- Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?
- Постоянный полный привод (Full-time)
- Различия между подключаемым и постоянным полным приводом
- Подключаемый привод
- Постоянный привод
- Преимущества и недостатки
- 7 фактов о полном приводе, которые пора усвоить
- 4 везде. Какой полный привод лучше
- Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод
- Плюсы и минусы part-time 4WD
- Full-time 4WD: постоянный полный привод
- Плюсы и минусы full-time 4WD
- Селективный (отключаемый) полный привод
- Плюсы и минусы селективного 4WD
- Автоматически подключаемый полный привод (AWD)
- Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD
- Режимы 4WD
- Режимы полноприводной трансмиссии
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
Различия между подключаемым и постоянным полным приводом
Определенных способов реализации привода в автотехнике предостаточно, однако, внедорожникам доступны лишь 2 варианта: Part Time (подключаемый) и Full Time (постоянный). В 1 варианте система в транспорте приводится в действие, когда это нужно шоферу (сейчас уже и по команде цифрового мозга), а во 2 он активен всегда. Не является подключаемой силовая передача с вязкостной либо электронной муфтой, т.к. она не передает крутящий момент без выключений и пробуксовок.
Подключаемый привод
Он отличается надежностью и низкой стоимостью, а посему используется, в основном, на недорогих машинах с отличной проходимостью. Подобной технологией, к примеру, наделены УАЗы и утилитарные модификации внедорожников.
Трансмиссия этих автомобилей оснащается межколесными механизмами с дифференциалами, 2 стержнями передачи к ведущим мостам и раздаточным узлом. Задний привод работает, как правило, непрерывно, а передний используется для преодоления проселочной дороги с плохим покрытием. При этом передний привод задействуется рычагом, который соединен с зубчатой муфтой в раздатке. В новых экземплярах вместо зубьев применяются фрикционные диски, а вместо рычага – сервопривод. Это делает удары в трансмиссии более мягкими и упрощает функционирование электроприводов.
Постоянный привод
С такой системой автомобиль не боится оказаться в грязевой засаде. Редукторы основных мостов получают крутящий момент от мотора. В раздаточной коробке используется дифференциал, благодаря чему на твердой поверхности шины не проскальзывают в поворотах. Оси вертятся с различной скоростью именно за счет дифференциала.
Чтобы создать идентичную степень проходимости, что и в 1 случае, предусмотрено блокирование главного дифференциала фрикционной, либо зубчатой муфтой, какой-либо самоблокировкой или более замысловатыми гидравлическими девайсами.
Преимущества и недостатки
Принято считать, что Part Time экономит горючее, но здесь имеется оговорка. В частности, чтобы сэкономить топливо, необходимо не просто деактивировать момент от карданного вала, а сделать так, чтобы он, полуоси и редуктор моста не вращались. Поэтому задействуются муфты, отключающие колеса. В противном случае расходы на трение не исчезнут. Примечательно, что находящееся под тягой колесо использует горючего меньше по сравнению с колесом, которое получает вращение от автотрассы.
Чтобы регулярно ездить на заднеприводном тяжеловесном автомобиле, нужно увеличить прочность полуосей и заднего редуктора. Полный привод с дифференциалом содействует более равномерному распределению нагрузки на все имеющиеся мосты. Об этом знают собственники Нивы, для которой доступен прибор для выключения переднего кардана. Ресурс заднего редуктора – 1-2 года.
Full Time обладает достоинством, которое для многих водителей является ключевым. Так, транспорт однозначен в собственных реакциях, а в экстренных случаях всегда управляется посредством контроля над тягой. Данная схема позволяет на 100% применять потенциал машины.
Источник
7 фактов о полном приводе, которые пора усвоить
Уходящей зимой Москву завалили рекордные снегопады. Коммунальные службы не могли быстро справиться с последствиями ненастья: дороги подолгу не расчищались, во дворах скопились кучи снега, парковочные места стали малодоступными. Город не встал, но в эти дни намного увереннее себя чувствовали владельцы полноприводных автомобилей.
В момент, когда Москва боролась с последствиями снегопадов века, корреспондент Autonews.ru отправился в заполярную Лапландию, где увидел примерно те же зимние проблемы. А заодно узнал много нового о возможностях полноприводных автомобилей не только в привычных городских условиях, но и на подготовленном ледяном треке.
На рынке появляется все больше доступных машин, оснащенных приводом на все колеса. С развитием сегмента недорогих компакт-кроссоверов стало возможным купить полноприводный автомобиль дешевле 1 млн рублей. Типичный пример — Renault Duster 4×4, который доступен за 780 тыс. рублей. Символически дешевле миллиона продается полноприводная Hyundai Creta. Цена на полноприводные автомобили небюджетного сегмента немного выше. Например, Skoda Yeti стоит уже 1,4 млн рублей.
Доплата за полный привод на легковых автомобилях массового сегмента тоже сравнительно невелика. Например, разница в цене между передне- и полноприводным универсалом Skoda Octavia 1.8 TSI составляет 48 тыс. руб. — 2,5% общей стоимости автомобиля.
Производители легковушек массовых брендов игнорируют идею полноприводных модификаций, поскольку это влечет дополнительные затраты на разработку на фоне сравнительно небольшого спроса. Последним доступным автомобилем такого сегмента был седан Suzuki SX4, а сейчас в сегменте легковых моделей сегментов B и C осталась единственная модель гольф-сегмента с полным приводом — Skoda Octavia. Среди седанов и универсалов более высокого сегмента полный привод есть только у Skoda Superb. Все остальные легковые полноприводники относятся уже к премиальному сегменту.
Все современные полноприводники оснащаются электронно-управляемыми муфтами, которые самостоятельно распределяют момент между осями и делают это эффективно и быстро. Тяга постоянно перераспределяется даже на твердом покрытии в зависимости от режима езды. Например, при старте часть момент заранее уходит на задние колеса. Перераспределяется тяга и в поворотах, чтобы обеспечить оптимальное сцепление. А при спокойной езде по прямой задняя ось, как правило, отключается для экономии топлива.
Если в автомобиле есть селектор режимов работы, то алгоритм трансмиссионной электроники учитывает и его. Например, в экономичном режиме электроника делает машину переднеприводной в большинстве ситуаций, а в спортивном, напротив, может отдавать больше тяги задней оси, чтобы наделить автомобиль азартной избыточной поворачиваемостью. Наконец, при включении специальных внедорожных режимов электроника учитывает особенности движения по бездорожью, позволяя машине немного побуксовать, либо, напротив, сильно ограничивая тягу.
Кроме того, электронике муфты помогает и система курсовой устойчивости, которая способна подтормаживать буксующие колеса, имитируя «блокировку» дифференциала, и незаметно вмешиваться при прохождении поворотов, чтобы создать нужный вращающий момент. Вмешательства электроники водитель в большинстве случаев не замечает, а отключение помощников чаще всего приводит к дестабилизации машины в сложных дорожных условиях.
Уверенность, с которой полноприводные автомобили ускоряются на скользком покрытии, проходят повороты и выбираются из снежных завалов, рождает у водителей чувство вседозволенности и превосходства над окружающими. Однако полноприводная машина точно так же стоит на четырех колесах и имеет тот же коэффициент сцепления с дорожным полотном.
Остановить ее на скользком покрытии так же трудно, как и моноприводную, а беспроблемный разгон чреват ездой на скоростях, не соответствующих дорожным условиям. Поверив в силу полного привода, нетрудно потерять контроль над машиной и вылететь с дороги. По тем же причинам нельзя пренебрегать своевременной заменой резины по сезону и в зависимости от износа.
Разговоры о непредсказуемости полного привода давно не актуальны. Водитель, привыкший к повадкам переднеприводного автомобиля, легко освоится с полноприводным. Основные принципы езды на скользком покрытии те же. При избыточных углах поворота руля и большой скорости входа в поворот машина выскользнет наружу виража. Полный привод так же легко уходит в занос при сбросе «газа» в повороте и стабилизируется под тягой.
При избытке тяги полноприводные машины позволяют исполнять эффектные боковые скольжения в заднеприводном стиле, но с большей скоростью. Они легче контролируются акселератором, оставаясь вполне предсказуемыми, но требуют хорошего понимания механики работы автомобиля в скольжении.
Большая часть недорогих кроссоверов в России продается в переднеприводных версиях — считается, что в городских условиях полный привод не столь востребован, а для преодоления легкого городского бездорожья достаточно большого клиренса.
В условиях мегаполиса, который хорошо чистят от снега, это действительно так, но при резкой смене погоды, когда улицы засыпает снегом, а парковки превращаются в полосу препятствий, высокая посадка кроссовера играет злую шутку. Дело в том, что полагаясь на клиренс, владелец часто заезжает туда, откуда выбраться сам на моноприводе уже не может. Та же история с загородными дорогами и ледяными колеями — моноприводный кроссовер заедет дальше легковой машины, но застрянет серьезнее.
Большую мощность сложно реализовать с приводом на одну ось — колеса, особенно на влажном покрытии, будут постоянно срываться в пробуксовку. Избыточная мощность на одной оси делает резкие ускорения дерганными и нестабильными, провоцируя электронику одергивать автомобиль и сбрасывать тягу.
Именно поэтому большая часть моделей премиального сегмента с моторами мощностью от 200 л.с. по умолчанию оснащается полным приводом, с которым автомобиль становится более стабильным и послушным при агрессивной езде.
Жестко подключаемый полный привод встречается все реже и остается прерогативой серьезных внедорожников рамной конструкции и архаичных китайских автомобилей. Для легковых машин и кроссоверов такая конструкция неприменима, поскольку является сложной, массивной и неудобной в использовании.
Немногие оставшиеся на рынке внедорожники классической конструкции могут ездить в режиме постоянного полного привода. А на машинах, где передняя ось подключается только жестко, например, на многих пикапах, очень неудобно ездить по скользкой дороге, когда ведущая задняя ось постоянно норовит уйти в занос.
Источник
4 везде. Какой полный привод лучше
Чем больше на улице снега, тем охотнее покупают полноприводные машины. Но полный привод полному рознь: типов 4WD много, и они существенно отличаются друг от друга. Что нужно знать о своей полноприводной машине? И какой полный привод лучше? Особенности работы 4WD — в нашем обзоре.
Полный привод обычно разделяют на постоянный и подключаемый, но такая строгая классификация слегка устарела: сегодня работой 4WD зачастую заведует электроника, делая машину то моноприводной (то есть с одной ведущей осью), то полноприводной, в зависимости от ситуации. Зато у автомобилистов в ходу понятие честный полный привод (другой, менее распространённый термин — дифференциальный полный привод). К честным относят схемы, в которых на ведущие колёса стабильно приходит тяга, вне зависимости от работы различных муфт и электронных систем. С них и начнём.
Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод
«Парт-тайм» — наиболее простая и кондовая система принудительно подключаемого полного привода, традиционная для внедорожников со времён военного Jeep Willys. Из-за своей утилитарности на современных машинах она встречается всё реже. Исключение — Suzuki Jimny, который даже в новом поколении 2019 года остаётся с тем же жёстким 4WD, что и все предыдущие «Джимники». Также part-time используют все УАЗы (включая «Патриот»), Toyota Land Cruiser 70 («Охотник»), Fortuner и FJ Cruiser; Jeep Wrangler и многие пикапы: Toyota Hilux, Tacoma и Tundra; Nissan Navara и NP300, Mazda BT-50. Чаще «парт-тайм» встречается на старых моделях: Suzuki Escudo/Grand Vitara (до 2005 г.), Nissan Safari/Patrol (до 2010 г.) и других.
Схему part-time называют жёсткой, поскольку при включении 4WD передняя и задняя оси машины связаны напрямую, без дифференциала. О конструкции дифференциала и его роли в автомобиле лучшее видео сняли в General Motors ещё в 1937 году. Оно настолько наглядно, что не требует перевода. Насладитесь довоенным отсутствием компьютерной графики:
Дифференциал позволяет колёсам ведущей оси вращаться с разной скоростью, что нужно при поворотах. Если автомобиль полноприводный и ведущих осей две, то между ними также необходим дифференциал. Как уже говорилось, в жёсткой схеме part-time межосевого дифференциала нет, что накладывает на такой полный привод ограничения: его нельзя использовать на асфальте. «Парт-тайм» создан для временного подключения: на грунте, в грязи, в песке, в снегу, на льду — везде, где колёса могут немного проскальзывать при повороте, компенсируя отсутствие дифференциала. При возвращении на чистый асфальт полный привод необходимо отключить. Кстати, не все владельцы тех же «Джимников» об этом знают, катаясь всю зиму с включенным 4WD. Последствия: повышенный износ резины и нагрузка на узлы трансмиссии, а также плохая управляемость — машина не хочет толком входить в повороты. Но и езда на заднем приводе зимой чревата заносами, ведь скользкий участок может возникнуть неожиданно. Поэтому схема part-time не слишком удобна в городских условиях и на высоких скоростях.
Плюсы и минусы part-time 4WD
✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.
⛔ Ограничения использования на твёрдых покрытиях.
⛔ Ухудшение управляемости в режиме 4WD.
Full-time 4WD: постоянный полный привод
В схеме full-time нет возможности отключить 4WD: ведущие колёса всегда связаны с двигателем, а для нормальной езды по асфальту между осями установлен третий — центральный — дифференциал. Такой тип привода называют «фултайм», постоянным полным. Им оснащены многие автомобили: Toyota Land Cruiser 80/100/200, Land Cruiser Prado; Volkswagen Touareg; Land Rover Discovery, Defender; и конечно, старушка Нива — с 1977 года! Список автомобилей с full-time 4WD очень велик и включает даже легковые автомобили и паркетники: Audi с классической трансмиссией Quattro, Toyota RAV4 первых двух поколений, Mark II и Crown в four-комплектациях; Suzuki Escudo/Grand Vitara 3 поколения, модели Subaru с трансмиссией VTD и другие. Правда, среди новых машин честный «фултайм» встречается всё реже.
Идеальна ли схема full-time? Разумеется, нет. Межосевой дифференциал классической конструкции («свободный» или «открытый») имеет существенный врождённый недостаток: он направляет тягу по пути наименьшего сопротивления. На практике это выглядит так: автомобиль с гордым шильдиком FULL-TIME 4WD попадает всего одним колесом в глубокий песок или грязь и не может тронуться — колесо в грязи беспомощно буксует, а все остальные стоят. 1WD! Всё потому, что дифференциалы (сперва межосевой, затем межколёсный) направляют крутящий момент на колесо, которое проще всего провернуть — то есть туда, где самое худшее сцепление с дорогой. Чтобы таких неловких ситуаций не возникало, требуется блокировка дифференциала — принудительное ограничение его стремления к свободному вращению.
Способы блокировки центрального (межосевого) дифференциала у разных машин отличаются. У серьёзных внедорожников есть возможность принудительной 100-процентной жёсткой блокировки — в таком режиме полный привод фактически превращается в part-time, со всеми присущими этой схеме ограничениями (нельзя использовать на асфальте). У легковых машин и паркетников жёсткой блокировки обычно нет — вместо неё дифференциал автоматически блокируется вязкостной, гидро- или электромеханической муфтой. Такие решения не обеспечивают полной блокировки, поэтому даже старый «Равчик» на бездорожье неровня «Прадо», хотя формально у обоих честный «фултайм».
Кстати, распределение крутящего момента между передней и задней осями у full-time 4WD далеко не всегда 50/50. Для лучшей управляемости в современных машинах с постоянным полным приводом применяют самоблокирующиеся дифференциалы Torsen, которые могут смещать до 80% тяги на одну (обычно заднюю) ось, или добиваются того же эффекта с помощью электронной блокировки. Так автомобиль становится более предсказуемым в поворотах, ничуть не теряя в «честности» полного привода.
Плюсы и минусы full-time 4WD
✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.
⛔ Необходимость блокировки межосевого дифференциала.
⛔ Повышенный расход топлива.
Селективный (отключаемый) полный привод
Объединить плюсы part-time и full-time смог селективный полный привод. Самый известный из них — Super Select от Mitsubishi (Pajero, Pajero Sport, Delica), хотя подобных систем было много: Multi-Mode у Toyota (Hilux Surf, 4Runner, Sequoia), All-mode 4WD у Nissan (Pathfinder), SelecTrac у Jeep (Grand Cherokee) и другие. Не «Супер-Селектом» единым!
Селективный полный привод представляет собой отключаемый full-time. Автомобиль может ездить на заднем приводе для экономии топлива и улучшения динамики (как на part-time), а при необходимости водитель подключает «передок», причём без ограничений: межосевой дифференциал здесь есть, так что на полном приводе можно ездить по любым покрытиям и на любых скоростях. Конечно, есть и жёсткая блокировка центрального дифференциала, ведь селективные системы 4WD встречаются только на полноценных внедорожниках.
Идеальный полный привод? Возможно — до тех пор, пока всё работает исправно. Большое количество режимов усложнило конструкцию, и со временем неизбежны проблемы с датчиками, контроллерами, актуаторами и прочими деталями этой, безусловно, продвинутой системы 4WD.
Плюсы и минусы селективного 4WD
✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.
✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.
⛔ Переусложнение конструкции, возможность отказов.
Автоматически подключаемый полный привод (AWD)
Вот мы и добрались до условно «нечестных» схем автоматически подключаемого полного привода, которые с каждым годом становятся популярнее. Принцип их работы схож: в нормальном режиме автомобиль остаётся условно моноприводным, а вторая ведущая ось активно включается в работу лишь при пробуксовке первой. Конечно, безо всяких дифференциалов — чаще всего тяга передаётся через вязкостную или фрикционную муфту.
Автомобилей с различными вариациями AWD сегодня большинство: фактически, это почти все полноприводные легковушки и кроссоверы. Европейские производители массово применяют в своих системах 4WD муфту Haldex, которая насчитывает уже 5 поколений. Азиатские автоконцерны чаще конструируют что-то своё: ATC/DTC у «Тойоты» или Active AWD у «Субару» (да-да, отнюдь не все Subaru оснащены честным полным приводом).
Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.
Электронные эмуляции блокировок дифференциалов неплохо справляются с диагональными вывешиваниями, когда приходится съезжать с асфальта. Но на серьёзном бездорожье с AWD делать нечего: буксование в грязи или глубоком снегу приведёт к быстрой поломке муфты и очень дорогому ремонту. Фактически, системы AWD — это «асфальтовый» полный привод, предназначенный для комфортной эксплуатации в городе и на трассе.
Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD
✅ Работа в автоматическом режиме без вмешательства водителя.
✅ Автоматическое отключение 4WD для экономии топлива.
⛔ Отказы и перегрев муфт при активном буксовании.
⛔ Невозможность использования на серьёзном бездорожье.
Режимы 4WD
Если в вашем полноприводном автомобиле есть управление режимами трансмиссии — рычагом, кнопками или «шайбой», — обязательно изучите, как правильно применять их и переключаться между ними. Подробная информация есть в инструкции по эксплуатации машины. В таблице мы собрали наиболее распространённые варианты.
Режимы полноприводной трансмиссии
 |
