Работа полного привода: принцип работы, системы и технологии

Содержание

Системы полного привода – назначение, устройство, принцип работы

Трансмиссии полноприводных автомобилей имеют различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода: постоянного подключения, подключаемые автоматически и подключаемые вручную.

Разные виды систем полного привода имеют, как правило, разное предназначение. Вместе с тем можно выделить следующие преимущества данных систем, определяющие область их применения:

эффективное использование мощности двигателя;
лучшая управляемость и курсовая устойчивость на скользком покрытии;
повышенная проходимость автомобиля.

Система постоянного полного привода

Система постоянного полного привода (другое наименование – система Full Time, в переводе «полное время») обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все колеса автомобиля.

Система включает конструктивные элементы, характерные для полноприводной трансмиссии, а именно: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи, главные передачи, мелколесные дифференциалы задней и передней оси, а также полуоси колес.

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.

Известными системами постоянного полного привода являются система Quattro от Audi, xDrive от BMW, 4Matic от Mercedes.

Сцепление обеспечивает кратковременное отсоединение двигателя от трансмиссии при переключении передач, а также предохранение элементов трансмиссии от перегрузок. Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля. В автоматической коробке передач функцию сцепления выполняет гидротрансформатор.

Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента по осям автомобиля и его увеличения при необходимости. Современная раздаточная коробка включает цепную передачу (зубчатую передачу), обеспечивающую передачу крутящего момента на переднюю ось, понижающую передачу в виде планетарного редуктора (в отдельных конструкциях) и межосевой дифференциал.

Наличие межосевого дифференциала является отличительной особенностью раздаточной коробки системы постоянного полного привода. Для полной реализации полноприводных возможностей в конструкции системы предусматривается блокировка межосевого дифференциала.

Блокировка дифференциала может осуществляться автоматически или вручную. Современными конструкциями автоматической блокировки межосевого дифференциала является вискомуфта, самоблокирующийся дифференциал Torsen, многодисковая фрикционная муфта.

Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях раздаточной коробки предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.

Карданные передачи обеспечивают передачу крутящего момента от вторичных валов раздаточной коробки на валы главных передач. Главная передача служит для увеличения крутящего момента и его передачи на полуоси колес.

Межколесный дифференциал обеспечивает распределение крутящего момента между ведущими колесами и позволяет полуосям вращаться с различными угловыми скоростями. В системах полного привода межколесный дифференциал применяется на передней и задней оси.

Для реализации полноприводных возможностей один или оба дифференциала имеют возможность блокировки. Блокировка межколесного дифференциала может осуществляться вручную или автоматически (вискомуфта, дифференциал Torsen). На современных автомобилях применяется электронная блокировка дифференциала.

Принцип работы системы постоянного полного привода

Крутящий момент от двигателя передается на коробку передач и далее на раздаточную коробку. В раздаточной коробке момент распределяется по осям. При необходимости водителем может быть включена понижающая передача. Далее крутящий момент через карданные валы передается на главную передачу и межосевой дифференциал каждой из осей. От дифференциала крутящий момент через полуоси передается на ведущие колеса. При проскальзывании колес одной из осей автоматически или принудительно производится блокировка межосевого и межколесного дифференциалов.

Система полного привода подключаемого автоматически

Система полного привода подключаемого автоматически (другое наименование – система On demand, в переводе «по требованию») 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 4Motion от Volkswagen.

Конструкция системы полного привода подключаемого автоматически аналогична постоянному полному приводу. Исключение составляет наличие муфты подключения задней оси.

Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор. Понижающая передача и межосевой дифференциал отсутствуют.

В качестве муфты подключения задней оси используются вискомуфта или электронноуправляемая фрикционная муфта. Известной фрикционной муфтой является муфта Haldex, которая используется в системе полного привода 4Motion концерна Volkswagen.

Принцип работы системы полного привода подключаемого автоматически

Крутящий момент от двигателя, через сцепление, коробку передач, главную передачу и дифференциал передается на переднюю ось автомобиля. Крутящий момент через раздаточную коробку и карданные валы также передается на фрикционную муфту. В нормальном положении фрикционная муфта имеет минимальное сжатие, при котором на заднюю ось передается до 10% крутящего момента. При проскальзывании колес передней оси по команде электронного блока управления срабатывает фрикционная муфта и передает крутящий момент на заднюю ось. Величина передаваемого на заднюю ось крутящего момента может изменяться в определенных пределах.

Система полного привода подключаемого вручную

Система полного привода подключаемого вручную (другое наименование — система Part Time, в переводе «частичное время») в настоящее время практически не применяется, т.к. является низкоэффективной. Вместе с тем, именно эта система обеспечивает жесткую связь передней и задней оси, передачу крутящего момента в соотношении 50:50 и поэтому является по настоящему внедорожной.

Устройство системы полного привода подключаемого вручную в целом аналогично системе постоянного полного привода. Основные отличия – отсутствие межосевого дифференциала и возможность подключения переднего моста в раздаточной коробке. Необходимо отметить, что в ряде конструкций постоянного полного привода используется функция отключения переднего моста. Правда в данном случае отключение и подключение это не одно и то же.

Как работает полный привод

Полный привод всё ещё остаётся загадкой для автолюбителей. Удивительно, но факт — многие водители совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.

Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).

Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.

Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.

И для чего это нужно?

При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.

Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.

Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, рекомендую к просмотру документальный сюжет, снятый в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.

Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.

Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными дифференциалами), то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.

Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.

Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.

Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:

Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.

В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.

Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.

И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.

В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.

Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.

1. Вязкостная муфта (LSD — Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.

Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.

2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео.

Поэтому но новых моделях Audi в настоящее время применяется новый дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.

3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.

При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!

Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd). Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive или MB 4Matic). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.

Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).

Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.

1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.

В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!

На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.

В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.

2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).

Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).

Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».

К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex четвёртого и пятого поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.

Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive.

Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты, то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).

Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.

Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощью электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.

Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».

Источник: Victor Borisov.

Как работает полный привод?

Многие современные автомобили оснащены полным приводом. Хотя полный привод чаще всего доступен в качестве дополнительной функции для внедорожников и кроссоверов, он также может быть дополнительным обновлением для некоторых современных флагманских седанов. Если вы планируете потратить дополнительные деньги на полный привод, важно, чтобы вы понимали, что это такое и как оно работает. Так вы сможете совершить осознанную покупку. В конце концов, вам может не понадобиться полный привод в зависимости от вашего местного климата и местности.

Прежде чем приступить к изучению всех особенностей полноприводных систем, важно знать, что не существует универсального стандарта полного привода для всех автомобилей. Разные производители используют разные системы, и они могут работать по-разному. Вот объяснение, которое может помочь объяснить все разные названия полноприводных и полноприводных систем для разных брендов.

Что такое полный привод?

Автомобили, оснащенные системой полного привода, могут передавать мощность на все четыре колеса автомобиля. Естественно, это помогает автомобилям работать лучше и безопаснее в условиях бездорожья, а также на стандартных дорогах в ненастную погоду. Автомобиль с полным приводом обеспечивает лучшее сцепление с дорогой и более быстрое и стабильное ускорение на скользкой дороге. В целом системы полного привода повышают безопасность управления автомобилем, помогая ему чувствовать себя более устойчиво в некоторых условиях. Но если вы не используете систему полного привода с вектором крутящего момента, вы не заметите повышения производительности в сухих условиях.

Как работает полный привод: основы

Существуют различные типы систем полного привода, но в целом большинство из них работают одинаково. Важная вещь, которую обычно включает система полного привода, — это межосевой дифференциал, представляющий собой набор шестерен, который делит мощность трансмиссии на заднюю и переднюю оси. Система полного привода обычно также имеет датчики колес, которые могут определить, теряют ли шины скорость или сцепление с дорогой. Если датчики обнаружат, что колесо (или колеса) работает неправильно, они сообщат компьютеру автомобиля о необходимости обеспечения дополнительной мощности.

Например, ваша машина застряла в сугробе. Вы пытаетесь ускориться, но ваши задние колеса просто крутятся и крутятся. Датчики предупредят компьютер автомобиля о проблеме, а межосевой дифференциал передаст дополнительную мощность на задние колеса, улучшая сцепление с дорогой, чтобы вы могли освободить свой автомобиль.

Различные типы полноприводных автомобилей

Не все автопроизводители используют одни и те же характеристики, поэтому один полноприводной автомобиль может иметь лучшие или худшие характеристики, чем другой. Когда дело доходит до покупки автомобиля, вы должны узнать о режиме вождения, включенном в этот конкретный автомобиль.

Вот основные типы систем полного привода:

Симметричный: В симметричной системе полного привода передняя и задняя оси постоянно получают мощность. Если автомобиль теряет сцепление с дорогой, больше мощности передается на ось, которая в этом нуждается.
По запросу: Некоторые полноприводные системы в значительной степени основаны на переднеприводных системах. Благодаря системе полного привода по требованию передние колеса получают всю мощность, пока вы едете в нормальных условиях. Если система обнаруживает пробуксовку, она также передает мощность на задние колеса, помогая стабилизировать автомобиль. Эта система часто предпочтительнее, потому что управление автомобилем кажется более естественным, а также улучшает экономию топлива.
Векторизация крутящего момента: Как и другие системы полного привода, системы векторизации крутящего момента также могут при необходимости передавать больше мощности на переднюю или заднюю ось. Разница в том, что они также могут передавать больше мощности на задние левые или правые колеса, если это необходимо. Это обеспечивает более плавное управление, особенно при прохождении поворотов. Если вы надеетесь улучшить управляемость вашего автомобиля в сухих условиях, вам следует искать автомобиль с системой распределения крутящего момента.

Полный привод — это то же самое, что и полный привод?

Хотя полноприводные системы очень похожи на полноприводные, они не совсем одинаковы. Обе системы активируют все четыре колеса одновременно, и они часто рекламируются как одно и то же, но отличаются тем, как они достигают этой точки. Чтобы классифицировать автомобили как полноприводные, обе оси должны вращаться одновременно, но с разной скоростью.

С другой стороны, полноприводные автомобили имеют раздаточную коробку, а не межосевой дифференциал, который заставляет обе оси вращаться с одинаковой скоростью. Шестерни в раздаточной коробке обычно делят мощность между передней и задней осями, поэтому обе оси передают максимально возможный крутящий момент.

Большинство раздаточных коробок 4WD позволяют выбирать между пониженной и высшей передачей. Низкочастотная передача снижает вашу максимальную скорость, но также обеспечивает большую мощность для более экстремальных ландшафтов. Повышающая передача позволяет поддерживать нормальную скорость, поэтому она больше подходит для обледенелых, снежных или дождливых условий.

Максимальный крутящий момент и возможность выбора между низкой и высокой передачей являются важными причинами, по которым системы 4WD привлекают тех, кто ищет более прочные автомобили для бездорожья, а также для поездок на работу. Системы полного привода обычно автоматически активируются по мере необходимости, поэтому они являются отличным выбором для тех, кто предпочитает подход «установил и забыл».

Обе системы имеют свои преимущества. AWD обычно предпочитают те, кто в основном придерживается стандартных дорог, в то время как 4WD идеально подходит для тех, кому нужно что-то более прочное для бездорожья с низким сцеплением. Прохождение поворотов является важным фактором, который следует учитывать при выборе между ними. В системах 4WD все колеса получают фиксированную мощность. Это может затруднить подачу углов. С другой стороны, в некоторых системах полного привода мощность передается на те колеса, которые больше всего в ней нуждаются. Это означает, что автомобиль может более плавно проходить повороты с лучшим контролем устойчивости.

