привода, именующие себя системами “full-time”, в действительности являются системами “part-time”, но автоматизированными. Считается, что это хорошие системы для снега. Это низкозатратный путь получить полноприводную систему, которую производитель может называть системой “full-time”. На самом деле такие системы назваются “On demand“, что в буквальном переводе означает “По требованию”, т.е. второй мост подключается по мере необходимости. Момент необходимости определяет, естественно, автоматика, а не водитель. Такми образом, “On demand” – это системы, в которых автомобиль едет в режиме заднего привода, пока задние колеса не начинают проскальзывать. В этом случае система подключает передний мост и передает на него часть крутящего момента. Это означает, что Вы все еще имеете заднеприводный автомобиль, но после начала буксования колес система начинает Вам помогать. В большинстве случаев, слишком поздно. Есть системы, где автомобиль постоянно движется на переднем приводе, а при проскальзывании подключается задний мост. Суть от этого не меняется.

ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД

Этот вариант привода предусматривает возможность движения в двух режимах – “4х2” и “4х4”.

ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД “4х4”

ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД “4х2”

Вроде бы простая конструкция. Правда, есть одно маленькое но. Давайте присмотримся к этим двум режимам поближе. Итак, режим “моно”. Дорога твердая, полный привод ни к чему. Дополнительная ось отключена, но колеса ее при движении вращаются и поэтому крутится и весь механизм привода – полуоси, редуктор и карданный вал. Все это вызывает трение, которое выливается в неоправданный износ, шум, и повышенный расход топлива. Со временем в ступицах передних колес появились муфты, разъединяющие колеса с полуосями. В итоге исключено вращение пока ненужных деталей, это позволило несколько снизить трансмиссионные шумы и расходы топлива. Но вот конструкция муфт. Сначала их прятали под герметичным колпачком. Например, на легендарном УАЗ-469 для введения или выведения муфты из зацепления требовалось специальным ключом сделать не менее 15-ти оборотов! Это не говоря об отворачивании – заворачивании защитного колпачка, для которого тоже требовался специальный ключ. Следующим шагом в этом направлении было создание герметичных муфт – защитный колпачок уже не требовался. Да и муфту “научили” срабатывать при повороте на 120-180 градусов. Это значительно упростило дело. Но ведь для такой операции все равно необходимо выходить из машины. И вскоре появилось следующее достижение – автоматические муфты, не требующие участие водителя во включении-выключении. При выключении полного привода они отключаются сами, а вот включение…

Включаются муфты не тогда, когда вы подключаете полный привод, а лишь тогда, когда задние колеса провернутся. При этом провернутся и полуоси передней оси (ведь через карданные валы они связаны с задними колесами) относительно передних же колес. И только тогда муфты сработают – обеспечат сцепление колес с полуосями и только тогда привод действительно станет полным. Надо сказать, что среди настоящих джиперов автоматические муфты считаются игрушкой и не пользуются успехом. Предпочтение отдается надежным муфтам, включаемым вручную и придающим уверенность.

автоматические муфты

автоматические муфты

Итак, подключаем полный привод. Но сразу натыкаемся на проблему. Ведь подключаемый полный привод подразумевает жесткую связь между осями. А жесткая связь несет ограничения. Ее нельзя употреблять на сухих твердых дорогах. И поскольку пониженный ряд раздаточной коробки можно включать только при полном приводе, то это означает, что на сухой твердой дороге им нельзя воспользоваться. Значит использовать максимальную тягу на асфальте невозможно? С одной стороны, обмануть автомобиль невозможно, так как любой вариант подключаемого полного привода имеет “дуракоустойчивую” защиту. Это либо блокировка пониженного ряда РК – пока не включится полный привод, вы не сможете включить пониженный ряд. Либо вообще “однорычажная” система управления дополнительными возможностями трансмиссии, а сегодня на нее перешли практически все джипы. Здесь положение рычага, соответствующее режиму пониженной передачи, вообще расположено “за” режимом включения полного привода.

С другой стороны, любой водитель может наплевать на все эти предостережения и врубить пониженную вместе с полным приводом на асфальте, чтобы стронуть с места тяжелый прицеп. Но это допустимо только на прямых участках дороги.

Полноприводник маленький эксперимент

Кто не верит, может провести маленький эксперимент. Поставьте свой полноприводник на ровную асфальтовую площадку и выверните руль в любую сторону до отказа. Теперь попробуйте прокатить его сначала в режиме “4х2”, а затем в “4х4”. Для владельцев Нив и других джипов с постоянным полным приводом задача чуть изменится – режим без блокировки и с блокировкой, последний равнозначен подключенному полному приводу. И если в режиме “4х2” или “без блокировки” (для Нивы) вы легко прокатите машину по кругу, то навряд ли у вас хватит сил протолкать ее хотя бы половину круга в варианте “полный привод” или “блокировка”. Ведь трансмиссия “заворачивается”, а шины проскользнуть по асфальту не могут. Ну, убедились, что предостережение о невозможности пользования полным приводом на “сухих твердых дорогах” не является голословным? К сожалению, в подключаемом полном приводе это ограничение автоматически распространяется и на пониженный ряд раздатки. Есть и еще один недостаток у подключаемого привода – значительно отличающиеся характеристики управляемости автомобиля в варианте полного привода и в “моно” варианте.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД

Этот вариант привода, впервые примененный на английских Range Rover, впоследствии перекочевавший на все вездеходы Land Rover, а затем и на внедорожники других марок, способен вызвать различные ассоциации. Ведь его часто называют “перманентным” (от английского слова “непрерывный”). Но смысл его и его преимущества перед подключаемым полным приводом остаются неизменными. В отличии от подключаемого варианта здесь крутящий момент передается на обе оси постоянно. Циркуляцию мощности между осями предупреждает дифференциал, расположенный, как правило, в раздаточной коробке, между карданными валами. Режим жесткой связи между осями, необходимый для достижения максимального тягового усилия, обеспечивается блокировкой дифференциала. А вот и преимущества постоянного полного привода – стабильные характеристики управляемости автомобиля, возможность использования нижнего ряда РК без блокировки, а следовательно, на любых дорогах без ограничения по сцеплению. К тому же такой автомобиль всегда находится в состоянии “повышенной боевой готовности”. А блокировка может использоваться, как дополнительное средство повышения проходимости в случае возникновения проблем на бездорожье. Кстати, некоторые водители используют такой прием – двигаются по бездорожью, не включая блокировку, а в случае застревания выбираются назад, включив ее. Но это спорный случай применения блокировки. В актив постоянного полного привода можно записать и возможность применения автоматической блокировки межосевого дифференциала (вязкостные муфты, дифференциалы повышенного трения). Однако автоматика – “игрушка” для недостаточно опытных водителей. Максимальная тяга на бездорожье может быть получена только принудительной блокировкой, так как любая автоматика предполагает пробуксовку колес (если пробуксовки нет, то блокировка не работает), а буксование означает потерю тяги. Проходимость и управляемость автомобиля в значительной степени зависят от характеристики самоблокирующегося дифференциала или вязкостной муфты. “Жесткая” (крутая) характеристика улучшает проходимость, ухудшая управляемость, а “мягкая” (пологая) не ухудшает управляемость, но и не улучшает проходимости. Не лишен постоянный полный привод и недостатков. Ведь такому автомобилю приходится проворачивать все карданные валы и полуоси. В итоге на асфальте его трансмиссия также шумна, как и подключаемый полный привод с включенными колесными муфтами, и также обеспечивает “полноприводную” прибавку к расходу топлива. Тем не менее, постоянный полный привод обеспечивает все же больше положительных моментов, чем отрицательных, особенно для действительно внедорожных автомобилей. Доказательством тому может послужить список полноприводников, которые в течение десяти-пятнадцати лет “освоили” постоянный полный привод. Итак, первым легковым автомобилем с таким вариантом привода был Range Rover (1970 год), затем Нива (1976) и все Land Rover (1983). Далее “кран открылся” – Mercedes G 463 (1989), Toyota Land Cruiser 80 (1990), Hummer (1991) и далее Daihatsu Feroza Full Time 4WD, Grand Cherokee (трансмиссия Quadra Trac) и Toyota Fun Cruiser RAV4.

Дотошный читатель заметит, что в списке не хватает еще двух автомобилей – Jeep Cherokee с вариантом трансмиссии Selec Trac и Mitsubishi Pajero с трансмиссией Super Select 4WD. Но мы позволим себе выделить эти автомобили в отдельный “класс” полноприводных трансмиссий – универсальный или комплексный, кому как нравится. К тому же, особого внимания – заслуживает (очень оригинальный, если не сказать эксклюзивный) один из вариантов полноприводной трансмиссии малышки Toyota RAV4.

“КОМПЛЕКСНЫЙ” ПОЛНЫЙ ПРИВОД

Это еще что такое? – может спросить любой, мало-мальски соображающий в полноприводниках. Каюсь, сам придумал этот термин. Придумал для того, чтобы выделить два автомобиля, а точнее два варианта трансмиссий из общепринятой классификации. Так как, с одной стороны, их можно отнести и к тому, и к другому варианту полного привода. И в то же время нельзя это сделать однозначно. Итак, на Jeep Cherokee в 1987 году был впервые представлен полноприводный вариант трансмиссии с отключаемой передней осью – Selec Trac. А в 1991 году на японском Mitsubishi Pajero появилось нечто похожее – Super Select 4WD. Начнем в хронологическом порядке – с американцев. Наряду с подключаемым полным приводом Command Trac на Jeep Cherokee с 1987 года может быть установлена и трансмиссия Selec Trac. Это вроде бы почти обычный постоянный полный привод с дифференциалом между осями и возможностью его принудительной блокировки. Но есть еще и “третий” вариант – переднюю ось можно отключить. Это позволяет экономить до 5% топлива на автострадах. Непонятно почему, но американцы этот вариант трансмиссии не ставят на экспортные машины, а пользуются им только сами, внутри страны. Японцы пошли чуть дальше, они сделали почти то же самое, но слегка посложнее. Здесь тоже предусмотрена возможность движения в “моно” режиме, следующий режим – полный привод с центральным дифференциалом со встроенной вискомуфтой, и режим жесткой связи между осями. При переходе на пониженный ряд РК центральный дифференциал принудительно блокируется. Вроде бы обе схемы позволили уйти от недостатка постоянного полного привода – повышенные шум и расход топлива. Но появились недостатки подключаемого полного привода. Пониженной передачей можно пользоваться только при включенной блокировке центрального дифференциала, что не подходит для сухих твердых дорог.

Да, трансмиссия стала более универсальной и предлагает больший выбор вариантов. Но, как мы уже увидели выше, бесплатных пряников не бывает. К тому же, такая трансмиссия “родила” и новую проблему – сложность выбора. Теперь надо правильно выбрать один режим из трех.

трансмиссия

трансмиссия

трансмиссия

Ведь и в подключаемом, и в постоянном полном приводе на выбор водителю представляется два режима привода. Так что выбор усложнился и, соответственно, возросла вероятность ошибки.

TOYOTA FUN CRUISER RAV-4

Это маленькое “авто для активного отдыха” имеет две конструктивных особенности. Во-первых, несмотря на постоянный полный привод, очень приличную геометрию и явно внедорожную внешность этот автомобиль не имеет раздаточной коробки. И в этом явно просматривается его “уклон” в сторону автомобилей “4WD”.

Во-вторых, этот полноприводник выпускается с двумя вариантами трансмиссии. Первый – симметричный центральный дифференциал с возможностью принудительной блокировки, причем не рычагом, а кнопкой(электропривод). А вот второй вариант поинтересней. Здесь используется дифференциал с изменяемым распределением силового потока. Управляется дифференциал электроникой с перенастроенными “мозгами” от известной “спортсменки” Toyota Celica. А учитывают эти электронные мозги несколько факторов: скорость автомобиля, степень пробуксовки колес, угол поворота передних колес. Причем, чем больше скорость движения и чем больше повернуты передние колеса, тем больше момента передается на переднюю ось и автомобиль приобретает переднеприводный характер, что благоприятно сказывается на управляемости. При небольшой же скорости, положении передних колес “прямо” и при интенсивной пробуксовке колес одной из осей силовой поток распределяется между осями поровну, обеспечивая почти жесткую связь между ними, что позволяет обеспечить максимальную проходимость.

ИТОГИ

Подключаемый полный привод в варианте “4х2” обеспечивает комфортабельное движение по твердым дорогам (экономично, тихо и “экономит” трансмиссию, если отключить ступицы передних колес). Его жесткий вариант “4х4” обеспечивает максимальную проходимость. Но в условиях плохих (грязных, скользких и зимних) дорог полноприводный вариант имеет явно избыточную проходимость и проблемы с управляемостью на скользких зимних дорогах. К тому же существуют проблемы с изменением характера управляемости при изменении варианта привода. Да и режим максимальной тяги на асфальте не всегда возможен. Постоянный полный привод одинаково высоко эффективен на скользких дорогах и на бездорожье. Только при постоянном полном приводе можно поручить включение блокировки автоматике, сняв эту заботу с водителя. Однако, в качестве некоторого отступления следует отметить, что замена принудительной блокировки автоматической при прочих равных условиях несколько снижает уровень предельной и потребительской проходимости вездехода (из-за необходимости пробуксовки колес для срабатывания автоматики и отсутствия информации для водителя о включении блокировки – недостаточная уверенность). К недостаткам такой схемы можно отнести необходимость постоянного проворачивания всей трансмиссии при движении по сухим твердым дорогам. Проблемы, требующие решения – повышенный шум, расход топлива.

Очень похоже, что для внедорожников наиболее перспективным является вариант трансмиссии с постоянным полным приводом и в ближайшее время он еще больше потеснит подключаемый.

Как работает полный привод

Схемы полноприводных трансмиссий

Производители называют полноприводные версии своих автомобилей различными способами, но фактически используется одна из следующих схем: Part-time 4wd – другими словами – полный привод временного использования. У автомобилей с (только) part-time 4wd отсутствует межосевой дифференциал, который позволил бы карданным валам вращаться с разными скоростями. А при повороте автомобиля передние колеса проходят больший путь, чем задние, и, при включенном полном приводе, в трансмиссии возникают напряжения, которые могут ослабиться только за счет проскальзывания колес. Поэтому, использование такого полного привода ограничено участками с очень низким коэффициентом сцепления (грязь, снег, лед, песок). На дороге с сухим твердым покрытием колесам очень тяжело провернуться, сильно изнашиваются шины, в трансмиссии возникает сильное напряжение, что может привести к ее серъезной поломке. Для движения в нормальных дорожных условиях на автомобилях с part-time 4wd один из мостов, как правило передний, сделан отключаемым. В этом случае тяга от двигателя передается только на задний мост. Внимание! “Part-time 4wd” на Jeep Cherokee с трансмиссией SelecTrac означает блокировку межосевого дифференциала. Типтрансмиссии SelecTrac – Selectable 4wd.

Full Time 4wd – ( Permanent 4wd, Permanently engaged 4wd). Система, в которой усилие от двигателя передается на все колеса постоянно. Такая трансмиссия оснащена межосевым дифференциалом, что позволяет автомобилю двигаться в режиме полного привода как по дорогам, так и на бездорожье. Для тяжелых дорожных условий межосевой дифференциал может быть заблокирован. В этом случае работа полного привода становится аналогичена Part-Time 4wd, т.е. жесткое, равномерное распределение тяги между мостами. В некоторых системах блокировка межосевого дифференциала включается водителем, в других же межосевой дифференциал блокируется автоматически при пробуксовке колес. Для этого может использоваться, например, дифференциал Торсен, вискомуфта, многодисковое сцепление и пр.

В последние годы получила применение электронная система контроля тягового усилия на всех четырех колесах, призванная заменить механическую блокировку дифференциалов – система подтормаживает буксующие колеса, тем самым перераспределяя тяговое усилие на колеса, имеющие лучшее сцепление с дорогой (Mercedes ML, BMW X5, Land Rover Discovery II). Однако, при движении по серьезному бездорожью, такая электронная система не эффективна.

Automatic 4wd – (On-demand 4wd) В такой системе в нормальных дорожных условиях ведущим является только один мост. Система подключает полный привод, как правило, при пробуксовке колес. Для этого может использоваться вискомуфта, самоблокирующаяся при появлении разницы в скоростях вращения переднего и заднего моста, или многодисковое сцепление с электронным управлением, получающее информацию о пробуксовке от датчиков ABS и улавливающее малейшую разницу в скоростях вращения переднего и заднего мостов. Некоторые продвинутые системы способны с помощью различных датчиков (ускорения, степени нажатия акселератора и пр.) определять необходимость полного привода и до пробуксовки.

Selectable 4wd – В другую категорию можно выделить автомобили Mitsubishi Pajero (трансмиссия Super Select 4wd) и Jeep Grand Cherookee (трансмиссия SelecTrac) с их селективной трансмиссией, которую можно назвать системой постоянного полного привода с возможностью отключения переднего моста. В Pajero, например, можно выбрать один из следующих режимов: 2wd, 4wd с автоматическим распределением тяги между мостами (Full Time 4wd), 4wd с жестко заблокированным дифференциалом (Part Time 4wd) и пониженная передача (Low Range Part Time 4wd). В чем же различие между терминами 4WD и AWD? Автопроизводители не всегда следуют каким-то определенным правилам, но во многих случаях все же можно дать определение этим терминам. Аббревиатура 4WD как правило относится к автомобилям повышенной проходимости, имеющим понижающий ряд трансмиссии (low range). AWD чаще всего применяется на полноприводных легковых автомобилях, которые в большинстве случаев не имеют понижающей передачи и часто являются моноприводными в нормальных дорожных условиях (Automatic 4wd).

Различия в системах полного привода

Секрет полного привода

Секрет полного привода

Есть один «секрет» у «4WD» автомобилей, и если Вы не очень искушенный человек, достаточно легко впасть в заблуждение. Большинство собирающихся купить полноприводный автомобиль не знают, что: почти все «полноприводные» автомобили, которые Вы видите на улицах, на самом деле вовсе не являются полноприводными. Конечно, продавцы говорят, что продаваемый ими автомобиль — полноприводный, покупатели им верят, покупают эти автомобили, свято веря, что купили полноприводный автомобиль. Однако, большинство из этих автомобилей имеют непостоянный привод на все колеса, так называемый «part-time» полный привод, что означает, что передвигаясь по городу, Вы ДОЛЖНЫ иметь включенный привод только задних колес. Буквальный перевод термина «part-time» означает — «частичное время», то есть передается смысл, что полный привод можно включать только кратковременно (!!!), на скользкой, мокрой поверхности. Иначе Вы повредите всю трансмиссию. Все это по причине отсутствия в таких системах межосевого дифференциала. Есть некоторые исключения. Land Rover / Range Rover вместе с Toyota Land Cruisers имеют хорошую, блокируемую систему полного привода «full-time». Буквальный перевод термина «full-time» означает — «полное время», то есть передается смысл, что полный привод можно держать включенным постоянно, т.е. без ограничений. Многие из систем полного привода, именующие себя системами «full-time», в действительности являются системами «part-time», но автоматизированными. Однако, многие, купившие себе подобные полноприводные автомобили, не понимают, что если они не выезжают на бездорожье, а ездят по асфальту, они имеют, на самом деле, простой заднеприводный автомобиль, имеющий к тому же (ввиду особенностей конструкции внедорожников) более худшие характеристики управляемости, тормозные качества, более высокий расход топлива и меньший уровень безопасности. Платя за все это гораздо большие деньги! Глупо, не правда ли?

Системы полного привода

Все системы полного привода можно разбить на следующие категории:

Группа 1: Part Time

Нижеперечисленные автомобили используют систему «part-time», в которой передний мост ДОЛЖЕН быть отключен, если Вы передвигаетесь по дороге с твердым покрытием. Полноприводники с такими системами получаются более дешевыми, на бездорожье такие системы работают достаточно хорошо, но если Вы в действительности не собираетесь на бездорожье, то покупать внедорожник с такой системой — это пустая трата денег, потому взамен Вы получаете большеразмерный, пожирающий топливо заднеприводный универсал.

Группа 2: On demand — автоматизированный Part Time

On demand — это системы, в которых автомобиль едет в режиме заднего привода, пока задние колеса не начинают проскальзывать. В этом случае система подключает передний мост и передает на него часть крутящего момента. Это означает, что Вы все еще имеете заднеприводный автомобиль, но после начала буксования колес система начинает Вам помогать. В большинстве случаев, слишком поздно. Есть системы, где автомобиль постоянно движется на переднем приводе, а при проскальзывании подключается задний мост. Суть от этого не меняется. Считается, что это хорошие системы для снега. Это низкозатратный путь получить полноприводную систему, которую производитель может называть системой «full-time». На самом деле такие системы назваются «On demand», что в буквальном переводе означает «По требованию», т.е. второй мост подключается по мере необходимости. Момент необходимости определяет, естественно, автоматика, а не водитель.

Группа 3: Городской Full Time

Следующие автомобили имеют межосевой дифференциал и работают все время в действительно полноприводном режиме, давая Вам полноприводные возможности в городском режиме. Но — конструкция соединения между передним и задним мостом позволяет им проскальзывать относительно друг друга (отсутствует блокировка межосевого дифференциала), что в общем-то хорошо для городского режима, но не идеально для бездорожья. Те, кто не собирается выбираться на бездорожье, наличие этого недостатка не должно беспокоить. Такие системы для них — наилучший вариант.

Группа 4: Full Time, на дороге и вне дорог

Нижеперечисленные автомобили имеют настоящую систему «full-time» и, что не менее важно, блокировку межосевого дифференциала, что означает, что эти автомобили ДЕЙСТВИТЕЛЬНО сконструированы для работы в режиме постоянного полного привода на дорогах с твердым покрытием и имеют также отличные внедорожные качества. Это самый идеальный набор, он может быть выполнен конструктивно разными путями, хуже или лучше. К несчастью, и дороже.

Первая из 4-х групп хороша для использования на бездорожье, но полностью бесполезна на шоссе. Вторая группа хороша для использования на снегу, но в остальном не так хороша, как должно быть. Третья группа хороша для шоссе, города и плоховата на бездорожье. Четвертая группа может все. Конечно, она и более дорогая тоже. Конечно, время не стоит на месте и списки автомобилей в группах могут быть неполными, но они показывают, как неискушенный покупатель может быть одурачен. Хуже всего, что продавцы внедорожников зачастую тоже не имеет понятия об этих различиях. Пойдите к дилеру автомобилей Jeep, и продавец включит на автомобиле Wrangler передний мост и пониженную передачу и начнет выписывать «восьмерку» по площадке. Шины визжат, стучат карданные валы и т. д. Мне жаль будущего владельца этого автомобиля.

Большинство из продаваемых внедорожников — это автомобили первой группы и, если Вы не будете ездить по бездорожью, то Вы купили дорогой, тяжелый, пожирающий топливо, заднеприводный «универсал». Любой полноприводный легковой автомобиль Subaru или Volvo был бы намного лучшим выбором для большинства покупателей, дающим экономию топлива и более комфортную езду.

Предостережения и опасности

Предостережения и опасности

Возьмем, например автомобиль Chevy. Он имеет систему «part-time», и, когда передний мост подключен, передние и задние колеса должны вращаться с одинаковой скоростью. Это означает, что когда Вы поворачиваете, колеса начинают проскальзывать. Это не очень заметно на поворотах большого радиуса, но на крутых поворотах передние колеса начинают проскальзывать, и Вы можете просто «улететь» с дороги. Это также заметно на рыхлом песке. С другой стороны, хорошая система «full-time» позволяет колесам вращаться с разными скоростями (из-за наличия межосевого дифференциала). Еще одна опасность. Извините за банальность, но если Ваша жена в ее новеньком Isuzu Rodeo с системой «part-time» включит передний мост, думая, что это ей поможет во время дождя, она может попасть в серьезную аварию.

джерело: http://rikauto.com.ua

autozona.te.ua

Езда на полном приводе - основные системы и типы

Полный привод… как много смешано и намешано в этом термине. Несмотря кажущуюся простоту – механическую трансмиссию, которая передает тягу двигателя на все колеса, – эта система автомобиля как никакая другая вызывает массу непонимания, заблуждения и напрасных ожиданий. Мы попробуем рассказать об основных системах и типах полноприводных трансмиссий, которые широко используются в современных внедорожниках, кроссоверах, «паркетниках».

Арсенал «проходимцев»

Изначально полный привод был прерогативой внедорожников, которые значительную часть времени использовались для передвижения по бездорожью. Суровым условиям – суровый полный привод! С жестко подключаемыми осями без центрального дифференциала. Внедорожники приходилось лишать этого элемента трансмиссии в силу его нехорошей особенности: планетарный механизм дифференциала стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче, то есть на буксующее колесо. Поэтому при его наличии полноприводный внедорожник рискует быть обездвиженным, если сцепление с поверхностью потеряет хотя бы одно колесо. Жесткое подключение осей уменьшает вдвое вероятность застрять: такая опасность сохраняется, если на скользкой поверхности окажутся два колеса разных осей.

Интересный факт

Армейский Hummer h2 оснащен межосевыми дифференциалами Torsen. Этот тип дифференциала частично блокируется и передает (в данном случае) на колесо с лучшим сцеплением в разы больший момент, чем на колесо, которое начало терять сцепление с поверхностью. На случай, если одно из колес Hummer оказалось в воздухе (вывесилось) и автомобиль не может тронуться, инструкция по эксплуатации советует: «Нажмите на педаль тормоза». Если не отпускать газ, осевой Torsen перенаправит в пять раз больше момента на опирающееся на землю колесо (преодолевая силу хватки тормозов и тяжесть автомобиля), чем на вывешенное и прикушенное тормозами.

Здесь мы подходим к важному умозаключению: полный привод не такой уж и полный. На внедорожники приходится устанавливать как минимум два дифференциала – на каждой оси. Причина того – хорошая особенность дифференциала в поворотах сохранять разность скорости вращения соосных колес. В этом случае внедорожник сохраняет нормальную управляемость, так как колеса, имея разную скорость вращения, не стремятся пройти один и тот же путь в повороте. Однако из-за дифференциалов на осях полноприводный автомобиль (при условии жесткого подключения осей) в лучшем случае является двухприводным: момент гарантированно получают по одному колесу на каждой оси. Дабы стать истинным полноприводником, автомобиль может быть оснащен блокировками или самоблокирующимися межколесными дифференциалами.

Тип полного привода без центрального дифференциала называют part-time, то есть в буквальном переводе – «частичного использования». Езда по твердой поверхности с обеими жестко подключенными осями губительна для трансмиссии. Поэтому для движения по асфальту одна, как правило, передняя ось отключается. Количество новых автомобилей с таким типом привода неуклонно стремится к нулю.

Одним из этапов перехода от частичного к постоянному полному приводу была вискомуфта. Ее устанавливали вместо центрального дифференциала. Вискомуфта позволяет сохранять разные угловые скорости колес в поворотах, но при большой разнице в скорости вращения (при пробуксвоке), муфта жестко блокируется за счет нагрева и затвердевания силиконовой жидкости, содержащейся в ней. Этот узел не нуждается в электронике, срабатывает мягко, но не слишком быстро и при потере герметичности (при блокировке давление в корпусе сильно повышается) выходит из строя и не подлежит ремонту. На сегодняшний день можно встретить на моделях Subaru с МКПП, где она применяется для блокировки свободного центрального дифференциала.

Обладателями привода «part-time» на сегодняшний день остаются некоторые пикапы. Они же сохранили классическую рамную конструкцию и нередко имеют блокировки задних дифференциалов.

Для стильных горожан

Среди современных полноразмерных полноприводных автомобилей наиболее популярен тип привода full time: полный привод благодаря наличию центрального дифференциала задействован постоянно. Ездить по асфальту можно без опаски загубить трансмиссию, но возможности покорения бездорожья весьма ограничены.

Чтобы немного повысить шансы автомобиля при движению по зыбкому грунту, производители наделяют такие автомобили самоблокирующимся дифференциалом Torsen, устанавливаемым между осями, в раздаточной коробке. Этот дифференциал обладает возможностью частично блокироваться, перенаправляя до пяти раз больший крутящий момент на ось с уверенным сцеплением с поверхностью, но лишь при условии, что другая ось начала (а не потеряла) терять сцепление. Существуют виды данного дифференциала, позволяющие распределять момент между осями несимметрично (60:40) при нормальном движении, но при этом степень блокировки несколько ниже.

Что нужно обязательно знать водителю автомобиля с дифференциалом Torsen? Пока машина находится в движении, этот механизм функционирует как обычный открытый дифференциал. Когда начинается пробуксовка, например, одного колеса задней оси, дифференциал Torsen направит большую часть момента на переднюю ось. Там о моменте позаботится обычный свободный дифференциал и передаст его на одно колесо, которое вращается легче всего. Вы уже понимаете, к чему может привести данный алгоритм работы? Шансы застрять на бездорожье у автомобиля с центральным дифференциалом Torsen очень велики. Если автомобиль будет обездвижен, Torsen не будет блокироваться и толку от него не будет.

Вообще дифференциал Torsen предназначен для движения по дорогам: в таких условиях он значительно повышает сцепление и борется с пробуксовками колеса. Поэтому часто он встречается в мощных спортивных автомобилях с полным приводом.

Чтобы повысить пригодность дифференциала Torsen для движения по бездорожью, производители внедорожников оснащают его принудительной блокировкой, а также оснащают блокировкой задний и даже передний дифференциалы. Также современным внедорожниками и автомобилям, предназначенным преимущественно для городского обитания, помогает система ESP, притормаживающая буксующие колеса.

Уникальным обладателем постоянного полного привода является Suzuki Grand Vitara последнего поколения. В этом автомобиле три дифференциала, центральный снабжен принудительной блокировкой. Также в раздаточной коробке Grand Vitara сохранена понижающая передача: с таким арсеналом Suzuki вольготно чувствует себя на бездорожье, в отличие от других среднеразмерных кроссоверов.

Постоянный полный привод: три дифференциала, никаких электронных муфт.

 Существует несколько разновидностей дифференциала Torsen, отличающихся чувствительностью к потере сцепления, степенью блокировки и распределения усилия между приводными валами 

«Гибридный» полный привод

Третья разновидность полного привода называется on demand, что переводится как «по требованию». В данном случае до поры до времени автомобиль большую часть времени является моноприводным. Подключение и отключение незадействованной оси выполняется автоматически посредством многодисковых фрикционных муфт. Управление муфты может быть электронным, электронногидравлическим (наиболее популярные и быстродействующие на сегодняшний день версии) или гидравлическим (постепенно изживают себя). Часто в автомобилях с электронноуправляемыми муфтами предусмотрена возможность их блокировки. Муфты устанавливают либо на раздатке (в этом случае, как правило, ведущей является передняя ось) либо встраивают в задний дифференциал соосно карданному валу для подключения задней оси.

Полный привод такого типа применяется на большинстве компактных и ряде полноразмерных кроссоверов. В наиболее продвинутых системах, встречающихся на дорогих кроссоверах со спортивным уклоном, команда на полную или частичную блокировку муфты подается от компьютера, который считывает данные о скорости вращения колес и угле поворота руля. В такой продвинутой системе полный привод подключается заранее, не дожидаясь пробуксовки ведущей оси. В данном случае автоматически подключаемый полный привод служит не для повышения проходимости, а для улучшения цепкости и маневренности автомобиля. Крутящий момент динамический распределяется между осями и в зависимости от обстановки, автомобиль может быть в значительной степени заднеприводным, так и переднеприводным. Такое колебание характера привода происходит незаметно и положительно влияет на управляемость автомобиля.

Дело обстоит несколько хуже, если система подключаемого полного привода подключает «запасную» ось только при пробуксовке основной. Этим страдает большинство компактных городских кроссоверов. На скользкой поверхности такие автомобили постоянно мечутся от монопривода к полному. К слову, при такой нерешительности, объехать препятствие на шоссейной скорости будет непросто, да и в скользком повороте при подключении задней оси кроссовер может обозначить легкий занос. Таким автомобилям система стабилизации нужна обязательно.

И на бездорожье с ними не все однозначно. Если в автомобиле есть возможность принудительной блокировки муфты, лучше ею воспользоваться, только начав съезжать на бездорожье. Если муфта может срабатывать только по велению электроники или при срабатывании гидропривода, то у кроссовера больше шансов встать даже при односекундной пробуксовке ведущей оси. Кстати, долговременное барахтанье в грязи или снегу может вызывать перегрев муфты, после чего электроника на время запрещает ее блокировку.

Если кроссовер с автоматическим полным приводом оснащен ручной КП, то езда в грязи «внатяг» или попытка тронутся с места во внедорожной ловушке становится неприятным и сложным мероприятием. Дело в том, что при пробуксовке ведущей оси сцепление КП не сможет смягчить момент мгновенного нарастания нагрузки на двигатель при срабатывании муфты. Если ведущие колеса пробуксовали, и автомобиль не тронулся, то скорее всего сиюсекундное подключение второй оси приведет к заглушению мотора. Как хорошее исключение из правил, для решения этой проблемы Subaru до сих пор оснащает свои модели с МКП вискомуфтой, которая смягчает момент блокировки дифференциала словно гидротрансформатор «автомата». И наоборот, «автоматы» Subaru работают в паре с фрикционной муфтой.

Автоматический тип полного привода всецело полагается на систему ESP, которая благодаря возможности по отдельности подтормаживать буксующие колеса, имитирует блокировку межколесных дифференциалов. На практике, эффективность данного метода довольно сомнительна, особенно если автомобиль начал закапываться.

Автоматический полный привод нового Kia Sportage называется Dynamax и по заверениям разработчиков может заблаговременно подключать заднюю ось. В его основе – многодисковая муфта с электрогидравлическим управлением, которая при нормальных условиях оставляет кроссовер переднеприводным

 Классическая схема недорого полноприводного кроссовера: постоянный передний привод посредством многодисковой муфты превращается в полный и обратно 

 Haldex – первая ласточка среди электрогидравлических фрикционных муфт, задействовавших заднюю ось. 

На полноприводных BMW установлена раздатка с пакетом фрикционов с оригинальным сервоприводом их сжатия для передачи момента на передние колеса. На задние колеса может передаваться до 100% момента,на передние – не больше 50% при полном замыкании фрикционов

Итог

Как видно, автопроизводители подсовывают нам различные системы полного привода. Большую часть таких трансмиссий впору называть атрофированными. Но не стоит винить автопроизводителей в маркетинговом обмане: вспомните, как часто вы направляли свой автомобиль прочь от дорог на поиски грязевых ванн. Бывает пару раз в год? Значит, тяжелая трансмиссия с полным пакетом блокировок вам ни к чему. Поэтому нам предлагают полный привод для асфальта, который помогает легко тронуться и безопасно двигаться по скользкой дороге. К тому же, облегченный полный привод не губит комфорт и сохраняет приемлемой цену автомобиля.

Евгений Дуда

www.prospinning.ru

Смотрите также