Полный привод парт тайм принцип работы

Постоянный (Full-time) или подключаемый (Part-time) полный привод: чем различаются и какой лучше?

Наверное все знают, что такое полный привод. Говоря простым языком, этот термин означает, что все колеса, имеющиеся на внедорожнике, квадроцикле или другом транспортном средстве являются ведущими. Казалось бы все просто, мощность от двигателя просто передается на все колеса. В целом да, но вот реализована схема передачи крутящего момента может быть по-разному. Наиболее распространены два варианта: постоянный полный привод (Full-time) и жестко подключаемый полный привод (Part-time). Существуют и другие варианты реализации: через вискомуфту на базе переднего привода, многорежимные системы, технологии отдельных производителей, например quattro от Audi, и даже варианты с использованием электродвигателя на одной из осей. Но все эти системы часто сложны и напичканы электроникой, либо не предназначены для использования в условиях бездорожья. Поэтому остановимся на наиболее простых и распространенных системах постоянного (full-time) и подключаемого (part-time) полного привода. Начнем с последнего.

Жестко подключаемый полный привод (part-time)

Эта разновидность полного привода появилась раньше остальных. Если брать отечественную технику, то подключаемый полный привод используется на УАЗе, ГАЗ-66 и других полноприводных автомобилях. Конструкция довольно проста: крутящий момент от двигателя передается в коробку передач, далее в раздаточную коробку, и от нее уже к мостам и колесам. Раздаточная коробка позволяет подключать и отключать один из мостов, обычно передний. Т.е. при движении по нормальной дороге передний мост за ненадобностью отключается и крутящий момент передается только задним колесам. А при движении по бездорожью передняя ось жестко подключается и крутящий момент равномерно распределяется между осями.

Схема жестко подключаемого полного привода на примере УАЗа

Помимо включения и отключения полного привода раздаточная коробка позволяет выбрать повышенную или пониженную передачу, что весьма удобно в тяжелых дорожных условиях.

Постоянный полный привод (full-time)

Среди отечественных автомобилей ярким представителем с данным типом полного привода является Нива. Принципиально конструкция ничем не отличается от системы жестко подключаемого полного привода: крутящий момент также передается в КПП, оттуда в раздатку, и с нее уже к мостам и колесам. Но вот конструкция и принцип работы раздаточной коробки в данном случае несколько иной. Если при подключаемом полном приводе передний мост жестко подключается и отключается с помощью рычага на раздатке, то в случая постоянного полного привода оба моста подключены постоянно. Т.е. крутящий момент от двигателя постоянно передается на все колеса автомобиля.

Схема постоянного полного привода на примере Нивы

При этом выходы раздаточной коробки на передний и задний мосты соединены не жестко, как например при включенном полном приводе на УАЗе, а с помощью межосевого дифференциала. Это дает возможность использовать полный привод на любой поверхности в отличие от автомобиля с part-time, где движение с включенным полным приводом по ровной сухой поверхности нежелательно.

При всем этом раздаточная коробка на Ниве имеет возможность блокировки межосевого дифференциала, что позволяет жестко соединить между собой выходы на переднюю и заднюю ось. В этом режиме постоянный полный привод аналогичен жестко подключенному полному приводу. Также есть возможность выбора повышенной и пониженной передачи. Еще можно добавить, что на Ниве раздаточная коробка соединена с КПП не напрямую, а с помощью промежуточного вала, но это не так важно.

Какой полный привод лучше: постоянный (full-time) или жестко подключаемый (part-time)?

Каждый из этих видов полного привода имеет свои преимущества и недостатки. Выделим очевидные плюсы подключаемого полного привода по сравнению с постоянным:

• простота и надежность конструкции;
• экономия топлива при отключении переднего моста. А в случае с УАЗом можно еще и отключить передние ступицы.

Существенный недостаток всего один — не рекомендуется ездить на полном приводе по асфальту.

Теперь выделим плюсы и минусы постоянного полного привода по сравнению с подключаемым. Итак, достоинства:

• собственно использование полного привода на любой поверхности и в любых условиях;
• возможность блокировки межосевого дифференциала, хотя у part-time это по умолчанию.

Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции и теоретически больший расход топлива при прочих равных условиях.

Вывод

Эти две системы полного привода по своей конструкции и принципу действия отличаются незначительно, а в т.н. «боевом» режиме, т.е. с включенной блокировкой и на пониженной передаче их работа в целом идентична. Поэтому говорить о том, какой вид лучше сложно: обе системы надежны и эффективны. Но если уж делать выбор, то чисто для бездорожья жестко подключаемый полный привод будет предпочтительнее, а если сложные участки часто сменяются дорогой, то тут лучше подойдет постоянный полный привод. Хотя могу ошибаться. Пишите в комментариях, какой тип полного привода считаете лучшим.

Читайте также:

Постоянный (Full-time) или подключаемый (Part-time) полный привод: чем различаются и какой лучше?: 4 комментария

Я на парттайме . Сузуки Сайдкик, и скажу так, что если Вы бОльшую часть находитесь в городе, то парттайм как нельзя лучше подходит. 70% асфальтированных дорог я еду на одном заднем мосту, экономя топливо и ресурс всех деталей переднего привода (хабами полуоси отключаются от ступиц, ручкой раздатка отключает передний кардан от редуктора) а если мне вдруг на бездорожье понадобится преодолеть сложное препятствие, то передний привод свое дело сделает и отключается до следующего. По сути, автомобиль настолько редко работает на полном приводе, что этот километраж едва составляет 5-7%от общего. Если Вы чаще проводите время на плохих дорогах, то лучше двигаться на фуллтайме. Мне вообще не в домек, почему городские кроссоверы ставят на фуллтайм? Это такая дебильная ситуация! Вы вынуждены на хорошем асфальтовом покрытии крутить два редуктора, раздатку, четыре колеса, изнашивая трансмиссию и сжигая на неё уйму топлива! И это в наши времена, когда всё «борятся» за экологию. Зачем.

«Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции…» — да ну! Чем же фулл-тайм сложнее парт-тайма? Наличием блокируемого дифференциала? А про то, что в парт-тайме есть механизм отключения переднего моста — это не сложность конструкции? А муфты отключения ступиц УАЗа? А электрические хабы отключения передних полуосей на Форчунере? В фулл-тайме всего этого огорода нет за ненадобностью.

Во-первых — я не зря сказал «ЧУТЬ бОльшую сложность», ключевое слово — «Чуть». Во-вторых — имеется в виду только конструкция раздатки, без хабов и т.д. В-третьих да, блокируемый межосевой дифференциал ЧУТЬ сложнее механизма жесткого подключения моста. Сам факт того, что парт-тайм появился раньше, уже подтверждает это

Спасибо за информацию! На мой взгляд, оба привода актуальны в разных условиях дороги! Исправьте немного текст: «а если сложные участки дороги часто сменяются…» так будет правильнее!

Источник

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

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)

• надёжная «неубиваемая» конструкция;
• возможность езды с полным приводом как по бездорожью, так и по асфальту.

Система постоянного полного привода 4Matic (Mercedes-Benz)

• 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.

Источник

Какой тип полного привода выбрать

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.

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.

Источник