Что такое полный привод? И какой он бывает?

Часто покупая автомобиль, мы с радостью узнаем о том, что он оснащен системой полного привода. То есть крутящий момент от двигателя через трансмиссию передается ко всем четырем колесам. Так ли это на самом деле? И что представляет собой полноприводная трансмиссия? Мы сегодня и попытаемся разобраться, насколько отличаются друг от друга схемы привода колес, и что же собой представляет магическая колесная формула 4х4. Больше того, в процессе я попытаюсь узнать насколько экономически целесообразна покупка машины с полным приводом. Насколько безопасно управление подобным автомобилем?

Начну же с главного. Какие же конструкции имеют трансмиссии полноприводных автомобилей которые в совокупности и образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода:

полный привод подключаемый автоматически;

постоянный полный привод;

полный привод подключаемый вручную.



Начну с наиболее распространенной системы полного привода подключаемого автоматически (другое наименование – система полного привода или on demand, в переводе «по требованию») На мой взгляд такая схема является перспективным направлением развития полного привода легковых автомобилей. Данная система обеспечивает подключение колес одной из осей в случае проскальзывания колес другой оси. В обычных условиях эксплуатации автомобиль является передне- или заднеприводным.



Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Известной системой полного привода подключаемого автоматически является Фо моушен от Volkswagen. Интересный момент настройки муфты могут разными. В частности, у Volkswagen крутящий моент передается к ведущим колесам в пропорции 50:50. К примеру у Volvo и младших моделей Audi схема подразумевает передачу 90 процентов крутящего момента на переднюю ось и 10 на заднюю. В случае проскальзываия колес муфта замыкаясь передает момент назад.



Чем же выгодна подобная схема и почему именно ее использует большинство производителей? Все дело в экономике. Во-первых, подобная трансмиссия достаточно компактна. Во-вторых, это позволяет уложиться в жесткие рамки по потреблению топлива. От чего выигрываем в первую очередь мы с Вами. И наконец, в-третьих, стоимость подобной системы гораздо меньше, чем к примеру цена полноценной коробки. Однако, в случае перегрева, если вы выехали на заснеженную целину подобная схема может вас и подвести. От перегрева масла муфта просто выключится и автомобиль из полноприводного превратиться в мноноприводный. Еще один момент, в случае если датчики ABS будут серьезно забиты снегом, грязью или песком электроника не сможет грамотно реагировать на дорожную ситуацию. То есть надеясь на то, что задние колеса помогут сохранить курсовую устойчивость вы будете вести машину в привычном вам стиле, однако, она в этот момент будет осьаваться передне или задне приводной.



Несколько слов об экономике! Будьте готовы к тому, что машина будет потреблять все же больше топлива, чем ее моноприводный вариант. Именно поэтому большая часть производителйейимеет в линейке как машины с подключаемым полный приводом, так и автомобили имеющие моноприводную компоновку. Обслуживание машин с большим пробегом так же может влететь в копеечку. Так как расходы на обслуживание будут выше.



Есть и еще одна одна не на что не похожая схема. Предложили ее инженеры компании Peugeot. Мало того, что они выпустили первый дизель — гибридный автомобиль, они еще и сделали его полноприводным. Но тут все несколько иначе. Жесткой связи между колесами передней и задней оси нет. Это своеобразный тяни-толкой, помните, как у Чуковского в докторе Айболите. Peugeot словно тот же сказочный зверь о двух головах имеет два мотора. Если первый работающий на тяжелом топливе приводит в движение передние колеса, то второй электрический — задние. В случае резкого ускорения, когда необходимо хорошее сцепление с дорогой В работу вступают оба двигателя. То же самое происходит и при движении по легкому бездорожью. Повинуясь умной электронике они работают слажено. Однако потребности нет, машина становиться точно такой же как и ее моноприводные собратья. В случае активацции режима Зиро Эмишн или нулевое содержание выбросов, машины из передне-приводной привращаеься в задне-приводную и двигает ее только электромотор.

Схема постоянного полного привода или Full Time AWD так же используется многими производителями.

Постоянный полный привод применяется как на автомобилях с заднеприводной компоновкой (продольное расположение двигателя и коробки передач), так и на автомобилях с переднеприводной компоновкой (поперечное расположение двигателя и коробки передач). Такие системы различаются в основном по конструкции раздаточной коробки и карданных передач.



В частности BMW и Jaguar используют схему созданную совместно с компанией магна, впрочем ни те, не другие этого и не скрывают.

В обеих схемах все завит от электроники. Система xDrive BMW и AWD Jaguar интегрирована с системой динамического контроля курсовой устойчивости, стстемой контроля тяги системой интегрального управления ходловой части и даже с системой активного рулевого управления. Все дтифференциалы при этом свободные.

Правда тут то же все зависит от настроек. В частности у BMW крутящий момент распределяется по осям в соотношении 40 на 60, у Jaguarа при трогании с места на сухом покрытии весь момент передается на задние колеса. Но в случае пробуксовки оных электронные помощники тут же вступают в работу и мгновенно простичивая ситуация определеют перераспределение момента по осям. В этих автомобилях функцию межосевого дифференциала выполняет многодисковая фрикционная муфта с электронным управлением, с возможностью перераспределения крутящего момента между осями в пределах от 0 до 100%.

Кстати, у этих производителей при парковке машина вновь становится заднеприводной дабы снизить потери на трение и улучшить управляемость.

Еще раз напомню, что распределение крутящего момента между осями осуществляется с помощью раздаточной коробки, которая представляет собой зубчатую передачу привода передней оси, управляемую фрикционной муфтой.

Стоимость подоных систем достаточно высока. Уж слишком много электроники задействовано для их работы. Впрочем, мы говорим об автомобилях премиального сегмента, у тут цена является отнюдь не главноопределяющим фактором.

Но эти лишь одна из схем применяемых сегодня автопроизводителями.



Центральным конструктивным элементом системы Mercedes 4Matic является раздаточная коробка, которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).

В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля, впрочем как и у машин перечисленных мною выше обеспечивает система курсовой устойчивости ESP, которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS.

Нужно заметить, что подобная схема достаточно громоздка. Но в ней есть определенные преимущества. Не смотря на наличие большого количества электроники основу трансмиссии 4Matic составляет все же железо.



Компании Audi и Subaru напротив продолжабют оставаться приверженцами классической схемы. Хотя и эти фирмы постепенно все больше используют электронику. И если раньше основой конструкции являлся симметричный диффернциал Torsen, то сегодня та же схема притерпела существенные изменения. В частности самоблокирующийся несимметричный дифференциал с коронными шестернями распределяет крутящий момент по осям в стандартном положении в соотношении 40:60, он так же имеет возможность перераспределить его на ось с лучшим сцеплением до 70% - на переднии колеса и до 85% - на задние.

Больше того, благодаря электронике автомобиль имеет возможность перестпределять момент не только между осями но и между колесами, что не может положительно не сказаться на управляемости.

Впрочем, напомню, наличие всех электронных помошников не отменяет законов физики. И предел возможностей есть у любой полноприводной машины.



Первые утилитарные автомобили с полным приводом строились по классической схеме. В основе конструкции лежала рама. Передний и задний мосты громоздкая коробка передач и раздаточная коробка. Привод осуществляется на заднюю ось, а передние колеса можно подключить. И полный привод был для этих автомобилей необходим именно как средство для преодоления внедорожных участков, то есть лучшей проходимости. Использовать систему полного привода на асфальте как правило производитель не рекомендует. Это приводит к износу элементов трансмиссии и шин. Почему? Ответ прост! Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колёса проходят больший путь, двигаясь по большему радиусу, 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. Именно поэтому для таких автомобилей необходимо аж три дифференциала. Два межколесных и один межосевой.

Но зачем возить с собой громоздкую трансмиссию и раздатку? Ведь по статистике на бездорожье в процессе эксплуатации автомобиля выезжает лишь 5 процентов их владельцев.



Именно по упомянутой мной выше схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Land Rover , и наша «Нива», и множество других внедорожников. Лекарством от 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. Кстати на автомобилях Audi Quattro до 86 года использовалась именно эта схема. Сегодня автомобилей с автоматической или электронной блокировкой всех Дифференциалов не так уж и много.

Впрочем, прежде чем выбрать себе автомобиль с такой схемой полного приводу подумайте про то как и где Вы будете его использовать? Ведь даже владельцы серьезных внедорожников большую часть времени ездят по асфальту. А зачем тогда столь серьезный набор внедорожных инструментов? Наверное незачем.



Подводя итог мне хотелось бы сказать лишь одно. Схем полного привода и их настроек существует множество. Важно понимать, для каких целей и зачем Вам необходима полноприводная машина.

И еще одно! Так уж устроен человек, что двигаясь на авто с колесной формулой 4х4 он подспудно считает, что этот автомобиль более устойчив на дороге и безопасен. Это лишь отчасти верно. И законов физики никто не отменял. Входя в поворот на большой скорости Вы рискуете не меньше, чем владелец моноприводной машины. Но если навык управления моноприводом с избыточной и недостаточной поворачиваемостью худо-бедно знаком многим. То как поведет себя машина с полным приводом, учитывая и разницу в его схемах и разницу в работке многие увы, не знают.

Источник: 4kolesa.mirtesen.ru

уникальные шаблоны и модули для dle