logo1

logoT

 

Типы полного привода


Какой тип полного привода лучше — изучаем плюсы и минусы систем полного привода Part-time, Full-time и Torque on-demand (AWD) — журнал За рулем

Разбираемся в типах полного привода. Рассматриваем все плюсы и минусы того или иного решения.

avtoventury

В прошлой публикации мы пытались расставить все точки над i в вопросе, все ли внедорожники годны для бездорожья. Теперь рассмотрим тему более детально.

С первого взгляда все просто: у полноприводной машины крутящий момент передается от двигателя сразу на все четыре колеса. Такой автомобиль удобен как минимум неприхотливостью к качеству дорожного покрытия — будь то грунтовка, гололедица, мокрая глинистая проселочная дорога или центральный проспект в сильный ливень. Из очевидных плюсов — хорошая проходимость вне дорог с твердым покрытием, а на асфальте — хорошая динамика и отличный старт со светофоров практически без пробуксовки!

Однако иногда случаются казусы — сидит человек во внушительном внедорожнике со стильным шильдом «4WD» на блестящем крыле, но и сам внедорожник «сидит». Конечно, причин тому может быть масса, и самая распространенная из них — сам водитель. Хотя нередко бывает и так, что трансмиссия автомобиля совсем не рассчитана на такие испытания.

Возникают логические вопросы: «Почему не рассчитана?», «А какая рассчитана?». Ответам на эти вопросы и посвящается наша статья.

Существует три типа полноприводных трансмиссий: part-time (подключаемый вручную), full-time (постоянный) и torque on-demand (подключаемый электроникой).

Part-time

Этот тип появился первым. Он представляет собой схему жесткого подключения переднего моста. То есть передние и задние колеса всегда крутятся с одинаковой скоростью. Межосевой дифференциал отсутствует.

Дифференциал — это механическое устройство, которое принимает крутящий момент с приводного вала и распределяет его между ведущими колесами пропорционально, автоматически компенсируя разницу в их скорости вращения. Можно сказать, что дифференциал направляет момент на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными/дифференцированными угловыми скоростями (отсюда само название — дифференциал).

Дифференциалы стоят в переднем и заднем мостах на всех автомобилях, оснащенных полным приводом. На некоторых машинах дифференциал применен и в раздаточной коробке (эта схема полного привода называется full-time, о ней речь пойдет чуть позже).

Попробуем разобраться, зачем нужен дифференциал. Колеса любой машины вращаются с одинаковой скоростью, только когда машина едет прямо. Стоит ей начать поворот, как каждое из колес начинает жить своей жизнью. Одно из колес каждого моста начинает крутиться быстрее, чем второе, а сами мосты соревнуются друг с другом в скорости. Происходит это из-за того, что колеса идут по разным траекториям. То, которое снаружи поворота, проходит больший путь, чем то, которое внутри. Так же и мосты. Соответственно, внутреннее колесо (или ось, к которой оно относится), если бы не дифференциал, просто проворачивалось бы на месте, компенсируя движение наружного колеса.

Понятно, что ни о какой езде с большими скоростями в таком случае говорить нельзя. Не позволит этого отсутствие управляемости, да и нагрузки на трансмиссию быстро выведут ее из строя, не говоря уже о преждевременно стертых шинах. Дифференциал как раз и позволяет одной оси обгонять другую при возникновении разницы их скоростей.

Межосевого дифференциала нет у part-time, момент на оси передается поровну, вращение осей с разными скоростями невозможно, поэтому езда с подключенным «передком» на дорогах с твердым покрытием крайне не рекомендуется. При коротком прямолинейном движении даже на пониженной передаче ничего плохого не случится (вытащить телегу с катером из озера вы сможете). Но при попытке совершить поворот возникает та самая разница в длинах путей мостов. Помним, что момент передается одинаково — 50/50, и выход его излишка только один: проскальзывание колес передней либо задней оси на одной из них.

В грязи, на песке или гравии ничто не мешает колесам при необходимости проскальзывать благодаря слабому сцеплению колес с грунтом. Но на асфальте в сухую погоду выход этой мощности реализуется точно таким же образом, что влечет повышенную нагрузку на трансмиссию, быстрый износ резины, ухудшение управляемости и курсовой устойчивости на высоких скоростях.

Если машина нужна в основном для бездорожья, а на асфальте полный привод использовать не планируется, part-time вполне себя оправдает, так как один из мостов подключается сразу жестко, блокировать ничего не нужно. Да и конструкция проще и надежнее: нет дифференциала и блокировок, нет механических или электрических приводов к этим блокировкам, нет лишней пневматики или гидравлики.

А вот если вы просто хотите преспокойно кататься по асфальту в любое ненастье и не переживать по поводу чередующихся обледенелых и чистых асфальтовых участков, снежных заносов, залитых водой полос или любых других скользко-рыхло-неприятных участков, part-time не лучший вариант: если ехать с постоянно включенным передним мостом, то это грозит повреждениями или износом, включать-выключать мост не очень удобно, да и можно не успеть его включить.

Автомобили с таким типом полного привода: Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Nissan Navara, Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ.

Expedition

Full-time

Имеющиеся недостатки подключаемого полного привода привели к созданию постоянного полного привода, лишенного этих проблем. Это то самое заветное «4WD» безо всяких «если»: четыре ведущих колеса со свободным межосевым дифференциалом, который позволяет образовавшейся лишней мощности выходить за счет прокручивания одного из внутренних сателлитов в редукторе, и машина всегда едет на полном приводе.

Основной нюанс этого типа полного привода состоит в том, что пробуксовка одной оси автоматически отключает вторую ось, и машина превращается в недвижимость. Как это понимать? В целом ситуация такова: одно колесо забуксовало, межколесный дифференциал отключил второе колесо оси. Соответственно, вторая ось тоже автоматически отключается межосевым дифференциалом. Конечно, в реальной жизни так молниеносно остановка не происходит. Движение — это динамика, а значит есть какой-то запас хода, инерция, колесо на миг отключается, проскакивает пару метров по инерции и опять включается. Но в результате машина все равно где-то встанет.

Поэтому, чтобы проходимость внедорожника не ухудшалась, у таких автомобилей зачастую имеется как минимум одна принудительная блокировка (межосевого дифференциала), а как максимум — две. Блокировка в передний дифференциал штатно устанавливается достаточно редко. Но при желании ее чаще всего можно установить отдельно.

В отдельную категорию можно выделить автомобили Mitsubishi Pajero (трансмиссия Super Select 4WD), Jeep Grand Cherokee (SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD), Land Rover (Terrain Responce). Их селективную трансмиссию можно назвать системой постоянного полного привода (автоматически подключаемого в случае с Nissan Pathfinder) с возможностью принудительного отключения переднего моста. То есть на этих машинах трансмиссия, скажем так, сочетает в себе part-time и full-time.

К автомобилям с постоянным полным приводом относятся Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.

Постоянный полный привод в своем классическом исполнении тоже не лишен недостатков при езде на асфальте. Управляемость таких машин оставляет желать лучшего. При возникновении критических ситуаций внедорожник стремится соскользнуть наружу поворота, вяло реагируя на работу рулем и газом. От водителя внедорожника с постоянным полным приводом требуют некоторых навыков и хорошего чувства машины.

Для улучшения управляемости со временем стали применять межосевые дифференциалы, имеющие кроме принудительной блокировки еще и механизм самоблокирования. Разные производители использовали разные решения: кто-то дифференциал типа Torsen, кто-то вискомуфту, но задача у них была одна — частичная блокировка межосевого дифференциала для лучшей управляемости.

В момент пробуксовки одной из осей самоблок срабатывает и не позволяет дифференциалу отключить вторую ось, поэтому момент на нее все равно продолжал поступать. На ряде машин самоблокирующийся дифференциал ставился еще и на заднем мосту, что делало машину более острой на руль (например, Mitsubishi Pajero).

XL

Torque on-demand (AWD)

Дальнейшее совершенствование постоянного полного привода привело к появлению электронно-управляемых систем с переброской и перераспределением крутящего момента.

Итогом всей этой эволюции стали системы курсовой устойчивости, стабилизации, противобуксовочные и системы распределения крутящего момента, которые реализуются с помощью электроники. Эти системы получают сигналы с датчиков ABS, которые контролируют скорость каждого конкретного колеса. Чем дороже и современней машина, тем более сложные схемы на ней могут применяться: отслеживания угла поворота руля, кренов кузова машины, ее скорости, вплоть до частоты колебаний колес. Машина полностью собирает всю информацию о своем поведении на дороге, а компьютер ее обрабатывает и, исходя из этого, регулирует передачу крутящего момента на ту или иную ось посредством электронно-управляемой муфты, пришедшей на смену дифференциалу.

Такие полноприводные трансмиссии получили название torque on-demand (дословно — крутящий момент по требованию). На современных скоростных машинах это изобретение, весьма заслуживающее внимания.

Ранние схемы (двадцатилетней давности) иногда могли вести себя не совсем адекватно, бывали случаи с сильным запаздыванием срабатывания муфт (когда уже в повороте вдруг резко подключался второй мост), поскольку на первом этапе развития муфты работали по факту. Скорость обработки сигналов с датчиков и перераспределение момента зависели от времени прохода этих сигналов до мозга машины. Современные технологии передачи данных, оптоволокно и мощные процессоры, которые мгновенно обрабатывают информацию — все это свело на нет первоначальные недостатки. Сейчас электронные системы практически не имеют серьезных изъянов в поведении, с добавлением новых датчиков и новых параметров практически всегда они работают на опережение.

Но есть одно «но»: такой тип полноприводной трансмиссии годится только для эксплуатации на асфальте с эпизодическим минимальным бездорожьем наподобие в меру разбитой грунтовки.

Большая часть электронных муфт не рассчитаны на бездорожье, при пробуксовке они перегреваются и просто перестают работать. Причем для этого не надо полдня месить колею, может хватить и десяти минут любимого многими ледового дрифта. А если перегревать ее регулярно, она может и вовсе выйти из строя.

Практически все системы используют тормозные механизмы машины для подтормаживания буксующих колес, а грязь и песок, неизбежные на бездорожье, очень способствуют быстрому износу колодок и тормозных дисков, что помимо стоимости новых запчастей плохо сказывается и на самих тормозах.

Чем более наворочена система, тем она более уязвима, так что выбирать машину надо с умом, отдавая себе отчет, что даже сугубо городские автомобили, созданные для асфальта, вполне допускают съезды на проселки. Но надо понимать, на какие именно. Случайный обрыв одного проводочка датчика ABS выведет систему из строя, потому что она перестанет получать информацию извне. Или топливо не очень качественное попадется — тоже поездка в сервис, ведь «понижайка» уже может не включиться. Иные «электронные мозги» могут вообще отключить машину и поставить ее в сервисный режим.

Автомобили с torque on-demand — Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Toyota RAV4 (после 2006 г.в.), Kia Sportage (после 2004 г.в.), Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail.

Совет

В заключение хочется дать простой совет: если выбирать автомобиль только для бездорожья, то part-time станет отличным вариантом. Если же речь идет о перемещениях преимущественно в городской черте, то и AWD будет вполне достаточно. Ну а постоянный полный хорош в любой ситуации.

avtoventury.2pg

Какой тип полного привода выбрать

Разбираемся в типах полного привода. Рассматриваем все плюсы и минусы того или иного решения.

Какой тип полного привода выбрать

Системы полного привода: какие бывают и каких проблем ждать от каждой из них

Для большинства полный привод — это когда ведущими являются все четыре колеса. Однако, копнув чуть глубже, мы обнаружим, что, даже если на машине стоит шильдик AWD, это не значит, что момент от двигателя поступает на обе оси. Разобраться с тем, что сегодня представляют собой полноприводные системы и какие технические проблемы за собой тянут, мы решили вместе с техническими специалистами сервисного центра «Дилижанс», специализирующегося на ремонте автомобилей концерна VAG.

На сегодняшний день в гражданском автомобилестроении существует два основных вида полного привода: подключаемый полный (Part-time) и постоянный полный (Full-time). В условные подвиды можно выделить электронно-управляемый полный привод (On-demand) и многофункциональный полный привод, который у разных марок, как правило, носит собственное название.

Подключаемый полный привод

В данной системе автомобиль по умолчанию едет в моноприводном режиме. В случае если появляется необходимость во всех ведущих колесах, вторая ось подключаются либо по желанию водителя, либо по сигналу электроники. Причем в первом варианте система принципиально различается по своему конструктивному устройству.

Жестко подключаемый, или полный привод Part-time

Этот тип привода считается самым простым и надежным, так как не имеет никаких сложных систем, которые должны отвечать за автоматическое распределение тяги по осям. По умолчанию крутящий момент передается только на одну ось, вторая ось включается только по необходимости с помощью раздаточной коробки с кулачковой муфтой. При включении «раздатки» обе оси жестко соединяются между собой, обеспечивая постоянное симметричное распределение крутящего момента.

Несмотря на конструктивную простоту, система имеет значимую особенность: невозможность ездить в режиме полного привода постоянно, а также на высоких скоростях и по ровным сухим поверхностям. Вернее, ездить-то можно, только с огромной вероятностью повредить систему полного привода.

Дело в том, что при повороте каждое из четырех колес вращается с разной скоростью и проходит свою траекторию поворота. Между осями нет никаких систем, компенсирующих разность этих скоростей, а потому вся нагрузка ложится на «раздатку», которая со временем и выходит из строя. Проще говоря, подключать вторую ось необходимо только для увеличения проходимости автомобиля на покрытиях, допускающих проскальзывание колес, таких как грязь, песок, снег, лед или в крайнем случае сильный дождь.

Проблемы

Что же касается технических проблем, то основной причиной выхода из строя раздаточной коробки как раз является пренебрежение правилами использования полного привода. Например, «раздатка» регулярно ломается на автомобилях Suzuki Jimny в силу того, что основными потребителями этого автомобиля являются представительницы прекрасной половины человечества, не особо разбирающиеся в конструктивных нюансах системы Part-time.

Если жесткое включение происходит не старым добрым рычагом, а с помощью электропривода, то система может не включиться. Происходит это чаще всего на стоящей машине, потому что зубья валов не попадают в зацеп и электроника дает отбой. Неисправностью это не является и исправляется просто накатом, чтобы в момент движения зацеп все же произошел.

Очень часто автомобили с системой Part-time являются объектами серьезного внедорожного тюнинга, а следовательно, и жесточайших нагрузок. Так что развалившиеся межколесные дифференциалы, оборванная цепь переднего вала и менянные главные передачи — не редкость на подобных авто. Однако в большинстве случаев узел настолько прост и надежен, что может вызвать вопросы лишь в случае огромных пробегов или халатного отношения владельца, например к замене масла.

К автомобилям с системой Part-time относится большинство современных пикапов и серьезных внедорожников: «УАЗ Патриот», Toyota Hilux, Foton Sauvana и даже Suzuki Jimny. Как правило, большинство автомобилей с подобной системой имеют в «раздатке» дополнительно понижающий редуктор, а также заднюю межколесную блокировку — штатно или в качестве опции

Автоматически подключаемый или полный привод On-demand

Самый массовый тип полного привода, в основе которого — многодисковая муфта, способная перебрасывать момент от основной ведущей оси к вспомогательной. Серьезным оружием на бездорожье такой тип привода не является (хотя есть исключения) и служит в большей степени как дополнительная система для более уверенного движения по неровностям и более эффективного распределения крутящего момента по колесам в зависимости от типа поверхности.

По умолчанию система On-demand функционирует в моноприводном режиме. Как только электроника получает сигнал о пробуксовке ведущих колес, с помощью электронно-управляемой многодисковой муфты момент подается на вторую ось. Дополнительно с помощью вспомогательных электронных систем может регулироваться и момент на каждом колесе.

Конструктивно система работает по принципу сцепления: внутри муфты находятся диски, которые при поступлении сигнала с датчиков механически прижимаются друг к другу, передавая момент на ведомую ось. Системы у разных марок отличаются в основном принципом прижимания этих дисков и «навороченностью» электронных «мозгов» привода, которая выражается в быстродействии или наличии различных ручных режимов включения. Простые системы, опираются, например, на информацию от датчиков ABS и ESP, а премиум-кроссоверы умеют отслеживать уже такие показатели, как угол поворота руля, крен кузова и т. д.

 

Проблемы

Учитывая, что принцип работы фрикционной муфты основан на трении, главной проблемой системы On-demand является перегрев, при котором система выдает ошибку и отключает ведомую ось. В большинстве случаев он возникает при длительных пробуксовках, например при попытке покорить какое-либо бездорожье, причем иногда даже самое безобидное. Как правило, остыв, муфта вновь становится работоспособной. Регулярное повторение подобного приводит к замене пакета фрикционов.

Еще одной распространенной проблемой является выход из строя подшипника корпуса муфты, признаками износа которого является шум, вой или вибрации. Само собой, состояние и уровень масла в муфте также сильно влияет на работоспособность привода. Исправность датчиков, с которых «мозги» муфты получают информацию, напрямую влияет на включение полного привода. Также часто можно столкнуться с неисправностью приводного механизма, сжимающего диски.

В целом можно сказать, что, хотя система On-demand отлично изучена и хорошо известна механикам, в ремонте она достаточно капризна и дорога. Радует то, что большая часть проблем фрикционной муфты связана с ее жесткой эксплуатацией, то есть когда городские кроссоверы начинают использовать как внедорожники. Если же полный привод используется время от времени в легком режиме, система почти не доставляет проблем.

К автомобилям с системой On-demand относится большинство современных кроссоверов: Nissan X-Trail, Kia Sportage, Mitsubishi Outlander. Однако встречаются и различные интересные исключения. Например, Renault Duster получил в пару к обычной муфте имитацию понижающей передачи, а Nissan Juke вообще имеет систему из двух независимых муфт на каждом из задних колес

Полный привод на основе муфты Haldex

Хотя система конструктивно является разновидностью подключаемого привода On-demand, она заслуживает отдельного упоминания, так как представляет собой нечто среднее между подключаемым и постоянным полным приводом.

В основе конструкции все та же многодисковая фрикционная муфта, управляемая посредством электрогидравлики. Фишка в том, что электроника запрограммирована даже на сухой ровной дороге часть момента передавать на заднюю ось, в результате чего автомобили с муфтой Haldex получаются с постоянным приводом. А отключается ось, например, при равномерном прямолинейном движении (например, на трассе) для экономии топлива.

 

Устройство муфты Haldex

Проблемы

На текущий момент муфта Haldex существует уже в пятом поколении. Проблемы с ней ровно те же, что и с обычными фрикционными муфтами, описанными выше. Особенности исключительно конструктивные: расположена муфта прямо в корпусе задней главной передачи, вместе с насосом и блоком управления. Учитывая, что первые версии Haldex скоро отметят двадцатилетие, у многих машин уже начинают отгнивать крышки электронного блока. Внимательно нужно относиться к замене масла, которая предполагает сокращенные интервалы: каждые 60 тыс. км.

Муфты Haldex используются такими марками, как Volvo, Land Rover, Ford, концерн VAG и многие другие 

Постоянный полный привод

Автомобили с такой системой полного привода всегда передают крутящий момент на все четыре колеса, что понятно из англоязычного названия Full-time. В своей основе система оснащена межосевым дифференциалом, который имеет несколько конструктивных вариантов: симметричный и несимметричный, блокируемый и неблокируемый. Блокировка, в свою очередь, может выполняться в автоматическом или ручном режиме. Все это зависит от того, для каких целей создается полный привод. Чаще всего используется самоблокируемый дифференциал, который также может быть выполнен на основе одной из трех систем: вязкостной или фрикционной муфты и с блокировкой типа Torsen.

Если в двух словах, то система Full-time и конструктивно, и функционально совмещает в себе принцип работы систем Part-time и On-demand. Дифференциал напрямую передает крутящий момент от одной оси к другой, а установленная с ним в одном корпусе муфта в зависимости от степени блокировки может перераспределять этот момент исходя из условий. Навороченные системы с двумя приводными валами, наподобие трансмиссии SuperSelect от Mitsubishi, умеют дополнительно «отстегивать» одну ось, превращаясь в отключаемый полный привод.

Дифференциал Torsen

Отдельно стоит упомянуть трансмиссию на основе дифференциала Torsen, который становится все популярнее. У него вместо муфт используется три пары червячных шестерней, которые осуществляют перераспределение момента. В свободном состоянии распределение тяги по осям равное, как только скорости вращения колес начинают отличаться, вращение шестерней заставляет частично блокироваться выходные валы, передавая момент на колесо с лучшим зацепом.

В зависимости от задач автомобили с подобными системами также дополнительно комплектуются задним (и иногда передним) блокируемым межколесным дифференциалом, понижающим редуктором и даже дополнительной муфтой. Комбинации могут быть совершенно разными в зависимости от задач — внедорожных, спортивных или экономящих топливо. Например, трансмиссия от Audi на легковых моделях и кроссоверах — quattro ultra — имеет многодисковую межосевую муфту и дополнительно дифференциал с кулачковой муфтой в приводе задней оси, также способной к полному отключению.

Система Quattro Ultra Full-Time (слева) и планетарный редуктор Mercedes-Benz (справа)

Проблемы

Как ни трудно догадаться, из-за невероятной сложности отдельных конструкций любая неисправность систем постоянного полного привода грозит непростым и недешевым ремонтом.

Системы на основе вязкостных и фрикционных муфт, как и в случае с системами On-demand, склонны к перегреву. Не избежал этой участи и дифференциал Torsen, шестерни которого также сильно нагреваются и требуют для охлаждения специального графитового масла.

Кроме того, на автомобилях Audi, например, дифференциал находится в блоке коробки передач DSG, так что любая проблема с «роботом» автоматически ведет к разбору и этого механизма. На сложных системах с отдельным передним валом прибавляйте встречающиеся проблемы привода — его включения/отключения либо датчика работы.

Соответственно, всевозможные датчики и управляющие электронные блоки при сбое и трансмиссию выводят из правильного режима работы. То же самое касается работы коробки передач, функционирование которой напрямую влияет на работу полного привода. Люфты карданов и вой редукторов — частая болезнь серьезных внедорожников.

Устройство дифференциала на спортивных полноприводных моделях Audi

К автомобилям с системой Full-time относится большинство современных премиум-моделей, дорогих или просто серьезных внедорожников, а также отдельных версий пикапов: Mitsubishi Pajero, Toyota LC, VW Touareg, Land Rover Discovery

Каков итог?

Как ни крути, ни одной универсальной системы полного привода, подходящей на все случаи жизни, до сих пор не создано. Ее выбор зависит исключительно от поставленных задач и приоритетов. Внедорожные вылазки ограничиваются не чищенной грунтовкой на дачу? Вам за глаза хватит системы On-demand. Мечтаете покорять Эверест, пробиваться сквозь тундру и нырять в болота? Вам нужна система Part-time, способная выдержать многое вдали от цивилизации. Но придется пожертвовать ездовым комфортом и получить навыки уверенного вождения на заднем приводе. Хочется, чтобы было и то и другое? Тогда вам необходима система Full-time, однако стоить она будет как сама по себе, так и в ремонте немалых денег.

Редакция журнала «Движок» выражает благодарность сервисному центру «Дилижанс» за помощь в подготовке материала.

Полноприводные системы Объяснение

Из августовского выпуска 2016 года

Полноприводные системы распространяются на автомобильном рынке, как и многие трибблы на звездолете Кирка Enterprise . Эти системы обещают всепогодную гарантию, а также динамические преимущества на сухой дороге, и многие покупатели автомобилей считают их необходимыми для любого контрольного списка нового автомобиля. Но не все системы полного привода одинаковы. При этом деликатно рассуждая о том, как полноприводные системы распределяют крутящий момент.


Torque, несмотря на свою трудолюбивую репутацию, ленив. Оставленное без внимания, как малыши или подростки, оно будет раздражать, всегда предпочитая путь наименьшего сопротивления. А с автомобильной точки зрения это чаще всего означает вращающиеся шины. Не то чтобы мы возражали против раскручивания шин, но поскольку работа двигателя заключается в том, чтобы доставить нас туда, куда мы хотим, использование его крутящего момента для выполнения этой задачи является чисто прагматичным. Таким образом, полный привод, который делит работу по перемещению нас не между двумя колесами, а между четырьмя. Как меняется прямой крутящий момент современных полноприводных автомобилей, но делать это хорошо означает распределять нужное количество крутящего момента на нужные колеса в нужное время.

Заметьте, мы написали полный привод, а не полный привод. Это различие имеет значение на этих страницах. По нашему определению полноприводные автомобили, в основном грузовики, могут блокировать передний и задний карданные валы только так, чтобы каждая ось всегда вращалась с одинаковой скоростью. И они делают это так, когда едут на всех четырех колесах. Конечно, это немного элементарно, но довольно часто грузовики пытаются решить именно такие проблемы. Например, ползти по крутым каменистым тропам. Или поднимать лодки по покрытым мхом трапам. Или наша любимая игра, прыгающая через машины на залитых пивом аренах.

Если ваши цели более амбициозны, например, повороты, есть более эффективные способы распределения крутящего момента между передней и задней осями, чем простые раздаточные коробки. Один из них — полностью отказаться от механического соединения и привести одну ось в действие электричеством. Приводя в движение передние колеса электродвигателем, Porsche 918 Spyder изменил не только наше определение скорости, но и наше определение полного привода. Тем не менее, он не единственный в мире осей с электрическим приводом. На другом конце спектра производительности находится гибридный кроссовер Toyota RAV4, который приводит в движение свои задние колеса исключительно с помощью электродвигателя.

Газовые/электрические полноприводные системы, которые все еще находятся в зачаточном состоянии, сильно различаются по стоимости и назначению, а автомобили с электроприводом являются исключениями. Хотя их популярность растет, сегодня в США продается лишь несколько штук.

Многие современные полноприводные автомобили используют гораздо более распространенный межосевой дифференциал, который является проверенным средством управления передачей крутящего момента на обе оси. Однако большинство из них представляют собой системы по требованию, основанные на переднеприводных силовых агрегатах. Далее следует более пристальный взгляд на наиболее популярное оборудование, используемое современными полноприводными автомобилями для направления энергии на землю:

ROY RITCHIE

Открытый дифференциал

Скромный открытый межосевой дифференциал — простой, надежный, дешевый — почти исчез из-за электромеханических альтернатив, которые обеспечивают больший контроль и большую эффективность. Открытый дифференциал, вариант обычной планетарной передачи, используемой в автоматических коробках передач, разделяет один входной крутящий момент (трансмиссию) на два выхода (переднюю и заднюю оси), но позволяет им вращаться с разными скоростями. Тем не менее, открытые дифференциалы не имеют средств ограничения разброса скорости между двумя выходами, поэтому крутящий момент может свободно следовать по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, транспортное средство может застрять с одним бешено вращающимся колесом, в то время как другие остаются неподвижными. Большинство современных автомобилей компенсируют это дешевой, но эффективной комбинацией программного обеспечения и существующего оборудования, которое использует тормоза для создания реактивного крутящего момента на проскальзывающем колесе, закрывая путь наименьшего сопротивления и, таким образом, увеличивая крутящий момент, прикладываемый к колесам с большим сцеплением.

Открытые дифференциалы также могут быть соединены с выбираемыми водителем блокировками, как в Mercedes-Benz G-класса, которые могут блокировать переднюю и заднюю оси, а также левое и правое колеса. Заблокированный дифференциал сродни полному отсутствию дифференциала, создавая прочную связь, соединяющую оси и колеса с трансмиссией. Но трансмиссия заедает и дергается, как только автомобиль достигает поверхностей с высоким сцеплением, таких как дороги с твердым покрытием, где ему нужны дифференциалы назад по той причине, по которой они были изобретены: чтобы компенсировать значительную разницу в скорости колес при повороте.

[+] Простой, недорогой
[-] Ограниченный контроль над распределением крутящего момента
Найдено в: Jeep Grand Cherokee Laredo, Mercedes-Benz G-class


Разделение крутящего момента: The Gripping Truth

4

4 производители рассказывают о своих системах полного привода, всегда вякают о том, куда уходит крутящий момент и в какой пропорции. Это все теоретически, основанное на предположениях, которые редко бывают верны. Когда в реальном мире происходит проскальзывание колес, распределение крутящего момента в конечном итоге определяется имеющимся сцеплением с каждой шиной. Это делает распределение крутящего момента функцией передачи нагрузки и трения о дорожное покрытие, поскольку оно является следствием дифференциальной конфигурации. Когда производитель говорит о разделении крутящего момента 50/50, он предполагает одинаковое сцепление на каждой оси, что вряд ли произойдет в любой ситуации, когда вам больше всего нужен полный привод. Точно так же способность передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось обычно не упоминает о том, что противоположная ось должна вращать свои колеса на поверхности практически без трения. (Муфты по требованию являются исключением из этого правила, так как некоторые из них могут передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось, разъединяя другую.) Поскольку и сцепление, и распределение веса постоянно меняются, указанное распределение крутящего момента становится в значительной степени бессмысленным в реальном мире. . Считайте разговоры производителей о разделении крутящего момента сродни обещаниям кандидатов в президенты: когда наступает реальность, результаты могут отличаться.


ROY RITCHIE

Межосевые дифференциалы повышенного трения

Все еще относительно простые, эти пассивные межосевые дифференциалы реагируют на изменения крутящего момента — либо на колеса, либо на двигатель — чтобы перенаправить движущую силу двигателя на ось с большим сцеплением. Они все время управляют всеми четырьмя колесами и полагаются только на физику, предсказуемого союзника в нашем опыте, чтобы сделать свою работу. Отказ от датчиков, исполнительных механизмов и вмешательства водителя означает, что они являются эффективным способом соединения передней и задней осей, сохраняя при этом возможность изменять распределение крутящего момента между передней и задней частями. Это также означает, что они сохраняют стоимость, вес и сложность на относительно низком уровне. Они бывают нескольких видов:

Вискомуфта межосевого дифференциала

Эти дифференциалы соединяют передний и задний карданные валы через ряд пластин, погруженных в синтетическую жидкость внутри герметичного корпуса. Когда проскальзывание колес приводит к тому, что скорость одного вала значительно отличается от скорости другого, свойства жидкости изменяются, позволяя двум валам вращаться с одинаковой или близкой к ней скоростью.

[+] Недорогой, легкий, с плавным зацеплением
[-] Требует проскальзывания колес для обеспечения силы блокировки
Присутствует в: Subaru WRX и Crosstrek с механической коробкой передач

Винтовой межосевой дифференциал

Винтовые самоблокирующиеся дифференциалы, обычно называемые торговой маркой Torsen, более сложны. В этих устройствах используются тщательно настроенные планетарные механизмы с зубьями, нарезанными в виде спиральной спирали (вспомните ДНК), которые связывают или толкают фрикционные диски, чтобы ограничить пробуксовку колес и изменить распределение крутящего момента. Увеличение крутящего момента от двигателя создает большее трение для усиления действия блокировки. Скорость блокировки этого типа дифференциала определяется углом, под которым нарезаны зубья шестерни: чем больше угол, тем больше сила блокировки. При использовании в качестве межосевых дифференциалов винтовые дифференциалы повышенного трения часто проектируются так, чтобы обеспечить неравное смещение крутящего момента - эффект, определяемый соотношением между шестернями, которые приводят в движение переднюю и заднюю оси.

[+] Реагирует на изменение крутящего момента как от двигателя, так и от проскальзывания колес
[-] Нерегулируемый — усилие блокировки определяется углом передачи и приложенным крутящим моментом, требует сопротивления на колесах для создания эффекта блокировки
Найдено в: Audi A8, Bentley Continental GT, Land Rover Range Rover Sport. муфта, ограничивающая проскальзывание между карданными валами. Основным преимуществом здесь является способность работать независимо от крутящего момента двигателя или трения в колесах. Используя входные данные от ряда датчиков и компьютерного управления, эти дифференциалы предлагают полный диапазон операций от полностью открытого до полностью заблокированного, когда это необходимо, чтобы наилучшим образом соответствовать условиям вождения. В последние годы производители проявляют творческий подход к управлению дифференциалами с электронным управлением, добавляя алгоритмы, предсказывающие, когда полезно большее проскальзывание или когда упреждающее включение сцепления предотвращает пробуксовку колес до того, как она произойдет. Точно так же электронное управление позволяет настраивать поведение межосевого дифференциала в различных режимах движения, что оптимизирует их работу для разных поверхностей и разных уровней агрессивности вождения.

[+] Высокая регулировка
[-] Сложная, дорогая
Найдено в: Subaru WRX STI

ROY RITCHIE

Система On-Demand Coupling

которые постоянно приводят в движение все четыре колеса через межосевой дифференциал. Системы по запросу работают по-другому, поскольку они в основном приводят в движение только одну ось, пока муфта не задействует противоположную ось для помощи. Здесь обычно используются пакеты сцепления, а также зубчатые муфты, называемые кулачковыми шестернями. Часто оборудование находится прямо перед вспомогательной осью, хотя некоторые системы разъединяются с обеих сторон карданного вала для повышения эффективности. Где бы ни находилась муфта, ее задача одна и та же: по мере необходимости постепенно включать вспомогательную ось.

Муфта сцепления увеличивает крутящий момент, направляемый на вспомогательную ось, за счет увеличения прижимной силы на фрикционных дисках, но в этих системах обычно используется более легкое оборудование, чем в штатных системах, потому что они приводят вторую ось в небольшой процент времени. Использование по умолчанию двухколесного привода также повышает эффективность, поэтому системы по требованию стали так популярны в наш век строгих правил экономии топлива. Более того, они обладают большинством преимуществ самоблокирующихся дифференциалов с электронным управлением, поскольку их можно запрограммировать на передачу крутящего момента на вспомогательную ось до обнаружения проскальзывания. 9
[-] Не постоянный полный привод ROY RITCHIE

Сдвоенные муфты заднего моста по требованию

Эти системы основаны на концепции муфт по требованию со специальным пакетом муфт для левой и правой полуосей задней оси. На заднем мосту установлены обычные зубчатые венцы и шестерни, но нет дифференциала. При полностью включенном сцеплении эти системы работают как полноприводные грузовики. Однако, поскольку муфты обеспечивают как быстрое, так и частичное включение, эти системы могут избежать заедания, характерного для полного привода. Постепенное и независимое срабатывание пакетов сцепления имитирует автомобиль с обычными центральным и задним дифференциалами повышенного трения.

Еще одно преимущество систем с двойным сцеплением заключается в том, что распределение крутящего момента легко достигается путем изменения передаточного числа одной оси. Ford Focus RS, например, использует этот тип системы с главной передачей заднего моста, которая на 2,7% короче, чем та, что используется на его передней оси. Эффект заключается в смещении крутящего момента сзади и увеличении «толчка» сзади. Каждый раз, когда включаются задние пакеты фрикционов, задние колеса получают больший крутящий момент и пытаются вращаться быстрее, чем передние колеса. Либо сцепление компенсирует разницу в скорости, либо колеса пробуксовывают. Но стремление крутить определенные колеса быстрее создает движущую силу, толкающую машину сзади. Крутящий момент также может распределяться слева направо между задней осью. Сложите все это вместе, и вы получите режим дрифта Focus RS, и мы вряд ли можем придумать более убедительный аргумент в пользу полного привода, чем этот.

[+] Неотъемлемое смещение крутящего момента влево/вправо, вектор крутящего момента возможен при смещении передаточного числа
[-] Сильно нагруженные сцепления требуют тщательного управления температурой
Найдено в: Acura TLX, Ford Focus RS

Понимание вашей трансмиссии RWD, FWD, AWD

СОВЕТЫ ВЛАДЕЛЬЦУ АВТОМОБИЛЯ 9 июляth, 2021

При выборе нового автомобиля необходимо учитывать несколько моментов. Одним из наиболее важных является поиск подходящей трансмиссии для поиска новых дорог. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и важно понимать каждый, чтобы принять правильное решение для вас. Четыре различных типа трансмиссии: полный привод (AWD), передний привод (FWD), задний привод (RWD) и 4WD (полный привод).

Передний привод — FWD Значение

FWD означает, что мощность двигателя передается на передние колеса вашего автомобиля. При FWD передние колеса тянут автомобиль, а задние колеса не получают мощности сами по себе. Плюсы переднеприводных автомобилей заключаются в том, что они обычно лучше экономят топливо и выделяют меньше углекислого газа. Поскольку вес двигателя приходится на ведущие колеса, автомобиль с передним приводом может поддерживать лучшее сцепление с дорогой на снегу. Тем не менее, энтузиасты производительности утверждают, что переднеприводные автомобили менее приятны в управлении.

Задний привод — RWD Значение

RWD означает, что мощность двигателя передается на задние колеса, а задние колеса толкают автомобиль вперед. Передние колеса не получают никакой мощности и могут свободно маневрировать автомобилем. Из-за того, что вес автомобиля с задним приводом распределен более равномерно, чем у автомобиля с передним приводом, создается лучший баланс веса. Вот почему большинство спортивных автомобилей, таких как Corvette и Camaro, имеют задний привод и более увлекательны в управлении. Недостатком автомобилей с задним приводом является то, что они плохо работают в плохих погодных условиях, таких как дождь или снег, потому что они более склонны к потере сцепления на скользких дорогах.

Четырехколесный привод — 4WD Значение

4WD означает, что мощность двигателя передается на все 4 колеса все время, пока включен полный привод, и есть возможность работать в формате RWD для экономии топлива. Самым большим преимуществом автомобиля с полным приводом является то, что он обеспечивает универсальность и мощность, чтобы справиться с любой местностью и погодными условиями. Минус автомобиля с полным приводом заключается в том, что большую часть времени он работает в формате RWD и имеет меньшее сцепление с дорогой, чем автомобиль с полным приводом.


Learn more

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf