Что лучше постоянный или подключаемый полный привод

Чтобы передвигаться по бездорожью и уверенно чувствовать себя в поворотах, нужно "грести" всеми четырьмя колёсами – это общеизвестно. Но как передать крутящий момент на них? Стоит ли это делать постоянно или только когда нужно и где кроются подводные камни?

Главное и неизменное "действующее лицо" всех систем полного привода — это раздаточная коробка: специальный агрегат, который получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его на переднюю и заднюю оси. А вот методик распределения, равно как и схем компоновки, есть несколько.

Системы полного привода принято делить на три типа:

Постоянный полный привод(Full-time)
Плюсы:
надёжная "неубиваемая" конструкция;
возможность езды с полным приводом как по бездорожью, так и по асфальту.
Минусы:
сложность по сравнению с жестко подключаемым приводом;
большая масса;
сложность настройки управляемости;
повышенный расход топлива.
Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

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

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

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

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

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

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

Жестко подключаемый (Part-time)
Плюсы:
надежная механика;
максимальная простота при высокой проходимости.
Минусы:
по асфальту с полным приводом ездить нельзя.
От дифференциала и блокировок можно и отказаться, при условии, что одна из осей будет временно отключаться. По такой логике работает система жестко подключаемого полного привода.

Оси между собой соединяются без дифференциала, и момент распределяется в строгом соотношении. Как следствие, высокая проходимость и минимум затрат.

Парт-тайм на сегодняшний день практически вымер и используется только на сугубо внедорожных автомобилях. Современному водителю пользоваться этой системой неудобно. Подключать ось можно только в неподвижном состоянии, чтобы не повредить механизмы. Ну а если после покатушек в лесу выехать на шоссе и забыть отключить полный привод, то есть риск загубить всю трансмиссию.

Полный привод с муфтой
Плюсы:
дешевизна и простота устройства;
малая масса;
возможность тонкой настройки системы.
Минусы:
слабая надежность и стойкость к перегрузкам;
нестабильность характеристик.
Жесткая блокировка дифференциала — это неплохо на бездорожье, но как заставить систему полного привода дозировать момент в динамике? Степень пробуксовки ведь всегда разная… Решение было найдено в середине 50-х годов.
Обычный механический дифференциал дополнили вязкостной муфтой (вискомуфтой). Вискомуфта — это деталь, в которой ряды лопаток, связанных с входным и выходным валами, вращаются в специальной жидкости. Входной и выходной валы свободно вращаются относительно друг друга, но секрет муфты именно в наполнителе, который при повышении температуры увеличивает свою вязкость.

При обычном движении, легких поворотах или проскальзывании колес муфта не препятствует взаимному перемещению лопаток, но как только разница в скорости вращения передних и задних колес вырастает, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и нагреваться. При этом она становится вязкой и блокирует перемещения лопаток относительно друг друга. Чем больше разница, тем выше вязкость и степень блокировки.

Сегодня муфты используются как на схемах с постоянным полным приводом совместно с механическими дифференциалами, так и самостоятельно. Ведущим валом они соединены с раздаткой, а ведомым — с дополнительной осью. При необходимости, когда одна из осей буксовала, часть момента через муфту уходит на нее.

В поздних конструкциях муфт от жидкости отказались в пользу трущихся дисков, которые работают по такому же принципу, как фрикционное сцепление. При необходимости электроника "поджимает" их и начинает передачу момента. Управлять дозировкой момента автомобиль может самостоятельно, без участия водителя.

При всем удобстве муфты имеют ряд недостатков, основной из которых — слабая выносливость на серьезном бездорожье. Трущиеся диски от нагрузки перегреваются, и муфта уходит в аварийный режим. Поэтому эта система применяется в основном на компромиссных кроссоверах и легковых автомобилях, где полный привод нужен не для преодоления буераков, а для лучшей управляемости.
Что дальше?
Дальнейшая эволюция систем полного привода, по всей видимости, будет связана с электромоторами. Первый электромобиль с двигателем на каждом колесе показал еще на Всемирной выставке в Париже 1900 года Фердинанд Порше. Тогда это был, как бы сейчас сказали, "нежизнеспособный концепт-кар". Моторы были слишком тяжелые, а конструкция — дорогой. Сейчас у такой схемы перспектив явно больше.

Есть потенциал и у гибридной схемы, где одна ось приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, а вторая — элекродвигателем. Впрочем, если говорить о настоящих внедорожниках, то никакие электроинновации и фрикционные муфты пока не заменят дешевой, простой и выносливой механики.

Секрет полного привода

Есть один «секрет» у «4WD» автомобилей, и если Вы не очень искушенный человек, достаточно легко впасть в заблуждение. Большинство собирающихся купить полноприводный автомобиль не знают, что: почти все «полноприводные» автомобили, которые Вы видите на улицах, на самом деле вовсе не являются полноприводными.

Конечно, продавцы говорят, что продаваемый ими автомобиль — полноприводный, покупатели им верят, покупают эти автомобили, свято веря, что купили полноприводный автомобиль. Однако, большинство из этих автомобилей имеют непостоянный привод на все колеса, так называемый «part-time» полный привод, что означает, что передвигаясь по городу, Вы ДОЛЖНЫ иметь включенный привод только задних колес. Буквальный перевод термина «part-time» означает — «частичное время», то есть передается смысл, что полный привод можно включать только кратковременно (!), на скользкой, мокрой поверхности. Иначе Вы повредите всю трансмиссию. Все это по причине отсутствия в таких системах межосевого дифференциала.

Есть некоторые исключения. Land Rover / Range Rover вместе с Toyota Land Cruisers имеют хорошую, блокируемую систему полного привода «full-time». Буквальный перевод термина «full-time» означает — «полное время», то есть передается смысл, что полный привод можно держать включенным постоянно, т.е. без ограничений.

Многие из систем полного привода, именующие себя системами «full-time», в действительности являются системами «part-time», но автоматизированными. Однако, многие, купившие себе подобные полноприводные автомобили, не понимают, что если они не выезжают на бездорожье, а ездят по асфальту, они имеют, на самом деле, простой заднеприводный автомобиль, имеющий к тому же (ввиду особенностей конструкции внедорожников) более худшие характеристики управляемости, тормозные качества, более высокий расход топлива и меньший уровень безопасности. Платя за все это гораздо большие деньги! Глупо, не правда ли?

Системы полного привода

Все системы полного привода можно разбить на следующие категории:

Читайте также:  Антирадар sho me g800

Группа 1: Part Time

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

•Chevy Blazer/GMC Jimmy
•Ford Excursion
•Ford Explorer Sport Trac
•Dodge Durango (в стандартной комплектации)
•Honda Passport / Isuzu Rodeo
•Hyundai Galloper
•Infiniti QX56
•Jeep Cherokee (в стандартной комплектации — раздаточная коробка Command Trac)
•Jeep Wrangler
•Jeep Liberty (с раздаточной коробкой Command Trac)
•Mitsubishi Montero Sport/Mitsubishi Pajero Sport
•Nissan Pathfinder (Terrano)
•Nissan Terrano II (Ford Maverick)
•Nissan Patrol
•Nissan Xterra
•Suzuki Vitara/Chevrolet Tracker
•Suzuki Jimny
•Kia Sportage
•Opel Frontera
•Ssangyong Musso
•Land Rover Defender (опционально)
•Land Rover S1, S2, S2A, S3
•Mercedes G-class (до 1989 года)
•SsangYong Rexton (в комплектации с механ. коробкой)
•Toyota 4-Runner (до 1999 года)
•Toyota Land Cruiser (в базовой комплектации, особенно с дизельным двигателем, может поставляться с «part-time» раздаточной коробкой)
•УАЗ

Группа 2: On demand — автоматизированный Part Time

On demand — это системы, в которых автомобиль едет в режиме заднего привода, пока задние колеса не начинают проскальзывать. В этом случае система подключает передний мост и передает на него часть крутящего момента. Это означает, что Вы все еще имеете заднеприводный автомобиль, но после начала буксования колес система начинает Вам помогать. В большинстве случаев, слишком поздно. Есть системы, где автомобиль постоянно движется на переднем приводе, а при проскальзывании подключается задний мост. Суть от этого не меняется.

Считается, что это хорошие системы для снега. Это низкозатратный путь получить полноприводную систему, которую производитель может называть системой «full-time». На самом деле такие системы назваются «On demand», что в буквальном переводе означает «По требованию», т.е. второй мост подключается по мере необходимости. Момент необходимости определяет, естественно, автоматика, а не водитель.

•Acura SLX / Isuzu Trooper / Opel Monterey
•BMW X3 (система XDrive)
•BMW X5 с 2004 года (система XDrive)
•Chevy Tahoe / Yukon / Suburban
•Chevrolet TrailBlazer
•Cadillac Escalade (до 2002 года, раздатка NV246, интересно решенный, автоматизированный part-time)
•GMC Yukon XL
•GMC Yukon Denali / GMC Envoy
•Ford Explorer / Mercury Mountaineer
•Ford Escape (отсутсвует понижающая передача)
•Ford Expedition/Lincoln Navigator
•Infinity QX-4
•Infiniti FX35
•Isuzu VehiCross
•Honda CRV
•Honda HRV
•Honda MDX
•Honda Element
•Nissan X-Trail (постоянно подключен передний мост, задний подключается при проскальзывании переднего)
•Jeep Grand Cherokee/ZJ (С 96 года, с раздаточной коробкой Quadra Trac, на передний мост там постоянно передается всего лишь 5% крутящего момента, т.е. он почти отключен)
•Jeep Grand Cherokee/WJ (с раздаточной коробкой Quadra Trac II)
•SsangYong Rexton (в комплектации с автомат. коробкой)

Группа 3: Городской Full Time

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

•Cadillac Escalade (с 2002 года, раздатка NV149, понижающая передача отсутствует)
•Daihatsu Terios (понижающая передача отсутствует)
•Dodge Durango (с раздаточной коробкой Selec Trac)
•Ford Explorer / Mountaineer (по заказу)
•Hyundai Santa Fe (несимметричный дифференциал 60:40, блокируемый вискомуфтой)
•Oldsmobile Bravado (имеет блокировку межосевого дифференциала, но не имеет пониженной передачи в раздаточной коробке, т.е. не подходит для тяжелого бездорожья)
•Land Rover Freelander
•Land Rover Discovery II
•Toyota RAV4
•BMW X5 до 2004 года (full-time, но понижающая передача отсутствует)
•Jeep Grand Cherokee/ZJ (До 96 года, с раздаточной коробкой Quadra Trac, full-time раздатка с понижающей передачей, но не имеет полной блокировки межосевого дифференциала — только частичную, вискомуфтой)
•Jeep Grand Cherokee/WK (в комплектации с раздаточной коробкой NV140 — отсутствует пониженная)
•Mitsubishi Galant/Legnum/Aspire (4WD)

Группа 4: Full Time, на дороге и вне дорог

Нижеперечисленные автомобили имеют настоящую систему «full-time» и, что не менее важно, блокировку межосевого дифференциала, что означает, что эти автомобили ДЕЙСТВИТЕЛЬНО сконструированы для работы в режиме постоянного полного привода на дорогах с твердым покрытием и имеют также отличные внедорожные качества.

Это самый идеальный набор, он может быть выполнен конструктивно разными путями, хуже или лучше. К несчастью, и дороже.

•Land Rover Stage-1 (1979-1985)
•Land Rover Discovery
•Land Rover Defender
•Range Rover
•Toyota / Lexus Land Cruiser
•Toyota Prado
•Toyota 4-Runner (с 1999 года и опционально)
•Toyota Sequoia
•Mitsubishi Montero/Pajero
•Mitsubishi Pajero iO
•Jeep Cherokee (с раздаточной коробкой Selec Trac)
•Jeep Liberty (с раздаточной коробкой Selec Trac)
•Jeep Grand Cherokee (ZJ) (с раздаточной коробкой Selec Trac)
•Jeep Grand Cherokee (WJ) (с раздаточной коробкой Selec Trac)
•Jeep Grand Cherokee/WK (в комплектации с раздаточной коробкой NV245)
•Mercedes G-class (с 1989 года)
•Mercedes ML-320 (электронная блокировка, наличие понижающей передачи, но дизайн кузова не для бездорожья)
•Lada Niva
•Hummer
•Peugeot 405 GRIX4
•Peugeot 405 MI16X4
•Volkswagen Touareg

Первая из 4-х групп хороша для использования на бездорожье, но полностью бесполезна на шоссе.

Вторая группа хороша для использования на снегу, но в остальном не так хороша, как должно быть.

Третья группа хороша для шоссе, города и плоховата на бездорожье.

Четвертая группа может все. Конечно, она и более дорогая тоже.

Конечно, время не стоит на месте и списки автомобилей в группах могут быть неполными, но они показывают, как неискушенный покупатель может быть одурачен.

Хуже всего, что продавцы внедорожников зачастую тоже не имеет понятия об этих различиях. Пойдите к дилеру автомобилей Jeep, и продавец включит на автомобиле Wrangler передний мост и пониженную передачу и начнет выписывать «восьмерку» по площадке. Шины визжат, стучат карданные валы и т. д. Мне жаль будущего владельца этого автомобиля.

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

Предостережения и опасности

Возьмем, например автомобиль Chevy. Он имеет систему «part-time», и, когда передний мост подключен, передние и задние колеса должны вращаться с одинаковой скоростью. Это означает, что когда Вы поворачиваете, колеса начинают проскальзывать. Это не очень заметно на поворотах большого радиуса, но на крутых поворотах передние колеса начинают проскальзывать, и Вы можете просто «улететь» с дороги. Это также заметно на рыхлом песке. С другой стороны, хорошая система «full-time» позволяет колесам вращаться с разными скоростями (из-за наличия межосевого дифференциала).

Еще одна опасность. Извините за банальность, но если Ваша жена в ее новеньком Isuzu Rodeo с системой «part-time» включит передний мост, думая, что это ей поможет во время дождя, она может попасть в серьезную аварию.

Самые простейшие и одновременно самые надежные, недорогие и неубиваемые — это трансмиссии типа part time, где основной ведущей осью является задняя, а передний привод подключается водителем только в случае крайней необходимости. Такой трансмиссией оснащаются в основном недорогие внедорожники и пикапы, хотя иногда она встречается даже на относительно дорогих американских моделях. Особенность такой полноприводной трансмиссии — отсутствие межосевого дифференциала, вследствие чего режим 4х4 нельзя использовать на сухом покрытии. То есть постоянно можно ездить только на заднем приводе, а переднюю ось можно подключать (это указано в инструкции) ТОЛЬКО на скользком покрытии, когда появляется вероятность проскальзывания колес одной из осей. Иначе — ускоренный износ трансмиссии, сцепления и покрышек. Но в то же время отсутствие межосевого дифференциала делает автомобили с трансмиссией part time хорошими проходимцами — крутящий момент распределяется между осями в соотношении 50/50, что позволяет уверенно чувствовать себя и на снегу, и на размытой грунтовке, и на перепаханном поле.

Читайте также:  Красивый город недалеко от москвы

Логичным развитием системы part time стала система full time, имеющая межосевой дифференциал и позволяющая эксплуатировать автомобиль в режиме полного привода круглогодично и на любом покрытии. Трансмиссии full time могут быть двух типов — либо с постоянным полным приводом, либо с подключаемым. В обоих случаях меж-осевой дифференциал оснащают принудительной блокировкой, которая активизируется водителем в случае необходимости — это повышает проходимость автомобиля на бездорожье. С заблокированным дифференциалом трансмиссия full time становится аналогичной трансмиссии part time — в таком режиме автомобиль также можно эксплуатировать только на скользком покрытии. Но благодаря тому, что все основное время межосевой дифференциал свободен, то есть не заблокирован, преимуществами полного привода можно пользоваться всегда, без каких-либо дополнительных манипуляций с органами управления. А когда включается блокировка, то по проходимости такой автомобиль не уступает тем моделям, что оборудованы трансмиссией part time.

Блокировка дифференциала может осуществляться либо автоматически, либо принудительно, по команде водителя. Первый тип дифференциалов называют самоблокирующимися — водитель даже и не знает, заблокирован он или нет — за него все решает автоматика. То есть ваше дело — просто давить на газ и не думать о каких-то там блокировках и перераспределении крутящего момента. Удобно, а главное — быстро и незаметно. Именно поэтому самоблокирующиеся дифференциалы получили большое распространение на тех типах полноприводных автомобилей, для которых внедорожные способности не являются приоритетными — на легковых автомобилях, паркетниках и минивэнах.

Принудительная блокировка дифференциала получила большее распространение на настоящих внедорожниках, где требуется большая надежность и возможность передачи огромного крутящего момента. К тому же принудиловка отличается еще и тем, что после ее активации передача крутящего момента осуществляется только в одной пропорции — 50/50, и изменить это соотношение можно только отключением блокировки. У самоблокирующихся же дифференциалов процесс распределения крутящего момента по осям на редкость нестабилен: сейчас она работает в соотношении 50/50, а в следующую секунду может кинуть передним колесам 70%, а задним — только 30. Или наоборот — в зависимости от того, какая ось является постоянно ведомой, а какая — подключаемой.

Еще одна особенность самоблокирующихся дифференциалов — для их активации необходима пробуксовка колес одной из осей. Тогда автоматика распознает скольжение и подключит вторую ось, а после преодоления препятствия незаметно выключит ее, оставив автомобиль переднеприводным. Все это хорошо где-нибудь на льду или на слегка размокшей грунтовой дороге, а вот если вы закопались в пляжном песочке, то автоматика покажется вам крайне несовершенным узлом. Каждый раз, когда машина будет трогаться с места, пытаясь выбраться из этой ловушки, первыми будут пробуксовывать передние колеса, закапывая автомобиль еще глубже, а уже потом, после этого, будет подключаться задняя ось. Соответственно, раскачка здесь не поможет — передняя ось просто закопается окончательно, а задняя будет подключаться рывками, не принося никакой реальной пользы. Принудительная блокировка в этом отношении удобнее: заблокировав дифференциал, имеешь постоянные 50% крутящего момента на каждой из осей. Можно стартовать, можно раскачивать застрявший автомобиль — работать будут обе оси. И шансов выехать у вас в данном случае будет в несколько раз больше.

Дополнительным подспорьем на бездорожье могут стать принудительные блокировки межколесных дифференциалов — заднего, а иногда и переднего. Если с заблокированным центральным, межосевым дифференциалом автомобиль еще можно остановить, вывесив два колеса по диагонали — переднее правое/заднее левое или наоборот. Необходимо вывесить одно из колес каждой оси, тогда весь крутящий момент уйдет в бесполезную пробуксовку. Такова особенность обычных, свободных дифференциалов — мощность передается на то колесо, которое меньше нагружено. Именно поэтому диагональное вывешивание считается бичом большинства внедорожников: вывесив колеса по диагонали, вы обездвиживаете автомобиль — колеса беспомощно крутятся, а автомобиль ни с места.

А вот если внедорожник оснащен блокировкой межколесного дифференциала, то диагональное вывешивание для него уже не страшно. Подъезжаете к препятствию, вывешиваете колеса по диагонали — машина останавливается. Но вы блокируете задний дифференциал, и теперь крутящий момент в равных долях распределяется не только между передней и задней осью, но и между задними колеса — в том же соотношении, 50/50. Таким образом, для посадки автомобиля уже нужно закопать как минимум три колеса — оба задних и одно из передних, через которое уйдет тот крутящий момент, что был подан на переднюю ось. А если имеется еще и передняя межколесная блокировка? Тогда остановить автомобиль можно будет только вертикальным препятствием: при блокировке всех трех дифференциалов — межосевого и обоих межколесных — крутящий момент не уходит, а стопроцентно используется для вращения колес с одинаковой скоростью. Правда, передняя межколесная блокировка есть только на дорогих профессиональных внедорожниках, а на гражданские модели устанавливается в исключительных случаях.

Межколесная блокировка, в частности заднего межколесного дифференциала, также бывает принудительной или автоматической. Принудительная используется в тех же профессиональных внедорожниках, а вот самоблокирующийся дифференциал в задней оси встречается у многих паркетников и даже у некоторых легковых автомобилей. Принцип действия — как и в случае с межосевым дифференциалом — все происходит мягко и незаметно, без участия водителя. Как и в описанном выше случае, автоматическая межколесная блокировка наиболее актуальна в обычных режимах движения, на снегу или размытом грунте, но мало чем помогает при серьезной засаде.

Разбираемся в типах полного привода. Рассматриваем все плюсы и минусы того или иного решения.

avtoventury

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

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

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

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

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

Part-time

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

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

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

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

Читайте также:  Основные виды технического обслуживания

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

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

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

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

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

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

Expedition

Full-time

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

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

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

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

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

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

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

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

Torque on-demand (AWD)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *