Полный привод что это такое: принцип работы, системы и технологии

Содержание

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 гоночные машины предпринимались и до эпохи Quattro. Например, первым послевоенным проектом Фердинанда Порше был полноприводный гоночный болид Cisitalia 360 среднемоторной компоновки с 12-цилиндровым полуторалитровым двигателем. Но доподлинно известно, что привод на передние колёса у этого чуда техники был отключаемым — гонщик должен был задействовать его только на прямых участках трассы, а перед поворотом вновь переходить на задний привод.

А были ли предшественники у Чизиталии? Оказалось, например, что тот же Фердинанд Порше ещё в 1900 году построил электромобиль с четырьмя ведущими мотор-колёсами. Но настоящий шок у автознатока вызовет гоночный автомобиль голландской фирмы Spyker образца 1902 года. В те дремучие времена, когда даже тормоза делали только на задних колёсах, у этого автомобиля был самый что ни на есть постоянный полный привод — с межосевым дифференциалом!

Голландскую фирму Spyker по выпуску конных экипажей основали в 1880 году братья Спяйкеры (по-фламандски фамилия пишется Spijker). В 1900 году братья выпустили первый автомобиль собственной конструкции, а спустя два года с помощью бельгийского конструктора Жозефа Лявиолета был разработан полноприводный гоночный Spyker 4WD (1902–1907) удивительно прогрессивной конструкции — с тремя дифференциалами! Тормозных механизмов было тоже три — два действовали на задние колёса, а ещё один тормоз был установлен на карданном валу к передним колёсам.

Так что можно смело заявлять, что нынче схема Full-Time 4WD справляет своё столетие... Полноприводных Спайкеров было выпущено немного — они стоили сумасшедших денег и по разным причинам не смогли добиться успеха в гонках. Не намного удачнее оказались и другие полноприводные гоночные автомобили — Bugatti Tipo 53 и Miller FWD начала 30-х годов. Что касается Bugatti, то инициатива принадлежала фиатовскому инженеру Антонио Пикетто, который в 1930 году предложил Этторе Бугатти построить гоночную машину с колёсной формулой 4×4. И в 1932 году были сделаны три полноприводных Bugatti Tipo 53 — с мощными компрессорными трёхсотсильными моторами, с постоянным полным приводом и с тремя дифференциалами.

Полноприводный Bugatti Tipo 53 (1932–1935). Трансмиссия с тремя дифференциалами распределяла тягу 300-сильной компрессорной «восьмёрки» на все четыре колеса. Коробка передач, как обычно на Бугатти, стояла отдельно от двигателя, раздаточная коробка с межосевым дифференциалом составляла с ней одно целое. Приводные валы на передний и задний мосты проходили по левой стороне автомобиля, гонщик сидел справа. Несмотря на рекомендации конструктора переднеприводных машин того времени Альбера Грегуара, в приводе передних колёс Bugatti T53 были использованы не шарниры равных угловых скоростей типа Tracta, а обычные карданные сочленения.

Кроме того, для Tipo 53 пришлось использовать нетипичную для Бугатти независимую переднюю подвеску на поперечной рессоре. Всё это привело к повышенным нагрузкам на руль — управлять автомобилем в поворотах было чрезвычайно тяжело, хотя скорости прохождения гравийных виражей были выше, чем у заднеприводных машин того времени. Всего было построено три Bugatti T53, которые выступали в разных гонках до 1935 года.

Интересно, что перед созданием полноприводного Bugatti итальянцы тщательно изучили приобретённый специально под разборку переднеприводный американский гоночный Miller. В свою очередь американец Гарри Миллер заинтересовался затеей Бугатти и тоже решил построить полноприводную версию своего автомобиля, заручившись спонсорством фирмы FWD (Four Wheel Drive — «Четыре ведущих колеса»), выпускавшей грузовики с колёсной формулой 4×4. Так появились полноприводные гоночные болиды Miller FWD.

Американский конструктор Гарри Миллер прославился в 20–30-х годах своими гоночными автомобилями для 500-мильных состязаний на треке в Индианаполисе, а его рядные «восьмёрки» с двумя верхними распредвалами брал за основу своих моторов Этторе Бугатти. Интересно, что Миллер строил машины как с передним, так и с задним приводом, а в 1932 году сделал несколько полноприводных шасси Miller FWD (на снимке) с тремя дифференциалами в трансмиссии. Один из полноприводных Миллеров лидировал в гонке Инди 500 1934 года, но из-за технических проблем финишировал девятым.

Именно с этими машинами связан любопытный эпизод: во время гонки на берлинском треке Avus в 1935 году полноприводный Miller шёл третьим, когда его рядная «восьмёрка» не выдержала и буквально взорвалась. При этом куски мотора лишь немного не долетели до трибуны, на которой среди прочих важных персон из национал-социалистической партии сидел сам Гитлер! Право, редкий случай, когда об отсутствии человеческих жертв стоит пожалеть. Прилетел бы осколок поршня в голову одного человека — и ход мировой истории был бы совсем другим...

Но Bugatti Т53 и Miller FWD не получили должной оценки — подвели «сырая» конструкция и постоянные поломки. Зато следующий эпизод в истории легковых машин с постоянным полным приводом оказался воистину судьбоносным.

Формула Фергюсона

Чтобы оценить всю важность того, что происходило в Англии на рубеже 50–60-х годов, вернёмся к теории. Межосевой дифференциал создан для того, чтобы «развязать» обе ведущие оси. Например, задние колёса бешено буксуют, а передние стоят на месте. И дифференциал этому никак не препятствует!

Лекарство от этого недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дёргает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жёстко замкнутой. Именно по этой схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Range Rover, и наша «Нива», и множество других внедорожников. И, кстати, первые автомобили Audi Quattro тоже — в этих машинах до 1984 года водителю приходилось самостоятельно включать блокировку межосевого дифференциала.

Но это решение опять-таки паллиативное: блокировку на дорожной машине можно задействовать только на бездорожье. А на асфальте её нужно выключать. И если автомобиль внезапно попадёт на скользкий участок, колёса одной из осей при подаче тяги начнут буксовать раньше других.

А можно ли сделать так, чтобы дифференциал при пробуксовке блокировался сам, автоматически? Внедрение самоблокирующегося межосевого дифференциала связано с именем англичанина Тони Ролта, гонщика и конструктора. Он и его друг Фред Диксон, тоже гонщик и страстный любитель повозиться с автомобильными железками, ещё до войны открыли собственное бюро Rolt/Dixon Developments по подготовке гоночных автомобилей. После войны два друга увлеклись идеей постоянного полного привода. Построив экспериментальную полноприводную «тележку» под названием «Краб», Ролт и Диксон в 1950 году перешли под крыло Гарри Фергюсона, преуспевающего тракторного фабриканта. Так возникла фирма Harry Ferguson Research.

Фергюсона мало интересовали гоночные болиды, зато он мечтал о безопасном дорожном автомобиле, колёса которого не буксовали бы при разгоне и не блокировались при торможении. И Ролт с Диксоном решили спроектировать такую машину «с нуля» — полностью, включая кузов, трансмиссию и силовой агрегат!

Знаний друзьям не хватало, и на должность компетентного главного конструктора пригласили Клода Хилла, который ради столь интересной работы покинул Aston Martin. Но несмотря на финансы Фергюсона, работа шла неспешно — экспериментальный седан Ferguson R4 был готов только через шесть лет. Зато какой: полноприводный, с оппозитной «четвёркой», с дисковыми тормозами на всех колёсах и с электромеханической антиблокировочной системой Dunlop MaxaRet, позаимствованной из авиации!

Ferguson R4 (1956) — экспериментальный автомобиль с трансмиссией по Формуле Фергюсона. Вместо коробки передач у прототипа был гидротрансформатор.

Но самое интересное для нас заключалось внутри раздаточной коробки прототипа. Разобрав её, помимо дифференциала мы бы увидели ещё дополнительный «набор» шестерёнок, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционов. Пока колёса не скользили, всё это хозяйство мирно вращалось вхолостую. Но когда начиналась пробуксовка колёс одной из осей и разность частот вращения выходных валов достигала определенной величины, одна из муфт срабатывала, сжимала «свой» пакет фрикционов — и те тормозили шестерни дифференциала, моментально блокируя его и превращая дифференциальный привод в жёсткий!

Следующий прототип Ferguson R5 1962 года, на подготовку которого снова ушло шесть лет, оказался ещё интереснее — это был легковой полноприводный универсал. Эксперты журнала Autocar, которые позже испытывали Ferguson R5, делились впечатлениями: «Автомобиль достигает предела скольжений на невероятно высоких скоростях!»

Ferguson R5 был подготовлен к серийному производству в 1962 году.

Но никто из автомобилестроителей так и не взялся за выпуск первого в мире полноприводного универсала с межосевым самоблокирующимся дифференциалом и с АБС — слишком сложным и дорогим получился бы серийный Ferguson. Однако в 1962 году Ролту всё-таки удалось заинтересовать руководство компании Jensen — он предложил адаптировать полноприводную трансмиссию для купе Jensen CV8 с трёхсотсильным крайслеровским мотором V8, которое тогда готовили к серийному производству. Полный привод оказался мощному и скоростному купе как нельзя кстати!

Схема раздаточной коробки FFD с цилиндрическим несимметричным межосевым дифференциалом и механизмом автоматической блокировки с помощью фрикционных муфт экспериментального автомобиля Jensen CV8 FF. 1 — входной вал; 2 — промежуточный полый вал; 3 — полый вал с солнечной шестернёй дифференциала и ведущей шестернёй блокирующего механизма; 4 — водило межосевого дифференциала; 5 — вал привода задних колёс; 6 — цепной привод; 7 — вал привода передних колёс; 8 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании задних колёс; 9 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании передних колёс; 10 — электромагнитная система MaxaRet.

Через три года был построен экспериментальный полноприводный Jensen CV8 FF. А в 1966 году появилась следующая модель — Jensen Interceptor, с ещё более мощной 325-сильной «восьмёркой». Кроме заднеприводного купе предлагался и вариант со скромным шильдиком JFF. Это был знаменитый Jensen FF — первый в мире полноприводный серийный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом и с АБС! Буквы FF — это Formula Ferguson, обозначение запатентованной Ролтом и коллегами трансмиссии.

Схема трансмиссии FFD в экспериментальном автомобиле Jensen CV8 FF 1965 года. Разместить узлы и агрегаты привода на передние колёса помогла особенность компоновки: двигатель находился за осью передних колёс, поэтому оказалось возможным расположить главную передачу переднего моста между мотором и радиатором. Карданный вал для привода передних колёс поместили слева от силового агрегата (машина с «правым рулём»). 1 — двигатель; 2 — автоматическая коробка передач; 3 — раздаточная коробка; 4 — АБС MaxaRet; 5 — главная передача заднего моста; 6 — главная передача переднего моста.

Все без исключения автомобильные журналисты того времени упоминали выдающуюся устойчивость полноприводных Дженсенов и «практически неограниченный запас тяги на мокром асфальте». Жаль, что самого Фергюсона к тому времени уже не было в живых — он умер в 1960-м...

Почему мы столь подробно рассказываем о Формуле Фергюсона? Да потому, что именно фирма Harry Ferguson Research впервые в мире уделила столь серьёзное внимание полному приводу как средству повышения активной безопасности!

Мы уже говорили, что привод на четыре колеса оставляет больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И это плюс. Но есть и минус — теряется однозначность реакций на подачу топлива. Если на мощном заднеприводном автомобиле в скользком повороте резко нажать на газ, это вызовет занос задней оси. На переднеприводной машине, наоборот, при подаче тяги в скольжение сорвутся передние колёса. Хорошо это или плохо — не в том дело. Главное, что водитель всегда знает, как поведёт себя автомобиль в таком случае.

А какая ось сорвётся в скольжение на полноприводном автомобиле? На этот вопрос ответить непросто. Если в данный момент больше разгружен передок или под передними колёсами более скользкое покрытие, то начнётся снос. А если худшие условия по сцеплению имеют задние колёса, то машина уйдёт в занос. Реакция может быть неоднозначной! И это небезопасно.

Jensen FF (1966–1971) — полноприводная версия купе Jensen Interceptor. Первый серийный полноприводный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом. Двигатель Chrysler V8 с «большим блоком» рабочим объёмом 6,3 л развивал 325 л.с. и приводил все колёса через трёхступенчатый «автомат» TorqueFlite или 4-ступенчатую механическую коробку. На диагональных шинах размерностью 6,70–15 (как у «Волги» ГАЗ-21) Jensen FF снаряжённой массой 1800 кг развивал 212 км/ч и набирал 100 км/ч за 7,7 с. Другие технические особенности: реечный рулевой механизм с гидроусилителем, дисковые тормоза всех колёс, одноканальная АБС Dunlop MaxaRet (от английского maximum retardation — максимальное замедление), независимая передняя подвеска на двойных поперечных рычагах и зависимая рессорная с тягой Панара сзади. В 1968 году в Великобритании Jensen FF стоил 6000 фунтов стерлингов — примерно столько же, сколько самый дешёвый Rolls-Royсe. Всего было выпущено 318 полноприводных машин.

К счастью, Тони Ролт сам был гонщиком, причём очень хорошим — однажды, в начале 50-х, он даже выиграл 24-часовую гонку в Ле-Мане. Поэтому Ролт с коллегами с самого начала попытались избежать неоднозначности полного привода, применив несимметричный межосевой дифференциал. На задние колёса всех машин с фергюсоновскими трансмиссиями подавалось 63% крутящего момента, на передок — 37%. Таким образом реакция на увеличение тяги была приближена к заднеприводной.

Самоблокирующийся дифференциал позволил Дженсену взять лучшее от обоих типов трансмиссий. Лёгкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки — от дифференциального привода. А лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке — от жёсткого.

Но обгонные муфты механизма блокировки работали жёстко, в пульсирующем режиме, моментально превращая несимметричный дифференциальный привод в блокированный и обратно. Поэтому при пробуксовке неоднозначность увеличивалась! Был нужен механизм, который бы более гибко и плавно изменял степень блокировки межосевого дифференциала. И в конце 60-х годов Тони Ролт вместе с Дереком Гарднером, который позже был главным конструктором болидов Tyrrell, занялись странными, на первый взгляд, экспериментами с силиконовой жидкостью, что использовалась в муфтах привода вентиляторов радиаторов. Да-да, именно Ролт с Гарднером вошли в историю как изобретатели вискомуфты!

Самоблокирующиеся развиваются

Цилиндр с пакетами фрикционов внутри, заполненный силиконовой жидкостью, отлично подходил для намеченной Ролтом цели — тормозить шестерни межосевого дифференциала при пробуксовке колёс. Пока скорости вращения всех колёс примерно равны, вискомуфта никак не вмешивается в работу межосевого дифференциала. Но вот колёса одной из осей забуксовали. Шестерёнки межосевого дифференциала тут же начинают раскручиваться, связанные с ним пакеты фрикционов вискомуфты «взбивают» силиконовую жидкость, и муфта «схватывается», блокируя межосевой дифференциал частично или полностью.

Такое устройство блокировало дифференциал плавнее и мягче, что положительно сказывалось на управляемости. После оформления патентов на вискомуфту Тони Ролт в 1971 году образовал фирму FF Developments — специально для того чтобы оснащать автомобили полноприводными трансмиссиями своей разработки. Например, среди первых заказов фирмы были полноприводные версии фургончиков Bedford для английских лесничеств, партия автомобилей Ford Zephyr FF для полиции или седаны Opel Senator 4×4 для британской военной миссии в Берлине. Но самым главным достижением FFD стала трансмиссия для американского автомобиля AMC Eagle, который выпускался с 1979 по 1988 год. Это был обычный легковой AMC Concord, но с поднятым на 75 мм кузовом и с увеличенными «внедорожными» шинами. И конечно же, с полноприводной трансмиссией. Причём впервые в мире серийный автомобиль был оснащён межосевым дифференциалом, блокирующимся вискомуфтой!

Конечно, создавался AMC Eagle главным образом для тех, кто периодически штурмует бездорожье, — полный привод появился на этих машинах не из-за желания добиться более уверенного разгона или лучшей устойчивости и управляемости, как в случае с суперкаром Jensen FF или с Audi Quattro. Но с трансмиссионной точки зрения прямыми наследниками AMC Eagle стали такие драйверские автомобили, как Subaru Impreza Turbo или Mitsubishi Lancer Evo с первого по шестое поколения. Ведь их межосевые дифференциалы тоже блокируются встроенными вискомуфтами.

Раздаточная коробка автомобиля AMC Eagle разработки FFD. Обратите внимание на вискомуфту — это встроенный в межосевой дифференциал цилиндрический корпус с фрикционными дисками, заполненный вязкой кремнийорганической жидкостью (силоксан). При пробуксовке колёс одной из осей ведущий и ведомый пакеты дисков в вискомуфте проворачиваются относительно друг друга, давление и температура внутри возрастают, изменяется вязкость силоксана — и вискомуфта тормозит одну из выходных шестерён, не позволяя ей вращаться относительно корпуса и блокируя межосевой дифференциал.

Серийное купе Audi Quattro, которое появилось в 1981 году, через два года после дебюта AMC Eagle, оснащалось обычным «свободным» межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой. Правда, Фердинанд Пьех, который в начале 80-х был начальником инженерного департамента Audi, выбрал для Quattro очень изящную схему, отлично подходившую для компоновки ингольштадтских машин. Продольно расположенный силовой агрегат переднеприводного автомобиля прямо-таки указывал торцом коробки передач на задние колёса — осталось лишь встроить в корпус трансмиссии межосевой дифференциал. Но для привода на передние колёса конструкторы Пьеха не стали городить традиционный для полноприводников огород с отдельной «раздаткой». Немцы сделали вторичный вал коробки полым — и сквозь него пропустили приводной вал передних колёс. Воистину, всё гениальное просто...

С самого начала на Audi, в отличие от FFD, выбрали симметричное распределение крутящего момента по осям — 50 : 50. А в 1984 году из салонов полноприводных Audi наконец-то исчезли архаичные ручки принудительной блокировки «центра» — в трансмиссиях Quattro появился привычный нам самоблокирующийся дифференциал Torsen. Название Torsen происходит от английских слов torque sensing и отражает способность этого чисто механического устройства мгновенно и плавно увеличивать степень своей блокировки в ответ на изменение крутящего момента на выходных валах. Поэтому Торсену не нужна вискомуфта — он блокируется сам. Причём срабатывает не от разности скоростей вращения уже после начала пробуксовки, а ещё до начала скольжения: Torsen способен реагировать на изменение сцепных условий в пятне контакта шин с дорогой!

Кстати, когда в последнее время конструкторы больших внедорожников стали задумываться о достижении «легковой» управляемости, они тоже вспомнили про Torsen — он используется в трансмиссиях таких автомобилей, как новый Range Rover, VW Touareg/Porsche Cayenne и Toyota Land Cruiser Prado.

Но вернёмся в 80-е. Триумфальный выход Audi Quattro на раллийную сцену послужил началом полноприводного бума — все раллийные команды группы В бросились создавать версии 4×4. Один за другим появились Peugeot 205 T16, Metro 6R4, Lancia Delta S4, Ford RS200. .. Все как один — с вискомуфтами в самоблокирующихся дифференциалах разработки FFD. За работу с раллийными командами на FFD отвечал Стюарт Ролт, сын Тони...

В начале 90-х годов обращался к FFD и завод АЗЛК, когда было решено проектировать раллийную полноприводную модификацию «Москвича»-2141. С помощью англичан была создана трансмиссия с тремя самоблокирующимися дифференциалами — передним, задним и межосевым (точь-в-точь как на болидах Ford RS200). Управляемость экспериментальных полноприводных «Москвичей» в предельных режимах заслуживала самых лестных оценок — поведение машин в скольжении было предсказуемым и удобным для гонщиков. Оказалось, что, подбирая «жёсткость» блокирующих вискомуфт во всех трёх дифференциалах, можно в широком диапазоне настраивать управляемость автомобиля. Например, более «строгая» блокировка заднего межколёсного дифференциала повышает склонность автомобиля к заносу задней оси. Увеличение коэффициента блокировки переднего или межосевого дифференциала, наоборот, повышает запас устойчивости — автомобиль менее охотно заезжает в поворот из-за проскальзывания и сноса передних колёс.

Однако такая настройка актуальна только в одном случае — при раллийном стиле езды со скольжениями. Поэтому три самоблокирующихся дифференциала — это прерогатива болидов группы WRC. Причём на этих машинах, как правило, внутрь дифференциалов встроены уже не вискомуфты, а пакеты многодисковых фрикционов с гидроприводом и с электронным управлением. Таким образом конструкторы получают широчайшие возможности по настройке управляемости в режиме реального времени. Например, при входе в поворот бортовой компьютер может «распустить» муфты во всех трёх дифференциалах, превратив их в «свободные» — чтобы автомобиль легче заходил в вираж. А когда пилот начнёт ускоряться при выходе на прямую, электроника даст команду, и сервопривод «зажмёт» муфты в дифференциалах таким образом, чтобы добиться минимальной пробуксовки всех колёс и в то же время не перейти грань приемлемой недостаточной поворачиваемости, за которой болид вынесет наружу виража.

Кстати, первыми применили управляемые муфты в Daimler-Benz — в трансмиссии автомобиля Mercedes-Benz Е-класса 4Matic с кузовом W124 образца 1986 года. Причём муфт там было три — при необходимости электроника сперва подключала привод на передние колёса, а потом последовательно задействовала блокировки межосевого и заднего межколёсного дифференциалов. Но такая трансмиссия оказалась неоправданно сложной. Кроме того, на нестабильном покрытии электроника то подключала передние колёса, то отключала...

Ещё одним пионером применения электронноуправляемых муфт в скоростных автомобилях стала фирма Porsche — на модели Porsche 959 1986 года было две муфты, а электроника работала в четырёх режимах, которые мог выбирать водитель. Позже серийные автомобили с трансмиссиями подобной сложности начали выпускать японцы — это, например, Mitsubishi Lancer Evo, наиболее совершенный полноприводный дорожный автомобиль из всех, что когда-либо проходили испытания Авторевю. Эволюция с межосевым управляемым дифференциалом ACD и задним дифференциалом с активным распределением крутящего момента AYC способна творить чудеса...

Вместо дифференциала

Пока раллийные инженеры колдовали с механизмами самоблокировки, конструкторы массовых легковушек, наоборот, пошли по пути упрощения — и вообще отказались от межосевого дифференциала, заменив его вискомуфтой. Первым европейским легковым автомобилем с такой трансмиссией стал Volkswagen Golf II Syncro 1985 года — его трансмиссию разрабатывали инженеры фирмы GKN, которая ещё в 1969 году приобрела FFD. Преимуществами такой схемы были простота и унификация полноприводной модели с базовой. В нормальных условиях автомобиль сохранял характеристики и управляемость переднеприводного, а при пробуксовке передних колёс уже через 0,2 секунды срабатывала вискомуфта, способная подавать назад до 70% крутящего момента.

Компоновка трансмиссии VW Golf III Syncro. «Раздатка» пристыкована к коробке передач, а вискомуфта установлена в блоке с главной передачей заднего моста и подключает привод на задние колёса при пробуксовке передних. На автомобилях VW Golf IV место вискомуфты заняла муфта Haldex.

Но такой «упрощенный» привод задних колёс обладал существенным недостатком — даже небольшая задержка в срабатывании вискомуфты усугубляла неоднозначность реакций. При подаче газа в скользком повороте автомобиль сначала сносило наружу, как переднеприводный, а потом, с подключением задних колёс, он резко менял характер — и мог уйти в занос.

Здесь отличились японцы — они неоднократно пытались сгладить этот недостаток, подбирая характеристики вискомуфт и используя их не только для включения привода на задние колёса, но и для блокировки межколёсных дифференциалов. На некоторых моделях (например Nissan Sunny/Pulsar 1988 года) было аж три вискомуфты: одна включала привод на задние колёса, а две другие служили для блокировки межколёсных дифференциалов. В автомобилях Ноnda Concerto 4WD вискомуфты заменяли не только межосевой, но и задний межколёсный дифференциал...

Но потом оказалось, что вместо вискомуфты в приводе задних колёс гораздо удобнее использовать просто фрикционную муфту, пакеты которой сжимаются гидроприводом. А управлять сжатием фрикционов и, соответственно, регулировать величину подаваемого к задним колёсам крутящего момента отлично может электроника.

Нынче большинство легковых полноприводников и паркетников имеют в приводе одной из осей управляемую муфту — будь то Haldex на автомобилях гольф-платформы концерна VW, система VTM-4 фирмы Honda или xDrive на BMW. Причём быстродействие современных муфт сделало задержку в подключении колёс практически незаметной — теперь всё зависит только от того, как настроена управляющая электроника. Например, трансмиссии автомобилей Golf 4Motion и Audi A3 Quattro совершенно идентичны конструктивно. Но разное программное обеспечение позволяет фольксвагеновцам выбирать симметричное распределение момента по осям, а инженеры Audi предпочитают подавать назад только 40% тяги, придавая своим машинам более переднеприводный характер. Дело вкуса...

А какие из этих схем предпочитаем мы? Легковые дорожные автомобили с подключаемым вручную приводом на вторую ось ныне, слава богу, не выпускаются. А что касается остальных трёх схем...

Конечно же, самые интересные, с нашей точки зрения, автомобили — это наследники Формулы Фергюсона, в трансмиссиях которых есть самоблокирующийся межосевой дифференциал. И неважно, какими путями осуществляется блокировка — вискомуфтой, как на автомобилях Subaru, механическим дифференциалом Torsen, как на моделях Audi A4-A6-A8 Quattro, VW Phaeton, или электронноуправляемыми муфтами (Mitsubishi Lancer Evo). Главное, что автоматически блокирующийся «центр» при грамотной настройке может значительно улучшить управляемость автомобиля — сделать его более безопасным и приятным для искушённого водителя.

Главная тенденция сегодня — изменяемый вектор тяги, когда момент превентивно по команде электроники подаётся на то колесо, что способно максимально эффективно его реализовать. Пока самая сложная полноприводная трансмиссия в мире — у седана Mitsubishi Lancer Evo X. Дополнительные редукторы способны перебрасывать момент между задними колёсами, центр блокируется электронноуправляемой муфтой, а спереди — обычный механический самоблок.Эпоха полного привода таким, как мы его знаем, закончится с приходом электромобиля о четырёх мотор-колёсах.

Но машины с автоматически подключаемым приводом на задние колёса мы тоже не сбрасываем со счетов — их становится всё больше. Муфту Haldex в последнее время активно используют Volvo и Saab. Трансмиссии со «свободными» межосевыми дифференциалами тоже находят своё применение — причём на таких скоростных автомобилях, как Мерседесы 4Matic всех классов. Но на этих машинах вместе с дифференциальным полным приводом в обязательном порядке «работает» неотключаемая антипробуксовочная электроника, которая в какой-то мере компенсирует отсутствие механизма самоблокировки.

Многодисковая муфта Haldex срабатывает от малейшего рассогласования скоростей вращения валов (1 и 5). Вращение любой из кулачковых шайб приводит к тому, что ролики начинают обкатываться по рабочим поверхностям (12) и перемещаться взад-вперёд, толкая поршни (10) в кольцевых цилиндрах насоса (на рисунке не показаны). Поршни накачивают масло в исполнительный цилиндр с поршнем (11), который и сжимает пакет дисков. Но электроника с помощью электромагнитного клапана может стравливать давление, тем самым гибко регулируя величину подводимого к колёсам момента. 1 — приводной вал; 2 — наружные фрикционные диски; 3 — внутренние фрикционные диски; 4 — уравновешивающая пружина; 5 — выходной вал; 6 — ступица; 7 — корпус; 8 — кулачковая шайба; 9 — ролики; 10 — кольцевые нагнетательные поршни; 11 — кольцевой рабочий поршень; 12 — профилированная рабочая поверхность.

Однако в последнее время мы замечаем, что по реальным ездовым свойствам автомобили с разными полноприводными трансмиссиями становятся все ближе друг к другу — естественно, при движении по дорогам общего пользования, а не на раллийных трассах. И чем более совершенными будут становиться электронные антипробуксовочные системы и программы управления муфтами типа Haldex, тем меньше будет различаться управляемость оснащённых ими автомобилей. Очевидно, это и есть прогресс.

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

5 видов полного привода, на которых ездят наши авто

Для многих четыре ведущих колеса острая необходимость — для частых поездок на дачу по разбитой грунтовке или откровенного бездорожья лучше трансмиссии не придумать. Но есть и те, для кого полный привод — лишь дополнение ко всем остальным достоинствам автомобиля. С ростом популярности кроссоверов полный привод разделился на два лагеря. В одном грубая механика, в другом — хитроумная электроника, которой достаточно тем, кто специально не съезжает с асфальта. Что же выбрать?

Системы Part Time AWD

Самое начало истории, с которой началось наступление полного привода на автомобильный мир. В большинстве ситуаций машина, оборудованная такой трансмиссией, ведет себя как моноприводное авто. У больших внедорожников основным обычно является задний мост, а передок подключается вручную по мере надобности. На заре автомобилистроения водитель должен был сам выйти из авто и провернуть переключатели на ступицах для включения переднего моста. Теперь же можно орудовать рычагом из салона или кнопками-переключателями в особо продвинутых версиях. Простота и неприхотливость данной трансмиссии заключается в почти полном отсутствии электроники, но есть и минусы. При включении полного привода колеса обоих мостов крутятся с одинаковой скоростью из-за отсутствия межосевого дифференциала. Поэтому на чистом и сухом асфальте использовать полный привод нельзя — колеса будут прокручиваться в поворотах и создавать избыточную нагрузку на трансмиссиию.

Системы On Demand

Добавьте к описанной выше системе немного электроники и получите трансмиссию, которую автопроизводитель, немного лукавя, может иногда называть постоянным полным приводом. Все дело в том, что за подключение дополнительного моста отвечает электроника, распознающая, когда основные ведущие колеса начинают пробуксовывать. Такая схема характерна для множества паркетников, а подключаемым может быть как передний мост, так и задний. Система также лишена межосевого дифференциала и подключает полный привод только при пробуксовке — это позволяет экономить топливо и сохранять, например, предсказуемые переднеприводные повадки авто или напротив спортивные манеры заднего привода. Минус лишь в том, что водитель сам не может выбирать, когда включить полный привод, что совершенно бесполезно на бездорожье. Кроме того, резкое подключение дополнительного моста при заносе может не помочь его избежать, а напротив усилить скольжение.

Full Time AWD для города

Такую трансмиссию выбирают разработчики больших кроссоверов и джипов, которым не нужно преодолевать серьезное бездорожье. Межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между осями здесь уже присутствует, но вот его блокировки все же нет. Поэтому относительно друг друга колеса переднего и заднего мостов могут вращаться с разной скоростью. Система сама выбирает, на какой мост подать больше момента, но жестко заблокировать распределение в пропорции 50:50 не получится. Это значит, что машина практически всегда будет передвигаться на полном приводе, но момент на каждом колесе каждую минуту будет разным. То есть, на серьезном бездорожье вы не сможете заставить машину «грести» всеми колесами с одинаковой скоростью одновременно. Хотя подобные навыки электроники вряд ли понадобятся большинству покупателей кроссоверов, которые в жизни не видели дороги хуже разбитой грунтовки на пути к даче.

Настоящий честный Full Time

Технологии двигаются по пути усложнения конструкций, и в эту систему инженеры наконец-то добавили возможность блокировки межосевого дифференциала. Это значит, что автомобиль может не только в любых ситуациях передвигаться на полном приводе, но и у его владельца есть возможность жестко ограничить распределение крутящего момента. Для городских дорог это качество полного привода абсолютно не нужно, но вот на скользком покрытии только такая система способна вытащить ваш внедорожник из плена. Например, это может быть глубокая грязь или снежная каша, когда автомобиль постоянно буксует и пытается поймать сцепление. Электроника бы в такой момент перекидывала бы момент с буксующего колеса на то, что лучше стоит на дороге. Этого бы было явно недостаточно, чтобы помочь машине выбраться из ловушки — в таком случае блокировка дифференциала единственная возможность заставить авто буксовать всеми колесами до последнего.

Гибридный полный привод

Самый передовой, но не самый лучший тип трансмиссии появился из-за распространения электрических двигателей, устанавливающихся в помощь обычному ДВС. Обычно в таких авто бензиновый мотор вращает передние колеса, а за подключение задней оси отвечает электромотор. В такой ситуации машине совершенно не нужно иметь дифференциал или вообще какую бы то ни было механическую связь между передними и задними колесами. В итоге, получается система, которая лишь помогает основным ведущим колесам при пробуксовке, как в случае с трансмиссией Part Time. Однако на постоянную работу такой полный привод не рассчитан — это будет быстро сажать аккумулятор электромотора и расходовать дополнительное топливо на его зарядку. Для городского кроссовера вполне неплохой вариант, но для серьезного бездорожья не подходит, так как никакая электроника не заменит простую механику, когда машина до последнего будет грести всеми четырьмя колесами.

Что такое полный привод автомобиля

Системой полного привода является конструкция трансмиссии, которая распределяет крутящий момент на все четыре колеса автомобиля. Крутящий момент – это некий сборщик всех лошадиных сил двигателя в одну упряжку. Соответственно, чем больше этого крутящего момента, тем сильнее и быстрее автомобиль будет набирать ход. Стоит учесть, что крутящий момент полностью зависит от объема двигателя. Литровый мотор не будет иметь отличный крутящий момент, и машина будет разгоняться значительно медленней.

Если вы хотите, чтобы ваш автомобиль разгонялся быстро, то приобретайте модель с большим объемом двигателя, например, двухлитровым или трехлитровым. Они будут отлично выполнять свои функции, а вы будете чувствовать себя уверенней за рулем такого мощного и быстрого автомобиля.

До 80-х годов все ошибочно считали, что полным приводом могут обладать только мощные вездеходы с внушительным дорожным просветом и другими опциями, увеличивающие проходимость. Но после появления системы Quattro на автомобилях марки Ауди, полноприводную систему начали считать еще и средством для повышения ходовых качеств у простых автомобилей. В таких случаях управляемость транспортным средством, его проходимость значительно улучшились в условиях ровного дорожного полотнаи даже на гололеде. Такой системой оснащаются и спортивные автомобили, например,Lamborghini и роскошный Porsche.

Подключаемый полный привод

 

Большинство неопытных водителей уверены, что каждый внедорожник имеет полный привод. Это не совсем так, потому что некоторые внедорожники оснащены системой полного привода “part-time”, что в переводе с английского означает “частично включенный”. Эта система не подразумевает постоянную работу полного привода. В городских условиях на хорошем асфальте автомобиль работает в режиме заднего привода. Для того, чтобы перевести автомобиль в работу полного привода, необходимо нажать на рычаг селектора раздаточной коробки и привести его в нужное положение. На самом деле это сделано из соображений экономии и безопасности, потому что у вас есть возможность включать полный привод на короткое время, а не использовать полный привод постоянно.

Постоянная работа полного привода в городе может привести к разрушению некоторых составных частей трансмиссии. Это чреватопотерей управляемости и к заносу автомобиля. Главная причина этих бед заключается в переднем мосте, который на дороге с твердым покрытием следует отключать, чтобы привести автомобиль к системе заднего привода. Таким образом, вы снизите проходимость внедорожника. По этим причинам стоимость таких автомобилей на рынке значительно падает. Ко всему прочему, этот внедорожник с большим аппетитом является универсальным автомобилем с задним приводом. На таком внедорожнике лучше передвигаться по асфальтированной дороге и избегать бездорожья.

 

Автоматический полный привод

Существует аналогичная полноприводная система, которая носит название “Ondemand”. Что в переводе на русский значит «по требованию». Ее главное преимущество заключается в автоматическом запуске полноприводного режима. В обычном состоянии внедорожник будет работать в режиме заднего привода. Но если вы попадете в труднопроходимые места, то электроника заметит пробуксовку колес и автоматически подключит передний мост. В таком случае вы можете быть уверены, что автомобиль беспрепятственно преодолеет бездорожье. Это происходит потому, что с заднего моста система отбирает крутящий момент и равномерно распределяет его между передней и задней осью.

Иногда на переднем мосте оказывается 40%, а на заднем оставшиеся 60%. Конечно, это зависит только от конкретного внедорожника. В лучшем случае система распределит между передним и задним мостом одинаковый крутящий момент, то есть 50 на 50. Также некоторые автомобиля являются переднеприводными, поэтому система “Ondemand”подключает задний мост только в случае необходимости. Ко всему прочему, водитель также может самостоятельно активизировать данную систему, если чувствует, что для прохождения данного участка дороги необходим полный привод. Система отлично работает в снежных условиях, поэтому современные «паркетники» оснащены ею.

Постоянный полный привод

Автомобили с системой «full-time»всегда имеют полный привод на все колеса без исключений.

Выражение «full-time» означает «полное время» или просто «все время». Данную систему можно разделить на две разновидности: внедорожная и городская.

Внедорожник с городской системой «full-time» оснащен межосевым дифференциалом, у него есть возможность передвигаться в системе полного привода. Единственным минусом является отсутствие блокировки межколесного дифференциала, что иногда приводит к проскальзыванию соединения между передним и задним колесом.

Поэтому на пересеченной или болотной местности эту систему лучше не использовать, иначе есть вероятность, что вы застрянете в труднопроходимом месте. По-настоящему мощными и проходимыми являются автомобили с внедорожной системой «full-time», которые лучше конкурентов преодолевают условиях серьезного бездорожья. Внедорожники оборудованы блокировкой межколесного дифференциала. С такой комплектацией автомобиль стоит достаточно дороже, можно сказать, что цена намного выше, чем на многие полноприводные автомобили.

В заключении хочется сказать о том, что некоторые внедорожники на самом деле ими и не являются. Это просто массивные и габаритные автомобили с не менее внушительными внедорожными амбициями. Поэтому если вы предпочитаете ездить по ровному дорожному полотну, но все-таки хотите полноприводный внедорожник, то просто купите обычный автомобиль с полным приводом. Он не хуже внушительных кроссоверов, ко всему прочему, легковые полноприводные автомобили стоят гораздо дешевле внедорожников.

Полный привод - это... Что такое Полный привод?

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

По́лный при́вод (4x4, 4WD, AWD и т. п.) — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на все колеса.

До восьмидесятых годов полный привод ассоциировался исключительно с вездеходами, а полноприводные автомобили имели увеличенные дорожный просвет и другие атрибуты повышенной проходимости.

Однако после появления системы quattro на чисто дорожных автомобилях 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 Porsche, широко распространен на автомобилях Subaru, а также на представительских автомобилях для повышения уровня активной безопасности — примеры такого использования включают системы 4Matic (на автомобилях Mercedes Benz), XWD (Saab), xDrive (BMW), AWD (Volvo), а из отечественных разработок — трансмиссию малосерийной представительской «Волги» 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 о́си 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.

Таким образом основной недостаток подключаемого полного привода проявляется при перемещении по поверхности с часто меняющимися свойствами — асфальт с пятнами льда или снега, твердый грунт с участками грязи и тд. Необходимо либо постоянно подключать и затем выключать передний мост (что иногда сопряжено с определенными сложностями в зависимости от реализации способа подключения моста), либо перемещаться на заднем мосту, рискуя застрять, либо перемещаться на полном приводе, изнашивая трансмиссию циркуляциями мощности на хороших участках дороги.

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 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. Тем не менее, в некоторых ситуациях это может внести неоднозначность в реакциях автомобиля на педаль газа.

Некоторые вседорожники 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 вседорожника.

Полный привод по требованию (англ. TOD — torque on demand)

Эта схема классифицируется продавцами автомобилей как разновидность постоянного полного привода. Преимуществ «настоящего» постоянного полного привода не даёт. Фактически, это подключаемый полный привод с тем отличием, что подключение происходит автоматически. В этой схеме одна ось подключена жестко, а вторая (передняя или задняя, чаще — задняя) подключается при проскальзывании первой через разнообразные муфты (вискомуфта (Гольф-3), Халдекс (Гольф-4), многодисковая гидромуфта (Subaru с АКПП серий TZ)…). Управление муфтой осуществляется электроникой или механико-гидравлическим образом, за исключением вискомуфты. Недостатком такой схемы можно считать необходимость улавливания момента включения полного привода для корректировки управления автомобилем. В некоторых случаях это приводит к неоднозначности реакций на добавление тяги (открытие газа) и усложняет контроль над автомобилем на бездорожье. Вискомуфта сравнительно ненадёжна и может быть быстро выведена из строя на тяжёлом бездорожъе.

Ссылки

Симметричный полный привод Symetrical AWD

Система полного привода VTD*1:

Спортивная версия полного привода с электронным управлением, улучшающая характеристики поворачиваемости. Компактная система полного привода включает в себя межосевой планетарный дифференциал и многодисковую гидравлическую муфту блокировки*2 с электронным управлением. Распределение крутящего момента между передними и задними колесами в соотношении 45:55 непрерывно корректируется блокировкой дифференциала с помощью многодисковой муфты. Распределение крутящего момента контролируется автоматически, с учетом состояния дорожного покрытия. Это обеспечивает великолепную устойчивость, а за счет распределения крутящего момента с акцентом на задние колеса улучшаются характеристики поворачиваемости.

Актуальные модели (российская спецификация)
Subaru WRX c трансмиссией Lineartronic.
Ранее устанавливалась на автомобили: Subaru Legacy GT 2010‑2013, Forester S‑Edition 2011‑2013, Outback 3.6 2010‑2014, Tribeca, WRX STI с автоматической трансмиссией 2011‑2012

Система полного привода с активным распределением крутящего момента (ACT):

Система полного привода с электронным управлением, обеспечивающая бо́льшую курсовую устойчивость автомобиля на дороге, в сравнении с моноприводными автомобилями и полноприводными автомобилями с подключаемым приводом на другую ось.
Оригинальная многодисковая муфта передачи крутящего момента Subaru регулирует распределение крутящего момента между передними и задними колесами в режиме реального времени в соответствии с условиями движения. Алгоритм управления заложен в электронном блоке управления трансмиссией и учитывает скорости вращения передних и задних колес, текущий крутящий момент на коленчатом валу двигателя, текущее передаточное отношение в трансмиссии, угол поворота рулевого колеса и т.д. и при помощи гидроблока сжимает диски муфты с необходимым усилием. В идеальных условиях система распределяет крутящий момент между передними и задними колесами в соотношении 60:40. В зависимости от обстоятельств, таких, как буксование, крутой поворот и др. перераспределение крутящего момента между осями меняется. Адаптация алгоритма управления под текущие условия движения обеспечивает превосходную управляемость в любой дорожной ситуации, независимо от уровня подготовки водителя. Многодисковая муфта располагается в корпусе силового агрегата, является его составной частью и использует ту же рабочую жидкость, что и другие элементы автоматической трансмиссии, что обусловливает ее лучшее охлаждение, нежели при обособленном расположении, как у большинства производителей, и, следовательно большую долговечность.

Актуальные модели (российская спецификация)
На российском рынке Subaru Outback, Subaru Forester*, Subaru XV.

Система полного привода с межосевым самоблокирующимся дифференциалом с вискомуфтой (CDG):

Механическая система полного привода для механических трансмиссий. Система представляет собой сочетание межосевого дифференциала с коническими шестернями и блокировки на основе вискомуфты. В обычных условиях крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 50:50. Система обеспечивает безопасное спортивное вождение, всегда максимально используя доступную тягу.

Актуальные модели (российская спецификация)
Subaru WRX и Subaru Forester - с механической трансмиссией.

Система полного привода с электронноуправляемым активным межосевым дифференциалом повышенного трения (DCCD*3):

Система полного привода, ориентированная на обеспечение максимальных ходовых характеристик, для серьезных спортивных состязаний. Система полного привода с электронноуправляемым активным межосевым дифференциалом повышенного трения использует сочетание механической и электронной блокировок дифференциала при изменении крутящего момента. Крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 41:59, с акцентом на максимальные ходовые характеристики и оптимальное управление динамической стабилизацией автомобиля. Механическая блокировка отличается более быстрым откликом и срабатывает до электронной. Работая с большим крутящим моментом, система демонстрирует наилучший баланс между остротой управления и устойчивостью. Имеются предустановленные режимы управления блокировкой дифференциала, а также режим ручного управления, которыми водитель может пользоваться в соответствии с дорожной ситуацией.

Актуальные модели (российская спецификация)
Subaru WRX STI с механической трансмиссией.

Полный привод на российском рынке: статистика — Авторевю

В 2020 году на автомобили с полным приводом пришлось 34,7% всех продаж на российском рынке. По сравнению с 2019-м эта доля не изменилась, однако структура спроса все же слегка пересмотрена.

Среди обычных легковушек полный привод был лишь у 3,3% автомобилей. Оно и понятно, ведь в самом массовом сегменте B+ версии 4x4 не встречаются. В классе C+ их тоже почти нет (всего 394 проданных автомобиля в 2020 году), да и среди разномастных однообъемников это большая редкость. И только в легковом классе D+ доля полного привода уже не напоминает статистическую погрешность: 8,4% автомобилей (в основном это «премиум»). Среди легковушек класса E+ четыре ведущих колеса есть у 71% машин, ну а в представительском классе F+ полный привод доминирует: 97%. Заднеприводные версии Мерседеса S-класса и «семерки» BMW уже почти никто не берет.

Что касается кроссоверов и внедорожников, то в 2020 году полный привод имели 67,3% проданных машин. При этом в 2019-м эта доля достигала 70% — четыре ведущих колеса сдают позиции? Не совсем. Просто сегмент SUV расширяется (с 46,6% до 49% рынка за минувший год), и происходит это в основном благодаря версиям с одной ведущей осью. Например, в младшем «внедорожном» сегменте B+ доля полного привода за год снизилась с 56,7% до 52,9%. У Креты доля версий 4х4 едва превышает 26%, у Каптюра — 37%. Впрочем, среди покупателей Дастера полный привод выбирают 90% покупателей, а обе вазовские Нивы вообще не предлагают монопривод.

Среди SUV-моделей класса C+ доля полного привода снизилась с 54,6% до 50,3%. Например, у Тигуана полный привод в 2020 году выбрали 67%, а у Кашкая — только 31% клиентов. Среди кроссоверов и внедорожников класса D+ полный привод есть у 83% проданных машин, ну а в дорогом сегменте E+ эта доля превышает 99% — монопривод у таких автомобилей почти не встречается.

Как это работает: симметричный полный привод

Мы начали серию материалов о технических особенностях автомобилей Subaru, первой темой которой стал оппозитный двигатель. Продолжая тему, представляем еще одну ключевую технологию марки — симметричный полный привод

Станислав Шустицкий

Еще в самом начале своей истории компания Subaru сделала ставку на полноприводные версии выпускаемых моделей — технологии, которая в то время была доступна в основном на специальных автомобилях. В 1972 году Subaru представила свою первую полноприводную модель Leone Estate Van 4WD, и с тех пор более половины продаж компании приходятся на автомобили с полным приводом. Важно и то, что симметричный полный привод Subaru не адаптировался к автомобилям с приводом на одну ось, а сразу создавался для использования на автомобилях с четырьмя ведущими колесами. Что же касается полного привода Subaru Symmetrical All Wheel Drive с полуосями одинаковой длины вкупе с продольно расположенным оппозитным двигателем Subaru Boxer и смещенной в пределы колесной базы трансмиссией, то такая компоновка позволяет помимо близкой к идеальной развесовки по осям обеспечить эффективную реализацию мощности двигателя и хороший баланс сцепления колес с дорогой на любом виде покрытия. То есть оптимальное распределение крутящего момента между всеми колесами, а значит, и высокий уровень управляемости.

Крутящий момент оптимально распределяется на все колеса, благодаря чему поворачиваемость близка к нейтральной

Симметричный полный привод уверенно противодействует и сносу передней оси, и заносу задней

Видов полного привода Symmetrical AWD четыре. Первый из них, VTD, сегодня на российском рынке не представлен, а ранее использовался на моделях Legacy GT 2010–2013 гг., Forester S-Edition того же периода, Outback с 3,6-литровым двигателем 2010–2014 гг., Tribeca, WRX и WRX STI 2011–212 гг. В этой системе использован межосевой дифференциал планетарного типа, который блокируется многодисковой гидравлической муфтой с электронным управлением.

Изначальные характеристики распределения крутящего момента в соотношении 45:55 с помощью системы курсовой устойчивости Vehicle Dynamic Control постоянно контролируются и автоматически изменяются в зависимости от состояния дорожного покрытия, профиля и рельефа дороги. Вторая система — ACT с активным распределением крутящего момента. Здесь через многодисковую электронно-управляемую муфту крутящий момент, в зависимости от состояния дороги, дозированно передается на передние и задние колеса до соотношения 60:40 в режиме реального времени. На российском рынке с этим типом полного привода представлены модели Forester, Outback и XV с трансмиссией Lineatronic.

Для механических трансмиссий предназначена система полного привода CDG с самоблокирующимся дифференциалом. В ее конструкции применен межосевой дифференциал с коническими шестернями, блокируемый вискомуфтой. При этом в обычных условиях движения распределение тяги между передними и задними колесами происходит в соотношении 50:50. Эта система очень хорошо подходит для спортивного вождения, поэтому неудивительно, что ранее она использовалась на модели WRX с механической КП, а сегодня на российском рынке представлены модели Forester и XV с механической трансмиссией. Четвертый тип полного привода Subaru — DCCD имеет в своем арсенале электронноуправляемый активный дифференциал повышенного трения, и он полностью ориентирован на любителей спортивного вождения, тех, кто любит бренд Subaru за его автомобили с гоночным характером.

Именно с таким типом привода у нас представлен автомобиль Subaru WRX STI. Эта конструкция представляет собой симбиоз электронной и механической блокировок межосевого дифференциала, реагирующих на изменения крутящего момента. Сначала срабатывает более быстродействующая механическая блокировка, затем включается блокировка электронная. Крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 41:59, и работа всей системы ориентирована на оптимальное использование максимальных ходовых характеристик. В конструкции дифференциала предусмотрена возможность «преднатяга», то есть режима предварительной установки его характеристик. Быстро реализуя высокий крутящий момент, такая система обеспечивает хороший баланс между остротой и точностью управления и стабильностью автомобиля. Разумеется, в этом типе привода предусмотрен и ручной режим управления трансмиссией.

Низкий центр тяжести компактного оппозитного двигателя, симметричный полный привод с приводами одинаковой длины и вариациями трансмиссий... Все это обеспечивает отличную управляемость на любом виде покрытий

И в заключение несколько хорошо известных постулатов о преимуществах полного привода. В данном случае симметричного полного привода Subaru Symmetrical AWD. Благодаря тому, что крутящий момент распределяется на все четыре колеса, автомобиль демонстрирует стабильное поведение как на дуге поворота на асфальтовом покрытии, так и при движении по дороге с неоднородным покрытием. Особенно заметно преимущество полноприводного автомобиля во время езды по зимним дорогам. Во-вторых, полноприводной автомобиль больше склонен к нейтральной поворачиваемости, нежели его моноприводные собратья. Таким образом, у его водителя куда меньше шансов уехать мимо поворота. И, конечно, полноприводной автомобиль, как правило, обладает хорошей динамикой разгона: крутящий момент, передающийся на все четыре колеса, позволяет лучше реализовать возможности двигателей большой мощности.

Хочу получать самые интересные статьи

AWD против 4WD объяснено

Вот сравнительная аналогия для понимания сходства и различий между полным приводом (AWD) и полным приводом (4WD): Miller Lite для текилы, как полный привод для полного привода. И то, и другое - средство для достижения цели, но в то время как пиво и полный привод приемлемы для повседневного употребления (конечно, никогда одновременно), текилу и полный привод следует использовать для особых случаев, когда вам нужно что-то покрепче.

Как работает полный привод

AWD оптимизирован для использования на дорогах.Он может постоянно передавать мощность двигателя на все четыре шины. Он поможет вашему автомобилю двигаться вперед лучше, чем передний или задний привод на заснеженных или залитых дождем дорогах. В высокопроизводительных автомобилях полный привод помогает передавать крутящий момент двигателя на землю при прохождении поворотов на высокой скорости или при трогании с места с полной мощностью двигателя. Многие полноприводные системы плавно переключают крутящий момент между передними и задними шинами по мере необходимости и автоматически переключаются на привод на два колеса, когда это необходимо, для повышения экономии топлива.

Полный привод можно использовать на асфальте без вреда для здоровья, потому что он спроектирован так, чтобы каждая шина могла вращаться с собственной скоростью в поворотах - внутренние шины вращаются медленнее в поворотах - поэтому полный привод лучше, чем система с четырьмя колесами. полный привод для среднего водителя, ищущего безопасности в плохую погоду. По этой причине полный привод - это то, что вы найдете на большинстве современных внедорожников и легковых автомобилей. Он даже все чаще предлагается в пикапах, давней сфере полноприводных автомобилей.

Getty Images


Как работает полный привод

Предназначенный только для использования на бездорожье или на чрезвычайно скользких поверхностях, 4WD - это система неполного рабочего дня, что означает, что водитель должен переключаться на полный привод и отключаться от него, поворачивая ручку, нажимая кнопку или рывком за рычаг.При этом передний и задний карданные валы блокируются вместе, благодаря чему передний и задний мосты вращаются с одинаковой скоростью. В песках, грязи и снегу это гарантирует, что, как минимум, крутящий момент двигателя всегда передается как минимум на одно переднее и одно заднее колесо, без использования компьютеров для прогнозирования или обнаружения пробуксовки колес. А это означает, что в сверхскользких условиях на землю подается больше энергии, чтобы вы двигались и продолжали двигаться. Но полный привод не предназначен для использования на дорогах с твердым покрытием и предназначен для автомобилей с серьезными внедорожными качествами, таких как Jeep Wrangler и Gladiator, а также пикапов, таких как Ford F-150 Raptor и Chevrolet Colorado Bison.

Разница между полным приводом и полным приводом похожа на разницу между пивом и текилой.

Ограничения на использование полного привода


На кривой все четыре колеса автомобиля вращаются с разной скоростью. Вы можете видеть это по следам, оставленным, когда автомобиль движется по свежему снегу, поскольку каждое колесо движется по уникальной дуге с немного разной длиной. Чтобы передние и задние колеса могли вращаться с разной скоростью, в полноприводных системах используется либо межосевой дифференциал, либо муфта сцепления между передней и задней осями.Мы рассмотрели сложности и нюансы обычного оборудования в нашем обзоре полноприводных систем.

Система полного привода блокирует передний и задний карданные валы вместе, так что они вращаются с одинаковой скоростью и получают равный крутящий момент. Попробуйте проехать по узкому кругу на сухом асфальте с включенным полным приводом, и вы оба почувствуете и услышите нервную дрожь, когда трансмиссия заедает. Иногда передние шины также подпрыгивают и чирикают. Это заедание нагружает трансмиссию и приводит к неравномерному износу шин, если полный привод регулярно используется на дорогах с твердым покрытием.Что еще более важно, использование полного привода на асфальте может быть опасным, так как заблокированная трансмиссия может затруднить поворот. На поверхностях с низким сцеплением, таких как снег, лед, грязь или грязь, заедание не является проблемой, потому что шины могут свободно скользить по поверхности, чтобы согласовать заблокированные приводные валы с необходимостью для каждой шины отслеживать уникальную дугу.

Лучшее из двух миров

Так же, как вы можете заказать Miller Lite с рюмкой текилы, можно купить автомобиль как с полным приводом, так и с системой полного привода.Опционально для многих современных полноразмерных пикапов, эти системы позволяют водителю выбрать полный привод с режимом Auto или 4Auto и полный привод с настройкой 4High. (Эти автомобили обычно также включают в себя задний привод 2High mode и low range 4Low mode.) Mercedes-Benz G-wagen, например, ведет себя как полноприводный автомобиль, пока вы не заблокируете его центральный дифференциал при в этот момент он становится полноприводным грузовиком.

Мерседес-Бенц

Системная путаница

Производители автомобилей не позволяют покупателям легко расшифровать технологию, скрытую за их транспортными средствами.Многие автомобили с симметричным полным приводом Subaru фактически распределяют крутящий момент между передней и задней осью асимметрично. Система Audi Quattro означает три разных вещи, если вы говорите об Audi A3, A4 или A4 Allroad. Chevrolet называет свои полноприводные грузовики полноприводными, а полноприводные модели - полноприводными. Ford также настаивает на использовании полного привода для описания своих многочисленных полноприводных внедорожников. Один из самых простых способов узнать, есть ли у вашего автомобиля полный или полный привод, - это открыть руководство по эксплуатации.Если он предупреждает о необходимости активировать систему на сухом асфальте, значит, у вас полный привод. Если этого не сделать, система, скорее всего, будет полноприводной. И если вы планируете приобрести новый автомобиль, вам стоит узнать об этих отличиях перед покупкой. Как показано в этом видео, полноприводные системы разных производителей не работают одинаково.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

4WD и AWD на льду и снегу

После застревания или потери контроля на скользкой дороге некоторые водители приходят к убеждению, что им нужен автомобиль с AWD или 4WD. Это не обязательно правда. Поскольку полный привод и полный привод передают мощность на все четыре колеса, а не на два, они действительно обеспечивают примерно в два раза больше тяги, чем полноприводный автомобиль, для ускорения на скользкой дороге.

Но эти системы помогают только разгонять автомобиль на заснеженных или обледенелых дорогах.Они не делают ничего, чтобы помочь вам лучше повернуться или остановиться в таких условиях. Ваши шины обеспечивают одинаковое сцепление с дорогой на скользких поворотах, будь то автомобиль с полным приводом, полным приводом или полным приводом. Тормоза всегда работают на всех четырех колесах, чтобы замедлить транспортное средство, независимо от того, два или все четыре колеса используются для ускорения.

Если вы хотите улучшить способность вашего автомобиля проходить повороты и тормозить, а также ускоряться в неблагоприятных зимних условиях, вам часто лучше подобрать подходящий комплект зимних шин.

Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое полный привод? | Вондрополис

Использует ли ваша семья полноприводный автомобиль? Если нет, скорее всего, вы знаете кого-то, кто знает.Вы когда-нибудь ездили на полноприводном автомобиле по бездорожью по пересеченной местности? Это может быть захватывающее впечатление!

Полноприводные автомобили также хорошо иметь, когда погодные условия делают дороги скользкими. Это может быть дождь, снег и даже лед. Что же такого в полноприводных автомобилях, что заставляет их хорошо работать в этих условиях?

Полноприводное транспортное средство - часто называемое 4WD или 4X4 («четыре на четыре») - это транспортное средство, в котором все четыре колеса получают мощность от двигателя.Большинство автомобилей имеют привод на два колеса (2WD или 4X2). Это означает, что мощность двигателя передается только на два из четырех колес. Это будут либо два задних колеса (задний привод), либо два передних колеса (передний привод).

Как это влияет на характеристики автомобиля? На скользкой дороге или бездорожье полноприводные автомобили могут легче терять сцепление с дорогой. Например, одно или оба колеса могут потерять сцепление с дорогой во время сильного дождя. В этой ситуации не могут помочь передние колеса - они не приводятся в движение двигателем.Это могло вызвать серьезную проблему.

В полноприводном автомобиле легче поддерживать тягу и контролировать автомобиль. Если одно или два колеса теряют сцепление с дорогой, у вас все еще есть два или три ведущих колеса, чтобы вы могли двигаться. Это очень удобно на скользкой дороге или в условиях бездорожья.

Многие полноприводные автомобили фактически частично являются полноприводными. Это означает, что в нормальных условиях автомобиль передает мощность только на два колеса. Если необходим полный привод, водитель может переключаться одним нажатием кнопки.

Полноприводные автомобили не существовали вечно. Они стали популярными, когда Willys построил первые Jeep® для армии США во время Второй мировой войны. Позже Willys изготовила первый полноприводный автомобиль для невоенного использования, создав CJ-2A в 1945 году.

Сегодня Jeep® по-прежнему известны своими удивительными внедорожными качествами. Вам интересно, откуда взялось их имя? Многие считают, что название машине дали военнослужащие. Якобы они сравнивали его с мультипликационным персонажем по имени Джип Евгений.

Джип Юджин снялся в комиксах Э.С. Сегара о Попайе. Он был домашним животным Попая. Он был маленьким и, казалось, мог решать проблемы, которые считались невозможными. Военные водители думали так же о своих новых полноприводных автомобилях, поэтому они стали называть их Jeep®. Имя прижилось до сих пор!

Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.W.2, CCRA.W. 4, CCRA.W.9, CCRA.W.10, CCRA.L.1, CCRA.L.2

Значение 4x4 (4WD) против AWD против 2WD в внедорожниках и легковых автомобилях

Значение 4x4 (4WD) против AWD против 2WD в внедорожниках и легковых автомобилях Сохраненные автомобили

СОХРАНЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

У вас нет сохраненных машин!

Ищите эту ссылку в избранном: