Меню Закрыть

Типы полного привода: Типы приводов и систем полного привода: конструктивные особенности, преимущества и недостатки каждого типа

Содержание

5 видов полного привода, на которых ездят наши авто

Для многих четыре ведущих колеса острая необходимость — для частых поездок на дачу по разбитой грунтовке или откровенного бездорожья лучше трансмиссии не придумать. Но есть и те, для кого полный привод — лишь дополнение ко всем остальным достоинствам автомобиля. С ростом популярности кроссоверов полный привод разделился на два лагеря. В одном грубая механика, в другом — хитроумная электроника, которой достаточно тем, кто специально не съезжает с асфальта. Что же выбрать?

Системы Part Time AWD

Самое начало истории, с которой началось наступление полного привода на автомобильный мир. В большинстве ситуаций машина, оборудованная такой трансмиссией, ведет себя как моноприводное авто. У больших внедорожников основным обычно является задний мост, а передок подключается вручную по мере надобности. На заре автомобилистроения водитель должен был сам выйти из авто и провернуть переключатели на ступицах для включения переднего моста.

Теперь же можно орудовать рычагом из салона или кнопками-переключателями в особо продвинутых версиях. Простота и неприхотливость данной трансмиссии заключается в почти полном отсутствии электроники, но есть и минусы. При включении полного привода колеса обоих мостов крутятся с одинаковой скоростью из-за отсутствия межосевого дифференциала. Поэтому на чистом и сухом асфальте использовать полный привод нельзя — колеса будут прокручиваться в поворотах и создавать избыточную нагрузку на трансмиссиию.

Системы On Demand

Добавьте к описанной выше системе немного электроники и получите трансмиссию, которую автопроизводитель, немного лукавя, может иногда называть постоянным полным приводом. Все дело в том, что за подключение дополнительного моста отвечает электроника, распознающая, когда основные ведущие колеса начинают пробуксовывать. Такая схема характерна для множества паркетников, а подключаемым может быть как передний мост, так и задний. Система также лишена межосевого дифференциала и подключает полный привод только при пробуксовке — это позволяет экономить топливо и сохранять, например, предсказуемые переднеприводные повадки авто или напротив спортивные манеры заднего привода. Минус лишь в том, что водитель сам не может выбирать, когда включить полный привод, что совершенно бесполезно на бездорожье. Кроме того, резкое подключение дополнительного моста при заносе может не помочь его избежать, а напротив усилить скольжение.

Full Time AWD для города

Такую трансмиссию выбирают разработчики больших кроссоверов и джипов, которым не нужно преодолевать серьезное бездорожье. Межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между осями здесь уже присутствует, но вот его блокировки все же нет. Поэтому относительно друг друга колеса переднего и заднего мостов могут вращаться с разной скоростью. Система сама выбирает, на какой мост подать больше момента, но жестко заблокировать распределение в пропорции 50:50 не получится. Это значит, что машина практически всегда будет передвигаться на полном приводе, но момент на каждом колесе каждую минуту будет разным. То есть, на серьезном бездорожье вы не сможете заставить машину «грести» всеми колесами с одинаковой скоростью одновременно. Хотя подобные навыки электроники вряд ли понадобятся большинству покупателей кроссоверов, которые в жизни не видели дороги хуже разбитой грунтовки на пути к даче.

Настоящий честный Full Time

Технологии двигаются по пути усложнения конструкций, и в эту систему инженеры наконец-то добавили возможность блокировки межосевого дифференциала. Это значит, что автомобиль может не только в любых ситуациях передвигаться на полном приводе, но и у его владельца есть возможность жестко ограничить распределение крутящего момента. Для городских дорог это качество полного привода абсолютно не нужно, но вот на скользком покрытии только такая система способна вытащить ваш внедорожник из плена. Например, это может быть глубокая грязь или снежная каша, когда автомобиль постоянно буксует и пытается поймать сцепление. Электроника бы в такой момент перекидывала бы момент с буксующего колеса на то, что лучше стоит на дороге. Этого бы было явно недостаточно, чтобы помочь машине выбраться из ловушки — в таком случае блокировка дифференциала единственная возможность заставить авто буксовать всеми колесами до последнего.

Гибридный полный привод

Самый передовой, но не самый лучший тип трансмиссии появился из-за распространения электрических двигателей, устанавливающихся в помощь обычному ДВС. Обычно в таких авто бензиновый мотор вращает передние колеса, а за подключение задней оси отвечает электромотор. В такой ситуации машине совершенно не нужно иметь дифференциал или вообще какую бы то ни было механическую связь между передними и задними колесами. В итоге, получается система, которая лишь помогает основным ведущим колесам при пробуксовке, как в случае с трансмиссией Part Time. Однако на постоянную работу такой полный привод не рассчитан — это будет быстро сажать аккумулятор электромотора и расходовать дополнительное топливо на его зарядку. Для городского кроссовера вполне неплохой вариант, но для серьезного бездорожья не подходит, так как никакая электроника не заменит простую механику, когда машина до последнего будет грести всеми четырьмя колесами.

Самый полный привод — ДРАЙВ

Этот материал мы задумывали как типичный «ликбез» из серии «Всё, что вы хотели знать о полном приводе, но не знали, у кого спросить». Чем дифференциальный привод отличается от подключаемого с помощью вискомуфт или агрегатов типа Haldex, для чего нужны самоблокирующиеся дифференциалы… Но чем больше мы изучали историческую сторону вопроса, тем больше удивлялись. Оказывается, первый легковой автомобиль с постоянным полным приводом был сделан в Голландии ещё сто лет назад! А в 1935 году, например, полноприводный американский гоночный автомобиль чуть было не спас человечество от Второй мировой войны…

Зачем легковому автомобилю полный привод? Сейчас, в начале XXI века, этот вопрос кажется риторическим. Конечно же, для лучшей реализации тяговых сил двигателя. Для того чтобы колёса при разгоне на скользком покрытии как можно меньше буксовали вхолостую. Четыре ведущих колеса лучше, чем два! Но человечество долго постигало эту азбучную истину. Спросите любого автознатока — и он вам ответит, что эра полного привода на массовых легковых автомобилях началась только в 1980-м с появлением Audi Quattro. Назовёт он и редких предшественников — например, английский суперкар Jensen FF 1966 года и Subaru Leone 4WD 1972 года. Впрочем, настоящий знаток тут же оговорится: первые полноприводные автомобили Subaru не имели постоянного полного привода — он был подключаемым. А это, как говорят в Одессе, две большие разницы.

Паллиатив

Подключаемый привод на одну из пар колёс — решение на легковых автомобилях паллиативное. Такую трансмиссию в англоязычном мире часто называют Part-Time 4WD, «временный полный привод», и пришла она из мира внедорожников и грузовой техники повышенной проходимости. Такой автомобиль, у которого одна из осей постоянно ведущая, а другая жёстко подключается в случае необходимости, способен проявить свои полноприводные качества только на время преодоления бездорожья. А для движения по дорогам с твёрдым покрытием жёсткий полный привод приходится отключать. Почему? Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колёса проходят больший путь, двигаясь по дугам большего радиуса, а значит, и вращаются быстрее задних. Причём чем круче поворот, тем разница больше. И на автомобилях с таким типом привода тяга на передних колёсах падает, а на задних — наоборот, растёт. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колёса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. Когда под колёсами грязь или снег, в этом нет ничего страшного — разве что автомобиль станет хуже слушаться руля и пойдёт наружу «плугом» с вывернутыми колёсами.

На этой схеме хорошо видно, что при движении в повороте все колёса катятся по своим траекториям и вынуждены вращаться с разными угловыми скоростями. Поэтому для постоянного полного привода нужны три дифференциала: два межколёсных и один межосевой.

Тем не менее блокированный полный привод на легковых дорожных автомобилях применяли. Правда, это были скорее легковушки повышенной проходимости. Например, в СССР ещё в 1938 году небольшими партиями начали выпускать ГАЗ-61 — полноприводную «эмку» с шестицилиндровым мотором и с подключаемым передним мостом. После войны делали и «внедорожный» вариант «Победы», ГАЗ-М72, и «Москвич»-410 с аналогичной трансмиссией… Да и Subaru Leone 4WD 1972 года, кстати, тоже делали для преодоления внедорожья — клиренс у машин с подключаемым задним мостом был выше, чем у обычных переднеприводных Subaru.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) — полноприводная версия переднеприводной машины с подключаемым вручную приводом на задние колёса. Двигатель — объёмом 1,4 л (72 л.с.) или 1,6 л (80 л.с.). Кроме универсала, полным приводом оснащались седан и пикап. До 1989 года на всех полноприводных Subaru привод на задние колёса подключался или вручную (на машинах с механическими коробками), или автоматически — многодисковой фрикционной муфтой (на машинах с «автоматом»).

Итак, на дорогах с твёрдым покрытием, где легковые автомобили проводят большую часть времени, подключаемый привод бесполезен — он лишь утяжеляет автомобиль. Ведь всё это время машине приходится «возить с собой» раздаточную коробку, в которой происходит отбор мощности к «временно ведущей» второй оси, ещё один карданный вал, главную передачу второго моста…

Меж тем превратить «временный» полный привод в постоянный, Full-Time 4WD, очень просто. Нужно лишь добавить в раздаточную коробку межосевой дифференциал.

Постоянный полный

Зачем нужен межосевой дифференциал? Два межколёсных дифференциала, передний и задний, позволяют каждой паре колёс в поворотах вращаться с разными скоростями. А межосевой выполняет эту работу для обоих ведущих мостов. Поэтому автомобиль с тремя дифференциалами легко может двигаться с постоянным полным приводом по любым дорогам!

Элементарно? Меж тем до начала 80-х годов считалось, что постоянный полный привод дорожным автомобилям не нужен. Мол, к чему двигателю на сухом асфальте постоянно вращать вторую пару колёс и соответствующие детали трансмиссии — это и шум, и повышенный расход топлива… И лишь после появления Audi Quattro общественное мнение стало меняться в сторону постоянного полного привода. Ведь тяга двигателя при этом постоянно распределяется не на два, а на все четыре колеса, оставляя больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И в повороте такой автомобиль оказывается намного более устойчивым при разгоне или при торможении двигателем.

«Рентген» Аudi 80 Quattro второй половины восьмидесятых годов. Хорошо видно, насколько проще и компактней схема quattro, чем трансмиссия Ferguson. Самоблокирующийся дифференциал Torsen используется Audi начиная с 1984 года. В отличие от дифференциала, блокируемого вискомуфтой, Torsen реагирует на изменение крутящего момента, реализуемого колёсами каждой из осей, повышает устойчивость при торможении и позволяет использовать АБС, так как блокируется только под тягой.

Кстати, первыми массовыми автомобилями с межосевыми дифференциалами в трансмиссии считаются Range Rover (1970) и наша «Нива» (1976). Но так как обе эти машины всё-таки принадлежат к внедорожному племени, то лавры первопроходца среди легковушек пожинает Audi Quattro.

А что же конструкторы гоночных автомобилей — неужели они не применили постоянный полный привод раньше? Мы знали, что попытки сделать полноприводные гоночные машины предпринимались и до эпохи Quattro. Например, первым послевоенным проектом Фердинанда Порше был полноприводный гоночный болид Cisitalia 360 среднемоторной компоновки с 12-цилиндровым полуторалитровым двигателем. Но доподлинно известно, что привод на передние колёса у этого чуда техники был отключаемым — гонщик должен был задействовать его только на прямых участках трассы, а перед поворотом вновь переходить на задний привод.

А были ли предшественники у Чизиталии? Оказалось, например, что тот же Фердинанд Порше ещё в 1900 году построил электромобиль с четырьмя ведущими мотор-колёсами. Но настоящий шок у автознатока вызовет гоночный автомобиль голландской фирмы Spyker образца 1902 года. В те дремучие времена, когда даже тормоза делали только на задних колёсах, у этого автомобиля был самый что ни на есть постоянный полный привод — с межосевым дифференциалом!

Голландскую фирму Spyker по выпуску конных экипажей основали в 1880 году братья Спяйкеры (по-фламандски фамилия пишется Spijker). В 1900 году братья выпустили первый автомобиль собственной конструкции, а спустя два года с помощью бельгийского конструктора Жозефа Лявиолета был разработан полноприводный гоночный Spyker 4WD (1902–1907) удивительно прогрессивной конструкции — с тремя дифференциалами! Тормозных механизмов было тоже три — два действовали на задние колёса, а ещё один тормоз был установлен на карданном валу к передним колёсам.

Так что можно смело заявлять, что нынче схема Full-Time 4WD справляет своё столетие… Полноприводных Спайкеров было выпущено немного — они стоили сумасшедших денег и по разным причинам не смогли добиться успеха в гонках. Не намного удачнее оказались и другие полноприводные гоночные автомобили — Bugatti Tipo 53 и Miller FWD начала 30-х годов. Что касается Bugatti, то инициатива принадлежала фиатовскому инженеру Антонио Пикетто, который в 1930 году предложил Этторе Бугатти построить гоночную машину с колёсной формулой 4×4. И в 1932 году были сделаны три полноприводных Bugatti Tipo 53 — с мощными компрессорными трёхсотсильными моторами, с постоянным полным приводом и с тремя дифференциалами.

Полноприводный Bugatti Tipo 53 (1932–1935). Трансмиссия с тремя дифференциалами распределяла тягу 300-сильной компрессорной «восьмёрки» на все четыре колеса. Коробка передач, как обычно на Бугатти, стояла отдельно от двигателя, раздаточная коробка с межосевым дифференциалом составляла с ней одно целое. Приводные валы на передний и задний мосты проходили по левой стороне автомобиля, гонщик сидел справа. Несмотря на рекомендации конструктора переднеприводных машин того времени Альбера Грегуара, в приводе передних колёс Bugatti T53 были использованы не шарниры равных угловых скоростей типа Tracta, а обычные карданные сочленения. Кроме того, для Tipo 53 пришлось использовать нетипичную для Бугатти независимую переднюю подвеску на поперечной рессоре. Всё это привело к повышенным нагрузкам на руль — управлять автомобилем в поворотах было чрезвычайно тяжело, хотя скорости прохождения гравийных виражей были выше, чем у заднеприводных машин того времени. Всего было построено три Bugatti T53, которые выступали в разных гонках до 1935 года.

Интересно, что перед созданием полноприводного Bugatti итальянцы тщательно изучили приобретённый специально под разборку переднеприводный американский гоночный Miller. В свою очередь американец Гарри Миллер заинтересовался затеей Бугатти и тоже решил построить полноприводную версию своего автомобиля, заручившись спонсорством фирмы FWD (Four Wheel Drive — «Четыре ведущих колеса»), выпускавшей грузовики с колёсной формулой 4×4. Так появились полноприводные гоночные болиды Miller FWD.

Американский конструктор Гарри Миллер прославился в 20–30-х годах своими гоночными автомобилями для 500-мильных состязаний на треке в Индианаполисе, а его рядные «восьмёрки» с двумя верхними распредвалами брал за основу своих моторов Этторе Бугатти. Интересно, что Миллер строил машины как с передним, так и с задним приводом, а в 1932 году сделал несколько полноприводных шасси Miller FWD (на снимке) с тремя дифференциалами в трансмиссии. Один из полноприводных Миллеров лидировал в гонке Инди 500 1934 года, но из-за технических проблем финишировал девятым.

Именно с этими машинами связан любопытный эпизод: во время гонки на берлинском треке Avus в 1935 году полноприводный Miller шёл третьим, когда его рядная «восьмёрка» не выдержала и буквально взорвалась. При этом куски мотора лишь немного не долетели до трибуны, на которой среди прочих важных персон из национал-социалистической партии сидел сам Гитлер! Право, редкий случай, когда об отсутствии человеческих жертв стоит пожалеть. Прилетел бы осколок поршня в голову одного человека — и ход мировой истории был бы совсем другим…

Но Bugatti Т53 и Miller FWD не получили должной оценки — подвели «сырая» конструкция и постоянные поломки. Зато следующий эпизод в истории легковых машин с постоянным полным приводом оказался воистину судьбоносным.

Формула Фергюсона

Чтобы оценить всю важность того, что происходило в Англии на рубеже 50–60-х годов, вернёмся к теории. Межосевой дифференциал создан для того, чтобы «развязать» обе ведущие оси. Например, задние колёса бешено буксуют, а передние стоят на месте. И дифференциал этому никак не препятствует!

Лекарство от этого недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дёргает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жёстко замкнутой. Именно по этой схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Range Rover, и наша «Нива», и множество других внедорожников. И, кстати, первые автомобили Audi Quattro тоже — в этих машинах до 1984 года водителю приходилось самостоятельно включать блокировку межосевого дифференциала.

Но это решение опять-таки паллиативное: блокировку на дорожной машине можно задействовать только на бездорожье. А на асфальте её нужно выключать. И если автомобиль внезапно попадёт на скользкий участок, колёса одной из осей при подаче тяги начнут буксовать раньше других.

А можно ли сделать так, чтобы дифференциал при пробуксовке блокировался сам, автоматически? Внедрение самоблокирующегося межосевого дифференциала связано с именем англичанина Тони Ролта, гонщика и конструктора. Он и его друг Фред Диксон, тоже гонщик и страстный любитель повозиться с автомобильными железками, ещё до войны открыли собственное бюро Rolt/Dixon Developments по подготовке гоночных автомобилей. После войны два друга увлеклись идеей постоянного полного привода. Построив экспериментальную полноприводную «тележку» под названием «Краб», Ролт и Диксон в 1950 году перешли под крыло Гарри Фергюсона, преуспевающего тракторного фабриканта. Так возникла фирма Harry Ferguson Research.

Фергюсона мало интересовали гоночные болиды, зато он мечтал о безопасном дорожном автомобиле, колёса которого не буксовали бы при разгоне и не блокировались при торможении. И Ролт с Диксоном решили спроектировать такую машину «с нуля» — полностью, включая кузов, трансмиссию и силовой агрегат!

Знаний друзьям не хватало, и на должность компетентного главного конструктора пригласили Клода Хилла, который ради столь интересной работы покинул Aston Martin. Но несмотря на финансы Фергюсона, работа шла неспешно — экспериментальный седан Ferguson R4 был готов только через шесть лет. Зато какой: полноприводный, с оппозитной «четвёркой», с дисковыми тормозами на всех колёсах и с электромеханической антиблокировочной системой Dunlop MaxaRet, позаимствованной из авиации!

Ferguson R4 (1956) — экспериментальный автомобиль с трансмиссией по Формуле Фергюсона. Вместо коробки передач у прототипа был гидротрансформатор.

Но самое интересное для нас заключалось внутри раздаточной коробки прототипа. Разобрав её, помимо дифференциала мы бы увидели ещё дополнительный «набор» шестерёнок, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционов. Пока колёса не скользили, всё это хозяйство мирно вращалось вхолостую. Но когда начиналась пробуксовка колёс одной из осей и разность частот вращения выходных валов достигала определенной величины, одна из муфт срабатывала, сжимала «свой» пакет фрикционов — и те тормозили шестерни дифференциала, моментально блокируя его и превращая дифференциальный привод в жёсткий!

Следующий прототип Ferguson R5 1962 года, на подготовку которого снова ушло шесть лет, оказался ещё интереснее — это был легковой полноприводный универсал. Эксперты журнала Autocar, которые позже испытывали Ferguson R5, делились впечатлениями: «Автомобиль достигает предела скольжений на невероятно высоких скоростях!»

Ferguson R5 был подготовлен к серийному производству в 1962 году.

Но никто из автомобилестроителей так и не взялся за выпуск первого в мире полноприводного универсала с межосевым самоблокирующимся дифференциалом и с АБС — слишком сложным и дорогим получился бы серийный Ferguson. Однако в 1962 году Ролту всё-таки удалось заинтересовать руководство компании Jensen — он предложил адаптировать полноприводную трансмиссию для купе Jensen CV8 с трёхсотсильным крайслеровским мотором V8, которое тогда готовили к серийному производству. Полный привод оказался мощному и скоростному купе как нельзя кстати!

Схема раздаточной коробки FFD с цилиндрическим несимметричным межосевым дифференциалом и механизмом автоматической блокировки с помощью фрикционных муфт экспериментального автомобиля Jensen CV8 FF. 1 — входной вал; 2 — промежуточный полый вал; 3 — полый вал с солнечной шестернёй дифференциала и ведущей шестернёй блокирующего механизма; 4 — водило межосевого дифференциала; 5 — вал привода задних колёс; 6 — цепной привод; 7 — вал привода передних колёс; 8 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании задних колёс; 9 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании передних колёс; 10 — электромагнитная система MaxaRet.

Через три года был построен экспериментальный полноприводный Jensen CV8 FF. А в 1966 году появилась следующая модель — Jensen Interceptor, с ещё более мощной 325-сильной «восьмёркой». Кроме заднеприводного купе предлагался и вариант со скромным шильдиком JFF. Это был знаменитый Jensen FF — первый в мире полноприводный серийный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом и с АБС! Буквы FF — это Formula Ferguson, обозначение запатентованной Ролтом и коллегами трансмиссии.

Схема трансмиссии FFD в экспериментальном автомобиле Jensen CV8 FF 1965 года. Разместить узлы и агрегаты привода на передние колёса помогла особенность компоновки: двигатель находился за осью передних колёс, поэтому оказалось возможным расположить главную передачу переднего моста между мотором и радиатором. Карданный вал для привода передних колёс поместили слева от силового агрегата (машина с «правым рулём»). 1 — двигатель; 2 — автоматическая коробка передач; 3 — раздаточная коробка; 4 — АБС MaxaRet; 5 — главная передача заднего моста; 6 — главная передача переднего моста.

Все без исключения автомобильные журналисты того времени упоминали выдающуюся устойчивость полноприводных Дженсенов и «практически неограниченный запас тяги на мокром асфальте». Жаль, что самого Фергюсона к тому времени уже не было в живых — он умер в 1960-м…

Почему мы столь подробно рассказываем о Формуле Фергюсона? Да потому, что именно фирма Harry Ferguson Research впервые в мире уделила столь серьёзное внимание полному приводу как средству повышения активной безопасности!

Мы уже говорили, что привод на четыре колеса оставляет больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И это плюс. Но есть и минус — теряется однозначность реакций на подачу топлива. Если на мощном заднеприводном автомобиле в скользком повороте резко нажать на газ, это вызовет занос задней оси. На переднеприводной машине, наоборот, при подаче тяги в скольжение сорвутся передние колёса. Хорошо это или плохо — не в том дело. Главное, что водитель всегда знает, как поведёт себя автомобиль в таком случае.

А какая ось сорвётся в скольжение на полноприводном автомобиле? На этот вопрос ответить непросто. Если в данный момент больше разгружен передок или под передними колёсами более скользкое покрытие, то начнётся снос. А если худшие условия по сцеплению имеют задние колёса, то машина уйдёт в занос. Реакция может быть неоднозначной! И это небезопасно.

Jensen FF (1966–1971) — полноприводная версия купе Jensen Interceptor. Первый серийный полноприводный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом. Двигатель Chrysler V8 с «большим блоком» рабочим объёмом 6,3 л развивал 325 л.с. и приводил все колёса через трёхступенчатый «автомат» TorqueFlite или 4-ступенчатую механическую коробку. На диагональных шинах размерностью 6,70–15 (как у «Волги» ГАЗ-21) Jensen FF снаряжённой массой 1800 кг развивал 212 км/ч и набирал 100 км/ч за 7,7 с. Другие технические особенности: реечный рулевой механизм с гидроусилителем, дисковые тормоза всех колёс, одноканальная АБС Dunlop MaxaRet (от английского maximum retardation — максимальное замедление), независимая передняя подвеска на двойных поперечных рычагах и зависимая рессорная с тягой Панара сзади. В 1968 году в Великобритании Jensen FF стоил 6000 фунтов стерлингов — примерно столько же, сколько самый дешёвый Rolls-Royсe. Всего было выпущено 318 полноприводных машин.

К счастью, Тони Ролт сам был гонщиком, причём очень хорошим — однажды, в начале 50-х, он даже выиграл 24-часовую гонку в Ле-Мане. Поэтому Ролт с коллегами с самого начала попытались избежать неоднозначности полного привода, применив несимметричный межосевой дифференциал. На задние колёса всех машин с фергюсоновскими трансмиссиями подавалось 63% крутящего момента, на передок — 37%. Таким образом реакция на увеличение тяги была приближена к заднеприводной.

Самоблокирующийся дифференциал позволил Дженсену взять лучшее от обоих типов трансмиссий. Лёгкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки — от дифференциального привода. А лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке — от жёсткого.

Но обгонные муфты механизма блокировки работали жёстко, в пульсирующем режиме, моментально превращая несимметричный дифференциальный привод в блокированный и обратно. Поэтому при пробуксовке неоднозначность увеличивалась! Был нужен механизм, который бы более гибко и плавно изменял степень блокировки межосевого дифференциала. И в конце 60-х годов Тони Ролт вместе с Дереком Гарднером, который позже был главным конструктором болидов Tyrrell, занялись странными, на первый взгляд, экспериментами с силиконовой жидкостью, что использовалась в муфтах привода вентиляторов радиаторов. Да-да, именно Ролт с Гарднером вошли в историю как изобретатели вискомуфты!

Самоблокирующиеся развиваются

Цилиндр с пакетами фрикционов внутри, заполненный силиконовой жидкостью, отлично подходил для намеченной Ролтом цели — тормозить шестерни межосевого дифференциала при пробуксовке колёс. Пока скорости вращения всех колёс примерно равны, вискомуфта никак не вмешивается в работу межосевого дифференциала. Но вот колёса одной из осей забуксовали. Шестерёнки межосевого дифференциала тут же начинают раскручиваться, связанные с ним пакеты фрикционов вискомуфты «взбивают» силиконовую жидкость, и муфта «схватывается», блокируя межосевой дифференциал частично или полностью.

Такое устройство блокировало дифференциал плавнее и мягче, что положительно сказывалось на управляемости. После оформления патентов на вискомуфту Тони Ролт в 1971 году образовал фирму FF Developments — специально для того чтобы оснащать автомобили полноприводными трансмиссиями своей разработки. Например, среди первых заказов фирмы были полноприводные версии фургончиков Bedford для английских лесничеств, партия автомобилей Ford Zephyr FF для полиции или седаны Opel Senator 4×4 для британской военной миссии в Берлине. Но самым главным достижением FFD стала трансмиссия для американского автомобиля AMC Eagle, который выпускался с 1979 по 1988 год. Это был обычный легковой AMC Concord, но с поднятым на 75 мм кузовом и с увеличенными «внедорожными» шинами. И конечно же, с полноприводной трансмиссией. Причём впервые в мире серийный автомобиль был оснащён межосевым дифференциалом, блокирующимся вискомуфтой!

Конечно, создавался AMC Eagle главным образом для тех, кто периодически штурмует бездорожье, — полный привод появился на этих машинах не из-за желания добиться более уверенного разгона или лучшей устойчивости и управляемости, как в случае с суперкаром Jensen FF или с Audi Quattro. Но с трансмиссионной точки зрения прямыми наследниками AMC Eagle стали такие драйверские автомобили, как Subaru Impreza Turbo или Mitsubishi Lancer Evo с первого по шестое поколения. Ведь их межосевые дифференциалы тоже блокируются встроенными вискомуфтами.

Раздаточная коробка автомобиля AMC Eagle разработки FFD. Обратите внимание на вискомуфту — это встроенный в межосевой дифференциал цилиндрический корпус с фрикционными дисками, заполненный вязкой кремнийорганической жидкостью (силоксан). При пробуксовке колёс одной из осей ведущий и ведомый пакеты дисков в вискомуфте проворачиваются относительно друг друга, давление и температура внутри возрастают, изменяется вязкость силоксана — и вискомуфта тормозит одну из выходных шестерён, не позволяя ей вращаться относительно корпуса и блокируя межосевой дифференциал.

Серийное купе Audi Quattro, которое появилось в 1981 году, через два года после дебюта AMC Eagle, оснащалось обычным «свободным» межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой. Правда, Фердинанд Пьех, который в начале 80-х был начальником инженерного департамента Audi, выбрал для Quattro очень изящную схему, отлично подходившую для компоновки ингольштадтских машин. Продольно расположенный силовой агрегат переднеприводного автомобиля прямо-таки указывал торцом коробки передач на задние колёса — осталось лишь встроить в корпус трансмиссии межосевой дифференциал. Но для привода на передние колёса конструкторы Пьеха не стали городить традиционный для полноприводников огород с отдельной «раздаткой». Немцы сделали вторичный вал коробки полым — и сквозь него пропустили приводной вал передних колёс. Воистину, всё гениальное просто…

С самого начала на Audi, в отличие от FFD, выбрали симметричное распределение крутящего момента по осям — 50 : 50. А в 1984 году из салонов полноприводных Audi наконец-то исчезли архаичные ручки принудительной блокировки «центра» — в трансмиссиях Quattro появился привычный нам самоблокирующийся дифференциал Torsen. Название Torsen происходит от английских слов torque sensing и отражает способность этого чисто механического устройства мгновенно и плавно увеличивать степень своей блокировки в ответ на изменение крутящего момента на выходных валах. Поэтому Торсену не нужна вискомуфта — он блокируется сам. Причём срабатывает не от разности скоростей вращения уже после начала пробуксовки, а ещё до начала скольжения: Torsen способен реагировать на изменение сцепных условий в пятне контакта шин с дорогой!

Кстати, когда в последнее время конструкторы больших внедорожников стали задумываться о достижении «легковой» управляемости, они тоже вспомнили про Torsen — он используется в трансмиссиях таких автомобилей, как новый Range Rover, VW Touareg/Porsche Cayenne и Toyota Land Cruiser Prado.

Но вернёмся в 80-е. Триумфальный выход Audi Quattro на раллийную сцену послужил началом полноприводного бума — все раллийные команды группы В бросились создавать версии 4×4. Один за другим появились Peugeot 205 T16, Metro 6R4, Lancia Delta S4, Ford RS200… Все как один — с вискомуфтами в самоблокирующихся дифференциалах разработки FFD. За работу с раллийными командами на FFD отвечал Стюарт Ролт, сын Тони…

В начале 90-х годов обращался к FFD и завод АЗЛК, когда было решено проектировать раллийную полноприводную модификацию «Москвича»-2141. С помощью англичан была создана трансмиссия с тремя самоблокирующимися дифференциалами — передним, задним и межосевым (точь-в-точь как на болидах Ford RS200). Управляемость экспериментальных полноприводных «Москвичей» в предельных режимах заслуживала самых лестных оценок — поведение машин в скольжении было предсказуемым и удобным для гонщиков. Оказалось, что, подбирая «жёсткость» блокирующих вискомуфт во всех трёх дифференциалах, можно в широком диапазоне настраивать управляемость автомобиля. Например, более «строгая» блокировка заднего межколёсного дифференциала повышает склонность автомобиля к заносу задней оси. Увеличение коэффициента блокировки переднего или межосевого дифференциала, наоборот, повышает запас устойчивости — автомобиль менее охотно заезжает в поворот из-за проскальзывания и сноса передних колёс.

Однако такая настройка актуальна только в одном случае — при раллийном стиле езды со скольжениями. Поэтому три самоблокирующихся дифференциала — это прерогатива болидов группы WRC. Причём на этих машинах, как правило, внутрь дифференциалов встроены уже не вискомуфты, а пакеты многодисковых фрикционов с гидроприводом и с электронным управлением. Таким образом конструкторы получают широчайшие возможности по настройке управляемости в режиме реального времени. Например, при входе в поворот бортовой компьютер может «распустить» муфты во всех трёх дифференциалах, превратив их в «свободные» — чтобы автомобиль легче заходил в вираж. А когда пилот начнёт ускоряться при выходе на прямую, электроника даст команду, и сервопривод «зажмёт» муфты в дифференциалах таким образом, чтобы добиться минимальной пробуксовки всех колёс и в то же время не перейти грань приемлемой недостаточной поворачиваемости, за которой болид вынесет наружу виража.

Кстати, первыми применили управляемые муфты в Daimler-Benz — в трансмиссии автомобиля Mercedes-Benz Е-класса 4Matic с кузовом W124 образца 1986 года. Причём муфт там было три — при необходимости электроника сперва подключала привод на передние колёса, а потом последовательно задействовала блокировки межосевого и заднего межколёсного дифференциалов. Но такая трансмиссия оказалась неоправданно сложной. Кроме того, на нестабильном покрытии электроника то подключала передние колёса, то отключала…

Ещё одним пионером применения электронноуправляемых муфт в скоростных автомобилях стала фирма Porsche — на модели Porsche 959 1986 года было две муфты, а электроника работала в четырёх режимах, которые мог выбирать водитель. Позже серийные автомобили с трансмиссиями подобной сложности начали выпускать японцы — это, например, Mitsubishi Lancer Evo, наиболее совершенный полноприводный дорожный автомобиль из всех, что когда-либо проходили испытания Авторевю. Эволюция с межосевым управляемым дифференциалом ACD и задним дифференциалом с активным распределением крутящего момента AYC способна творить чудеса…

Вместо дифференциала

Пока раллийные инженеры колдовали с механизмами самоблокировки, конструкторы массовых легковушек, наоборот, пошли по пути упрощения — и вообще отказались от межосевого дифференциала, заменив его вискомуфтой. Первым европейским легковым автомобилем с такой трансмиссией стал Volkswagen Golf II Syncro 1985 года — его трансмиссию разрабатывали инженеры фирмы GKN, которая ещё в 1969 году приобрела FFD. Преимуществами такой схемы были простота и унификация полноприводной модели с базовой. В нормальных условиях автомобиль сохранял характеристики и управляемость переднеприводного, а при пробуксовке передних колёс уже через 0,2 секунды срабатывала вискомуфта, способная подавать назад до 70% крутящего момента.

Компоновка трансмиссии VW Golf III Syncro. «Раздатка» пристыкована к коробке передач, а вискомуфта установлена в блоке с главной передачей заднего моста и подключает привод на задние колёса при пробуксовке передних. На автомобилях VW Golf IV место вискомуфты заняла муфта Haldex.

Но такой «упрощенный» привод задних колёс обладал существенным недостатком — даже небольшая задержка в срабатывании вискомуфты усугубляла неоднозначность реакций. При подаче газа в скользком повороте автомобиль сначала сносило наружу, как переднеприводный, а потом, с подключением задних колёс, он резко менял характер — и мог уйти в занос.

Здесь отличились японцы — они неоднократно пытались сгладить этот недостаток, подбирая характеристики вискомуфт и используя их не только для включения привода на задние колёса, но и для блокировки межколёсных дифференциалов. На некоторых моделях (например Nissan Sunny/Pulsar 1988 года) было аж три вискомуфты: одна включала привод на задние колёса, а две другие служили для блокировки межколёсных дифференциалов. В автомобилях Ноnda Concerto 4WD вискомуфты заменяли не только межосевой, но и задний межколёсный дифференциал…

Но потом оказалось, что вместо вискомуфты в приводе задних колёс гораздо удобнее использовать просто фрикционную муфту, пакеты которой сжимаются гидроприводом. А управлять сжатием фрикционов и, соответственно, регулировать величину подаваемого к задним колёсам крутящего момента отлично может электроника.

Нынче большинство легковых полноприводников и паркетников имеют в приводе одной из осей управляемую муфту — будь то Haldex на автомобилях гольф-платформы концерна VW, система VTM-4 фирмы Honda или xDrive на BMW. Причём быстродействие современных муфт сделало задержку в подключении колёс практически незаметной — теперь всё зависит только от того, как настроена управляющая электроника. Например, трансмиссии автомобилей Golf 4Motion и Audi A3 Quattro совершенно идентичны конструктивно. Но разное программное обеспечение позволяет фольксвагеновцам выбирать симметричное распределение момента по осям, а инженеры Audi предпочитают подавать назад только 40% тяги, придавая своим машинам более переднеприводный характер. Дело вкуса…

А какие из этих схем предпочитаем мы? Легковые дорожные автомобили с подключаемым вручную приводом на вторую ось ныне, слава богу, не выпускаются. А что касается остальных трёх схем…

Конечно же, самые интересные, с нашей точки зрения, автомобили — это наследники Формулы Фергюсона, в трансмиссиях которых есть самоблокирующийся межосевой дифференциал. И неважно, какими путями осуществляется блокировка — вискомуфтой, как на автомобилях Subaru, механическим дифференциалом Torsen, как на моделях Audi A4-A6-A8 Quattro, VW Phaeton, или электронноуправляемыми муфтами (Mitsubishi Lancer Evo). Главное, что автоматически блокирующийся «центр» при грамотной настройке может значительно улучшить управляемость автомобиля — сделать его более безопасным и приятным для искушённого водителя.

Главная тенденция сегодня — изменяемый вектор тяги, когда момент превентивно по команде электроники подаётся на то колесо, что способно максимально эффективно его реализовать. Пока самая сложная полноприводная трансмиссия в мире — у седана Mitsubishi Lancer Evo X. Дополнительные редукторы способны перебрасывать момент между задними колёсами, центр блокируется электронноуправляемой муфтой, а спереди — обычный механический самоблок.Эпоха полного привода таким, как мы его знаем, закончится с приходом электромобиля о четырёх мотор-колёсах.

Но машины с автоматически подключаемым приводом на задние колёса мы тоже не сбрасываем со счетов — их становится всё больше. Муфту Haldex в последнее время активно используют Volvo и Saab. Трансмиссии со «свободными» межосевыми дифференциалами тоже находят своё применение — причём на таких скоростных автомобилях, как Мерседесы 4Matic всех классов. Но на этих машинах вместе с дифференциальным полным приводом в обязательном порядке «работает» неотключаемая антипробуксовочная электроника, которая в какой-то мере компенсирует отсутствие механизма самоблокировки.

Многодисковая муфта Haldex срабатывает от малейшего рассогласования скоростей вращения валов (1 и 5). Вращение любой из кулачковых шайб приводит к тому, что ролики начинают обкатываться по рабочим поверхностям (12) и перемещаться взад-вперёд, толкая поршни (10) в кольцевых цилиндрах насоса (на рисунке не показаны). Поршни накачивают масло в исполнительный цилиндр с поршнем (11), который и сжимает пакет дисков. Но электроника с помощью электромагнитного клапана может стравливать давление, тем самым гибко регулируя величину подводимого к колёсам момента. 1 — приводной вал; 2 — наружные фрикционные диски; 3 — внутренние фрикционные диски; 4 — уравновешивающая пружина; 5 — выходной вал; 6 — ступица; 7 — корпус; 8 — кулачковая шайба; 9 — ролики; 10 — кольцевые нагнетательные поршни; 11 — кольцевой рабочий поршень; 12 — профилированная рабочая поверхность.

Однако в последнее время мы замечаем, что по реальным ездовым свойствам автомобили с разными полноприводными трансмиссиями становятся все ближе друг к другу — естественно, при движении по дорогам общего пользования, а не на раллийных трассах. И чем более совершенными будут становиться электронные антипробуксовочные системы и программы управления муфтами типа Haldex, тем меньше будет различаться управляемость оснащённых ими автомобилей. Очевидно, это и есть прогресс.

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

Особенности и сравнение 4WD

Чем больше на улице снега, тем охотнее покупают полноприводные машины. Но полный привод полному рознь: типов 4WD много, и они существенно отличаются друг от друга. Что нужно знать о своей полноприводной машине? И какой полный привод лучше? Особенности работы 4WD — в нашем обзоре.

Полный привод обычно разделяют на постоянный и подключаемый, но такая строгая классификация слегка устарела: сегодня работой 4WD зачастую заведует электроника, делая машину то моноприводной (то есть с одной ведущей осью), то полноприводной, в зависимости от ситуации. Зато у автомобилистов в ходу понятие честный полный привод (другой, менее распространённый термин — дифференциальный полный привод). К честным относят схемы, в которых на ведущие колёса стабильно приходит тяга, вне зависимости от работы различных муфт и электронных систем. С них и начнём.

Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод

«Парт-тайм» — наиболее простая и кондовая система принудительно подключаемого полного привода, традиционная для внедорожников со времён военного Jeep Willys. Из-за своей утилитарности на современных машинах она встречается всё реже. Исключение — Suzuki Jimny, который даже в новом поколении 2019 года остаётся с тем же жёстким 4WD, что и все предыдущие «Джимники». Также part-time используют все УАЗы (включая «Патриот»), Toyota Land Cruiser 70 («Охотник»), Fortuner и FJ Cruiser; Jeep Wrangler и многие пикапы: Toyota Hilux, Tacoma и Tundra; Nissan Navara и NP300, Mazda BT-50. Чаще «парт-тайм» встречается на старых моделях: Suzuki Escudo/Grand Vitara (до 2005 г.), Nissan Safari/Patrol (до 2010 г.) и других.

Схему part-time называют жёсткой, поскольку при включении 4WD передняя и задняя оси машины связаны напрямую, без дифференциала. О конструкции дифференциала и его роли в автомобиле лучшее видео сняли в General Motors ещё в 1937 году. Оно настолько наглядно, что не требует перевода. Насладитесь довоенным отсутствием компьютерной графики:

Дифференциал позволяет колёсам ведущей оси вращаться с разной скоростью, что нужно при поворотах. Если автомобиль полноприводный и ведущих осей две, то между ними также необходим дифференциал. Как уже говорилось, в жёсткой схеме part-time межосевого дифференциала нет, что накладывает на такой полный привод ограничения: его нельзя использовать на асфальте. «Парт-тайм» создан для временного подключения: на грунте, в грязи, в песке, в снегу, на льду — везде, где колёса могут немного проскальзывать при повороте, компенсируя отсутствие дифференциала. При возвращении на чистый асфальт полный привод необходимо отключить. Кстати, не все владельцы тех же «Джимников» об этом знают, катаясь всю зиму с включенным 4WD. Последствия: повышенный износ резины и нагрузка на узлы трансмиссии, а также плохая управляемость — машина не хочет толком входить в повороты. Но и езда на заднем приводе зимой чревата заносами, ведь скользкий участок может возникнуть неожиданно. Поэтому схема part-time не слишком удобна в городских условиях и на высоких скоростях.

Плюсы и минусы part-time 4WD

✅ Простота и надёжность.

✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.

⛔ Ограничения использования на твёрдых покрытиях.

⛔ Ухудшение управляемости в режиме 4WD.

Full-time 4WD: постоянный полный привод

В схеме full-time нет возможности отключить 4WD: ведущие колёса всегда связаны с двигателем, а для нормальной езды по асфальту между осями установлен третий — центральный — дифференциал. Такой тип привода называют «фултайм», постоянным полным. Им оснащены многие автомобили: Toyota Land Cruiser 80/100/200, Land Cruiser Prado; Volkswagen Touareg; Land Rover Discovery, Defender; и конечно, старушка Нива — с 1977 года! Список автомобилей с full-time 4WD очень велик и включает даже легковые автомобили и паркетники: Audi с классической трансмиссией Quattro, Toyota RAV4 первых двух поколений, Mark II и Crown в four-комплектациях; Suzuki Escudo/Grand Vitara 3 поколения, модели Subaru с трансмиссией VTD и другие. Правда, среди новых машин честный «фултайм» встречается всё реже.

Идеальна ли схема full-time? Разумеется, нет. Межосевой дифференциал классической конструкции («свободный» или «открытый») имеет существенный врождённый недостаток: он направляет тягу по пути наименьшего сопротивления. На практике это выглядит так: автомобиль с гордым шильдиком FULL-TIME 4WD попадает всего одним колесом в глубокий песок или грязь и не может тронуться — колесо в грязи беспомощно буксует, а все остальные стоят. 1WD! Всё потому, что дифференциалы (сперва межосевой, затем межколёсный) направляют крутящий момент на колесо, которое проще всего провернуть — то есть туда, где самое худшее сцепление с дорогой. Чтобы таких неловких ситуаций не возникало, требуется блокировка дифференциала — принудительное ограничение его стремления к свободному вращению.

Кнопка принудительной блокировки межосевого дифференциала

Способы блокировки центрального (межосевого) дифференциала у разных машин отличаются. У серьёзных внедорожников есть возможность принудительной 100-процентной жёсткой блокировки — в таком режиме полный привод фактически превращается в part-time, со всеми присущими этой схеме ограничениями (нельзя использовать на асфальте). У легковых машин и паркетников жёсткой блокировки обычно нет — вместо неё дифференциал автоматически блокируется вязкостной, гидро- или электромеханической муфтой. Такие решения не обеспечивают полной блокировки, поэтому даже старый «Равчик» на бездорожье неровня «Прадо», хотя формально у обоих честный «фултайм».

Кстати, распределение крутящего момента между передней и задней осями у full-time 4WD далеко не всегда 50/50. Для лучшей управляемости в современных машинах с постоянным полным приводом применяют самоблокирующиеся дифференциалы Torsen, которые могут смещать до 80% тяги на одну (обычно заднюю) ось, или добиваются того же эффекта с помощью электронной блокировки. Так автомобиль становится более предсказуемым в поворотах, ничуть не теряя в «честности» полного привода.

Плюсы и минусы full-time 4WD

✅ Простота и надёжность.

✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.

⛔ Необходимость блокировки межосевого дифференциала.

⛔ Повышенный расход топлива.

Селективный (отключаемый) полный привод

Объединить плюсы part-time и full-time смог селективный полный привод. Самый известный из них — Super Select от Mitsubishi (Pajero, Pajero Sport, Delica), хотя подобных систем было много: Multi-Mode у Toyota (Hilux Surf, 4Runner, Sequoia), All-mode 4WD у Nissan (Pathfinder), SelecTrac у Jeep (Grand Cherokee) и другие. Не «Супер-Селектом» единым!

Селективный полный привод представляет собой отключаемый full-time. Автомобиль может ездить на заднем приводе для экономии топлива и улучшения динамики (как на part-time), а при необходимости водитель подключает «передок», причём без ограничений: межосевой дифференциал здесь есть, так что на полном приводе можно ездить по любым покрытиям и на любых скоростях. Конечно, есть и жёсткая блокировка центрального дифференциала, ведь селективные системы 4WD встречаются только на полноценных внедорожниках.

Идеальный полный привод? Возможно — до тех пор, пока всё работает исправно. Большое количество режимов усложнило конструкцию, и со временем неизбежны проблемы с датчиками, контроллерами, актуаторами и прочими деталями этой, безусловно, продвинутой системы 4WD.

Плюсы и минусы селективного 4WD

✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.

✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.

⛔ Переусложнение конструкции, возможность отказов.

Автоматически подключаемый полный привод (AWD)

Вот мы и добрались до условно «нечестных» схем автоматически подключаемого полного привода, которые с каждым годом становятся популярнее. Принцип их работы схож: в нормальном режиме автомобиль остаётся условно моноприводным, а вторая ведущая ось активно включается в работу лишь при пробуксовке первой. Конечно, безо всяких дифференциалов — чаще всего тяга передаётся через вязкостную или фрикционную муфту.

Автомобилей с различными вариациями AWD сегодня большинство: фактически, это почти все полноприводные легковушки и кроссоверы. Европейские производители массово применяют в своих системах 4WD муфту Haldex, которая насчитывает уже 5 поколений. Азиатские автоконцерны чаще конструируют что-то своё: ATC/DTC у «Тойоты» или Active AWD у «Субару» (да-да, отнюдь не все Subaru оснащены честным полным приводом).

Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.

Электронные эмуляции блокировок дифференциалов неплохо справляются с диагональными вывешиваниями, когда приходится съезжать с асфальта. Но на серьёзном бездорожье с AWD делать нечего: буксование в грязи или глубоком снегу приведёт к быстрой поломке муфты и очень дорогому ремонту. Фактически, системы AWD — это «асфальтовый» полный привод, предназначенный для комфортной эксплуатации в городе и на трассе.

Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD

✅ Работа в автоматическом режиме без вмешательства водителя.

✅ Автоматическое отключение 4WD для экономии топлива.

⛔ Отказы и перегрев муфт при активном буксовании.

⛔ Невозможность использования на серьёзном бездорожье.

Режимы 4WD

Если в вашем полноприводном автомобиле есть управление режимами трансмиссии — рычагом, кнопками или «шайбой», — обязательно изучите, как правильно применять их и переключаться между ними. Подробная информация есть в инструкции по эксплуатации машины. В таблице мы собрали наиболее распространённые варианты.

Режимы полноприводной трансмиссии

 2H / 2WD / FWD /
RWD

Моноприводный режим: 4WD выключено, тяга идёт только на одну ось автомобиля. Используется на сухих дорогах с твёрдым покрытием, позволяет экономить топливо.


AUTO

Автоматический режим. В большинстве ситуаций автомобиль останется моноприводным, но при необходимости электроника подключит 4WD.

 

 4H / 4HI / 4WD

Стандартный режим полного привода. Используется на плохих или скользких дорогах для улучшения проходимости и курсовой устойчивости.


4HLC / C. DIFF LOCK

Блокировка межосевого дифференциала. Используется при преодолении трудных участков для повышения проходимости. На твёрдых покрытиях режим должен быть выключен.

 
4L / LOW

Понижающая передача (демультипликатор). Используется для получения максимального крутящего момента при выезде из трудных участков. Также может помочь при крутых спусках и подъёмах.

Важно: переключение в этот режим и обратно обычно требует полной остановки машины и перевода КПП в нейтраль.


REAR DIFF LOCK / RR DIFF LOCK

Блокировка заднего межколёсного дифференциала. Используется при преодолении сложных участков на бездорожье.

 FRONT DIFF LOCK / FR DIFF LOCK

Блокировка переднего межколёсного дифференциала. Используется при преодолении сложных участков на бездорожье.

Важно: в этом режиме рекомендуется двигаться только по прямой, не выворачивая руль.

Также всем владельцам машин с отключаемым полным приводом (part-time и селективным) рекомендуется ежемесячно проезжать минимум 16 км в режиме 4WD для смазывания всех узлов трансмиссии.

Какой же полный привод лучше? Тот, что больше подходит под ваши задачи. Покоряете бездорожье — надёжный «парт-тайм» вам в помощь. Хочется более универсальный автомобиль — выбирайте «фултайм» или селективный 4WD. А если с асфальта вы съезжаете редко, то и автоматический AWD вполне подойдёт. Интересных вам маршрутов и полного привода!

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:

  • сцепления;
  • коробки переключения передач;
  • раздаточной коробки;
  • приводных валов;
  • главной передачи обоих мостов;
  • дифференциалов.

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:

  • 4Matic от Mercedes;
  • Quattro от Audi;
  • xDrive от BMW;
  • 4motion концерна Volkswagen;
  • ATTESA у Nissan;
  • VTM-4 компании Honda;
  • All wheel control разработка Mitsubishi.

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:

  • Эффективное использование мощности силовой установки;
  • Обеспечение улучшенной управляемости авто и его курсовой устойчивости на разных видах покрытия;
  • Повышенная проходимость авто.

Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

  • Повышенное потребление топлива;
  • Сложность конструкции привода;
  • Большая металлоемкость трансмиссии.

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

Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?


Минусы:

  • сложность по сравнению с жестко подключаемым приводом;
  • большая масса;
  • сложность настройки управляемости;
  • повышенный расход топлива.

Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

Если жестко соединить оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие-то — пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллисы» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.

Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал — механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другого увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.

Все это здорово, пока мы едем по асфальту, а что делать, если задней осью мы застряли в луже? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подаст на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность — все равно не сдвинешься.

Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой — когда она включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.

За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а значит, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.

Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.

Жестко подключаемый (Part-time)


Типы полного привода

Типы полного привода

Долгое время автомобилисты считали, что полный привод нужен исключительно для бездорожья. Так продолжалось вплоть до 1979-1980 года, пока компания Audi не разработала, а затем не представила публике свою систему quattro и еще ряд автомобильных брендов не предложили использовать полный привод для легковых моделей. Постепенно покупатель привыкал к мысли о том, что привод на все колеса − это не только улучшение не только проходимости автомобиля, но и управляемости, а также более эффективное использование мощности мотора.

Сегодня ассортимент полноприводных моделей, представленных на рынке, крайне велик. Полный привод предлагается и для внедорожников (в том числе, SUV и кроссоверов), и для спорткаров, и для представительских автомобилей. Практически у каждого автопроизводителя есть своя фирменная система полного привода (например, вышеупомянутый quattro у Audi, 4Matic у Mercedes, xDrive у BMW, XWD у Saab и т.д.). Однако, несмотря на кажущееся многообразие, все системы можно разделить на три большие группы: постоянный полный привод, автоматически подключаемый полный привод и подключаемый вручную полный привод.

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод в технической литературе также называется full time. Название говорит само за себя: в данной системе все 4 колеса непрерывно подключены к двигателю. В любой момент времени каждое колесо является ведущим, машина имеет стабильные динамические характеристики. Для разделения крутящего момента между передней и задней осью используется межосевой (он также называется центральный) дифференциал. Изначально его функция состояла в том, чтобы делить крутящий момент между осями поровну, однако сегодня, благодаря новейшей электронике, это соотношение может меняться в зависимости от условий езды. Полный привод, в котором крутящий момент распределяется поровну, называется симметричным, а если распределение идет неравномерно, — несимметричным.

Постоянный полный привод с межосевым дифференциалом называют «городским», потому что он удобен для движения по однородной поверхности. Но в условиях бездорожья колеса могут проскальзывать, от чего автомобиль теряет управление (к примеру, на скользкой дороге при прохождении поворота менее загруженное внутреннее колесо может терять сцепление с дорогой).

Чтобы избежать этого, устанавливается блокировка межосевого дифференциала. При отсутствии пробуксовок система работает в обычном режиме и распределяет крутящий момент поровну, а при внештатных ситуациях происходит перераспределение крутящего момента вплоть до полного отключения одной из осей. На современных машинах блокировка межосевого дифференциала работает в тесной связке с электронными системами безопасности.

Автоматически подключаемый полный привод

В технической документации обозначается как AWD, а также part time. Данная схема считается самой простой и, в то же время, самой надежной разновидностью полного привода. В штатном режиме автомобиль имеет привод на одну ось (переднюю или заднюю), а при возникновении внештатных ситуаций подключается вторая ось – машина становится полноприводной. За изменением дорожной ситуации следит специальная электроника, автоматическое подключение полного привода происходит за счет раздаточной коробки.

Казалось бы, такой тип полного привода можно назвать идеальным: все четыре колеса становятся ведущими только тогда, когда это необходимо, а в остальное время машина ничем не отличается от своих моноприводных «собратьев». Однако особенность AWD в том, что на длительную работу в полноприводном режиме трансмиссия не рассчитана: под нагрузкой детали сильно нагреваются и могут даже выйти из строя. На некоторых современных моделях стоит особая защитная система, которая принудительно отключает полный привод при перегреве. В сложных дорожных условиях такая «забота» может оказаться для водителя весьма неприятным сюрпризом.

Кстати, пользуясь тем, что не все автолюбители разбираются в типах полного привода, некоторые автомаркетологи выдают автомобили с AWD за постоянный полный привод. На бездорожье такие машины действительно ведут себя как полноценные внедорожники, а вот в городе они фактически ничем не отличаются от универсалов с передним или задним приводом.

Подключаемый вручную полный привод

Привод TOD (torque on demand − в переводе с английского «крутящий момент по требованию»), который также носит название 4WD. Принцип его действия во многом похож на AWD: на ровном твердом дорожном покрытии автомобиль является передне- или заднеприводным, а при возникновении внештатных ситуаций переходит в полноприводный режим. Разница лишь в том, что здесь решение о подключении или отключении второй оси принимается не автоматикой, а водителем. «Легким движением руки» автомобиль из моноприводного становится полноприводным.

Привод 4WD — не лучший вариант для начинающих водителей, потому что они не всегда могут оперативно среагировать на внештатную ситуацию и вовремя включить полный привод. К тому же, справившись с «форс-мажором» и снова оказавшись на ровной поверхности, многие просто забывают отключать полный привод, что приводит к ухудшению управляемости, а также, как и в случае с AWD, к быстрому износу деталей трансмиссии. На некоторых моделях сегодня устанавливаются особые сигнализаторы или даже системы принудительного отключения одной из осей.

Выбирая полный привод, автомобилист, прежде всего, должен ответить на вопрос: «В каких условиях будет преимущественно эксплуатироваться автомобиль?». Если ничего экстремальнее поездок на дачу не предвидится, лучше выбирать автоматически подключаемый полный привод. Для скоростных поездок по трассе подойдет постоянный полный привод, а вот для бездорожья (для рыбалки, охоты, автомобильного туризма или просто отдыха на природе) — полный привод, подключаемый вручную.

что это, значение, принцип работы

Полный привод (4WD,4×4, AWD) — это разновидность автомобильной трансмиссии, в которой крутящий момент от двигателя приводит в действие обе оси машины. Полный привод (ПП) используется на внедорожниках для увеличения проходимости. Его использование на обычных автомобилях улучшает ходовые, а не внедорожные качества.

Виды и типы полного привода

Различают несколько видов трансмиссий с 4WD, различающихся способом включения и схемой работы.

Подключаемая (part time)

В обычных условиях энергия мотора передается на одну ось (заднюю либо переднюю). При необходимости полный привод включается с помощью специального рычага или кнопки. Это самый простой и дешевый тип «four wheel drive», используемый для езды по бездорожью. В данной трансмиссии обычно отсутствует дифференциал, распределяющий момент между осями. Поэтому ее нельзя постоянно эксплуатировать на шоссе. В противном случае увеличивается расход топлива и ускоряется износ покрышек и трансмиссии.

На твердом покрытии нужно отключать полный привод. Его стоит задействовать только в грязи, песке, на льду либо в снегу. Его недостаток в том, что отсутствие дифференциала между осями ухудшает управляемость авто на льду и мокром асфальте.

Автоматическая (Automatic 4WD)

Как и описанная выше система Part time, данный вид трансмиссии включается лишь при необходимости. Однако вместо водителя это делает автоматика. Подключение реализуется с помощью вискомуфты или многодискового сцепления под управлением электроники. Второй мост включается в работу при пробуксовке колес основного ведущего моста. Система обеспечивает хорошие ходовые качества на песке, грязи или нечищенной зимней дороге. Однако она плохо приспособлена для езды по бездорожью: второй мост подключается слишком поздно, когда первый уже забуксовал.

Подключаемый привод на основе вискомуфты нельзя долго использовать на бездорожье — узел может выйти из строя из-за перегрева.

Некоторые модели оборудуются кнопкой предварительной блокировки муфты, позволяющей легко преодолеть сложный участок.

Постоянный полный привод (Full-time 4WD)

В машинах с таким типом трансмиссии усилие всегда передается на четыре колеса. Они разделяются с помощью межосевого дифференциала, который улучшает управляемость, уменьшает износ шин и снижает нагрузку на агрегаты. Для улучшения проходимости машины «Full-time 4WD» оснащаются блокировкой дифференциалов (межколесного и межосевого). Эта функция реализуется в двух вариантах: автоматическом либо ручном.

Такой тип машин наименее подвержен заносу и отличается наилучшей проходимостью. При наличии блокировки дифференциала ее нужно включать лишь перед преодолением грязи, снега, песка или затяжного скользкого подъема. В остальных случаях это лишь ухудшает ходовые характеристики и уменьшает срок службы покрышек и агрегатов.

Многорежимный полный привод (Selectable 4WD)

Самый лучший тип трансмиссии, сочетающий в себе преимущества всех вышеперечисленных. Единственный его недостаток — высокая цена. Автомобиль с многорежимным полным приводом может ездить с одной и двумя ведущими осями. Водитель сам выбирает состояние дифференциалов. На асфальте достаточно передней оси, на скользкой дороге следует включить постоянный привод на 4 колеса, а на бездорожье — заблокировать дифференциал (на наиболее тяжелых участках все три — межосевой и межколесные).

 

Полный привод: устройство и работа

Наибольшее распространение получила полноприводная трансмиссия с вискомуфтой. В ее состав входят МКПП или АКПП, сцепление, раздаточная коробка, карданные и главные передачи, межколесные и межосевой дифференциалы.

Такой вариант полного привода используется на авто с передне- и заднеприводной компоновкой. В первом случае КПП устанавливается поперек оси машины, во втором — вдоль. Это влияет на особенности конструкции «раздатки» и карданов.

Сцепление на МКПП выполняет две функции:

  • предохраняет трансмиссию от перегрузок;

  • обеспечивает кратковременное разъединение двигателя и КПП во время переключения скоростей.

АКПП оборудуются гидротрансформатором, выполняющим аналогичную функцию.

Раздаточная коробка, включающая понижающий редуктор и межосевой дифференциал, распределяет крутящий момент между осями и увеличивает его при включении «пониженной передачи».

Для улучшения внедорожных характеристик трансмиссия оснащается блокировкой межосевого дифференциала. В простейшем случае он автоматически блокируется вискомуфтой. В более продвинутых моделях используется многодисковая фрикционная муфта и дифференциал Torsen с самоблокировкой.

На машинах, рассчитанных на езду по бездорожью, устанавливается автоматическая либо ручная блокировка дифференциалов между колесами.

Работает система следующим образом:

  • крутящий момент от мотора передается через сцепление на КПП;

  • мощность двигателя распределяется по осям через раздаточную коробку;

  • карданные передачи приводят в действие межколесные дифференциалы задней и передней осей.


Какой полный привод лучше

Полный привод, подключаемый в ручном режиме, почти не применяется на серийных автомобилях. Более распространена трансмиссия с подключением второй оси при помощи фрикционной муфты. Она может управляться электроникой, считывающей данные о скорости вращения колес или блокироваться при нагреве в результате проскальзывания.

Для редких поездок по бездорожью можно приобрести машину с постоянным полным приводом и дифференциалом, блокирующимся с помощью вискомуфты. Если же предстоят длительные поездки по песку и грязи, стоит переплатить за многорежимный полный привод, который одинаково хорошо себя ведет на трассе, в снегах или на раскисшей грунтовой дороге.

Преимущества полного привода

В сравнении с машинами с одной ведущей осью полноприводные авто отличаются следующими преимуществами:

  • улучшенный разгон на скользком покрытии;

  • повышенная проходимость;

  • хорошая курсовая устойчивость.

Последнее утверждение верно лишь для постоянного привода на 4 колеса. Автоматическая система 4WD с вискомуфтой может преподнести неприятные сюрпризы, неожиданно подключая вторую ведущую ось.

Для обеспечения безопасности следует выбирать автомобили с системой курсовой устойчивости (ESP). Она способна компенсировать ошибки водителя, предотвращая возможность заноса.

Объяснение систем полного привода

Из выпуска за август 2016 года

Полноприводные системы быстро распространяются по автомобильному рынку, как и многие другие автомобили Kirk’s Starship Enterprise . Эти системы обещают всепогодную гарантию, а также динамические преимущества на сухой дороге, и многие покупатели автомобилей считают, что они необходимы для любого контрольного списка для нового автомобиля. Но не все системы полного привода одинаковы. При этом мы не можем не сказать, как полноприводные системы распределяют крутящий момент.


Torque, несмотря на свою трудолюбивую репутацию, ленив. Оставленный неуправляемым, как малыши или подростки, он будет разочаровывать, всегда предпочитая путь наименьшего сопротивления. А с автомобильной точки зрения это чаще всего означает вращение покрышек. Не то чтобы мы возражали против раскручивания шин, но поскольку работа двигателя заключается в том, чтобы доставить нас туда, куда мы хотим идти, задействовать его крутящий момент для выполнения этой задачи только прагматично. Таким образом, полный привод, который делит работу по перемещению не между двумя колесами, а между четырьмя.В современных полноприводных автомобилях различают прямой крутящий момент, но делать это правильно — значит распределять нужное количество крутящего момента на нужные колеса в нужное время.

Обратите внимание, что мы написали полный привод, а не полный привод. На этих страницах важно различие. По нашему определению, полноприводные автомобили, в основном грузовики, могут блокировать только передний и задний карданные валы, чтобы каждая ось всегда вращалась с одинаковой скоростью. И так они делают, когда управляют всеми четырьмя колесами.Конечно, это немного элементарно, но довольно часто грузовики стремятся решить проблемы. Как ползать по крутым каменистым тропам. Или поднимать лодки по покрытым мхом спусковым трапам. Или наш любимый — прыжки через машины на залитых пивом аренах.

Если ваши цели более амбициозны — например, поворот, — существуют более эффективные способы разделения крутящего момента на переднюю и заднюю оси, чем простые раздаточные коробки. Один из них — полностью отказаться от механического соединения и запитать одну ось электричеством.Приводя в действие передние колеса с помощью электродвигателя, Porsche 918 Spyder изменил не только наше определение скорости, но и наше определение полного привода. И все же он не единственный в мире мостов с электрическим приводом. На другом конце спектра характеристик находится гибридный кроссовер Toyota RAV4, который приводит в движение задние колеса исключительно с помощью электродвигателя.

Газовые / электрические полноприводные системы, которые все еще находятся в зачаточном состоянии, сильно различаются по стоимости и назначению, а электромобили с электронным мостом являются исключением.Хотя их популярность растет, сегодня в США продаются лишь единицы.

Многие современные полноприводные автомобили используют гораздо более распространенный межосевой дифференциал, который является проверенным средством управления передачей крутящего момента на обе оси. Однако большинство из них представляют собой системы по запросу, основанные на трансмиссии с передним приводом. Ниже приводится более подробное рассмотрение самого популярного оборудования, используемого сегодня полноприводными автомобилями для передачи мощности на землю:

РОЙ РИТЧИ

Открытый дифференциал

Скромный открытый межосевой дифференциал — простой, надежный, дешевый — практически исчез из-за электромеханических альтернатив, которые обеспечивают больший контроль и большую эффективность.Открытый дифференциал, разновидность обычного планетарного ряда автоматических трансмиссий, разделяет один вход крутящего момента (трансмиссию) на два выхода (передняя и задняя оси), но позволяет им вращаться с разной скоростью. Однако открытые дифференциалы не имеют средств ограничения изменения скорости между двумя выходами, поэтому крутящий момент может свободно следовать по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, автомобиль может застрять, когда одно колесо будет яростно вращаться, а другие останутся неподвижными.Большинство современных транспортных средств компенсируют это дешевой, но эффективной комбинацией программного обеспечения и существующего оборудования, которое использует тормоза для создания реактивного крутящего момента на проскальзывающем колесе, закрывая путь наименьшего сопротивления и, таким образом, увеличивая крутящий момент, прикладываемый к колесам с большим сцеплением.

Открытые дифференциалы также могут быть соединены с выбираемыми водителем шкафчиками, как в Mercedes-Benz G-class, которые могут блокировать вместе переднюю и заднюю оси, а также левое и правое колеса. Заблокированный дифференциал сродни отсутствию дифференциала вообще, поскольку он представляет собой сплошное звено, соединяющее оси и колеса с трансмиссией.Но трансмиссия будет заедать и раскачиваться, когда автомобиль достигает поверхностей с высоким сцеплением, таких как асфальтированные дороги, где ему необходимо вернуть свои дифференциалы по той причине, по которой они были изобретены: чтобы компенсировать значительную разницу в скорости колес при повороте.

[+] Простой, недорогой
[-] Ограниченный контроль над распределением крутящего момента
Найдено в: Jeep Grand Cherokee Laredo, Mercedes-Benz G-class


Разделение крутящего момента: захватывающая правда

Всегда, когда производители говорят о своих полноприводных системах, всегда болтают о том, куда идет крутящий момент и в какой пропорции.Все это теоретически, основано на предположениях, которые редко бывают верными. Когда пробуксовка колес происходит в реальном мире, распределение крутящего момента в конечном итоге определяется доступным сцеплением с дорогой на каждой шине. Это делает разделение крутящего момента функцией передачи нагрузки и трения о поверхность дороги, поскольку это является следствием конфигурации дифференциала. Когда производитель говорит о разделении крутящего момента 50/50, он предполагает равное сцепление с дорогой на каждой оси, что вряд ли произойдет в любой ситуации, когда вам больше всего нужен полный привод.Точно так же возможность передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось обычно не упоминает предостережение о том, что противоположная ось должна вращать колеса на поверхности почти без трения. (Муфты по запросу являются исключением из этого правила, так как некоторые из них могут передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось, разъединяя другую.) Поскольку сцепление и распределение веса постоянно меняются, указанное разделение крутящего момента становится практически бессмысленным в реальном мире. . Думайте о разговорах производителей о разделении крутящего момента как о обещаниях кандидатов в президенты: когда наступает реальность, результаты могут отличаться.


РОЙ РИТЧИ

Центральный дифференциал с ограниченным скольжением

Все еще относительно простые, эти пассивные центральные дифференциалы реагируют на изменения крутящего момента — либо на колесах, либо от двигателя, — перенаправляя движущую силу двигателя на ось с большим сцеплением. Они все время управляют всеми четырьмя колесами и в своей работе полагаются только на физику, предсказуемого союзника по нашему опыту. Отказ от датчиков, исполнительных механизмов и вмешательства водителя означает, что они являются эффективным способом соединения передней и задней оси, сохраняя при этом возможность изменять распределение крутящего момента между передней и задней частями.Это также означает, что они сохраняют относительно низкую стоимость, вес и сложность. Они бывают нескольких разновидностей:

Вязкостной центральный дифференциал

Эти дифференциалы соединяют передний и задний карданные валы через серию пластин, погруженных в синтетическую жидкость внутри герметичного корпуса. Когда из-за проскальзывания колеса скорость одного вала значительно отличается от скорости другого, свойства жидкости изменяются, позволяя двум валам вращаться с одинаковой скоростью или приближаться к ней.

[+] Недорогой, легкий, плавный ход
[-] Требуется проскальзывание колес для создания силы блокировки
Найдено в: Subaru WRX и Crosstrek с механическими коробками передач

Винтовой центральный дифференциал

Helical limited- дифференциалы скольжения, обычно называемые торговой маркой Torsen, более сложны.В этих устройствах используются тщательно настроенные планетарные шестерни с зубьями, нарезанными по спирали (вспомните ДНК), которые сцепляются или толкают фрикционные диски, чтобы ограничить пробуксовку колес и изменить распределение крутящего момента. Увеличение крутящего момента от двигателя создает большее трение для усиления блокирующего действия. Скорость блокировки этого типа дифференциала определяется углом, под которым срезаются зубья шестерни: более крутые углы создают большую силу блокировки. При использовании в качестве центральных дифференциалов винтовые дифференциалы повышенного трения часто предназначены для обеспечения неравномерного смещения крутящего момента — эффект определяется соотношением между шестернями, приводящими в движение переднюю и заднюю оси.

[+] Реагирует на изменение крутящего момента от двигателя и проскальзывания колес
[-] Нерегулируемая — сила блокировки определяется углом передачи и приложенным крутящим моментом, требует сопротивления колес для создания эффекта блокировки.
Найдено в: Audi A8, Bentley Continental GT, Land Rover Range Rover Sport

.

РОЙ РИТЧИ

Центральный дифференциал повышенного трения с электронным управлением

Работая аналогично пассивным дифференциалам повышенного трения, в них используются электрические или гидравлические приводы (или оба) для включения сцепления, ограничивающего проскальзывание карданных валов.Основным преимуществом здесь является способность работать независимо от крутящего момента двигателя или трения в колесах. Благодаря входам от ряда датчиков и компьютерных элементов управления, эти дифференциалы предлагают полный диапазон работы от полностью открытого до полностью заблокированного, когда это необходимо, чтобы наилучшим образом соответствовать условиям вождения. В последние годы производители проявили изобретательность в управлении дифференциалами с электронным управлением, добавляя алгоритмы для прогнозирования, когда будет полезно большее пробуксовывание или когда упреждающее включение сцепления предотвратит пробуксовку колес до того, как это произойдет.Точно так же электронное управление позволяет настраивать поведение межосевого дифференциала в различных режимах движения, что оптимизирует их характеристики для разных поверхностей и разных уровней агрессивности вождения.

[+] Высоко регулируемая
[-] Сложная, дорогая
Найдено в: Subaru WRX STI

РОЙ РИТЧИ

Муфта по требованию

До этого момента мы говорили о системах, которые постоянно приводят в движение все четыре колеса через межосевой дифференциал.Системы по требованию работают по-другому, поскольку они в основном приводят в движение только одну ось, пока муфта не зацепится за противоположную ось для помощи. Здесь обычно используются блоки сцепления, а также зубчатые муфты, называемые зубчатыми колесами. Часто оборудование находится прямо перед вторичной осью, хотя некоторые системы разъединяются с обеих сторон карданного вала для повышения эффективности. Где бы ни находилась муфта, ее задача одна и та же: постепенно включать вспомогательный мост по мере необходимости.

Муфта сцепления и пакета увеличивает крутящий момент, передаваемый на вспомогательную ось, за счет увеличения усилия зажима на фрикционных дисках, но в этих системах обычно используется более легкое оборудование, чем в штатных системах, поскольку они приводят в движение только небольшую часть второй оси. времени.По умолчанию работа с приводом на два колеса также повышает эффективность, поэтому системы по требованию стали настолько популярными в наш век строгих правил экономии топлива. Более того, они предлагают большинство преимуществ дифференциалов повышенного трения с электронным управлением, поскольку их можно запрограммировать на передачу крутящего момента на вспомогательную ось до обнаружения пробуксовки.

[+] Повышенная эффективность по сравнению с постоянным полным приводом
[-] Непостоянный полный привод
Найдено в: Mazda CX-5, Volkswagen Golf R

РОЙ РИТЧИ

Сдвоенные муфты заднего моста по запросу

Эти системы основаны на концепции муфт по запросу со специальным пакетом муфт для левого и правого полуосей заднего моста.На задней оси установлены обычные зубчатые колеса и шестерни, но нет дифференциала. При полностью включенном сцеплении эти системы работают как полный привод грузовика. Однако, поскольку муфты обеспечивают как быстрое, так и частичное включение, эти системы могут избежать привязки, характерной для полного привода. Постепенное и независимое включение пакетов сцепления имитирует автомобиль с обычными центральным и задним дифференциалами повышенного трения.

Еще одним преимуществом систем с двойным сцеплением является то, что векторизация крутящего момента легко достигается путем изменения передаточного числа одной оси.Ford Focus RS, например, использует этот тип системы с главной передачей задней оси, которая на 2,7 процента короче, чем та, которая используется на его передней оси. Эффект — смещение крутящего момента сзади и усиление «толчка» сзади. Каждый раз, когда включаются задние блоки сцепления, задние колеса получают больший крутящий момент и пытаются вращаться быстрее, чем передние колеса. Либо сцепления компенсируют разницу в скорости, либо колеса пробуксовывают. Но желание крутить определенные колеса быстрее создает движущую силу, которая толкает машину сзади.Крутящий момент также можно разделить слева направо по задней оси. Сложите все это вместе, и вы получите режим дрифта Focus RS, и вряд ли можно придумать более убедительный аргумент в пользу полного привода, чем этот.

[+] Собственное смещение крутящего момента влево / вправо, векторизация крутящего момента возможна со смещением передаточного числа
[-] Сильно нагруженные муфты требуют тщательного управления температурой
Найдено в: Acura TLX, Ford Focus RS

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Руководство

для непрофессионала по системам полного привода | Гиды по покупкам

Системы полного привода (4WD) раньше предназначались для грузовиков. Они были разработаны в основном для суровых условий бездорожья, когда стандартные трансмиссии с приводом на 2 колеса (2WD) просто приводили к застреванию грузовика. В то время как ранние системы 4WD были довольно грубыми в эксплуатации (водителю приходилось вручную включать передние колеса в большинстве систем неполного рабочего дня), они прошли долгий путь.То, что когда-то было простым вопросом с приводом на 2 или 4 колеса, теперь требует более глубокого понимания работы и назначения сегодняшних систем 4WD.

Сегодня существует четыре базовых системы, которые передают мощность двигателя на все четыре колеса автомобиля: полный привод (AWD), неполный полный привод, неполный полный привод и постоянный полный привод.

Постоянный полный привод
Постоянный полный привод — это оригинальная система, появившаяся почти столетие назад. Сегодня его использование в основном ограничивается транспортными средствами, которые предназначены для серьезных внедорожных работ.Эта конфигурация трансмиссии традиционно передает мощность двигателя поровну на все четыре колеса, но некоторые современные варианты способны распределять крутящий момент двигателя (так называемый «крутящий момент») на колеса, которые в нем больше всего нуждаются.

Отличие настоящих систем полного привода от почти всех других типов заключается в том, что они оснащены специальным вторичным «низким» передаточным числом для очень медленного движения по пересеченной местности. Многие также имеют блокировку дифференциалов (эти системы предотвращают проскальзывание одного колеса, если другое колесо имеет сцепление с дорогой).Несмотря на то, что 4WD чрезвычайно эффективен для бездорожья и в ненастную погоду, вес этих систем (который отрицательно влияет на экономию топлива) и тот факт, что они всегда задействованы, означает, что эти типы систем не для всех.

Неполный привод на четыре колеса
Неполный привод на 4 колеса устраняет некоторые недостатки экономии топлива, присущие истинным системам полного привода. В то время как оригинальная система 4WD постоянно передает мощность на все колеса, неполные системы 4WD остаются в режиме заднего привода до тех пор, пока не потребуется дополнительное тяговое усилие.Это снижает ненужное сопротивление трансмиссии и помогает минимизировать штрафы за экономию топлива.

Переход с 2-х на 4-х колесный привод осуществляется посредством электронного, механического или гидравлического переключения, часто водителем с помощью переключателя или рычага в кабине. Почти все системы полного привода с неполным рабочим днем ​​оснащены тем же «низким» передаточным числом и блокировкой дифференциалов, что и специализированные системы полного привода. Однако большинство неполных систем полного привода нельзя использовать на сухом асфальте из-за опасений по поводу повреждения механических компонентов.Система полного привода с неполным рабочим днем ​​более экономична, но это преимущество достигается за счет гибкости.

Неполный полный привод
Частично приводные системы полного привода работают так же, как и трансмиссии с передним приводом, до тех пор, пока не пропадет тяга, а затем система автоматически передает мощность на задние колеса для дополнительной тяги. Этот тип системы должен дождаться, пока передние колеса не начнут буксовать, прежде чем электроника (или гидравлика) автоматически переключится в режим полного привода. Это может быть небольшим недостатком при запуске с места.Преимущества неполного полного привода включают низкую стоимость, меньший вес и повышенную эффективность, что делает его идеальным для автомобилей начального уровня или компактных автомобилей. Как и ожидалось, системы полного привода с неполной загрузкой не предназначены для интенсивного использования на бездорожье (они не оснащены «низкими» передачами). Тем не менее, системы полного привода с частичной занятостью хороши для использования в ненастную погоду или для резервирования на случай чрезвычайной ситуации.

Полный привод
Полноприводные системы сегодня являются одними из самых сложных трансмиссий.Мощность двигателя передается на все четыре колеса в зависимости от потребности, определяемой электронными или гидравлическими датчиками. Хотя это действительно увеличивает стоимость автомобиля, автопроизводители предпочитают системы полного привода, поскольку они позволяют инженерам «настраивать» управляемость автомобиля с помощью трансмиссии — большая мощность может быть направлена ​​назад, чтобы имитировать спортивные характеристики управляемости заднего привода. автомобиль, при желании.

Многие из современных сложных систем полного привода могут даже передавать всю мощность двигателя на одно колесо, если именно здесь присутствует тяга. Это означает, что автомобиль с полным приводом может превзойти автомобиль с полным приводом в некоторых условиях.Как и ожидалось, у AWD есть несколько недостатков. К ним относятся вышеупомянутый дополнительный вес по сравнению с трансмиссией 2WD и тот факт, что они в первую очередь подходят только для путешествий по дорогам. Кроме того, факторами являются повышенная механическая сложность и возможность дополнительного обслуживания по мере старения автомобиля.

В отличие от многих автомобильных систем, которые развиваются и исчезают с годами, поскольку новые технологии делают их устаревшими (вольфрамовые фары, диагональные шины и т. Д.), Базовая устаревшая система полного привода все еще живет сегодня.Однако современная электроника позволила инженерам разработать более эффективные системы со значительно улучшенным сцеплением без штрафов и недостатков, присущих традиционным системам. Проще говоря, не существует «лучшей» полноприводной системы — каждая из них подходит для своей индивидуальной роли в зависимости от предполагаемого использования и конструкции автомобиля.

Общие сведения о трансмиссии RWD, FWD, AWD

СОВЕТЫ АВТОНОМУ 9 июля 2021 г.

Узнайте о различиях в трансмиссии вашего автомобиля

Когда вы подумываете о покупке нового автомобиля, необходимо учесть несколько моментов.Один из самых важных — найти подходящую трансмиссию для поиска новых дорог. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и важно понимать каждый из них, чтобы принять правильное решение за вас. Четыре различных типа трансмиссии — это полноприводный (AWD), передний привод (FWD), задний привод (RWD) и 4WD (полный привод).

Привод на передние колеса — FWD Значение

FWD означает, что мощность двигателя передается на передние колеса вашего автомобиля. С FWD передние колеса тянут автомобиль, а задние колеса не получают никакой мощности сами по себе.Плюсы переднеприводных автомобилей заключаются в том, что они обычно экономят топливо и выделяют меньше углекислого газа. Поскольку вес двигателя приходится на ведущие колеса, автомобиль с передним приводом может сохранять лучшее сцепление с дорогой на снегу. Однако энтузиасты производительности утверждают, что управлять автомобилем FWD менее увлекательно.

Привод на задние колеса — RWD Значение

RWD означает, что мощность от двигателя передается на задние колеса, а задние колеса толкают автомобиль вперед. Передние колеса не получают мощности и могут свободно маневрировать.Поскольку вес автомобиля с задним приводом распределяется более равномерно, чем у автомобиля с передним приводом, достигается лучший баланс веса. Вот почему большинство спортивных автомобилей, таких как Corvette и Camaro, являются заднеприводными, и ими легче управлять. Недостатком автомобиля с задним приводом является то, что он плохо работает в плохих погодных условиях, таких как дождь или снег, потому что они более склонны к потере тяги на скользких дорогах.

Четыре колеса — 4WD Значение

4WD означает, что мощность от двигателя передается на все 4 колеса все время, когда 4X4 включен, и имеет возможность работать в формате RWD для экономии топлива.Самым большим преимуществом полноприводного автомобиля является то, что он обеспечивает универсальность и мощность, необходимые для работы на любой местности и в любых погодных условиях. Минус автомобиля с полным приводом в том, что он большую часть времени работает в формате RWD и имеет меньшую тягу, чем автомобиль с полным приводом.

Полный привод — AWD Значение

Полный привод: трансмиссия, в которой используется передний, задний и центральный дифференциал для обеспечения мощности всех четырех колес автомобиля.

Как следует из названия, полноприводные системы постоянно приводят в действие как передние, так и задние колеса.Но на практике существует два типа трансмиссии, которые называются AWD. Фактически, один из них приводит в движение все колеса непрерывно, и некоторые производители называют это постоянным полным приводом. Второй, часто называемый неполным полным приводом или автоматическим полным приводом, большую часть времени работает в режиме полного привода, при этом мощность подается на все четыре угла только тогда, когда требуется дополнительный контроль тяги.

Независимо от выбора трансмиссии помните, что зимой всегда важно иметь хороший комплект зимних шин.

Типы систем полного привода (4WD) и полного привода (AWD) — x-engineer.org

Ускорение автомобиля на ровной дороге возможно благодаря двум системам: трансмиссии и трансмиссии (трансмиссии).

Трансмиссия — это система, которая генерирует мощность (крутящий момент и скорость) . В большинстве случаев это двигатель внутреннего сгорания, но он также может быть электродвигателем или их комбинацией (в случае гибридного электромобиля).

Трансмиссия представляет собой совокупность механических компонентов, размещенных между колесами и трансмиссией. Все компоненты после двигателя, которые передают мощность на колеса, являются частью трансмиссии. К этим компонентам относятся: муфта / гидротрансформатор, коробка передач, карданный вал, дифференциал и приводные валы. Трансмиссия выполняет несколько ролей:

  • позволяет двигателю работать, даже если транспортное средство неподвижно
  • обеспечивает плавный запуск транспортного средства из состояния покоя
  • преобразует крутящий момент и скорость двигателя в соответствии с дорожными условиями
  • позволяет транспортному средству двигаться назад, для одного направления вращения двигателя внутреннего сгорания
  • позволяет ведущим колесам вращаться с разной скоростью во время поворота автомобиля

Изображение: Архитектура трансмиссии с передним приводом (FWD) и задним приводом (RWD)

Легенда :

  1. двигатель внутреннего сгорания
  2. муфта / гидротрансформатор
  3. коробка передач
  4. дифференциал
  5. карданный вал (продольный)

Ведущие колеса — это колеса оси транспортного средства, которые получают мощность двигателя, таким образом выполняя тяга.В зависимости от того, какая ось содержит ведущие колеса, мы можем иметь:

  • передний привод (FWD)
  • задний привод (RWD)
  • полный привод (4WD) / полный привод (AWD)

Передний привод (FWD) Транспортные средства содержат как двигатель, так и ведущие колеса на передней оси. Это наиболее распространенная компоновка силового агрегата и трансмиссии для небольших и компактных транспортных средств из-за преимуществ с точки зрения пространства и эффективности.

Задний привод (RWD) Автомобиль обычно имеет трансмиссию на передней оси и ведущие колеса на задней оси.Это также называется «классической» схемой трансмиссии, потому что именно так были сконфигурированы первые дорожные транспортные средства. Большинство люксовых седанов и спортивных автомобилей имеют заднеприводную конфигурацию.

И переднеприводные, и заднеприводные автомобили являются полноприводными (2WD) и автомобилями, поскольку мощность передается только через два колеса.

В некоторых архитектурах автомобилей есть двигатель и ведущие колеса на задней оси (например, Porsche 911 classic, Renault Twingo 3).

Изображение: Архитектура трансмиссии с полным приводом (AWD) и полным приводом (4WD)

Обозначения:

  1. двигатель внутреннего сгорания
  2. муфта / гидротрансформатор
  3. коробка передач
  4. задний дифференциал
  5. задний гребной винт (продольный ) вал
  6. раздаточная коробка (с центральным дифференциалом и редуктором (опция))
  7. передний карданный вал (продольный)
  8. передний дифференциал
  9. сцепное устройство (вязкостное, электромагнитное)

Когда мощность двигателя распределяется на все колеса Автомобиль — полноприводный (AWD) или полноприводный (4WD) .Четкого различия между AWD и 4WD нет, но обычно автомобили с полным приводом содержат раздаточную коробку, которая имеет центральный дифференциал и дополнительный двухступенчатый редуктор (LO-low и HI-high).

В случае автомобиля с полным или полным приводом передняя и задняя оси должны быть оснащены дифференциалом, поскольку все колеса передают мощность и им необходимо вращаться с разной скоростью во время поворота.

Полноприводные / полноприводные автомобили также называются «четыре на четыре» (4 × 4) .Числа взяты из формулы трансмиссии автомобиля :

\ [2 \ cdot \ text {TotalNumberOfAxles x} 2 \ cdot \ text {TotalNumberOfDriveAxles} \]

Для автомобиля с двумя осями, если только одна ось имеет ведущие колеса, формула становится « 4 × 2 ». Если обе оси имеют ведущие колеса, формула будет « 4 × 4 ».

Автомобиль с постоянным / постоянным полным приводом имеет постоянное распределение крутящего момента между передней и задней осью, это не может быть отключено водителем или электронным модулем управления (ECM).

Автомобиль AWD / 4WD может иметь режим 2WD, потому что ECM (или водитель) может отключить одну из осей от движения. В современных автомобилях переключение между режимами 2WD и 4WD обычно выполняется незаметно для водителя.

Производители автомобилей используют различные технологии AWD / 4WD. Некоторые из них являются запатентованными системами трансмиссии, некоторые используют специальные компоненты от поставщиков первого уровня.

Torsen®

Torsen происходит от Torque Sensing и представляет собой механический дифференциал повышенного трения.Этот тип дифференциала был произведен корпорацией Gleason. Их можно использовать как передний / задний дифференциал или как центральный (межосевой) дифференциал.

Изображение: Автоматическая коробка передач Audi с межосевым дифференциалом Torsen
Кредит: Audi

Дифференциалы Torsen полностью механические, со сателлитами и геликоидальными шестернями. Их характеристика самоблокировки зависит от определения разницы крутящего момента между передней и задней осями или между левым и правым колесами.

Примеры автомобилей, оснащенных системами полного привода Torsen: Audi Quattro, Alfa Romeo Q4.

Haldex®

Системы полного привода Haldex основаны на центральном сцепном устройстве с мокрым многодисковым сцеплением. Они производятся группой Haldex Traction AB, в настоящее время принадлежащей BorgWarner. Системы Haldex обычно используются в качестве дифференциала повышенного трения заднего моста.

Изображение: Cadillac SRX с полным приводом (AWD) с электронным дифференциалом повышенного трения Haldex
Кредит: Cadillac

Дифференциал повышенного трения Haldex управляется электронным модулем управления (ECM).Благодаря положению многодискового сцепления (разомкнут, замкнут, проскальзывает) автомобиль может управляться как автомобиль с передним или полным приводом. Распределение крутящего момента между передней и задней осями варьируется в зависимости от положения сцепления. Система управляется электрогидравлической системой управления.

Системы полного привода Haldex широко используются в автомобильной промышленности, например, в автомобилях: Audi Q3, Skoda Octavia 4 × 4, VW Tiguan, SEAT Alhambra 4, Lamborghini Aventador LP 700-4, Bugatti Chiron, Volvo V60 AWD, Volvo XC90. AWD, Ford Kuga, Land Rover Range Rover Evoque, Opel Insignia, Buick Lacrosse, Cadillac SRX и др.

BMW xDrive®

xDrive — это фирменная технология BMW 4WD. Первым BMW, оснащенным системой xDrive, стал X5 в 2004 году. Основным компонентом системы xDrive является раздаточная коробка . Раздаточная коробка предназначена для разделения мощности, поступающей от коробки передач, между передней и задней осями.

Изображение: Трансмиссия BMW X-drive (4WD)
Кредит: BMW

Управление крутящим моментом между передней и задней осью осуществляется посредством мокрой многодисковой муфты внутри раздаточной коробки.Положение сцепления приводится в действие электродвигателем с помощью электронного модуля управления. Когда сцепление полностью закрыто, разделение крутящего момента между передней и задней осью составляет 50:50.

Mercedes 4MATIC®

4MATIC — это технология AWD / 4WD, разработанная Mercedes-Benz. Он состоит из центрального планетарного дифференциала, который распределяет крутящий момент между передней и задней осями. В первом поколении 4MATIC использовался центральный дифференциал с электронным управлением, задний дифференциал повышенного трения и передний открытый дифференциал.Система 4MATIC последнего поколения использует три открытых дифференциала (передний, задний и центральный).

Изображение: Mercedes S350 Bluetec 4-MATIC система полного привода (AWD)
Кредит: Mercedes

EMCD системы AWD

EMCD поступает от Electro-Magnetic Control Device. Он состоит из мокрого многодискового сцепления, управляемого электромагнитным приводом. Система EMCD производится GKN Driveline. Он действует как центральный дифференциал повышенного трения, управляемый электронным модулем управления (ЕСМ).

Изображение: GKN Electro-Magnetic Control Device (EMCD)
Кредит: GKN

Транспортные средства, оборудованные EMCD, работают в номинальном режиме в качестве транспортных средств с передним приводом. Возможность полного привода «по запросу» зависит от автомобиля и дорожных условий. У водителя есть возможность полностью заблокировать сцепление для постоянного полного привода, но в автоматическом режиме решение принимает ЕСМ.

Примеры автомобилей с системой полного привода EMCD: Nissan Quashqai, Nissan X-Trail, Dacia Duster, Fiat Sedici.

Вискомуфтовая система

Это самые простые технологии 4WD. Передний и задний мосты связаны между собой посредством вязкостного самоблокирующегося устройства. Вископара состоит из нескольких круглых пластин с выступами и перфорациями. Они погружены в вязкую жидкость на основе силикона.

Изображение: Вискомуфта

Изображение: Вискомуфта в разрезе

Вискомуфта обычно использовалась на небольших транспортных средствах.Передний мост является номинальным ведущим мостом, задний мост тянулся без передачи крутящего момента через вископару. Если передняя ось вращалась из-за потери сцепления, вископара начинала блокироваться, передавая крутящий момент на заднюю ось.

Пример автомобиля с вискомуфтой: Fiat Panda, Renault Scenic RX4.

Преимущество технологии вязкой муфты — простая конструкция при невысокой стоимости. К недостаткам можно отнести невысокий КПД и медленное время реакции.

Каждая из вышеперечисленных технологий AWD / 4WD будет подробно описана в отдельных статьях.

Для любых вопросов или замечаний относительно этой статьи, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

AWD против 4WD: в чем разница и что выбрать?

Что такое полный привод?

Это более традиционная система, которая приходит на ум, когда большинство людей думают о трансмиссии, которая приводит в действие все четыре колеса автомобиля. Это неудивительно, поскольку этот принцип восходит к истокам моторизованных перевозок.Стереотипное изображение полноприводного автомобиля представляет собой грузовик с большим дорожным просветом, защищенным днищем, буксировочными крюками и большими узловатыми шинами. И это правда, что эта система используется в первую очередь в больших грузовиках и внедорожниках.

Но с годами техника 4WD становилась все более изощренной, и, хотя в целом она по-прежнему пригодна для более серьезного использования на бездорожье, теперь ее можно найти на более широком спектре комфортабельных, даже роскошных моделей. Системы полного привода передают крутящий момент через ряд передних, задних и центральных дифференциалов, раздаточных коробок и муфт, которые позволяют автомобилю работать с максимальной тягой в различных условиях.

Как работает полный привод?

Как и системы полного привода, система полного привода предназначена для передачи крутящего момента на все четыре колеса автомобиля для увеличения тяги при необходимости. Но системы полного привода, как правило, более надежны, чем системы полного привода, и, как правило, могут справляться с более пересеченной местностью. И они тоже бывают двух типов: с полной и частичной занятостью.

Многие системы 4WD также имеют низкие и высокие диапазоны, которые могут быть выбраны водителем с помощью электронного переключателя или механического рычага, установленного на полу.Низкое значение обеспечивает максимальное сцепление с дорогой на бездорожье. Высокая настройка — это конфигурация по умолчанию, полезная для скользких дорожных условий, таких как утрамбованный снег, лед, рыхлый песок или гравий.

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод работает так же, как и система постоянного полного привода, при этом все четыре колеса получают питание на постоянной основе. В некоторых конструкциях водитель может иметь возможность управлять распределением мощности на переднюю и заднюю оси с помощью выбираемых режимов.

Неполный полный привод

Этот тип двигателя является настоящим традиционалистом полноприводных двигателей и чаще всего встречается в грузовиках и внедорожниках, которые предназначены для работы и развлечений в более экстремальных условиях. В этом случае автомобиль обычно приводится в движение двумя колесами, чаще всего задними. Водителю необходимо принять решение о включении полного привода, когда это необходимо, и либо нажать кнопку, либо переключить рычаг. Некоторые системы также позволяют водителю блокировать дифференциалы автомобиля для увеличения тяги в экстремальных условиях бездорожья.

Полноприводные за и против

Полноприводные автомобили обычно лучше всего справляются с неблагоприятными условиями как на дороге, так и на бездорожье. Несмотря на то, что эти системы теперь доступны в хорошо оборудованных роскошных грузовиках и внедорожниках, в глубине души они, как правило, рассчитаны на прочность и максимальную тяговую мощность, и они хорошо подходят для работы и игр в сложной местности.

В наши дни дизайн 4WD становится все более усовершенствованным, как и дизайн автомобилей, которые можно заказать вместе с ним.Но, в зависимости от марки и модели, 4WD все же часто обеспечивает более жесткую езду, чем 2WD. Эти системы также пагубно влияют на экономию топлива и увеличивают первоначальную стоимость автомобиля.

AWD против 4WD: в чем разница и что выбрать?

Что такое полный привод?

Это более традиционная система, которая приходит на ум, когда большинство людей думают о трансмиссии, которая приводит в действие все четыре колеса автомобиля. Это неудивительно, поскольку этот принцип восходит к истокам моторизованных перевозок.Стереотипное изображение полноприводного автомобиля представляет собой грузовик с большим дорожным просветом, защищенным днищем, буксировочными крюками и большими узловатыми шинами. И это правда, что эта система используется в первую очередь в больших грузовиках и внедорожниках.

Но с годами техника 4WD становилась все более изощренной, и, хотя в целом она по-прежнему пригодна для более серьезного использования на бездорожье, теперь ее можно найти на более широком спектре комфортабельных, даже роскошных моделей. Системы полного привода передают крутящий момент через ряд передних, задних и центральных дифференциалов, раздаточных коробок и муфт, которые позволяют автомобилю работать с максимальной тягой в различных условиях.

Как работает полный привод?

Как и системы полного привода, система полного привода предназначена для передачи крутящего момента на все четыре колеса автомобиля для увеличения тяги при необходимости. Но системы полного привода, как правило, более надежны, чем системы полного привода, и, как правило, могут справляться с более пересеченной местностью. И они тоже бывают двух типов: с полной и частичной занятостью.

Многие системы 4WD также имеют низкие и высокие диапазоны, которые могут быть выбраны водителем с помощью электронного переключателя или механического рычага, установленного на полу.Низкое значение обеспечивает максимальное сцепление с дорогой на бездорожье. Высокая настройка — это конфигурация по умолчанию, полезная для скользких дорожных условий, таких как утрамбованный снег, лед, рыхлый песок или гравий.

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод работает так же, как и система постоянного полного привода, при этом все четыре колеса получают питание на постоянной основе. В некоторых конструкциях водитель может иметь возможность управлять распределением мощности на переднюю и заднюю оси с помощью выбираемых режимов.

Неполный полный привод

Этот тип двигателя является настоящим традиционалистом полноприводных двигателей и чаще всего встречается в грузовиках и внедорожниках, которые предназначены для работы и развлечений в более экстремальных условиях. В этом случае автомобиль обычно приводится в движение двумя колесами, чаще всего задними. Водителю необходимо принять решение о включении полного привода, когда это необходимо, и либо нажать кнопку, либо переключить рычаг. Некоторые системы также позволяют водителю блокировать дифференциалы автомобиля для увеличения тяги в экстремальных условиях бездорожья.

Полноприводные за и против

Полноприводные автомобили обычно лучше всего справляются с неблагоприятными условиями как на дороге, так и на бездорожье. Несмотря на то, что эти системы теперь доступны в хорошо оборудованных роскошных грузовиках и внедорожниках, в глубине души они, как правило, рассчитаны на прочность и максимальную тяговую мощность, и они хорошо подходят для работы и игр в сложной местности.

В наши дни дизайн 4WD становится все более усовершенствованным, как и дизайн автомобилей, которые можно заказать вместе с ним.Но, в зависимости от марки и модели, 4WD все же часто обеспечивает более жесткую езду, чем 2WD. Эти системы также пагубно влияют на экономию топлива и увеличивают первоначальную стоимость автомобиля.

Различия между передним приводом, задним приводом, полным приводом и полным приводом

Передний привод по сравнению с задним приводом
Начиная с Ford Model T (и на самом деле раньше) большинство автомобилей производятся и продаются в Соединенных Штатах были заднеприводными (RWD), то есть двигатель обычно находился спереди, трансмиссия — прямо за ним, с приводным валом, ведущим назад к задней оси, чтобы приводить в движение задние колеса.Оригинальный VW и некоторые другие небольшие автомобили имели задний привод, но двигатель располагался за задней осью или над ней, но мы не собирались об этом беспокоиться.

Передний привод (FWD), с другой стороны, включает двигатель под капотом в сочетании с трансмиссией (иногда называемой трансмиссией), которая напрямую передает мощность на передние колеса. Несмотря на то, что у многих создается впечатление, что волна переднего привода всерьез началась с вторжением японских брендов, даже те модели, которые продавались в США до середины 1980-х годов, были преимущественно заднеприводными.

Каждая система имеет свои уникальные преимущества. Передний привод делает моторный отсек очень компактным с минимальным проникновением во внутреннюю кабину транспортного средства (нет большого выступа для карданного вала, теперь только меньший выступ для направления выхлопных газов, топливопроводов и т. Д. В более защищенную зону. Полный привод также имеет определенные преимущества, когда дорога становится скользкой или обледенелой. Во-первых, большая часть веса приходится на передние (ведущие колеса), что способствует сцеплению. Во-вторых, мощность передается на дорогу в том же направлении, что и ты рулевой.У автомобиля с задним приводом передние колеса могут начинать поворот, но задние колеса по-прежнему направлены прямо вперед. Чрезмерное применение силы в этот момент может вызвать вращение.

Задний привод чаще всего используется в спортивных автомобилях и мощных седанах. Задний привод используется исключительно во всех категориях автоспорта, где это разрешено. Считается, что водитель может эффективно управлять автомобилем, поскольку обученный и опытный водитель может использовать мощность, подаваемую задними колесами, для управления автомобилем в поворотах.Вы обнаружите, что у заднеприводных автомобилей обычно меньше внутреннего пространства, чем у его переднеприводного эквивалента, но производители обычно устанавливают кабину, ориентированную на производительность, с сиденьями, которые обеспечивают большую поддержку и дополнительные датчики, чтобы лучше контролировать производительность автомобиля. Автомобиль с задним приводом того же веса, мощности, передачи, размера и типа шин будет ускоряться быстрее, чем автомобиль с передним приводом, поскольку вес транспортного средства переносится с передних колес на задние колеса для улучшения сцепления с дорогой.В таких ситуациях переднеприводные автомобили обычно теряют сцепление с дорогой.

Что подойдет вам: если вы не являетесь энтузиастом производительности, большинству водителей, как правило, удобнее управлять автомобилем с передним приводом. А для водителей, которые ищут удобство автомобиля с передним приводом и немного производительности автомобиля с задним приводом, ну, ну, мы доберемся до этого через минуту.

Сравнение полного привода и четырехколесного привода
Очевидно, что самая большая разница между этими двумя системами заключается в том, что все четыре колеса в тот или иной момент передают мощность, по сравнению с передним и задним приводом, ведущим только одну ось каждая.Таким образом, мы сразу можем видеть, что независимо от того, идет ли речь о полном приводе (AWD) или 4WD (Four Wheel Drive), мы сразу знаем, что оснащенные таким образом автомобили обеспечат улучшенное сцепление с дорогой по сравнению с автомобилями с передним или задним приводом.

Давайте сначала займемся 4WD (иногда его называют 4X4), так как у него меньше вариантов. В установке с полным приводом каждая ось (передняя и задняя) соединена с серединой автомобиля с раздаточной коробкой. Раздаточная коробка обычно расположена в задней части коробки передач. Обычно у раздаточной коробки есть две настройки, но есть некоторые вариации.Основные — это когда передняя и задняя оси могут поворачиваться независимо друг от друга. Этот параметр используется в сухую погоду, поскольку закругление углов в полностью заблокированном 4WD приводит к чрезмерному износу трансмиссии. Фиксированная настройка предназначена для использования в грязи, песке, снегу или в других ситуациях с низким сцеплением, и она распределяет мощность одинаково на все четыре колеса (это не позволяет какому-либо конкретному колесу проскальзывать, что может помешать продвижению вперед). Выйдя из скользких условий, водитель выбрал бы разблокированную настройку на раздаточной коробке и поехал дальше.

Из-за большого количества различий от производителя к производителю пришлось бы говорить в общих чертах, когда дело доходит до AWD. Наиболее распространенное применение AWD — внедорожник или кроссовер, основанный на платформе FWD. Обычно более дешевые версии этого автомобиля оснащены передним приводом. Вместо раздаточной коробки между передним и задним приводными валами здесь открыт дифференциал. Это позволяет использовать полный или неполный рабочий день AWD, в зависимости от автомобиля и водителя.Некоторые модели AWD теперь оснащены системой, которая позволяет водителю отключать задние колеса при движении по шоссе, уменьшая сопротивление и улучшая экономию топлива. Более дорогие системы могут иметь функцию, которая автоматически включает и отключает полный привод в зависимости от дорожных условий, как это указывается датчиками и рассчитывается компьютером. Чтобы имитировать внедорожные возможности системы 4WD, некоторые системы AWD используют тормоза транспортных средств для контроля пробуксовки колес. То есть, если колесо начинает проскальзывать, тормозной суппорт замедляет его вращение, имитируя управление системой 4WD.

Как выбрать то, что подходит вам и как вы водите
Для большинства водителей автомобиль с передним приводом или кроссовер вполне подходят для большинства условий вождения. Если вы живете в плохих погодных условиях, вы можете выбрать версию с полным приводом того же или похожего автомобиля, который есть в наличии. Даже если погода в вашем районе не такая суровая, но вы бы предпочли знать, что при необходимости доступен полный привод, тогда спокойствие стоит дополнительных затрат. Что касается заднего и полного привода, то их чаще всего выбирают энтузиасты.RWD популярен, поскольку водитель может пройти поворот, в отличие от автомобиля FWD, в то время как 4WD лучше всего подходит для столкновения с гравием, грязью или песком, а также для подъема или спуска на крутых углах, особенно в условиях ограниченного сцепления.

Эксперты по продажам в Used Car Motor Mall могут помочь вам познакомиться с технологиями, протестировать различные версии автомобилей, оснащенных различными системами, и помочь вам сделать лучший выбор для ваших нужд вождения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *