Полный привод что это такое: принцип работы, системы и технологии

Содержание

что это, значение, принцип работы

Полный привод (4WD,4x4, 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.

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.

Системы полного привода: какие бывают и каких проблем ждать от каждой из них

Для большинства полный привод — это когда ведущими являются все четыре колеса. Однако, копнув чуть глубже, мы обнаружим, что, даже если на машине стоит шильдик AWD, это не значит, что момент от двигателя поступает на обе оси. Разобраться с тем, что сегодня представляют собой полноприводные системы и какие технические проблемы за собой тянут, мы решили вместе с техническими специалистами сервисного центра «Дилижанс», специализирующегося на ремонте автомобилей концерна VAG.

На сегодняшний день в гражданском автомобилестроении существует два основных вида полного привода: подключаемый полный (Part-time) и постоянный полный (Full-time). В условные подвиды можно выделить электронно-управляемый полный привод (On-demand) и многофункциональный полный привод, который у разных марок, как правило, носит собственное название.

Подключаемый полный привод

В данной системе автомобиль по умолчанию едет в моноприводном режиме. В случае если появляется необходимость во всех ведущих колесах, вторая ось подключаются либо по желанию водителя, либо по сигналу электроники. Причем в первом варианте система принципиально различается по своему конструктивному устройству.

Жестко подключаемый, или полный привод Part-time

Этот тип привода считается самым простым и надежным, так как не имеет никаких сложных систем, которые должны отвечать за автоматическое распределение тяги по осям. По умолчанию крутящий момент передается только на одну ось, вторая ось включается только по необходимости с помощью раздаточной коробки с кулачковой муфтой. При включении «раздатки» обе оси жестко соединяются между собой, обеспечивая постоянное симметричное распределение крутящего момента.

Несмотря на конструктивную простоту, система имеет значимую особенность: невозможность ездить в режиме полного привода постоянно, а также на высоких скоростях и по ровным сухим поверхностям. Вернее, ездить-то можно, только с огромной вероятностью повредить систему полного привода.

Дело в том, что при повороте каждое из четырех колес вращается с разной скоростью и проходит свою траекторию поворота. Между осями нет никаких систем, компенсирующих разность этих скоростей, а потому вся нагрузка ложится на «раздатку», которая со временем и выходит из строя. Проще говоря, подключать вторую ось необходимо только для увеличения проходимости автомобиля на покрытиях, допускающих проскальзывание колес, таких как грязь, песок, снег, лед или в крайнем случае сильный дождь.

Проблемы

Что же касается технических проблем, то основной причиной выхода из строя раздаточной коробки как раз является пренебрежение правилами использования полного привода. Например, «раздатка» регулярно ломается на автомобилях Suzuki Jimny в силу того, что основными потребителями этого автомобиля являются представительницы прекрасной половины человечества, не особо разбирающиеся в конструктивных нюансах системы Part-time.

Если жесткое включение происходит не старым добрым рычагом, а с помощью электропривода, то система может не включиться. Происходит это чаще всего на стоящей машине, потому что зубья валов не попадают в зацеп и электроника дает отбой. Неисправностью это не является и исправляется просто накатом, чтобы в момент движения зацеп все же произошел.

Очень часто автомобили с системой Part-time являются объектами серьезного внедорожного тюнинга, а следовательно, и жесточайших нагрузок. Так что развалившиеся межколесные дифференциалы, оборванная цепь переднего вала и менянные главные передачи — не редкость на подобных авто. Однако в большинстве случаев узел настолько прост и надежен, что может вызвать вопросы лишь в случае огромных пробегов или халатного отношения владельца, например к замене масла.

К автомобилям с системой Part-time относится большинство современных пикапов и серьезных внедорожников: «УАЗ Патриот», Toyota Hilux, Foton Sauvana и даже Suzuki Jimny. Как правило, большинство автомобилей с подобной системой имеют в «раздатке» дополнительно понижающий редуктор, а также заднюю межколесную блокировку — штатно или в качестве опции

Автоматически подключаемый или полный привод On-demand

Самый массовый тип полного привода, в основе которого — многодисковая муфта, способная перебрасывать момент от основной ведущей оси к вспомогательной. Серьезным оружием на бездорожье такой тип привода не является (хотя есть исключения) и служит в большей степени как дополнительная система для более уверенного движения по неровностям и более эффективного распределения крутящего момента по колесам в зависимости от типа поверхности.

По умолчанию система On-demand функционирует в моноприводном режиме. Как только электроника получает сигнал о пробуксовке ведущих колес, с помощью электронно-управляемой многодисковой муфты момент подается на вторую ось. Дополнительно с помощью вспомогательных электронных систем может регулироваться и момент на каждом колесе.

Конструктивно система работает по принципу сцепления: внутри муфты находятся диски, которые при поступлении сигнала с датчиков механически прижимаются друг к другу, передавая момент на ведомую ось. Системы у разных марок отличаются в основном принципом прижимания этих дисков и «навороченностью» электронных «мозгов» привода, которая выражается в быстродействии или наличии различных ручных режимов включения. Простые системы, опираются, например, на информацию от датчиков ABS и ESP, а премиум-кроссоверы умеют отслеживать уже такие показатели, как угол поворота руля, крен кузова и т. д.

 

Проблемы

Учитывая, что принцип работы фрикционной муфты основан на трении, главной проблемой системы On-demand является перегрев, при котором система выдает ошибку и отключает ведомую ось. В большинстве случаев он возникает при длительных пробуксовках, например при попытке покорить какое-либо бездорожье, причем иногда даже самое безобидное. Как правило, остыв, муфта вновь становится работоспособной. Регулярное повторение подобного приводит к замене пакета фрикционов.

Еще одной распространенной проблемой является выход из строя подшипника корпуса муфты, признаками износа которого является шум, вой или вибрации. Само собой, состояние и уровень масла в муфте также сильно влияет на работоспособность привода. Исправность датчиков, с которых «мозги» муфты получают информацию, напрямую влияет на включение полного привода. Также часто можно столкнуться с неисправностью приводного механизма, сжимающего диски.

В целом можно сказать, что, хотя система On-demand отлично изучена и хорошо известна механикам, в ремонте она достаточно капризна и дорога. Радует то, что большая часть проблем фрикционной муфты связана с ее жесткой эксплуатацией, то есть когда городские кроссоверы начинают использовать как внедорожники. Если же полный привод используется время от времени в легком режиме, система почти не доставляет проблем.

К автомобилям с системой On-demand относится большинство современных кроссоверов: Nissan X-Trail, Kia Sportage, Mitsubishi Outlander. Однако встречаются и различные интересные исключения. Например, Renault Duster получил в пару к обычной муфте имитацию понижающей передачи, а Nissan Juke вообще имеет систему из двух независимых муфт на каждом из задних колес

Полный привод на основе муфты Haldex

Хотя система конструктивно является разновидностью подключаемого привода On-demand, она заслуживает отдельного упоминания, так как представляет собой нечто среднее между подключаемым и постоянным полным приводом.

В основе конструкции все та же многодисковая фрикционная муфта, управляемая посредством электрогидравлики. Фишка в том, что электроника запрограммирована даже на сухой ровной дороге часть момента передавать на заднюю ось, в результате чего автомобили с муфтой Haldex получаются с постоянным приводом. А отключается ось, например, при равномерном прямолинейном движении (например, на трассе) для экономии топлива.

 

Устройство муфты Haldex

Проблемы

На текущий момент муфта Haldex существует уже в пятом поколении. Проблемы с ней ровно те же, что и с обычными фрикционными муфтами, описанными выше. Особенности исключительно конструктивные: расположена муфта прямо в корпусе задней главной передачи, вместе с насосом и блоком управления. Учитывая, что первые версии Haldex скоро отметят двадцатилетие, у многих машин уже начинают отгнивать крышки электронного блока. Внимательно нужно относиться к замене масла, которая предполагает сокращенные интервалы: каждые 60 тыс. км.

Муфты Haldex используются такими марками, как Volvo, Land Rover, Ford, концерн VAG и многие другие 

Постоянный полный привод

Автомобили с такой системой полного привода всегда передают крутящий момент на все четыре колеса, что понятно из англоязычного названия Full-time. В своей основе система оснащена межосевым дифференциалом, который имеет несколько конструктивных вариантов: симметричный и несимметричный, блокируемый и неблокируемый. Блокировка, в свою очередь, может выполняться в автоматическом или ручном режиме. Все это зависит от того, для каких целей создается полный привод. Чаще всего используется самоблокируемый дифференциал, который также может быть выполнен на основе одной из трех систем: вязкостной или фрикционной муфты и с блокировкой типа Torsen.

Если в двух словах, то система Full-time и конструктивно, и функционально совмещает в себе принцип работы систем Part-time и On-demand. Дифференциал напрямую передает крутящий момент от одной оси к другой, а установленная с ним в одном корпусе муфта в зависимости от степени блокировки может перераспределять этот момент исходя из условий. Навороченные системы с двумя приводными валами, наподобие трансмиссии SuperSelect от Mitsubishi, умеют дополнительно «отстегивать» одну ось, превращаясь в отключаемый полный привод.

Дифференциал Torsen

Отдельно стоит упомянуть трансмиссию на основе дифференциала Torsen, который становится все популярнее. У него вместо муфт используется три пары червячных шестерней, которые осуществляют перераспределение момента. В свободном состоянии распределение тяги по осям равное, как только скорости вращения колес начинают отличаться, вращение шестерней заставляет частично блокироваться выходные валы, передавая момент на колесо с лучшим зацепом.

В зависимости от задач автомобили с подобными системами также дополнительно комплектуются задним (и иногда передним) блокируемым межколесным дифференциалом, понижающим редуктором и даже дополнительной муфтой. Комбинации могут быть совершенно разными в зависимости от задач — внедорожных, спортивных или экономящих топливо. Например, трансмиссия от Audi на легковых моделях и кроссоверах — quattro ultra — имеет многодисковую межосевую муфту и дополнительно дифференциал с кулачковой муфтой в приводе задней оси, также способной к полному отключению.

Система Quattro Ultra Full-Time (слева) и планетарный редуктор Mercedes-Benz (справа)

Проблемы

Как ни трудно догадаться, из-за невероятной сложности отдельных конструкций любая неисправность систем постоянного полного привода грозит непростым и недешевым ремонтом.

Системы на основе вязкостных и фрикционных муфт, как и в случае с системами On-demand, склонны к перегреву. Не избежал этой участи и дифференциал Torsen, шестерни которого также сильно нагреваются и требуют для охлаждения специального графитового масла.

Кроме того, на автомобилях Audi, например, дифференциал находится в блоке коробки передач DSG, так что любая проблема с «роботом» автоматически ведет к разбору и этого механизма. На сложных системах с отдельным передним валом прибавляйте встречающиеся проблемы привода — его включения/отключения либо датчика работы.

Соответственно, всевозможные датчики и управляющие электронные блоки при сбое и трансмиссию выводят из правильного режима работы. То же самое касается работы коробки передач, функционирование которой напрямую влияет на работу полного привода. Люфты карданов и вой редукторов — частая болезнь серьезных внедорожников.

Устройство дифференциала на спортивных полноприводных моделях Audi

К автомобилям с системой Full-time относится большинство современных премиум-моделей, дорогих или просто серьезных внедорожников, а также отдельных версий пикапов: Mitsubishi Pajero, Toyota LC, VW Touareg, Land Rover Discovery

Каков итог?

Как ни крути, ни одной универсальной системы полного привода, подходящей на все случаи жизни, до сих пор не создано. Ее выбор зависит исключительно от поставленных задач и приоритетов. Внедорожные вылазки ограничиваются не чищенной грунтовкой на дачу? Вам за глаза хватит системы On-demand. Мечтаете покорять Эверест, пробиваться сквозь тундру и нырять в болота? Вам нужна система Part-time, способная выдержать многое вдали от цивилизации. Но придется пожертвовать ездовым комфортом и получить навыки уверенного вождения на заднем приводе. Хочется, чтобы было и то и другое? Тогда вам необходима система Full-time, однако стоить она будет как сама по себе, так и в ремонте немалых денег.

Редакция журнала «Движок» выражает благодарность сервисному центру «Дилижанс» за помощь в подготовке материала.

Почему кроссоверу не нужен полный привод — Российская газета

Число "честных" внедорожников в линейках крупных автопроизводителей планомерно снижается. Гранды массово переходят с рамной конструкции на несущий кузов, на место постоянного полного привода приходит подключаемый, пусть и дополненный "умными" электронными помощниками, а неразрезные мосты в задней подвеске сменяются многорычажной конструкцией.

Примеров такого отступления от "джипперских" ценностей масса - просто ознакомьтесь с изменениями, которые претерпели при смене поколений совсем свежие Land Rover Defender, Mercedes-Benz G-Class и Cadillac Escslade, и убедитесь, что новые настройки подвески ходовой и рулевого управления выполнены с прицелом лучшего поведения на асфальте, а вовсе не на тяжелом оффроуде.

В мире хэтчбеков и универсалов повышенной проходимости, кроссоверов или "паркетников", читай - городских автомобилей с увеличенным клиренсом и опциональным полным приводом - прослеживается другая тенденция - покупатели, как правило, все чаще предпочитают передний привод полноприводной трансмиссии, руководствуясь в первую очередь соображениями практичности. Ведь не секрет, что машина с передним приводом обойдется заметно дешевле полноприводной модификации, она потребляет меньше топлива, и, наконец, чем меньше узлов, тем меньше поломок - выбирая передний привод, владелец страхуется от возможных проблем с трансмиссией 4х4.

Почему же в наши дни для покупателей-горожан имеет смысл отказаться от систем 4х4? Ведь заснеженные дворы и размытые грунтовки по дороге на дачу никто не отменял. Дело в бортовой электронике, отвечающей за работу тормозных механизмов. В последние несколько лет в разработке таких систем произошел настоящий прорыв.

К примеру, группа Peugeot-Citroen предлагает для своих "псевдокроссоверов" (за исключением полного привода на основе гибридной установки, где за подключение задних колес отвечает электромотор, все SUV Peugeot, Citroen и DS имеют передний привод), хитроумную систему Grip Control. Этот мудрый помощник меняет работу ESP в нескольких вариациях (Sand, All-Road, Snow или ESP Off), а также имеет функцию помощи при движении под уклон.

По стопам французов пошел АвтоВАЗ со своей системой Ride Select, действующей по сути по алгоритму Grip Control. В базовом режиме включена вся вспомогательная электроника. В спортивном повышена чувствительность акселератора, а электроника дает возможность пробуксовки при старте. Предусмотрены также режимы движения по снегу и грязи, когда допускается пробуксовка и проскальзывание колес передней оси, а также алгоритм движения по песку. И, наконец, есть режим ESC Off, когда вспомогательные системы отключены.

Но что, если в вашем автомобиле нет таких хитроумных помощников для езды по скользким и рыхлым поверхностям? Во-первых, системы стабилизации большинства современных машин научили имитировать межколесные блокировки, когда электроника пытается перекидывать момент с буксующего колеса на колесо по другому борту. Во-вторых, смотрите в сторону моделей, где систему ESP и антипробуксовочную систему можно деактивировать нажатием соответствующей кнопки. Отключив "ассистента", вы запретите системе снижать обороты двигателя (душить мотор) и подтормаживать буксующие колеса. Нередко такая деактивация помогает преодолеть сложный участок бездорожья или выехать из нерасчищенного от снега двора.

Еще один важный нюанс касается используемых колес. Если вы выбираете переднеприводный автомобиль, то как минимум на зимний сезон озаботьтесь покупкой либо шипованной резины, либо покрышек с развитым протектором. Такая обувка будет отличным подспорьем, когда нужно будет заехать на скользкий подъем (например, у мойки) или, к примеру, двигаться по снежной колее.

Наконец, кто-то убежден, что полный привод обеспечивает лучшую стабильность при прохождении поворотов на скольком покрытии и что машина с трансмиссией 4х4 оттормаживается лучше, чем версии 4х2. Однако на самом деле это заблуждение. Коэффициент сцепления с дорожным покрытием у полноприводного кроссовера аналогичен показателю моноприводного "паркетника". Страховку же при езде по скользким поверхностям окажет все та же система стабилизации.

Так что в современных условиях, покупая кроссовер, вполне можно обойтись и без полного привода.

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!

Постоянный полный привод - это... Что такое Постоянный полный привод?

Наиболее распространённая (но не единственная) схема трансмиссии полноприводного автомобиля.

Полный привод (4x4, 4WD, AWD) — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на все колеса.

До восьмидесятых годов, полный привод ассоциировался исключительно с внедорожной техникой, а полноприводные автомобили имели увеличенные дорожный просвет и другие аттрибуты повышенной проходимости.

Однако, после появления системы Audi и ряда аналогичных систем у других компаний, привод на все колёса стал рассматриваться и как средство повышения ходовых качеств обычных автомобилей без задачи повышения проходимости. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное использование мощности двигателя при любом режиме движения, улучшается управляемость, особенно на скользких покрытиях.

Именно с этими целями полный привод используется на спортивных автомобилях, например, Lamborghini Murciélago и некоторых моделях Mercedes Benz), XWD (Saab), xDrive (ГАЗ-3105.

Можно выделить три основных схемы полного привода: подключаемый полный привод (part-time), постоянный полный привод (full-time) и постоянный по требованию полный привод (on-demand full-time).

Подключаемый полный привод

Самая простая и в то же время самая надежная схема полного привода: при нормальной эксплуатации момент передаётся только на одну ось, а при необходимости подключается вторая ось — с помощью раздаточной коробки. При подключении оси жестко связываются между собой и вращаются с одинаковой скоростью, что создаёт некоторые ограничения: полный привод можно использовать только на покрытиях, допускающих проскальзывание колес (грязь, песок, снег, лед и т. п.).

При жесткой связи ведущих мостов в трансмиссии может возникнуть циркуляция мощности. При движении по хорошей горизонтальной дороге циркулирующая мощность (ЦМ) может быть значительной. ЦМ не используется для преодоления сил сопротивления движению автомобиля, дополнительно нагружает механизмы трансмиссии и шины, вызывая их повышенное изнашивание. Кроме того, из-за увеличения суммарной мощности, передаваемой через механизмы трансмиссии, возрастают потери мощности в трансмиссии на буксовании колес, увеличивая расход топлива и изнашивание деталей двигателя. Поэтому ЦМ является вредной, и ее часто называют паразитной мощностью. Чтобы уменьшить дополнительное изнашивание механизмов трансмиссии, шин и расход топлива, вызванных ЦМ и перераспределением крутящего момента, при раздаточной коробке с блокированным приводом необходимо включать передний ведущий мост только для повышения проходимости и устойчивости автомобиля. При движении по хорошим дорогам необходимо принудительное отключение переднего ведущего моста для устранения циркуляции мощности или перераспределения крутящего момента.

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод подразумевает постоянное подключение всех колёс к двигателю, для чего он подключается к осям через дифференциал. Некоторые модели автомобилей имеют принудительную блокировку межосевого дифференциала, что позволяет им становиться аналогичными автомобилям с подключаемым полным приводом (в общем случае это повышает проходимость автомобиля). Некоторые современные автомобили имеют электронное управление межосевым дифференциалом, позволяющее динамически менять соотношение передаваемого момента между осями. В основном это используется для уверенного движения по дорогам, например в системах динамической стабилизации.

Некоторые внедорожники имеют раздаточную коробку, поддерживающую как режим постоянного полного привода, так и режим подключаемого полного привода, то есть имеют дифференциал, блокировку дифференциала и возможность полного отключения одной оси. Такая схема считается наиболее предпочтительной для многоцелевого внедорожника.

Постоянный по-требованию полный привод

Эту схему можно считать разновидностью постоянного полного привода. В ней одна ось подключена жестко, а вторая (передняя или задняя, чаще — задняя) подключается при проскальзывании первой через разнообразные муфты (вискомуфта (Гольф-3), Халдекс (Гольф-4), многодисковое сцепление (АКПП)…). Управление муфтой осуществляется электроникой или механико-гидравлическим образом, за исключением вискомуфты. Недостатком такой схемы можно считать непредсказуемость поведения автомобиля в переходных состояниях — оно может за доли секунды меняться от выраженно переднеприводного до выраженно заднеприводного.

Wikimedia Foundation. 2010.

AWD против 4WD объяснено

Вот сравнительная аналогия для понимания сходства и различий между полным приводом (AWD) и полным приводом (4WD): Miller Lite для текилы, как полный привод для полного привода. И то, и другое - средство для достижения цели, но в то время как пиво и полный привод приемлемы для повседневного употребления (конечно, никогда одновременно), текилу и полный привод следует использовать для особых случаев, когда вам нужно что-то покрепче.

Как работает полный привод

AWD оптимизирован для использования на дорогах.Он может постоянно передавать мощность двигателя на все четыре шины. Он поможет вашему автомобилю двигаться вперед лучше, чем передний или задний привод на заснеженных или залитых дождем дорогах. В высокопроизводительных автомобилях полный привод помогает передавать крутящий момент двигателя на землю при прохождении поворотов на высокой скорости или при трогании с места с полной мощностью двигателя. Многие полноприводные системы плавно переключают крутящий момент между передними и задними шинами по мере необходимости и автоматически переключаются на привод на два колеса, когда это необходимо, для повышения экономии топлива.

Полный привод можно использовать на асфальте без вреда для здоровья, потому что он спроектирован так, чтобы каждая шина могла вращаться с собственной скоростью в поворотах - внутренние шины вращаются медленнее в поворотах - поэтому полный привод лучше, чем система с четырьмя колесами. полный привод для среднего водителя, ищущего безопасности в плохую погоду. По этой причине полный привод - это то, что вы найдете на большинстве современных внедорожников и легковых автомобилей. Он даже все чаще предлагается в пикапах, давней сфере полноприводных автомобилей.

Getty Images


Как работает полный привод

Предназначенный только для использования на бездорожье или на чрезвычайно скользких поверхностях, 4WD - это система неполного рабочего времени, то есть водитель должен переключаться на полный привод и отключаться от него, поворачивая ручку, нажимая кнопку или рывком за рычаг.При этом передний и задний карданные валы блокируются вместе, благодаря чему передний и задний мосты вращаются с одинаковой скоростью. В песках, грязи и снегу это гарантирует, что, как минимум, крутящий момент двигателя всегда передается как минимум на одно переднее и одно заднее колесо, без использования компьютеров для прогнозирования или обнаружения пробуксовки колес. А это означает, что в сверхскользких условиях на землю подается больше энергии, чтобы вы двигались и продолжали двигаться. Но полный привод не предназначен для использования на дорогах с твердым покрытием и предназначен для автомобилей с серьезными внедорожными качествами, таких как Jeep Wrangler и Gladiator, а также пикапов, таких как Ford F-150 Raptor и Chevrolet Colorado Bison.

Разница между полным приводом и полным приводом похожа на разницу между пивом и текилой.

Ограничения на использование полного привода


На кривой все четыре колеса автомобиля вращаются с разной скоростью. Вы можете увидеть это по следам, оставленным, когда автомобиль движется по свежему снегу, поскольку каждое колесо движется по уникальной дуге с немного разной длиной. Чтобы передние и задние колеса могли вращаться с разной скоростью, в полноприводных системах используется либо межосевой дифференциал, либо муфта сцепления между передней и задней осями.Мы рассмотрели сложности и нюансы обычного оборудования в нашем обзоре полноприводных систем.

Система полного привода блокирует передний и задний карданные валы вместе, так что они вращаются с одинаковой скоростью и получают равный крутящий момент. Попробуйте проехать по узкому кругу на сухом асфальте с включенным полным приводом, и вы оба почувствуете и услышите нервную дрожь, когда трансмиссия заедает. Иногда передние шины также будут подпрыгивать и чирикать. Это заедание нагружает трансмиссию и приводит к неравномерному износу шин, если полный привод регулярно используется на дорогах с твердым покрытием.Что еще более важно, использование полного привода на асфальте может быть опасным, поскольку заблокированная трансмиссия может затруднить поворот. На поверхностях с низким сцеплением, таких как снег, лед, грязь или грязь, заедание не является проблемой, потому что шины могут свободно скользить по поверхности, чтобы согласовать заблокированные карданные валы с необходимостью для каждой шины отслеживать уникальную дугу.

Лучшее из двух миров

Так же, как вы можете заказать Miller Lite с рюмкой текилы, можно купить автомобиль как с полным приводом, так и с системой полного привода.Опционально для многих современных полноразмерных пикапов, эти системы позволяют водителю выбрать полный привод с режимом Auto или 4Auto и полный привод с настройкой 4High. (Эти автомобили обычно также включают в себя задний привод 2High mode и low range 4Low mode.) Mercedes-Benz G-wagen, например, ведет себя как полноприводный автомобиль, пока вы не заблокируете его центральный дифференциал при в этот момент он становится полноприводным грузовиком.

Мерседес-Бенц

Системная путаница

Производители автомобилей не упрощают для покупателей расшифровку технологии, лежащей в основе их автомобилей.Многие автомобили с симметричным полным приводом Subaru фактически распределяют крутящий момент между передней и задней осью асимметрично. Система Audi Quattro означает три разных вещи, если вы говорите об Audi A3, A4 или A4 Allroad. Chevrolet называет свои полноприводные грузовики полноприводными, а полноприводные модели - полноприводными. Ford также настаивает на использовании полного привода для описания своих многочисленных полноприводных внедорожников. Один из самых простых способов узнать, есть ли у вашего автомобиля полный или полный привод, - это открыть руководство по эксплуатации.Если он предупреждает о необходимости активировать систему на сухом асфальте, значит, у вас полный привод. Если этого не сделать, система, скорее всего, будет полноприводной. И если вы планируете приобрести новый автомобиль, вам стоит узнать об этих отличиях перед покупкой. Как показано в этом видео, полноприводные системы разных производителей не работают одинаково.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

4WD и AWD на льду и снегу

После застревания или потери контроля на скользкой дороге некоторые водители приходят к убеждению, что им нужен автомобиль с AWD или 4WD. Это не обязательно правда. Поскольку полный привод и полный привод передают мощность на все четыре колеса, а не на два, они действительно обеспечивают примерно в два раза больше тяги, чем полноприводный автомобиль, для ускорения на скользкой дороге.

Но эти системы помогают только разгонять автомобиль на заснеженных или обледенелых дорогах.Они ничего не делают, чтобы помочь вам лучше повернуться или остановиться в таких условиях. Ваши шины обеспечивают одинаковое сцепление с дорогой на скользких поворотах, будь то автомобиль с полным приводом, полным приводом или полным приводом. Тормоза всегда работают на всех четырех колесах, чтобы замедлить транспортное средство, независимо от того, два или все четыре колеса используются для ускорения.

Если вы хотите улучшить способность вашего автомобиля проходить повороты и тормозить, а также ускоряться в неблагоприятных зимних условиях, вам лучше подобрать подходящий комплект зимних шин.

Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

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.

Что такое полный привод? | Вондрополис

Использует ли ваша семья полноприводный автомобиль? Если нет, скорее всего, вы знаете кого-то, кто знает.Вы когда-нибудь ездили на полноприводном автомобиле по бездорожью по пересеченной местности? Это может быть увлекательное занятие!

Полноприводные автомобили также хорошо иметь, когда погодные условия делают дороги скользкими. Вы когда-нибудь задумывались, что такого особенного в полноприводных автомобилях, благодаря которому они превосходны на снегу, льду и даже на бездорожье?

Полноприводное транспортное средство - часто называемое 4WD или 4X4 («четыре на четыре») - это транспортное средство, в котором все четыре колеса получают мощность от двигателя.Большинство автомобилей имеют привод на два колеса - 2WD или 4X2 - и это означает, что мощность двигателя передается только на два из четырех колес.

Например, у полноприводного автомобиля мощность двигателя будет передаваться либо на два задних колеса (задний привод), либо на два передних колеса (привод на передние колеса). Итак, у 4X4 четыре колеса, и все четыре колеса получают мощность от двигателя. У 4X2 четыре колеса, но только два из четырех колес получают мощность от двигателя.

Как это влияет на характеристики автомобиля? На скользкой дороге или бездорожье полноприводные автомобили будут легче терять сцепление с дорогой.Если вы ведете автомобиль с задним приводом, и одно или оба задних колеса теряют сцепление с дорогой, у вас будет проблема, потому что передние колеса не могут вам помочь, поскольку они не приводятся в действие двигателем.

Однако на полноприводном автомобиле легче поддерживать сцепление с дорогой и управлять автомобилем на скользкой дороге или на бездорожье. Если одно или два колеса теряют сцепление с дорогой, у вас все еще есть два или три ведущих колеса, чтобы вы могли двигаться.

Многие полноприводные автомобили фактически частично являются полноприводными.Это означает, что в нормальных условиях автомобиль передает мощность только на два колеса и ведет себя как автомобиль с приводом на два колеса. Однако, если необходим полный привод, водитель может переключиться на полный привод нажатием кнопки.

Полноприводные автомобили существуют не вечно. На самом деле они не стали популярными, пока Willys не произвел первые Jeep ® для армии США во время Второй мировой войны. Willys начал выпускать первый полноприводный автомобиль для невоенного использования, когда создал CJ-2A в 1945 году.

Сегодня Jeep ® по-прежнему известны своими удивительными внедорожными качествами. Если вам интересно, откуда взялось это название, оказывается, что многие люди считают, что имя было дано автомобилю военными, которые сравнили его с мультипликационным персонажем по имени Джип Юджин.

Джип Евгений снялся в комиксах Э.С. Сегара о Попайе. Он был маленьким питомцем Попая в джунглях, который, казалось, мог решать проблемы, которые многие считали невозможными. Военные водители думали так же о своих новых полноприводных автомобилях, поэтому стали называть их Jeep ® .Имя прижилось до сих пор!

4x4 автомобили против 4x4 грузовиков

Легковой или грузовой автомобиль 4x4 , также называемый 4x4 (4WD) или 4-на-4, означает систему, в которой двигатель автомобиля равномерно приводит в движение все 4 колеса. Вообще говоря, когда речь идет о грузовиках и легковых автомобилях, есть только четыре варианта: задний привод, передний привод, полный привод и полный привод. Как вы понимаете, у каждого варианта есть свои преимущества и недостатки. Вся разница в сцеплении.

Для некоторых водителей транспортных средств сцепление с дорогой очень важно в экстремальных погодных условиях, таких как грязь или снег. Для других тяга - это вопрос скорости и управляемости. Хотя это может показаться потрясающим усовершенствованием для любого типа водителя, оборотная сторона заключается в том, что передача мощности на все 4 шины требует более сложной системы трансмиссии, увеличения веса автомобиля и, как правило, снижения топливной эффективности. Как правило, поиск лучшего для вас - это баланс между симпатиями и антипатиями, исходя из ваших конкретных потребностей.

Чтобы помочь вам узнать и понять больше о грузовиках и легковых автомобилях с колесной формулой 4x4, давайте сравним различные варианты трансмиссии: 4x4 или полный привод (4WD), полный привод (AWD) и привод на два колеса (2WD).


Что такое полноприводный автомобиль или грузовик?

"Полный привод, также называемый 4 × 4 или 4WD, относится к трансмиссии двухосного транспортного средства, способной передавать крутящий момент на все его колеса одновременно. Он может быть постоянным или по запросу и обычно связан через раздаточная коробка с дополнительным выходным приводным валом и, во многих случаях, дополнительными диапазонами передач." Википедия

4-х колесный привод против 2-х колесного привода против полного привода

Понимание различий между полным приводом (4WD), двухколесным приводом (2WD) и полным приводом (AWD) имеет важное значение для получения наилучшего автомобиля, отвечающего вашим требованиям.


Двухколесный привод (2WD): передний привод и задний привод

Чтобы лучше понять , что означает автомобили 4WD и их внутреннее устройство, возможно, лучше сначала подумать о значении 2WD.Как вы уже могли подумать, в полноприводных двигателях используются только два из четырех колес для приведения автомобиля в движение. Обычно говорят, что их всего два типа: передний привод (FWD) и задний привод (RWD). У каждого есть свои преимущества и недостатки. Тем не менее, современные автомобильные технологии, такие как антипробуксовочная система, могут со временем уравновесить их.


Передний привод (FWD)

С современными автомобильными двигателями, расположенными спереди, грузовики с передним приводом имеют усеченную систему трансмиссии, что обычно делает их легче, более экономичными и гораздо менее дорогостоящими в производстве или обслуживании.Передняя часть машины в основном тянет за собой заднюю половину. Это помогает ему сохранять прямую линию и с меньшей вероятностью выйдет из строя в суровых погодных условиях.

Что такое задний привод (RWD)

В то время как FWD в настоящее время может показаться отличной альтернативой, задний привод (RWD) тоже не лишен своих преимуществ. Однако в нормальных условиях автомобили с задним приводом ускоряются и поворачиваются намного лучше, чем версии с передним приводом. Во-первых, они давят вперед своим собственным весом, а не тянут его.Во-вторых, начало поворота со спины требует гораздо меньше инициативы.


Полный привод (4WD)

Как указывалось ранее, полный привод (4WD) - это автомобильная трансмиссия, которая напрямую приводит в действие все 4 колеса. Полный привод обычно предназначен для езды по бездорожью, и, как правило, 4 колеса имеют вдвое большую тягу, чем 2. Полный привод также часто сочетается с заблокированными дифференциалами для достижения наилучших внедорожных характеристик. Не вдаваясь в технические подробности, заблокированные дифференциалы просто предполагают, что два колеса на одной оси заблокированы вместе, даже если одно имеет тягу, а другое - нет.Это особенно важно для восстановления сцепления с дорогой в снежных условиях, на каменистой местности или в грязи. В целом, 4WD - прекрасный вариант, предлагаемый для автомобилей 4x4 и нескольких внедорожников для отдыха на открытом воздухе. Его очень легко активировать или выключить, полагаясь на сценарий.


Что такое полный привод (AWD)

AWD похож на 4WD, потому что двигатель передает мощность с трансмиссией на все 4 колеса. Тем не менее, обычно говорят, что AWD создан для скорости и управляемости, а не для бездорожья.В целом, это более умная технология 4х4. AWD непрерывно контролирует сцепление всех четырех шин и передает мощность на каждое конкретное колесо в зависимости от того, что ему требуется. Это нововведение называется «векторизация крутящего момента». Более того, когда речь идет о роскошных автомобилях, некоторые диапазоны полного привода созданы для передачи дополнительной мощности на задние шины для увеличения ускорения или, аналогичным образом, для снижения мощности на задних колесах при активации скользких дорог.


Что такое автомобиль 4х4?

Чисто говоря, автомобили 4x4 имеют двигатели, которые приводят в действие все 4 колеса.Во многих транспортных средствах, помимо кроссоверов-внедорожников, системы трансмиссии 4x4 являются полноприводными (AWD), а не (4WD), как это обычно бывает в грузовиках и внедорожниках. Как обсуждалось ранее, системы AWD в автомобилях 4x4 используют векторизацию крутящего момента для независимого управления тяговым усилием каждой шины, чтобы обеспечить идеальную безопасность и производительность.


Что такое грузовик 4x4?

Грузовики

4x4 дополнительно имеют двигатели, приводящие в движение все 4 колеса. Обычно они предназначены для использования в основном на бездорожье или в плохих дорожных условиях.Тем не менее, некоторые более свежие, более продвинутые версии в настоящее время предлагают векторизацию крутящего момента для отдельного управления характеристиками каждого колеса. Большинство моделей полагаются на блокировку и разблокировку дифференциалов (блокировку дифференциала) для идеальной работы.


Является ли привод на четыре колеса (4WD) лучше, чем с приводом на 2 колеса (2WD)?

Вы все еще можете спрашивать себя, лучше ли полный привод (4WD), чем двухколесный (2WD), и что лучше всего подходит для вас. Однако универсального ответа не существует.Выбор между 4WD, AWD, FWD или RWD зависит от многих аспектов. Обе важные вещи, о которых стоит задуматься, заключаются в следующем. Для чего вы используете свой автомобиль? С какими сезонными условиями вы сталкиваетесь? При наличии этих знаний получение индивидуального руководства от сертифицированного специалиста - самое эффективное место для начала вашего путешествия. Кроме того, если вы пытаетесь найти дополнительную информацию об автомобилях 4x4 или грузовиках 4x4, выставленных на продажу в районе Остина, после этого посетите DEALERNAME сегодня. Мы с нетерпением ждем возможности помочь вам узнать больше об определении автомобилей 4x4.


Связанное содержимое:

Машины 4x4 против грузовиков 4x4 | Максвелл Форд

Хотя были предприняты все разумные усилия для обеспечения точности информации, содержащейся на этом сайте, абсолютная точность не может быть гарантирована. Этот сайт, а также вся информация и материалы, представленные на нем, предоставляются пользователю «как есть» без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий. Все автомобили подлежат предварительной продаже.Цена не включает применимые налоги, право собственности и лицензионные сборы. ‡ Транспортные средства, показанные в разных местах, в настоящее время не находятся в нашем инвентаре (Отсутствуют на складе), но могут быть предоставлены вам в нашем месте в разумные сроки с момента вашего запроса, но не более одной недели.

Значение 4x4 (4WD) против AWD против 2WD в внедорожниках и легковых автомобилях

Значение 4x4 (4WD) против AWD против 2WD в внедорожниках и легковых автомобилях Сохраненные автомобили

СОХРАНЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

У вас нет сохраненных машин!

Ищите эту ссылку в избранном: