Symmetrical awd принцип работы: Симметричный полный привод Subaru

2.2. Вязкостный LSD нового образца

— Impreza WRX МКПП до 1997
— Forester SF, SG (кроме версий FullTime VTD + VDC)
— Legacy 2.0T, 2.5 (кроме версий FullTime VTD + VDC)
Рабочая жидкость — трансмиссионное масло класса API GL-5, вязкость по SAE 75W-90, емкость ~0.8 / 1.1 л.

2.3. Фрикционный LSD

Фрикционный дифференциал кулачкового типа впервые был применен Subaru в 1996 году на турбо-импрезах, затем он появился и на версиях Forester STi. Принцип его действия большинству хорошо знаком еще по нашим классическим грузовикам, «шишигам» и «уазикам».
Жесткой связи между ведущей шестерней дифференциала и полуосями здесь фактически нет, разность в угловой скорости вращения обеспечивается проскальзыванием одной полуоси относительно другой. Сепаратор вращается вместе с корпусом дифференциала, закрепленные на сепараторе шпонки (или «сухари») могут перемещаться в поперечном направлении. Выступы и впадины кулачковых валов вместе со шпонками образуют передачу вращения, наподобие цепной.

Область применения (на моделях внутренего рынка):
— Impreza WRX после 1996
— Forester STi
Рабочая жидкость — обычное трансмиссионное масло класса API GL-5, вязкость по SAE 75W-90, емкость ~0.8 л.

Евгений
Москва
[email protected]сайт
Легион-Автодата

Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):

Скованные одной цепью, связанные одной целью: вариаторы Subaru. Надежное японское качество » Новости на Верстов.Инфо

Subaru Forester – японский автомобиль высокого качества сборки. Инженеры Subaru полностью переработали его изнутри и снаружи, превратив легендарную модель в идеальную систему передвижения. Новый Forester достиг нового уровня комфорта, безопасности и универсальности, чтобы вы могли без ограничений открывать мир и прокладывать неизведанные маршруты.

Трансмиссия Lineartronic +Система полного привода с активным распределением крутящего момента.

Созданная для того, чтобы получать максимум от двигателя Subaru Boxer и симметричного полного привода, бесступенчатая трансмиссия вариаторного типа Lineartronic обеспечивает максимально эффективный режим работы двигателя при любой скорости автомобиля, создавая условия для идеального баланса высокой мощи и топливной экономичности. В паре с трансмиссией Lineartronic работает система активного распределения крутящего момента.

При изменении дорожной ситуации система мгновенно регулирует распределение крутящего момента между передней и задней осями, что повышает эффективность системы полного привода и безопасность движения.

Характеристики, которым легко доверять. Возможности, которые легко ощутить.

Для многих слово «вариатор» пока не совсем привычно, но на деле это та же трансмиссия, то есть устройство с другим типом привода, и выполняющее функцию переключения передач. Вариатор – это трансмиссия, которая управляется извне, то есть бесступенчато. Происходит это автоматически в зависимости от нагрузки двигателя. Собственно, название Continuously Variable Transmission (CVT) возникло, благодаря непрерывно варьируемому передаточному числу. Такая конструкция позволяет добиться плавности движения при переключении передач и использовать максимально мощность двигателя сообразно дорожной обстановке. Именно инженеры Субару предложили более надежную альтернативу, заменив эластичный ремень приводом из металлических звеньев. Так была решена основная проблема вариатора – недолговечность.

Весной 2009 года была разработана новая версия вариатора, получившую название Lineartronic. Subaru Lineartronic CVT стал первой бесступенчатой трансмиссией цепного типа. Принцип действия цепного вариатора радикально не отличается от работы ременного, но на мощные автомобили устанавливается именно он. Первый плюс, скрытый в самом названии Continuously Variable Transmission, это плавность, о которой любой владелец автомобиля с АКПП может только мечтать. Второй – в сравнении с механикой вариаторы обладают более высокой динамикой и позволяют быстрее набирать скорость при оптимальной нагрузке на мотор и привод. Далее – благодаря эффективной эксплуатации двигателя, CVT расходует топлива несколько меньше, чем аналогичные автомобили с классическим автоматом. Еще – вариатор достаточно надежен и нуждается в обслуживании реже, чем другие модели. Согласитесь – для любого покупателя это важный фактор при выборе автомобиля.

Subaru Forester –автомобиль специально разработанный для бездорожья. Модель прошла длительный цикл дорожных испытаний в различных регионах страны. Идеально сбалансированный и стабильный даже в самых резких поворотах, Forester тщательно спроектирован для того, чтобы вы не устали даже в самом далеком путешествии. C постоянным полным приводом Subaru Symmetrical AWD и улучшенной системой помощи на бездорожье X-Mode вы достигнете места назначения с полным спокойствием и комфортом. Новый Forester сохранил свою отточенную управляемость и удивительную проходимость, при этом его кузов стал жестче, а салон — просторнее и удобнее.

Subaru Forester оптимально подходит для наших условий эксплуатации, сохраняя при этом неизменно высокое японское качество. Технологии Subaru позволяют автомобилям соответствовать наивысшим стандартам производительности, комфорта, безопасности и надежности.

Спешите! В феврале вы можете приобрести легендарный Subaru Forester в Т-Моторс на специальных условиях!

Успейте купить автомобили Subaru по ценам 2019 года с комплектом зимних шин в подарок! Доступно кредитное предложение – кредит от 5%**, на срок от 12 месяцев.

Квалифицированные менеджеры подберут нужные опции и предложат пройти тест-драйв. Оцените на личном опыте все достоинства японского качества.

Узнайте подробности акции на сайте: www.magnitogorsk.subaru.ru

Т-Моторс, официальный дилер Subaru в Магнитогорске

ул. Кирова, д. 66а

+7 (3519) 24-55-55

* При покупке нового автомобиля Subaru. В подарок входит комплект зимних шин без дисков. Подарок предоставляется путем соответствующего снижения цены на автомобили Subaru. Предложение действительно до 29.02.2020. Количество предложений ограничено.

Программа действует для автомобилей производства 2019 года.

** Программа осуществляется в сотрудничестве с ПАО «Совкомбанк». Генеральная лицензия Банка России № 963 от 5 декабря 2014 года. Процентная ставка в кредитном договоре соответствует указанной ставке кредита – от 12 месяцев; уровень первоначального взноса – от 40% от стоимости автомобиля. Минимальный пакет документов, необходимый для получения кредита: паспорт гражданина РФ. Возможно полное или частичное погашение кредита до окончания срока его действия (комиссия не взимается). Не является публичной офертой.

Что такое awd. Правильный полный привод

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

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

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

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

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

Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме ) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.

Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive

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

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

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

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

Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.

В настоящее время на обычных автомобилях используются три типа привода: привод на передние колеса (FWD), привод на задние колеса (RWD) и привод на все колеса (4WD).

Уже в начале своей истории компания Subaru сделала ставку на полный привод, который в те времена применяли только для специальных автомобилей. В этой главе мы расскажем о преимуществах фирменной системы полного привода Subaru. Для лучшего понимания рассмотрим влияние каждого типа привода на динамические качества автомобиля. Поскольку эти качества во многом зависят от свойств шин, отвечающих за связь между автомобилем и поверхностью дороги, вначале следует ознакомиться с характеристиками шин.

Помимо обеспечения ездового комфорта при движении за счет поглощения толчков от неровностей дороги шины выполняют еще три важные функции:

Поскольку тяговое и тормозное усилия не могут возникнуть одновременно, на приведенной справа иллюстрации сила, действующая на шину, представлена двумя составляющими. Это две элементарные силы, величина которых ограничена общими свойствами шины, что означает отсутствие возможности управления, если шина исчерпала запас свойств для ускорения.

Представим себе автомобиль, движущийся по дуге. В этой ситуации на все четыре шины действует боковая сила, уравновешивающая центробежную силу, которая возникает в процессе поворота автомобиля. И хотя управляемыми являются только передние колеса, на все четыре колеса автомобиля действуют силы, стремящиеся вытолкнуть его наружу, за пределы траектории поворота. Если скорость автомобиля продолжает увеличиваться, сила, действующая на шины и обеспечивающая заданную траекторию движения, достигнет своего предела, после чего автомобиль отклонится от заданной траектории. В таком случае, если одна из шин нагружена положительным или отрицательным (тормозным) крутящим моментом, она достигнет своего предела по сцеплению раньше остальных шин. В зависимости от типа привода (FWD/RWD/4WD) такое явление может так или иначе влиять на поведение автомобиля.*

Характеристики шин в большой степени зависят от их материала и конструкции, а также от состояния дороги. Кроме того, на них влияет приложенная вертикальная нагрузка (чем больше нагрузка на шину, тем большую силу в контакте с дорогой она может реализовать). Шина способна поддерживать заданную траекторию только во время вращения. Если колесо полностью заблокировано, автомобиль становится неуправляемым.

• Центробежная сила
• Боковая реакция шины
• Максимальная сила сцепления
• Сила тяги
• Заданная траектория

* На поведение автомобиля влияет не только тип системы привода. Большинство автомобилей, независимо от типа привода, конструируется с небольшой недостаточной поворачиваемостью на обычных сухих дорогах – из соображений безопасности. Наиболее явно особенности поведения в зависимости от типа привода проявляются в предельных режимах или на скользкой дороге.

Передний привод

Задний привод

Полный привод

Полный привод Subaru – Symmetrical AWD

Преимущества

• Высокая устойчивость: крутящий момент распределяется на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.
• Высокая проходимость: прекрасные тяговые возможности в любых условиях обеспечиваются подачей крутящего момента на все четыре колеса.
• Легкость в управлении: склонность к недостаточной или избыточной поворачиваемости преодолена даже в предельных режимах.
• Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, благодаря чему эта схема отлично сочетается с двигателями большой мощности.

Недостатки традиционного полного привода, от которых избавлен симметричный полный привод Subaru

• Большая масса, повышенный расход топлива… Компоненты полного привода могут быть простыми и легкими благодаря продольному расположению двигателя и коробки передач.
• Посредственная управляемость… Благодаря конструктивным преимуществам полный привод не мешает моделям Subaru демонстрировать отточенную управляемость.

Передний привод FWD

Преимущества

• Возможность получить более просторный салон, поскольку под днищем нет карданного вала. (Но необходимо обеспечить достаточную жесткость кузова, поэтому у многих переднеприводных моделей имеется напольный тоннель).
• Высокая курсовая устойчивость: поскольку передние колеса тянут автомобиль, постоянно действующие силы тяги передних колес повышают его устойчивость при движении с большими скоростями.
• Легкость в управлении: переднеприводный автомобиль в предельных режимах проявляет склонность к недостаточной поворачиваемости. При отпускании педали акселератора и уменьшении силы тяги происходит восстановление чувствительности к управлению с возвращением на заданную траекторию.
• Прекрасная топливная экономичность: переднеприводная схема обеспечивает короткий путь передачи крутящего момента и высокую эффективность работы.

Недостатки

• Хуже реакция на управление: поскольку и тяга, и управление автомобилем осуществляются только передними колесами, в предельных режимах движения проявляется менее четкая реакция на управление и склонность к недостаточной поворачиваемости.
• При интенсивном разгоне автомобиля с мощным двигателем нагрузка перераспределяется на задние колеса, из-за чего передние шины не могут полностью реализовать свои возможности. Привод на передние колесане оправдывает себя на автомобилях с мощным двигателем.

Недостаточная поворачиваемость

• Центробежная сила
• Боковая реакция шины
• Максимальная сила сцепления
• Сила тяги
• Заданная траектория

Задний привод RWD

Преимущества

• Острая управляемость: передние колеса выполняют только функцию управления. Переднее расположение двигателя и задний привод обеспечивают автомобилю хорошее распределение массы по колесам.
• Меньший радиус разворота: отсутствие привода передних колес позволяет увеличить угол их поворота.
• Хороший разгон на сухих дорогах: при разгоне масса перераспределяется на задние колеса, способствуя реализации ими большей силы тяги.

Недостатки

• Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод задних колес (карданный вал, главная передача) размещается под днищем кузова.
• Больше снаряженная масса: у автомобилей с приводом на задние колеса больше узлов и агрегатов по сравнению с переднеприводными автомобилями.
• В предельных режимах эти автомобили проявляют склонность к избыточной управляемости, что делает их сложнее переднеприводных в управлении.

  Для спортивных моделей это скорее достоинство, чем недостаток, поскольку добавляет острых ощущений.

Избыточная поворачиваемость

• Центробежная сила
• Боковая реакция шины
• Максимальная сила сцепления
• Сила тяги
• Заданная траектория

Полный привод 4WD

Преимущества

• Высокая устойчивость: крутящий момент подается на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.
• Высокая проходимость: возможности реализации тяги гораздо шире, чем при моноприводной схеме.
• Легкость в управлении: поворачиваемость полноприводных автомобилей ближе к нейтральной.
• Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, поэтому полный привод очень хорошо сочетается с двигателями большой мощности.

Недостатки

• Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод передних и задних колес (карданный вал, главная передача размещены под днищем кузова).
• Большая снаряженная масса вследствие большего количества деталей, узлов и агрегатов.
• Повышенный расход топлива, связанный с большей массой и наличием дополнительных вращающихся деталей.
• Хуже реакция на управление вследствие циркуляции мощности, а также из-за того, что управляемые колеса нагружены крутящим моментом как ведущие.

Поворачиваемость, близкая к нейтральной

• Центробежная сила
• Боковая реакция шины
• Максимальная сила сцепления
• Сила тяги
• Заданная траектория

Безопасность

Надежное сцепление с дорогой

Основное отличие симметричного привода – одинаковая длина правой и левой полуосей, что позволяет легко обеспечить достаточные ходы подвески с четким отслеживанием профиля дороги. В результате автомобиль надежно «держит» дорогу, колеса словно липнут к поверхности.

Высокая устойчивость

Как уже говорилось, сочетание оппозитного двигателя Subaru и симметричного привода обусловливает прекрасную устойчивость и управляемость. Привод на все колеса гарантирует дополнительные преимущества по сравнению с конкурентами при движении по бездорожью.

Удовольствие от вождения

Экономичность

Как правило, полноприводные автомобили отличаются большей массой и худшей управляемостью, что в итоге приводит к повышенному расходу топлива. Симметричный полный привод благодаря своим конструктивным преимуществам не требует лишних компонентов. У некоторых моделей Subaru расход топлива сопоставим с показателями моноприводных моделей того же класса других изготовителей.

Отточенная управляемость

Благодаря продольно установленному оппозитному двигателю и симметричному приводу автомобили Subaru обладают отточенной управляемостью. Они наделены проходимостью полноприводных моделей, а по быстроте реакций превосходят обычные моноприводные модели.

Устойчивость и тяговое усилие

Эффективность полного привода зависит от концепции автомобиля. Чем активнее происходит распределение крутящего момента по колесам, тем выше проходимость, правда, чаще всего в ущерб управляемости.

У моделей Subaru при быстроте реакции и высокой эффективности полного привода крутящий момент может активно распределяться по колесам, сохраняя хорошую устойчивость и высокую проходимость на разных типах дорог без ущерба для топливной экономичности и управляемости.

Нетрудно понять разницу между полноприводными автомобилями на базе моноприводных моделей и автомобилями Subaru с их идеальной компоновкой, созданной с нуля.

Полноприводный автомобиль со свободным межосевым дифференциалом при пробуксовке одного из колес останавливается. Чтобы избежать этого, применяют механизм блокировки.

Однако работа такого механизма может негативно сказываться на управлении автомобилем. Так, при движении по сухому асфальту с заблокированным дифференциалом возникает циркуляция мощности, вызывающая рывки и затрудняющая выполнение поворота. Поэтому на сухой дороге дифференциал нужно разблокировать, а на сложных участках с низким сцеплением – заблокировать. Система постоянного полного привода может автоматически блокировать и разблокировать дифференциал в зависимости от условий движения.

Такое решение необходимо для предотвращения рывков при включении блокировки. Кроме того, более совершенное управление требуется в условиях резкого изменения дорожных условий. Вот когда опыт и технические знания в области управления системой полного привода действительно имеют значение!

Межосевой дифференциал

Межосевой дифференциал разблокирован

Межосевой дифференциал заблокирован

• Потенциальная сила тяги, передаваемая колесом
• Сила тяги, расходуемая на внутренние потери
• Фактическая сила тяги, передаваемая колесом

Управляемость

Мультирежимная система активного межосевого дифференциала

Многоступенчатый режим ручного и три автоматических режима управления системы DCCD предоставляют возможность выбора одного из двух типов блокировки межосевого дифференциала. Это обеспечивает идеальный баланс великолепных показателей сцепления с дорогой и маневренности на любых дорожных покрытиях. Базовая пропорция распределения крутящего момента между передними и задними колесами — 41% / 59%. Перераспределение крутящего момента обеспечивается за счет управления многодисковой электромагнитной муфтой передачи крутящего момента и механического самоблокирующегося дифференциала.

Мультирежимная система динамической стабилизации

Vehicle Dynamics Control System

Входящая в стандартную комплектацию всех модификаций автомобилей Subaru, система динамической стабилизации отслеживает соответствие поведения автомобиля намерениям водителя через сигналы многочисленных датчиков. Если автомобиль приближается к состоянию потери устойчивости, режимы работы системы распределения крутящего момента, двигателя и тормоза каждого колеса корректируются таким образом, чтобы обеспечить сохранение заданной траектории движения автомобиля.

Устойчивость при выполнении маневров

При выполнении поворотов или маневров при объезде внезапных препятствий система динамической стабилизации сравнивает намерения водителя с фактическим поведением автомобиля. Это сравнение осуществляется на основе сигналов датчика угла поворота рулевого колеса, датчика нажатия педали тормоза, а также датчика бокового ускорения и угловой скорости рыскания.

После этого система обеспечивает корректировку выходной мощности двигателя и режимов работы тормоза каждого колеса, необходимую для удержания автомобиля на заданной траектории.

Системы симметричного полного привода Subaru

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.

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 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 с 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 Legacy, Subaru Forester * , Subaru XV.

* Для модификаций c трансмиссией Lineartronic.

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.

*1 VTD: Переменное распределение крутящего момента.
*2 Управляемый дифференциал повышенного трения.
*3 DCCD: Активный межосевой дифференциал.

Так в чем разница привода на четыре колеса и привода на все колеса? Есть ли она вообще и какой системе полного привода лучше отдать предпочтение? Ответ на этот вопрос окажется гораздо сложнее, чем можно было бы ожидать. Являются ли системы подключаемыми, постоянно работающими или они включаются принудительно при необходимости? Подключаются по факту совершения определенных факторов или включаются предварительно в автоматическом режиме? Используется ли в них гидравлическое сцепление, электромагнитное сцепление или совершенно другая система? Включаются ли они при помощи рычагов, поворотом диска, нажатием кнопки или же просто волшебным образом начинают работать, когда это необходимо? Чтобы ответить на эти вопросы, каждой системы по отдельности на примере зарубежного опыта создания подобных приводов.

В конце 80-х годов, полноприводные автомобили отличались простотой механизмов, высокой надежностью и являлись сугубо утилитарными средствами передвижения. Часто на них ездили охотники, фермеры и погонщики скота. Эти люди не были белоручками и могли в любых условиях и в любой непролазной грязи незатейливо подключить хабы, чтобы активировать передний мост. Однако со временем и среди городского населения, которое уже не желало купаться по колено в грязи и пачкаться почем зря, полноприводная братия начала свое эволюционное развитие в направлении демократизации и доступности систем полного привода, дав возможность простым неподготовленным людям пользоваться всеми преимуществами полноприводных систем.

Забавно это слышать, особенно учитывая исконное предназначение подобных систем и автомобилей, комплектовавшихся ими.

История

Системы полного привода на автомобилях были придуманы не вчера. Их истоки уходят корнями в позапрошлый век.

В 1893 году английский инженер-изобретатель Брама Джозеф Диплок сконструировал и применил систему полного привода для трактора-тягача. Конструкция даже по современным меркам вызывающая уважение, в те годы была верхом инженерного искусства. Бездорожье трактор-вездеход покорял, используя три дифференциала и полноприводную систему .

Первым полноприводным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания стал Spyker 60 HP, который создали братья из Голландии- Якобус и Хэндрик-Ян Спайкер, в качестве двухместного спортивного автомобиля для гонок вверх по горам (для хилл-клаймбинга). Эта важная веха в развитии систем полного привода произошла в 1903 году.

Потом был немецкий, неказистый на вид Dernburg-Wagen, построенный Daimler-Motoren -Gesellschaft. За ним последовала целая плеяда различных прототипов и поисков надежной, неприхотливой и оптимальной конструкции.

В предвоенные годы, перед Второй мировой войной, Mercedes-Benz, в сотрудничестве с , работали над . Попытки вознаграждались созданием необычных и уникальных автомобилей. Но настоящую, заслуженную славу получил другой легендарный автомобиль военных лет, пришедший с другого континента, который бок о бок прошел военными путями с нашими дедами по непролазным разбомбленным дорогам Брянщины, Подмосковья, Беларуси, Польши и наконец самой Германии, — .

Система управления полным приводом была проста и эффективна. Одним рычагом джипа включался привод на четыре колеса, другим селектором можно было выбрать повышенные передачи, нейтраль или низкие передачи.

Система полного привода развивалась на протяжении 1950-х и 1960-х годов. Появились внешние блокировки передних ступиц, давшие возможность отключения передней оси для улучшения топливной экономичности и скоростных показателей. В 1963 году семейный полноприводный Jeep Wagoneer обзавелся автоматической коробкой передач. Десять лет спустя на обновленную модель была установлена система Quadra-Trac, первая в отрасли автоматическая система постоянного привода на четыре колеса.

Полный привод переходит на легковые автомобили. Примерно в тоже время, когда американские инженеры развивали «тяжелую артиллерию», пытались привить полноприводную систему на легковые модели. Симбиоз внедорожного привода и легкового кузова был воплощён в Leone. Модель появилась в 1972 году. Ее отличительными особенностями была система с подключаемым полным приводом, неплохо помогавшим владельцам в плохих погодных или дорожных условиях.

В 1980 году АМС выпускает модель Eagle установивший эталон среди полноприводных пассажирских автомобилей тех лет. Модель была оборудована постоянным автоматическим приводом на все колеса. В то же время появляется настоящая легенда, первенец с постоянным приводом на все колеса впервые использовавшимся не для улучшения внедорожных качеств, а для улучшения сцепления на дороге, управляемости и производительности в спорте.

1983 год. На Jeep появляется новая система Select-Trac. С этих пор Джипы могли ездить в полноприводном варианте на большой скорости по обычным дорогам без разрушительных последствий для раздатки. В следующем году, на новом была представлена более совершенная система подключаемого полного привода Command-Trac, которая позволила подключать передний мост на ходу.

Начиная с середины 90-х годов, почти каждый автопроизводитель в США начал создавать (спортивные утилитарные автомобили). Делались они незатейливо, бралась рамная основа пикапа и механический привод 4WD. Технически внутренности оставались архаичными, но работали они в новом модном кузове.

Сенсационная популярность внедорожников заставила многих автопроизводителей пойти на поводу у маркетологов и потребителей. Кузова стали делать несущими, от рамной конструкции постепенно начали отказываться. Появился , быстро развивающийся и завоевывавший все новые сегменты рынка. В их среде начинают превалировать AWD системы*.

*Привод на все колеса (All-wheel drive, AWD) способный передавать мощность между обеих осей, а также от колеса к колесу. Гораздо более удобная автоматизированная система полного привода, дающая почти все те же преимущества, что и классическая 4WD, но с меньшим количеством неудобств для повседневного использования. Впрочем, за удобства приходится платить меньшей надежностью привода.

4WD

Системы 4WD привода, как правило, предназначены для использования . На автомобилях с данной системой присутствует набор низкого диапазона передач, а также ручная или автоматическая раздаточная коробка.

Автомобили с 4WD часто можно отличить по специальным атрибутам: более высокому дорожному просвету (на дорогих вариантах внедорожников речь может идти о регулируемой по высоте подвеске), хорошие углы проходимости, они же углы въезда спереди и съезда- сзади, что дает возможность подниматься и спускаться с уклонов и переезжать через препятствия.

На вездеходах устанавливаются усиленные системы подвески и дополнительные системы увеличения тяги, такие как блокировки дифференциала, системы помощи при езде по бездорожью (у современных внедорожников Toyota) и трогание в гору с места, а также отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости.

У некоторых систем 4WD, к примеру, как на Gelandwagen, дополнительно блокируется еще и центральный , что значительно увеличивает шансы преодоления серьезного бездорожья.

Дифференциалами можно управлять через электронику, механически или при помощи гидравлики.

4WD полноприводные системы можно было обнаружить почти на всех внедорожниках прошлого. До сих пор многие производители пикапов еще используют модели 4WD, однако тенденция такова, что они становятся все более и более редкими. Даже некогда брутальные военные модели переходят на мэйнстримовый AWD! Поэтому прародительницу современных полноприводных систем можно считать вымирающим видом.

AWD

All-wheel drive представляет собой тип полного привода, при котором посылаются на обе оси, перераспределяя крутящий момент от оси или колеса с меньшей тягой к колесу с большей. AWD системы разработаны для повышения сцепления на дороге/грунте и росту производительности во всепогодных условиях, а также росту возможностей автомбиля на легком или среднем бездорожье.

Одна из наиболее распространенных AWD установок включает в себя дифференциал между передними и задними приводными валами, наподобие некоторых систем 4WD прошлых лет. На некоторых автомобилях используется постоянный полный привод, который непрерывно передает мощность на все четыре колеса, в то время как на других авто, одна из осей подключается при необходимости. В таких случаях кроссовер или легковой автомобиль повышенной проходимости (типа ) ездит на моноприводе.

Нужный крутящий момент на оси часто достигается за счет использования электронно управляемых контролем тяги тормозов, когда система полного привода обнаруживает проскальзывание колес или видит разницу в скорости их вращения колес, срабатывают тормоза и происходит контролируемое распределение крутящего момента. Почти все современные системы полного привода работают без вмешательства водителя, они контролируется бесконечной цепью компьютерных кодов, используя очень сложные алгоритмы, которые следят за рулевым управление, дроссельной заслонкой и тормозными механизмами. Цель все этого технологического награмождения, единственная- улучшить сцепление с дорогой.

Система полного привода DYNAMAX на новом имеет все это и даже больше, например, у нее установлены датчики, которые считывают дорогу впереди автомобиля, превентивно определяя участки со льдом, ямами или водой.

Могут ли системы полного привода 4WD и AWD сосуществовать в современных условиях?

Автомобили с полным приводом продолжают становиться популярнее; главный аргумент апологетов переднего или заднего приводов, топливная экономичность, со временем уходит на второй план, меркнет на фоне открывающихся преимуществ в управляемости и безопасности.

Некоторым покупателям по-прежнему необходимы преимущества, которые обеспечивает тип привода 4WD, такие как более широкий спектр возможностей для буксировки и перевозки тяжелых грузов, использование автомобиля на крутых уклонах или на пересеченной местности, но для большинства потребителей именно AWD система обеспечивает наибольшую выгоду и низкую стоимость.

Как будет выглядеть система AWD в будущем? Возможно, это будут отдельные , созданные по типу и подобию автомобиля, созданного гениальным Фердинандом Порше еще в 1899 году? Возможно когда-нибудь, но не сейчас.

Недолго в гугле копаясь нашел:

quote:
Как работает полный привод

Производители называют полноприводные версии своих автомобилей различными способами, но на практике существуют лишь четыре вида систем полного привода:

Полный привод Part-time

Постоянный полный привод

Автоматически-подключаемый полный привод

Многорежимный полный привод
полный привод part-time

Part-time 4wd, от англ. «Part time» — неполный рабочий день. Другими словами — полный привод временного использования. При движении по дорогам с твёрдым покрытием вся тяга передаётся только на один мост, как правило задний. Второй мост подключается водителем с помощью рычага или кнопки.

У автомобилей с part-time 4wd отсутствует межосевой дифференциал, который позволил бы карданным валам вращаться с разными скоростями когда автомобиль поворачивает. При включенном полном приводе передний и задний карданные валы через раздаточную коробку жёстко соеденены друг с другом и вращаются с одной скоростью. В повороте же передние колеса автомобиля проходят больший путь, чем задние.

Иллюстрация: part time all wheel drive windup

При включенном полном приводе и попытке повернуть автомобиль в трансмиссии возникают напряжения, которые могут ослабиться только за счет проскальзывания колес на грунте. Поэтому использование такого полного привода ограничено участками с очень низким коэффициентом сцепления (грязь, снег, лед, песок). На дороге с сухим твердым покрытием колесам очень тяжело провернуться, сильно изнашиваются шины, в трансмиссии возникает сильное напряжение, что может привести к ее серъезной поломке.

Внимание! Надпись «Part-time 4wd» на селекторе режимов трансмиссии SelecTrac у Jeep Cherokee означает блокировку межосевого дифференциала. Тип трансмиссии SelecTrac — Многорежимный полный привод.
постоянный полный привод

Англ. Full-time 4wd, permanent 4wd, permanently-engaged 4wd. Система, в которой усилие от двигателя передается на все колеса постоянно. Такая трансмиссия оснащена межосевым дифференциалом, что позволяет передним и задним колёсам проходить разные расстояния в поворотах. На таком автомобиле можно двигаться в режиме полного привода как по дорогам, так и на бездорожье. Для тяжелых дорожных условий межосевой дифференциал может быть заблокирован. В этом случае работа полного привода становится аналогичена Part-Time 4wd, т.е. жесткое, равномерное распределение тяги между мостами. В некоторых системах блокировка межосевого дифференциала принудительно включается водителем, в других же межосевой дифференциал блокируется автоматически при пробуксовке или опасности пробуксовки колес. Для блокировки может использоваться, например, дифференциал Torsen, вискомуфта, управляемое электроникой многодисковое сцепление и пр.

В последние десятилетия получила применение электронная система контроля тягового усилия на всех четырех колесах, призванная заменить механическую блокировку дифференциалов. Такая система подтормаживает буксующие колеса, тем самым перераспределяя тяговое усилие на колеса, имеющие лучшее сцепление с дорогой (Mercedes ML, BMW X5, Land Rover Discovery II). Однако, при движении по серьезному бездорожью, такая электронная система не эффективна.
автоматически-подключаемый полный привод

Англ. automatic 4wd, on-demand 4wd. В такой системе в нормальных дорожных условиях ведущим является только один мост. Полный привод подключается при необходимости. Как правило, это происходит при пробуксовке колес и, как только пробуксовка устранена, полный привод отключается. Для подключения второго моста может использоваться вискомуфта, или многодисковое сцепление приводимое гидронасосом, самоблокирующееся при появлении разницы в скоростях вращения переднего и заднего моста; или же многодисковое сцепление с электронным управлением, получающее информацию о пробуксовке от датчиков ABS и улавливающее малейшую разницу в скоростях вращения переднего и заднего мостов.

Т.н. превентивная система автоматически-подключаемого полного привода способна с помощью различных датчиков (ускорения, степени нажатия акселератора и пр.) определять возможность пробуксовки и необходимость подключения полного привода до пробуксовки ведущих колёс.
многорежимный полный привод

Англ. Selectable 4wd. В другую категорию можно выделить автомобили Mitsubishi Pajero (трансмиссия Super Select 4wd) и Jeep Grand Cherookee (трансмиссия SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4wd) с их селективной трансмиссией, которую можно назвать системой постоянного полного привода (автоматически-подключаемого в случае с Nissan Pathfinder) с возможностью принудительного отключения переднего моста.

В Pajero, например, можно выбрать один из следующих режимов: 2wd, 4wd с автоматической блокировкой центрального дифференциала (аналогично Full-Time 4wd), 4wd с жестко заблокированным дифференциалом (аналогично Part-Time 4wd) и пониженная передача (Low range Part-Time 4wd).

Автомобили повышенной проходимости пользуются довольно большим спросом у водителей. Далеко не все они являются внедорожниками, однако практически любая система полного привода (AWD или 4WD) позволит владельцу без особых проблем выбраться на загородный пикник или на дачу.

Разновидностей систем существует немало, практически каждый автопроизводитель дает им свои названия:

• xDrive система полного привода BMW;
• Quattro – Audi;
• 4motion – Volkswagen;
• TOD (ATT) – Ssang Yong и Hyundai;
• Super Select (Easy Select) – Mitsubishi;
• Active Select – Chevrolet и другие.

Между тем все они делятся на две основных категории: full-time и part-time AWD . К первой группе относятся системы, в которых полный привод задействован постоянно, деля крутящий момент между осями в равных пропорциях. Full-time полный привод имеют классические вездеходы, такие как Land Rover Defender, отечественная Нива и Шевроле-Нива, а также легковые автомобили, такие как Audi A6 Quattro, BMW X5 и многие другие, но устройство AWD-трансмиссии легковушек полностью отличается от автомобилей, предназначенных для бездорожья.

Внедорожники, имея постоянный полный привод, способны достаточно легко преодолевать труднопроходимые участки , а легковым машинам постоянный полный привод нужен для лучшей динамики и управляемости, т.к. значительно уменьшаются пробуксовки ведущих колес. Правда, и тем, и другим приходится расплачиваться высоким расходом горючего при езде по асфальтированным дорогам, кроме того, устройство системы постоянного полного привода намного сложнее.

Вторая группа систем полного привода автомобилей – part-time. Машина, оснащенная такой системой, в обычных условиях является моноприводной, а вторая ось подключается при необходимости вручную или автоматически в определенных условиях.
Типичные part-time-полноприводные автомобили:

1. все модели УАЗ;
2. Mitsubishi Pajero с системой Super Select;
3. Nissan Patrol.

Эти машины прекрасно подходят для активного отдыха в условиях бездорожья. Водитель в них самостоятельно подключает вторую ось для преодоления труднопроходимых мест.

Схема part-time AWD имеет свои недостатки. Одним из главных является то, что неопытный водитель, не всегда может правильно оценить дорожную обстановку и вовремя перевести трансмиссию автомобиля в полноприводный режим. Вторым недостатком является то, что с включенным полным приводом можно передвигаться только с небольшой скоростью, а трансмиссия при этом усиленно изнашивается. Третий минус заключается в том, что классическая ручная part-time-система не имеет межосевого дифференциала, что сильно ухудшает управляемость таких автомобилей на сухих дорогах, особенно это заметно в поворотах.

Системами автоматического полного привода оснащают кроссоверы, а так же универсалы с повышенной проходимостью. Они не предназначены для езды по зимникам и летникам, однако возможностей этих автомобилей вполне достаточно, чтобы не ограничиваться ездой только по асфальтированным дорогам. AWD в них реализуется при помощи вискомуфты, самоблокирующегося дифференциала Torsen, или многодисковой фрикционной муфты.

4 motion

Одной из самых известных автоматических AWD-трансмиссий можно назвать 4motion от компании Фольксваген. Она состоит из следующих узлов:

• сцепления;
• коробки передач;
• главных передач передней и задней оси;
• межколесных дифференциалов передней и задней оси;
• многодисковой фрикционной муфты Haldex;
• полуосей.

В обычных условиях 90 % крутящего момента передается передней оси. При пробуксовке передних колес блок управления посылает соответствующий сигнал, муфта блокируется, и крутящий момент подается на заднюю ось. Его величина не является постоянной. Соотношение крутящего момента передней и задней осей в AWD-трансмиссии 4motion может изменяться от 90:10 до 60:40.

Система полного привода TOD

AWD-трансмиссия Torque-on-Demand, или TOD, относится к категории full-time AWD, применяющая распределение крутящего момента между осями по переменному принципу. Задний мост в системе TOD подключен постоянно, передний подключается через многодисковую фрикционную муфту автоматически или принудительно при помощи переключателя.

В автоматическом режиме, являющемся основным для TOD, крутящий момент перераспределяется между осями (передней и задней) в соотношениях от 0:100 до 50:50, все зависит от различных дорожных условий. До начала преодоления труднопроходимых участков, производитель рекомендует принудительно подключить переднюю ось, тем самым деля поровну крутящий момент между осями.

Аналогичным образом устроена интеллектуальная система xDrive у автомобилей BMW, однако работает она полностью в автоматическом режиме, а соотношение крутящего момента между осями составляет от 0:100 до 40:60.

Система полного привода Quattro

AWD-система Quattro, применяемая на автомобилях Audi, также относится к категории full-time AWD. Роль межосевого дифференциала в последнем, четвертом поколении трансмиссии Quattro, выполняет самоблокирующийся асимметричный дифференциал с коронными шестернями. В нормальных условиях, на переднюю ось, он направляет 40% мощности, а оставшиеся 60 – на заднюю. При пробуксовке колес основная доля момента перебрасывается на ту ось, которая имеет наилучшее сцепление с дорогой. При этом на передние колеса может быть передано до 70%, а на задние – до 85.

На чем остановить свой выбор?

Вопрос, какая система полного привода лучше, мучает многих автолюбителей. Многие будут удивлены, но ответить на него невозможно в силу некорректности самой формулировки. Можно сказать, что лучше подойдет в конкретной ситуации, но не в целом.

Ведь автомобиль Mitsubishi Pajero с part-time системой полного привода Super Select, будучи прекрасным внедорожником, на асфальтированной трассе показывает весьма посредственную управляемость, свойственную практически всем «джипам». Равно как и Audi Allroad с AWD-трансмиссией Quattro, прекрасно ведущая себя на шоссе и способная проехать по укатанной грунтовке, окажется полностью бессильной в условиях Карелии.

При выборе необходимо учитывать различия в системах полного привода и понимать, для чего приобретается автомобиль, и в этом случае покупатель получит именно то, что ему нужно – либо вместительную семейную машину, на которой можно отправиться хоть на море, хоть на дачу, либо внедорожник, способный покорить сибирскую тайгу.

как работают системы полного привода :: Autonews

На все четыре: как работают системы полного привода

На сегодняшний день на рынке предлагается немало разновидностей систем полного привода, поэтому Autonews.ru решил разобраться, какие из трансмиссий не просто помогают уверенно ехать по скользкой дороге, но и обеспечивают автомобилю лучшую управляемость.
 

Subaru: Symmetrical AWD, ATS, VTD и DCCD

Компания Subaru предлагает сразу четыре разных системы полного привода: Symmetrical AWD, ATS, VTD и DCCD. Первая ставится на автомобили с механической коробкой передач – это традиционная для марки система с симметричным распределением момента между осями и межосевым дифференциалом, который блокируется вязкостной муфтой. Электроники нет: муфта зажимается при повышенном трении, то есть при пробуксовке колес одной из осей. Такая схема обещает равномерное распределение тяги по осям и прогнозируемое поведение на скользкой дороге, но требует определенных навыков от водителя.

Модели Subaru с АКП или вариатором оснащаются электронноуправляемой муфтой ATS, встроенной в корпус коробки передач и работающей постоянно. В отличие от традиционных решений с подключаемой задней осью, трансмиссия Subaru всегда передает момент на задние колеса, поэтому характер поведения таких машин ближе к полноприводным с симметричным распределением тяги.

На мощные версии моделей Subaru (WRX, Legacy Turbo, Forester S, Outback 3,6) ставят другую трансмиссию VTD с управляемым электроникой несимметричным межосевым дифференциалом, который изначально распределяет момент в соотношении 45:55 в пользу задней оси и делает поведение машины более азартным. Похожей системой под названием DCCD оснащается и спортивная Subaru WRX STi, только с еще более заднеприводным акцентом (41:59) и двойным управлением муфтой. Степень блокировки напрямую зависит и от тяги двигателя, и от команд электронного блока, который учитывает даже угол поворота руля и силу боковых ускорений.
 

Nissan: All mode 4×4-i

Вариант трансмиссии All mode 4×4-i для популярного городского кроссовера Nissan Juke тоже может управлять тягой на отдельных колесах, но речь в данном случае идет о задних. Переднеприводный по умолчанию Juke отдает тягу на заднюю ось постоянно, но сами колеса подключаются только через отдельные многодисковые муфты, то есть электроника может гибко регулировать степень участия каждого из них. А заднего межколесного дифференциала здесь нет вовсе за ненадобностью. Помимо переднеприводного режима трансмиссия Juke предлагает два автоматических, которые отличаются только степенью вмешательства задних колес.
 

Acura SH-AWD

BMW xDrive

Изначально заднеприводная архитектура автомобилей BMW предопределяет и характер полноприводной трансмиссии xDrive. По умолчанию вся тяга двигателя подается к задним колесам, а передние подключаются посредством многодисковой муфты, управляющейся электроникой. В движении муфта все время меняет степень блокировки, активно влияя на управляемость. Вроде бы ничего особенного, но именно баварцы первыми объединили электронику трансмиссии и системы стабилизации DSC – последняя тоже вмешивается в управление, подтормаживая отдельные колеса и имитируя таким образом работу блокировок межколесных дифференциалов. Среди опций для некоторых моделей BMW встречается и более серьезный задний дифференциал, управляемый электроникой.

А вот новейшие модели переднеприводной архитектуры, например, BMW Active Tourer, оснащаются более традиционной трансмиссией с подключаемым электронноуправляемой муфтой задним приводом.
 

Land Rover: Terrain Response и Active Driveline

Трансмиссия младшего кроссовера Range Rover Evoque изначально была построена по традиционной схеме с электронноуправляемой муфтой задней оси, но обновленный автомобиль получил более сложную систему Active Driveline сразу с тремя управляемыми муфтами: одна ведает подключением задней оси, две другие отвечают за передачу тяги на каждое из задних колес. Изюминка в том, что в некоторых режимах и колеса, и карданная передача могут физически полностью отключаться от трансмиссии, что сулит экономию топлива.
 

Jeep: Quadra-Drive II и Quadra-Trac II

Внедорожник Jeep Grand Cherokee обладает не менее серьезной трансмиссией, чем Land Rover Discovery. Quadra-Drive II – это постоянный полный привод, понижающая передача и управляемые электроникой межосевой, передний и задний дифференциалы, алгоритм работы которых зависит от выбранного водителем режима движения. Вариант попроще называется Quadra-Trac II: у него нет управляемых межколесных дифференциалов, а их роль отчасти выполняет противобуксовочная система.
 

Lexus Hybrid Drive

Гибридные кроссоверы Lexus имеют комбинированный привод Hybrid Drive: передние колеса вращает двигатель внутреннего сгорания, задние – электромотор. В зависимости от ситуации Lexus может ехать только на переднем или только на заднем приводе, но в большинстве случаев система управления использует сразу оба. В любом случае, задняя ось, на которую работает менее мощный электромотор, у гибридов является вспомогательной. При разряде батарей машина не лишится заднего привода – энергию для него в любой момент обеспечит генератор.

Иван Ананьев
Фото: BMW
Видео: Youtube

Как работает полный привод

Что такое полный привод?

передают мощность на все четыре колеса. Это можно сделать несколькими способами, но конечной целью является улучшение тяги и производительности автомобиля. Хотя полный привод является более дорогим вариантом и использует больше деталей (больше вещей, которые могут сломаться), у него есть несколько огромных преимуществ. К ним относятся:

• Лучшее ускорение : Когда все четыре колеса снижают мощность (обычно), набирать скорость легче.

• Более стабильное ускорение : Благодаря распределению мощности между двумя осями проскальзывание колес меньше, и, следовательно, ускорение становится более стабильным.

• Лучшее сцепление на скользкой поверхности : Идет ли снег по земле или идет сильный дождь, система полного привода улучшает сцепление колес при ускорении или сохранении скорости. Полный привод также снижает вероятность того, что автомобиль застрянет в грязи или снегу.

Существует небольшое различие между полным и полным приводом.В США, чтобы автомобиль имел маркировку «полноприводный», обе оси должны иметь возможность одновременно получать мощность и вращаться с разными скоростями. Если транспортное средство имеет раздаточную коробку, а это означает, что если обе оси получают мощность, то они будут вынуждены вращаться с одинаковой скоростью, то это полный привод, а не полный привод.

Многие современные внедорожники и кроссоверы используют системы полного привода с маркировкой «Four-Wheel Drive». Это дает возможность осям вращаться с разной скоростью и имеет множество практических применений, а это означает, что производители часто резервируют настоящий полный привод для большегрузных и внедорожных транспортных средств.Их можно обозначить как полноприводные, потому что технически они позволяют всем четырем колесам вести автомобиль вперед. Обозначение полноприводной трансмиссии как полноприводной также делает ее более прочной и больше похожей на специализированный внедорожник.

Как работает полный привод?

Если у автомобиля есть межосевой дифференциал, то расположение трансмиссии напоминает заднеприводную установку. Двигатель работает в коробке передач, а затем обратно в дифференциал.Обычно двигатель устанавливается продольно. Вместо соединения с задним дифференциалом, как в автомобиле с задним приводом, карданный вал соединяется с межосевым дифференциалом.

Межосевой дифференциал действует точно так же, как дифференциалы на любой из осей. Когда одна сторона дифференциала вращается с другой скоростью, чем другая, это позволяет одной стороне проскальзывать, а другой стороне получать больше мощности. От межосевого дифференциала один карданный вал идет прямо к заднему дифференциалу, а другой идет к переднему дифференциалу.Subaru использует систему, которая является разновидностью полного привода этого типа. Вместо того, чтобы карданный вал шел на переднюю ось, передний дифференциал встроен в раздаточную коробку вместе с межосевым дифференциалом.

Если у автомобиля нет межосевого дифференциала, то его расположение, вероятно, напоминает переднеприводное транспортное средство. Двигатель, вероятно, установлен поперечно, передает мощность на коробку передач. Вместо того, чтобы направлять всю мощность на набор колес под двигателем, часть мощности также передается на дифференциал на противоположной оси через карданный вал, отходящий от коробки передач.Это работает аналогично схеме с межосевым дифференциалом, за исключением того, что трансмиссия почти всегда получает больше мощности, чем противоположная ось. Это позволяет автомобилю использовать полный привод только тогда, когда требуется больше тяги. Этот тип системы обеспечивает улучшенную экономию топлива и, как правило, легче. Недостатком является меньшая производительность полного привода на сухих дорогах.

Различные типы полного привода

В настоящее время в автомобилях используются два основных типа полного привода:

• Постоянный полный привод : Этот тип трансмиссии использует три дифференциала для эффективного распределения мощности между всеми четырьмя колесами.В этом расположении все колеса получают мощность все время. Очень популярные системы полного привода с таким расположением включают полный привод Audi Quattro и симметричный полный привод Subaru. Раллийные гоночные автомобили и их дорожные эквиваленты используют этот тип установки полного привода почти повсеместно.

• Автоматический полный привод : В этом типе полного привода отсутствует межосевой дифференциал. Коробка передач, приводящая в действие один комплект колес, напрямую передает большую часть мощности на переднюю или заднюю оси, в то время как карданный вал передает мощность на дифференциал на противоположной оси.С системой такого типа водитель получает преимущества полного привода только в условиях низкой тяги. Эта установка занимает меньше места, чем альтернатива, и позволяет автомобилю работать более эффективно при работе в качестве переднего или заднего привода.

Где лучше всего использовать полный привод?

• Автомобили, способные работать в любую погоду : Легко понять, почему люди, живущие в очень снежных или дождливых районах, предпочитают полноприводные автомобили. Они с меньшей вероятностью застрянут и с большей вероятностью отцепятся, если застрянут.В сочетании с шинами, соответствующими погодным условиям, полный привод практически неудержим.

• Применение с высокими эксплуатационными характеристиками : Тяговое усилие играет важную роль в мощных транспортных средствах. Надежное сцепление позволяет автомобилю быстрее сходить с траектории и быстрее ускоряться на выходе из поворотов. Все Lamborghini и Bugatti используют полный привод. Несмотря на то, что существует повышенный риск недостаточной поворачиваемости (передние колеса теряют сцепление с дорогой в повороте), современная техника делает это в значительной степени не проблемой.

Каковы недостатки полного привода?

• Передача мощности на обе оси снижает расход топлива автомобиля.Он должен использовать больше мощности, чтобы заставить вращаться все колеса, и больше, чтобы заставить автомобиль ускоряться.

• Характеристики управляемости не всем нравятся. Хотя полный привод позволяет потребителям получить некоторые из лучших преимуществ как переднеприводных, так и заднеприводных автомобилей, он также может демонстрировать отрицательные характеристики обоих. Некоторые автомобили могут иметь недостаточную поворачиваемость, когда передние колеса получают слишком большую мощность в поворотах, в то время как другие могут иметь избыточную поворачиваемость, когда задние колеса получают слишком большую мощность.На самом деле это вопрос вкуса водителя и конкретного автомобиля.

• Больше деталей — больше вес. Из-за веса автомобиль работает хуже и потребляет больше топлива. Больше деталей также означает больше вещей, которые могут сломаться. Вдобавок к тому факту, что автомобили с полным приводом обычно стоят дороже, обслуживание и ремонт также могут стоить дороже в будущем.

Подходит ли мне полный привод?

Для людей, живущих в районах, где ежегодно выпадает много снега, автомобили с полным приводом подходят для повседневного использования.Более высокая стоимость и худшая экономия топлива стоят того, чтобы ехать по дороге в сильный снегопад или проехать по сугробу, случайно оставленному пахотной машиной. В таких регионах автомобили с полным приводом также имеют большую стоимость при перепродаже.

Тем не менее, многие проблемы с сцеплением могут быть решены с помощью сезонных шин. По большинству дорог в большинстве мест можно ездить достаточно часто, поэтому полный привод требуется редко. Полный привод не улучшает эффективность торможения или рулевого управления на скользкой дороге, поэтому автомобили, использующие его, не обязательно безопаснее.

Симметричный полный привод Subaru — четыре десятилетия эволюции

Еще одним интригующим аспектом технологии Subaru является то, как полноприводные решения интегрируются в автомобиль по-другому, поскольку производитель обычно поставляет эту систему в качестве стандартной для своих автомобилей.

Естественно, такие автомобили, как BRZ, некоторые автомобили Kei и несколько небольших исключений поставляются с одной ведущей осью, но остальная часть модельного ряда в стандартной комплектации имеет полный привод.

Как и в случае с BMW xDrive, система всегда включена, и пользователь не может ее выключить. Нам также нравится тот факт, что японская компания интегрировала центральный и передний дифференциалы в раздаточную коробку, что является разумным решением для снижения веса.

Subaru утверждает, что ее система превосходит аналоги благодаря фактору симметрии используемых компонентов.В свою очередь, компания не адаптирует конфигурации FWD или RWD для AWD, а использует полный привод в качестве базы для своих автомобилей, обеспечивая тем самым идеальную интеграцию.

Первым Subaru с полным приводом был Leone Station Wagon, который появился на рынке в 1972 году с этой системой. За прошедшие годы японский автопроизводитель выпустил 15 миллионов автомобилей с использованием этой технологии. В настоящее время предлагается несколько типов полного привода, и мы подробно расскажем о них ниже. Вискомуфта межосевого дифференциала AWD — механический полный привод для моделей с механической коробкой передач