Постоянный полный привод – Самый полный привод — ДРАЙВ

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

www.drive.ru

Постоянный полный привод — это… Что такое Постоянный полный привод?

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

Полный привод (4×4, 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.

dic.academic.ru

в бездорожье или по паркету?

Здравствуйте уважаемые читатели! Сегодня мы будем рассматривать автомобили с постоянным полным приводом, сравним их виды и узнаем условия их эксплуатации.

В самом начале статьи хочется задать вопрос: какой, из перечисленных ниже видов, полный привод лучше?

И сразу отвечу — однозначного ответа на этот вопрос нет. Всё зависит от потребностей водителя, от его стиля езды и материальных возможностей.

Какие же эти полные приводы? Существуют следующие системы для передачи тяги на все колеса:

• постоянный полный привод;
• привод подключаемый;
• электроуправляемый привод.

Постоянный полный привод

Автомобили с постоянным полным приводом работают следующим образом: крутящий момент от двигателя идет на раздаточную коробку, а она в свою очередь раздает через карданные валы тягу на передние и задние колеса.

Эта система со свободным дифференциалом между осями. Другими словами вся мощность двигателя может поступать как к четырем колесам, так и к одному колесу, это зависит от степени загруженности каждого из колес. Так устроена система автомобиля “Нива”.

Такая система хороша как на бездорожье так и на трассе. Для бездорожья в постоянный полный привод включают блокировку дифференциалов, об этом чуть позже.

Подключаемый полный привод

Этот привод тоже самое что и в предыдущем описании, только крутящий момент передается только на одну ось, обычно это задняя. Например автомобиль УАЗ. Хотя есть и другая схема, у автомобиля марки “ЛУАЗ”, где основной ведущий передний мост, а задние колеса подключаемые.

При такой схеме передние или задние колеса подключаются при необходимости, для преодоления бездорожье.

Мост подключается жестко и усилие от двигателя делится поровну между передней и задней осью автомобиля.

Межосевого дифференциала в такой схеме нет, поэтому разница нагрузок на колеса разная, что вызывает сильное напряжение в узлах трансмиссии. При гололеде это не страшно, а вот при езде по асфальту такой напряг вызывает быстрый износ раздаточной коробки и резины. Так что такой тип трансмиссии предпочтительнее все же для “настоящих проходимцев”.

Дифференциал — распределитель крутящего момента

Дифференциал в переводе — разделять, вот он разделяет крутящий момент между колесами и осями полноприводников. Разделять крутящий момент необходимо, так как каждое колесо проходит свой путь при поворотах и проездах неровностей, следовательно угловые скорости каждого колеса не всегда равны.

Постоянный полный привод имеет свободные дифференциалы, поэтому крутящий момент может передаваться попеременно на каждое колесо, а при зависании, всего лишь на одно колесо.

Чтобы, как говорят, гребли хотя бы два колеса нужно блокировать дифференциал между осями (мостами), при этом будет работать одно из передних и одно из задних колес, или как в случае с подключаемым полным приводом, подключить, передний мост.

Для включения всех четырех колес в работу системы нужно заблокировать еще и межколесные дифференциалы. Они блокируются жестко специальными механизмами, тогда момент между двумя колесами делиться пополам.

Есть и самоблокирующие дифференциалы, такой как Дифференциал Torsen. Принцип его работы заключается в том, что при сильной разнице крутящего момента, шестерни с червячной передачей блокируются.

Все вышеописанные системы полного привода используют внедорожники с высоким потенциалом преодоления бездорожья, потому что механические системы являются более надежными и ремонтопригодными.

Но межколесная блокировка трансмиссии, к сожалению, присутствуют далеко не у всех автомобилей даже легендарных по проходимости. Это обусловлено усложнением и в следствии удорожанием автомобиля, да и не всегда она требуется.

Электроуправляемый полный привод

Теперь рассмотрим третий вид приводов. В данном виде все колеса находятся со свободными дифференциалами, а полный привод реализуется с помощью электронных помощников. Так же на большинстве автомобилей устанавливают электронно управляемый дифференциал.

Электроуправляемые дифференциалы управляют передачей крутящего момента между передней осью и задней с помощью многодисковых муфт на основе показаний электронных датчиков (скорости каждого колеса, нагрузки на двигатель и т.д.).

Такие системы ставят на современные кроссоверы с полным приводом. Они могут делить крутящий момента в процессе движения от 100 % на переднюю ось и 0 % на заднюю и наоборот в плавающем диапазоне. Что положительно сказывается на управлении автомобилем на высоких скоростях.

Для преодоления бездорожья в эти системы встраивают имитацию блокировок. Такая блокировка задействует в своей работе тормозную систему. Она на основе информации от датчиков скорости колес смотрит когда и какие колеса начинают буксовать и подтормаживает буксующее колесо. А дифференциал устроен так, он передаёт крутящий момент на то колесо какому легче крутится, которое не имеет хорошего сцепление с поверхностью дороги.

Электронные системы почти всем хороши, они экономичнее, современнее и быстро реагирующие. У них только два недостатка, это перегрев при длительной пробуксовке (не редкость на серьезном бездорожье) и сложность в ремонте.

Вышеперечисленные факторы и обусловили их применяемость только на автомобилях которые редко бывают на бездорожье.
К таковым относятся полноприводные автомобили, преднозначенные в основном для городской эксплуатации или по хорошим дорогам, где потребность в высокой проходимости бывает редко. Хотя такие системы очень хороши при гололеде.

Такая система в современное время очень востребована, на её основе возник целый класс автомобилей с народным названием — паркетник. Паркетники очень востребованы и их выпускают почти все признанные автомпроизводители.

Пожалуй пока всё об основных видах полного привода, существующих на данный момент в автомобилестроении.

Но в скором будущем, как мне видится все изменится, когда пойдут на рынок в массовом порядке электромобили с электромотором на каждом колесе. Советую почитать статью про первые ласточки такого вида здесь.

На этом всё, но думаю вы удовлетворили свой интерес, а по сему подписывайтесь, делитесь знаниями с друзьями.

До скорой встречи на блоге, друзья!

auto-ru.ru

Какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый?

Для уверенного передвижения по бездорожью и прохождения поворотов требуется “работа” всех четырех колес.

В настоящее существует несколько способов распределения крутящего момента на переднюю и заднюю ось. Рассмотрим, какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый.

Постоянный полный привод (FullTime)

Такая схема оснащена тремя дифференциалами (межосевым, передним межколесным и задним межколесным). Классическое соотношение распределения крутящего момента между осями – 50:50. В некоторых современных автомобилях используются несимметричные дифференциалы 40:60 или 30:70. Для улучшения внедорожных характеристик также применяются различные системы блокировки центрального дифференциала (вискомуфты, электронные гидромеханические муфты).

Постоянный полный привод по такой схеме ставится на автомобили Land Rover Defender, Land Rover Discovery, Jeep Grand Cherokee, Mercedes G-class, Lada Niva и др.

Псевдопостоянный полный привод

Чаще всего встречается на кроссоверах, которые конструктивно не являются автомобилями с полным приводом. В них полный привод подключается автоматически посредством вязкостной муфты. Впервые эту технологию внедрила Toyota, которая назвала данную схему V-Flex Fulltime 4WD.

Межосевой дифференциал в ней отсутствовал, а раздаточная коробка представляла собой соединенный с карданом угловой редуктор. Вязкостная муфта V-Flex II устанавливалась перед задним редуктором. При пробуксовке передних колес она замыкалась и соединяла входной вал редуктора с карданом. Таким образом, при отсутствии разности скоростей автомобиль оставался заднеприводным.

Со временем обнаружились проблемы, связанные с невозможностью полной блокировки, замедленным срабатыванием вискомуфты, её низкой долговечностью и надежностью. Поэтому вискомуфту заменили электронной гидромеханической муфтой. В новой схеме крутящий момент стал передаваться пакетом сжимаемых гидравликой фрикционных дисков.

Электронный блок управления позволил подключать задний привод с дозированным распределением момента в разных пропорциях. Срабатывание происходит как при пробуксовке, так и в зависимости от условий движения. До момента подключения полного привода автомобиль остается моноприводным. Наиболее распространенными гидромеханическими муфтами с электронным управлением являются сегодня муфты Haldex.

Псевдопостоянный полный привод по такой схеме ставится на автомобили BMW X5, Ford Kuga, Chevrolet Captiva, Honda CR-V, Hyundai Tucson, Hyundai Santa Fe, Infiniti EX/QX/FX35, Nissan X-Trail, Kia Sportage и др.

Подключаемый полный привод (PartTime)

Это самый простой вариант полного привода. Схема предусматривает возможность подключения заднего или переднего привода в дополнение к ведущей оси. Межосевой дифференциал отсутствует. В раздаточной коробке имеется понижающая передача для движения в особенно тяжелых условиях. Полный привод может включаться специальным рычагом, пневмо- или электроприводом. Для уменьшения расхода топлива при движении по дорогам общего пользования предусмотрены механические муфты свободного хода (с электроприводом или ручные), которые отключают приводные валы от колес.

Подключаемый полный привод прост в конструкции и надежен в эксплуатации. Недостатком можно считать возможность использования только в условиях бездорожья. Такая схема ставится на автомобили Jeep Wrangler, SsangYong Rexton, SsangYong Kyron, Suzuki Jimny, Great Wall Haval, УАЗ и др.

Отключаемый полный привод

Возможность отключения полного привода с межосевым дифференциалом первыми реализовали инженеры Mitsubishi, создавшие систему Super Select. Данное решение затем повторили в концерне Toyota, где после нескольких усовершенствований создали аналогичную систему MultiMode. Отключаемый полный привод позволил экономить топливо на дорогах общего пользования и одновременно передвигаться по самому лютому бездорожью.

Фактически в данной системе конструкторы соединили все варианты полного привода, предоставив водителям неограниченную свободу выбора. Отключаемый полный привод по такой схеме ставится на автомобили Mitsubishi Pajero, Lexus/Toyota Land Cruiser.

Какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый?

Для любителей скоростной езды предпочтительнее автомобили с постоянным полным приводом на электронном управлении. Если машина эксплуатируется умеренно, а полный привод необходим в качестве страховки, вполне подойдет подключаемый полный привод (вручную или автоматически). Для любителей активного отдыха подойдет возможность “жесткого” включения полного привода или блокировки центрального дифференциала с наличием понижающей передачи в раздаточной коробке.

В любом случае всегда помните о том, что автомобиль с полным приводом обойдется вам дороже. Поэтому хорошо подумайте, прежде чем приобретать транспортное средство с такой опцией.

all-drive.net

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

---

Минусы:

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

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

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

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

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

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

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

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

Жестко подключаемый (Part-time)

---

www.kolesa.ru

Устройство и виды полного привода

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

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

Основные составные элементы трансмиссии

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

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

В целом эта трансмиссия авто состоит из:

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

Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

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

Конструктивные и эксплуатационные особенности

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

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

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

Устройство автоматической коробки передач

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

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

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

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

Toyota Tundra

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

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

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

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

Самыми известными являются системы:

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

Виды привода, используемые на авто

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

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

Это основные и самые распространенные варианты.

Виды полного привода

Постоянный привод

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

Виды кузовов автомобиля

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

Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности

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

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

Привод с автоматически подключаемой осью

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

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

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

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

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

Трансмиссия с ручным управлением

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

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

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

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

Иные варианты

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

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

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

Положительные и отрицательные стороны

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

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

Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

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

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

autoleek.ru

Разбираемся в системах полного привода у внедорожников

На первый взгляд, принцип работы трансмиссии полноприводного автомобиля прост: крутящий момент от силового агрегата распределяется между четырьмя ведущими колёсами. Такая машина очень удобна благодаря своим ярко выраженным плюсам, связанным с неприхотливостью к качеству находящегося под колёсами покрытия. На грунтовке, в гололёд, на мокрой просёлочной местности или на трассе в сильный ливень полноприводный автомобиль покажет себя на высоте. Плюс, на нём можно не бояться съезжать с асфальтированного покрытия и пересекать местность с отсутствием даже намёка на дороги, да и на асфальте полный привод даёт о себе знать хорошим стартом и разгоном, практически без пробуксовок.

Но порой случаются и казусы, которые, казалось бы, сложно объяснить в силу тех преимуществ, которыми обладают полноприводные машины. Бывает так, что сидит водитель за рулём внедорожника с внушительным клиренсом, а автомобиль увяз в «каше» и лёг на брюхо.

Интересно знать! В 1883 году американским фермером Эмметом Бандельером была запатентована конструкция схожая с нынешней системой полного привода.

Конечно же, причин для такого может быть множество, самая распространённая из которых, как шуточно выражаются водители со стажем, «прокладка между рулём и сидением». Но бывает и так, что трансмиссия «вездехода» не предполагает справляться с поставленными испытаниями. И тут возникают резонные вопросы: «Почему не справляется?», «А какая справится?». Об этом мы и поговорим далее в предоставленном материале.

Подключаемый вручную полный привод (Part-Time)

Данный тип трансмиссии можно по праву назвать «первенцем» среди полных приводов. Принцип его действия заключается в жёстком подключении переднего моста. Таким образом, все колёса вращаются с одинаковой скоростью, а межосевой дифференциал не предусмотрен. Крутящий момент распределяется поровну между всеми колесами. Что-либо предпринять в данном случае, чтобы оси вращались на различных скоростях, не выйдет, разве что внедриться в «чрево» автомобиля и вмонтировать новый дифференциал.

А пока не рекомендуется рассекать в автомобильном потоке с подключенным передним мостом. Если двигаться даже на пониженной передаче прямолинейно на короткие дистанции, ничего страшного не произойдёт, но если необходимо развернуться, то встаёт помехой возникающая разница в длине путей мостов. Так как распределение крутящего момента идёт 50/50% между осями, то мощностной излишек выходит только путём проскальзывания колёс одной из осей.

На песке, гравии или в грязи колёса могут проскальзывать при необходимости, и им ничто не будет мешать, так как сцепление с поверхностями слабое. Но если же сухая погода, а вы движетесь по асфальтированной дороге, то мощности выходить будет некуда, как на бездорожье. Таким образом, трансмиссия подвергается повышенным нагрузкам, резина быстрее изнашивается, ухудшается управляемость и теряется курсовая устойчивость на высоких скоростях.

Если автомобиль эксплуатируется чаще на бездорожье или вообще приобретён только для покатушек по пересечёнке, тогда система полного привода с принудительным подключением переднего моста вполне оправдает ваши ожидания. Мост подключается сразу же и жёстко, поэтому ничего блокировать и не придётся. Конструкция весьма проста и надёжна, нет блокировок и дифференциалов, нет приводов ни электрического, ни механического типа, отсутствует излишняя гидравлика и пневматика.

Но если же вы – городской «денди», цените время и не хотите заморачиваться насчёт погодных условий и чередующихся участков города с его рыхлыми и скользкими дорожными поверхностями, коварными глубокими лужами, тогда вариант данной полноприводной системы вам абсолютно не подходит. Если вы будете передвигаться со всегда принудительно подключённым передним мостом, то это чревато износом с последующими повреждениями, постоянно манипулировать им не совсем удобно, и вообще можно не успеть его подключить.

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

Постоянный полный привод (Full-Time)

Недостатки подключаемого полного привода стали первопричиной создания более нового изобретения – постоянного полного привода, который лишён всех проблем, которые имелись у Part-Time. Это тот самый бескомпромиссный «4WD», который лишён всяких там «а если»: все колёса ведущие, между осей свободный дифференциал, который высвобождает накапливаемую лишнюю мощность благодаря прокручиванию одного из редукторных саттелитов, что способствует движению автомобиля с постоянным полным приводом. Главный нюанс автомобилей с таким типом полного привода заключается в пробуксовке. Если автомобиль начинает буксовать одной осью, автоматически отключается и вторая.

Теперь автомобиль превратился в мебель или в домик, как пожелаете, в общем, в недвижимость. Как так происходит? Если начинает буксовать одно колесо, межколёсный дифференциал отключает второе, а вторая ось также на автомате отключается дифференциалом, но уже межосевым. Конечно, в реальности остановка не происходит так быстро. Движение – это динамический процесс, следовательно, имеется запас хода, инерционная сила. Колесо отключается, продвигается по инерции пару-тройку метров и снова включается.

Но в таком случае автомобиль рано или поздно где-то застопорит. Поэтому, чтобы сохранить все внедорожные качества «проходимца», на такие автомобили, как правило, устанавливают одну либо две принудительных блокировки межосевого дифференциала. В переднем дифференциале очень редко можно повстречать заводскую блокировку. При желании она устанавливается отдельно.

Но система постоянного полного привода так же далека от идеала ездовых качеств на асфальтированных дорогах. Такие автомобили рулятся, скажем так, хотелось бы лучше. В критических ситуациях внедорожник тянет наружу поворота и он не сразу реагирует на подруливание и подгазовывание. От водителей таких автомобилей требуются специальные навыки и отличное ощущение транспортного средства.

Чтобы улучшить управляемость, стали устанавливать межосевые самоблокирующиеся дифференциалы с системой принудительной блокировки. Разные автопроизводители применяли различные решения: некоторые дифференциал типа Torsen, кто-то вискомуфту, но задача для всех едина – улучшение управляемости автомобиля, а для этого нужна частичная блокировка дифференциала.

Если начинает буксовать одна из осей, самоблокировочный механизм срабатывает, и дифференциал не влияет на вторую ось, на которую крутящий момент продолжает поступать. Ряд автомобилей оборудовался ещё механизмом самоблокировки дифференциала заднего моста, что положительно влияло на остроту управления.

Среди автомобилей с постоянным полным приводом можно выделить Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4×4.

Автоматически подключаемый полный привод Torque on-demand (AWD)

Время и пытливые умы автомобильных инженеров сделали своё дело, развив систему полного привода в нечто новое с внедрением электронно-управляемых систем с перераспределением и перебрасыванием крутящего момента. В итоге появились системы стабилизации и курсовой устойчивости, антипробуксовочные системы, а также системы, распределяющие крутящий момент. Все они реализуются при помощи задействованной электроники. Чем дороже стоимость автомобиля и современней его начинка, тем более сложные схемы на неё применяются.

Это и слежение за углом рулевого поворота, кузовных кренов и скорости, вплоть до того, как часто колеблются колёса за определённый промежуток пути. Автомобиль осуществляет максимально полный сбор информации о своём поведении во время движения. ЭБУ обрабатывает её и регулирует передачу крутящего момента между осями посредством электронно-управляемой муфты, которая сменила дифференциал. На современных спортивных автомобилях данное изобретение стало весьма достойным внимания.

На сегодняшний день электронные системы можно назвать почти идеальными в своём поведении. Стоит только производителям добавить несколько новых датчиков и параметров, благодаря которым система работает на опережение.

Но и здесь есть свои нюансы использования: данный тип полноприводной трансмиссии подходит для эксплуатации только на асфальтных трассах с редкими вкраплениями символического бездорожья, грунтовки, например. В основном, электронные муфты при пробуксовке на бездорожье начинают сильно греться и выходить из строя. И для этого не нужно часами бороздить танковые колеи, хватит и десяти минут буксования на льду. А если же её перегревать систематически, тогда поломки не избежать, как и дорогостоящего ремонта.

Чем «круче» система, тем более подвержена она поломкам. Так что выбирать автомобиль нужно с умом, определив для себя, по каким трассам вы будете его катать. Не вдавайтесь в крайности: если внедорожник, то только в лес и в деревню, а если легковушка, то только по городу. Предостаточно автомобилей из данного сегмента, которые универсальны в своих ездовых характеристиках. Но и без фанатизма тоже. На легковом автомобиле можно, конечно, выехать на просёлочную дорогу, но на каком и на какую – это уже другой вопрос.

Если на одном из датчиков ABS оборвётся проводок, то вся система разом выйдет из строя и не будет получать информацию снаружи. Или бензин залили не лучшего качества – и всё, пониженная передача не включается, впереди поездка в автосервис. А может случиться, что электроника поставит автомобиль в сервисный режим, полностью отключив все системы её жизнедеятельности.

Среди данных автомобилей стоит выделить Kia Sportage (после 2004 г.в.), Cadillac Escalade, Nissan Murano, Nissan X-Trail, Ford Explorer, Toyota RAV4 (после 2006 г.в.), Land Rover Freelander, Mitsubishi Outlander XL.

Многорежимный (Selectable 4wd)

Данная система, пожалуй, самая многофункциональная по отношению к полному приводу со своими разнообразными манипуляциями: её можно задействовать вручную или автоматически, а также принудительно отключить задний или передний мосты. Использование системы Selectable 4wd не повышает топливный расход. Лидером по топливному перерасходу выступают упомянутые у нас в начале автомобили с part-time.

Особняком стоят некоторые автомобили с селективной трансмиссией, которую можно назвать постоянным полным приводом, с возможностью принудительно отключить передний мост. На таких автомобилях трансмиссия сочетает в себе part-time и full-time. Среди них Mitsubishi Pajero, Nissan Pathfinder, Jeep Grand Cherookee.

В «паджерике», например, можно выбрать один из нескольких режимов трансмиссии: 2WD, 4WD с автоматической блокировкой центрального дифференциала, 4WD с жесткой блокировкой дифференциала или пониженную передачу. Как видно, здесь можно найти отсылки ко всем вышеуказанным системам полного привода.

У некоторых переднеприводных легковушек может иметься ведущая задняя ось. В корпус главной передачи вмонтирован небольшой электромотор, который подключается по желанию водителя – система e-4WD. Электромотор питается от автомобильного генератора. Такая система улучшает управляемость машиной на трассе в ливень, а также помогает с уверенностью проходить заснеженные, обледенелые и грязные участки пути. Яркими представителем автомобилей с данной системой является последние модели BMW.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today