Вам нужен полный привод?

Как видите, полноприводные автомобили имеют некоторые преимущества, но стоит ли платить за них больше? На этот вопрос нет простого ответа — все зависит от того, где вы ездите, сколько стоит обновление и от ваших личных предпочтений. Если вы покупаете внедорожники, вы можете начать с полноприводных автомобилей. Однако, если вы хотите повысить безопасность своих ежедневных поездок на работу, полный привод должен помочь.

Основная причина, по которой большинство людей выбирают полный привод, заключается в том, что они живут в районах со скользкой дорогой. Другими словами, если вам нужен полный привод, вы, вероятно, уже знаете об этом. Если вы живете где-то, где не бывает много снега, вы, вероятно, будете в порядке без полного привода.

Тем не менее, некоторые люди предпочитают полное ощущение полного привода. А для некоторых приятно знать, что эта функция есть в качестве меры предосторожности. Полный привод также повышает стоимость вашего автомобиля при перепродаже, но также увеличивает первоначальную цену, которую вы платите.

Вы уже знаете о существенных преимуществах, связанных с полным приводом, поэтому давайте рассмотрим наиболее существенные недостатки. Большой из них — экономия топлива. Поскольку вашему автомобилю требуется больше энергии для вращения обеих осей, он также потребляет больше топлива.

Полноприводные автомобили также имеют больше деталей. Это означает, что автомобиль весит больше, что способствует расходу топлива, а также ухудшает управляемость. В то же время некоторые водители предпочитают то стабильное и последовательное ощущение, которое вы получаете с более тяжелым автомобилем, не говоря уже о дополнительной устойчивости благодаря системе полного привода. Все сводится к предпочтениям. Помимо дополнительного веса, большее количество деталей также означает, что есть больше проблем, которые могут пойти не так, и вы можете в конечном итоге заплатить больше, чем обычно, за ремонт, если у вас возникнут проблемы.

Безопасность полного привода

Да, автомобили с полным приводом могут быть более безопасными в дождливую, снежную или обледенелую погоду, но они также могут быть более опасными, если вы не будете осторожны. Одна из распространенных ошибок, которую часто совершают владельцы полноприводных автомобилей, заключается в том, что они слишком полагаются на систему. Важно понимать, что полный привод не влияет на торможение. Легко чувствовать себя комфортно за рулем опасной дороги, не понимая, что тормозить бывает сложно. Если вы в конечном итоге едете слишком быстро, потому что считаете, что система полного привода позволяет это, может возникнуть опасная ситуация, когда пришло время принять экстренные меры.

Если вы подумываете о полноприводном автомобиле из-за местных погодных условий, вы можете обнаружить, что модернизация ваших шин является более доступным, но эффективным вариантом. Вы можете предположить, что вам нужен полный привод, потому что ваш автомобиль не работает хорошо, когда все, что вам нужно, это комплект шин, соответствующих погодным условиям. Качественный комплект зимней резины действительно поможет с торможением и рулевым управлением, в отличие от систем полного привода. Таким образом, хотя системы привода AWD могут быть полезными, очень важно, чтобы вы не использовали их в качестве опоры для безответственного вождения.

Shop Smart

Только вы можете решить, нужен ли вам автомобиль с системой полного привода. Как правило, на это, вероятно, не стоит тратить деньги, если вы не знаете, что собираетесь ехать по поверхностям с низким сцеплением, таким как грязь, грязь, снег или лед. В то же время вы можете найти очень выгодную цену на автомобиль, оснащенный полным приводом, особенно если вы покупаете подержанный автомобиль.

Потратьте некоторое время на изучение системы полного привода каждого конкретного автомобиля. Они не все одинаковые. Если ваша цель состоит в том, чтобы улучшить устойчивость на сухих дорогах, симметричная система полного привода или система полного привода по требованию вам не поможет, но система полного привода с вектором крутящего момента может помочь. Сделайте свою домашнюю работу, прежде чем поставить подпись на пунктирной линии.

Наконец, если возможно, отправляйтесь на прогулку на различных транспортных средствах. Попробуйте одну и ту же марку и модель с полным приводом и без него. Вы можете обнаружить, что вам не нравится ощущение полного привода. Вы также можете попробовать различные марки и модели, чтобы на собственном опыте увидеть различия в различных системах полного привода. Оттуда вы можете сделать образованную покупку в Интернете или на местном уровне. Когда дело доходит до покупки нового или подержанного автомобиля, знание – сила. Теперь, когда вы понимаете, как работает полный привод, следующий шаг — понять, подходит ли он вам.

Пристальный взгляд на систему привода — Mazda i-ACTIV AWD

Разница между полным, передним и полным приводом кажется более запутанной, чем она есть на самом деле.

Большинство современных автомобилей имеют передний привод, поэтому мощность передается на колеса, которые также управляют автомобилем. Те же рассуждения применимы к автомобилям с полным приводом, где мощность распределяется на все четыре колеса. В отличие от FWD и RWD, полноприводные конструкции применялись в автомобилях по-разному. Целью системы полного привода является улучшение тяги в скользких условиях, таких как дождь или снег, и обеспечение функциональности и экономичности системы переднего привода. Ниже приведен краткий обзор различий между AWD и 4WD.

Полный привод (4WD), как и во многих внедорожниках, использует раздаточную коробку, которая отделена от трансмиссии автомобиля. Водитель включает раздаточную коробку рычагом или кнопкой. Напротив, системы полного привода всегда включены и обычно не имеют переключателя включения и выключения.

Некоторые системы полного привода просто передают часть крутящего момента на задние колеса через механические дифференциалы, в то время как другие используют датчики для определения пробуксовки колес, а затем включают электронные муфты. Эти электронные системы полного привода широко распространены в современных автомобилях, потому что постоянные механические системы создают сопротивление, которое снижает экономию топлива и производительность. Некоторые механические дифференциалы не могут эффективно распределять крутящий момент, если одно или несколько колес полностью теряют сцепление с дорогой.

Недостатком большинства электронных систем полного привода является их реактивность. Пока колесо не начнет вращаться свободно, датчики относительной скорости вращения колеса не смогут обнаружить проблему и включить систему. Затем автомобиль должен отреагировать на проблему и задействовать тормоз или сцепление, чтобы передать мощность на остальные колеса.
То, что было необходимо, так это система полного привода, которая действительно предсказуема — система, которая измеряет больше, чем просто скорость вращения колес и мощность двигателя, чтобы решить, куда приложить крутящий момент. Именно это сделали инженеры Mazda, когда разрабатывали систему i-ACTIV AWD. Отслеживая 27 различных датчиков более 200 раз в секунду, i-ACTIV AWD учитывает не только скорость вращения колес и динамику двигателя, но и перегрузки, воздействия водителя на тормозную и рулевую системы, температуру наружного воздуха и даже работу стеклоочистителей.

Постоянно отслеживая различные факторы вокруг автомобиля, i-ACTIV AWD может прогнозировать предстоящие условия, распределяя крутящий момент двигателя на необходимое колесо для поддержания контроля, устойчивости и скорости движения.
Таким образом, вместо общей фразы о движущей силе «от колес, которые проскальзывают, к колесам, которые цепляются», прелесть i-ACTIV AWD заключается в том, что водители редко чувствуют пробуксовку, потому что система уже разобралась с дорожными условиями и отрегулировать до того, как человеческое тело сможет когда-либо обнаружить что-либо, когда-либо идущее не так. Это также согласуется с Jinba Ittai – ощущение единства с транспортным средством. Конечно, нет никакой драмы, чтобы заставить водителя сказать: «Ага! Работает!»
Опять же, разве немного меньше драмы в вашей жизни не является хорошей идеей?
Разница между полным приводом, передним приводом и полным приводом кажется более запутанной, чем есть на самом деле.