Полный привод awd что это
Система полного привода 4WD против AWD: в чем разница
В чем отличия двух похожих систем полного привода- AWD и 4WD
Так в чем же разница привода на четыре колеса и привода на все колеса одновременно? Есть ли она вообще и какой системе полного привода лучше отдать предпочтение? Ответ на этот вопрос окажется гораздо сложнее, чем можно было бы ожидать изначально. Являются ли эти системы подключаемыми, постоянно работающими или они включаются принудительно при необходимости? Подключаются ли они по факту совершения определенных факторов или включаются предварительно в автоматическом режиме? Используются ли в них гидравлическое сцепление, электромагнитное сцепление или применяется совершенно другая система? Включаются ли эти привода при помощи рычагов, или поворотом диска, или нажатием кнопки, или же просто они начинают работать каким-то волшебным образом, когда это им необходимо? Чтобы ответить на все эти вопросы, давайте мы с вами изначально окунемся в историю их появления и заодно уэнаем все нюансы работы каждой системы в отдельности. А сделаем мы это с вами на примере зарубежного опыта создания подобных приводов.
В конце 80-х годов все буквально полноприводные автомобили отличались простотой своих механизмов и высокой надежностью, а также являлись сугубо утилитарными средствами передвижения. Часто на машинах с таким механизмом ездили охотники, фермеры и погонщики скота. Эти люди не были белоручками и могли в любых условиях и в любой непролазной грязи незатейливо подключить данные хабы, чтобы активировать передний мост. Однако по прошествию времени и благодаря популяризации внедорожников среди городского населения, которое уже не желало купаться по колено в грязи и пачкаться почем зря, эта полноприводная братия начала свое эволюционное развитие в направлении демократизации и доступности систем такого полного привода, дав тем самым возможность простым неподготовленным людям пользоваться всеми преимуществами этих полноприводных систем.
Сегодня забавно это слышать, особенно учитывая исконное предназначение подобных систем и таких автомобилей комплектовавшихся когда-то ими.
История
Системы полного привода на автомобилях были придуманы не вчера. Их истоки уходят корнями аж в позапрошлый век.
В 1893 году английский инженер-изобретатель Брама Джозеф Диплок сконструировал и применил систему полного привода для трактора-тягача. Данная конструкция даже по современным меркам вызывавшая у многих уважение, в те годы была верхом инженерного искусства. Бездорожье трактор-вездеход покорял легко используя три дифференциала и полноприводную систему с четырьмя (!) управляемыми колесами.
Первым полноприводным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания стала модель Spyker 60 HP, которую создали братья Якобус и Хэндрик-Ян Спайкер из Голландии, которая представляла из себя двухместный спортивный автомобиль использующийся для гонок вверх по горам (для хилл-клаймбинга). Эта важное событие в развитии данных систем полного привода произошло в 1903 году.
Потом был Немецкий неказистый на вид автомобиль модели Dernburg-Wagen построенный фирмой «Daimler-Motoren-Gesellschaft». За ним уже последовала целая плеяда различных машин прототипов и поиски надежной, неприхотливой и оптимальной конструкции.
В предвоенные годы перед Второй мировой войной, компания «Mercedes-Benz» в сотрудничестве с «BMW» вела разработки военных серией машин «G». Эти попытки вознаграждались созданием необычных и уникальных автомобилей. Но настоящую заслуженную славу получил совсем другой легендарный автомобиль военных лет, который пришел с другого континента и бок о бок прошедший военными путями с нашими дедами по непролазным разбомбленным дорогам Брянщины, Подмосковья, Беларуси, Польши и наконец самой Германии, это автомобиль- Jeep Willys.
Система управления полным приводом в машине была проста и эффективна. Одним нажатием рычажка на джипе включался привод сразу на все четыре колеса, а другим селектором (рычагом) можно было выбрать на машине повышенные передачи, нейтраль или низкие передачи.
Система полного привода развивалась на протяжении всех 1950-х и 1960-х годов. Тогда появились внешние блокировки передних ступиц давшие возможность отключения передней оси для улучшения топливной экономичности и скоростных показателей. В 1963 году семейный полноприводный автомобиль Jeep Wagoneer обзавелся автоматической коробкой передач. Десять лет спустя на обновленную модель авто была установлена система Quadra-Trac, т.е. первая в отрасли автоматическая система постоянного привода на четыре колеса.
Полный привод постепенно переходит на легковые автомобили. Примерно в тоже время, а именно, когда американские инженеры развивали «тяжелую артиллерию», японцы пытались привить данную полноприводную систему на свои легковые модели. Первый симбиоз внедорожного привода и легкового кузова был воплощён японцами в автомобиле Subaru Leone. Модель появилась в 1972 году. Ее отличительными особенностями была сама система с так называемым подключаемым полным приводом, неплохо помогавшая автовладельцам в плохих погодных или в дорожных условиях.
В 1980 году «АМС» выпускает модель автомобиля Eagle установившую эталон среди полноприводных пассажирских автомобилей тех лет. Модель была оборудована постоянным автоматическим приводом на все колеса. В то же самое время на свет появляется настоящая легенда, т.е. первенец Audi Quattro с постоянным приводом на все колеса, который впервые использовался не для улучшения внедорожных качеств, а для улучшения сцепления с дорогой, для управляемости и для производительности в автоспорте.
1983 год. На автомодели Jeep появляется новая система Select-Trac. С этих пор данные Джипы могли ездить в своем полноприводном варианте на большой скорости по обычным дорогам без разрушительных последствий для раздатки. В следующем году на новом Jeep Cherokee была представлена более совершенная система подключаемого полного привода- Command-Trac, которая позволила подключать передний мост прямо на ходу (при движении).
Начиная с середины 90-х годов почти каждый автопроизводитель в США начал создавать модели SUV (спортивные утилитарные автомобили). Делались они незатейливо, то есть, бралась рамная основа пикапа и сам механический привод 4WD. Технически внутренности в машине оставались архаичными (теми-же), но работали они уже в новом модном кузове.
Сенсационная популярность автомашин внедорожников заставила многих автопроизводителей пойти на поводу у маркетологов и у потребителей. Кузова машин стали делать несущими, а от рамной конструкции постепенно начали отказываться. На свет появился класс кроссоверов, который быстро развивался и завоевывал все новые и новые сегменты рынка. В их среде начинают быстро 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 система 4WD, но с меньшим количеством неудобств для повседневного использования. Впрочем, за эти удобства приходится платить меньшей надежностью привода.
Системы 4WD привода, как правило, были предназначены для использования на умеренном или тяжелом бездорожье. На автомобилях с данной системой присутствует набор низкого диапазона передач, а также ручная или автоматическая раздаточная коробка.
Автомобили с системой 4WD часто можно отличить от других по специальным атрибутам, то есть, более высокому дорожному просвету (на дорогих вариантах внедорожников речь может идти о регулируемой по высоте подвеске), хорошим углам проходимости, они же углы въезда спереди и съезда сзади, что дает возможность подниматься и спускаться с уклонов и переезжать через препятствия.
У некоторых систем 4WD, например, как на Gelandwagen, дополнительно блокируется еще и центральный дифференциал, что значительно увеличивает шансы преодоления машиной серьезного бездорожья.
Данными дифференциалами можно управлять через электронику, а также механически или при помощи гидравлики.
Эти 4WD полноприводные системы можно было обнаружить почти-что на всех внедорожниках прошлого. До сих пор многие автопроизводители пикапов еще используют эти 4WD системы, однако тенденция такова, что они становятся все более и более редкими. Даже некогда брутальные военные модели автомашин переходят сегодня на мэйнстримовый AWD! Поэтому прародительницу этих современных полноприводных систем можно считать вымирающим видом.
All-wheel drive представляет собой тип системы полного привода, при котором мощность и крутящий момент посылаются сразу на обе оси, перераспределяя крутящий момент от оси или колеса с меньшей тягой к колесу с большей тягой. Эти AWD системы разработаны для повышения сцепления на дороге/грунте и способствуют 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 автомашинах одна из осей подключается при необходимости. В таких случаях кроссовер или легковой автомобиль повышенной проходимости (типа E-Class All Terrain) движется (едет) на моноприводе.
Система полного привода DYNAMAX на новом автомобиле Kia Sportage все это тоже имеет и даже больше, например, у автомодели установлены датчики, которые считывают дорогу впереди автомобиля превентивно определяя участки со льдом, с ямами или с водой.
Могут ли системы полного привода 4WD и AWD сосуществовать в современных условиях?
Автомобили с полным приводом продолжают становиться все популярнее и популярнее; главный аргумент апологетов переднего или заднего приводов топливная экономичность, постепенно со временем уходит на второй план, она как-то меркнет на фоне тех открывающихся преимуществ в управляемости и безопасности.
Как будет выглядеть система AWD в будущем? Возможно это будут отдельные электродвигатели в каждом колесе, которые будут созданы по типу и подобию автомобиля когда-то созданного гениальным Фердинандом Порше еще в 1899 году? Возможно когда-нибудь это и случится, но не сейчас.
Системы AWD следующих поколений будут уже эволюционным, но не революционным. Научно-исследовательский проект инициированный «Jaguar Land Rover» рассматривает систему полного привода, которая позволит транспортным средствам самостоятельно и тщательно определять местоположение а также тяжесть дорожных препятствий, таких например, как выбоины и открытые крышки люков, чтобы предупредить водителей и заодно настроить их автомобиль для более безопасной и более плавной езды.
AWD системы завтрашнего дня будут опираться на современные технологии, которые помогут автомобилям улучшить их внедорожные возможности и немного приблизиться к тому, на что были способны их известные полноприводные предки с системой 4WD.
Система полного привода 4WD против AWD: в чем разница
В чем отличия двух похожих систем полного привода AWD и 4WD?
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, окунемся в историю появления, и нюансы работыкаждой 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.
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 с четырьмя (!) управляемыми колесами.
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.
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», японцы пытались привить полноприводную систему на легковые модели. Симбиоз внедорожного привода и легкового кузова был воплощён в Subaru 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 Audi Quattro 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 Jeep Cherokee 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 SUV (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 класс кроссоверов, 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.
Системы 4WD привода, как правило, предназначены для использования на умеренном или тяжелом бездорожье. 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 внедорожные шины, 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 дифференциал, 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.
All-wheel drive представляет собой тип полного привода, при котором мощность и крутящий момент 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 E-Class All Terrain) 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 Kia Sportage 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 электродвигатели в каждом колесе, созданные по типу и подобию автомобиля, созданного гениальным Фердинандом Порше еще в 1899 году? Возможно когда-нибудь, но не сейчас.
Системы AWD следующих поколений будут эволюционным, но не революционным. Научно-исследовательский проект, инициированный Jaguar Land Rover, рассматривает систему полного привода, которая позволит транспортным средствам самостоятельно тщательно определять местоположение и тяжесть дорожных препятствий, таких как выбоины и открытые крышки люков, чтобы предупредить водителей и настроить ваш автомобиль для более безопасной, более плавной езды.
AWD системы завтрашнего дня будет опираться на современные технологии, которые помогут автомобилям улучшить внедорожные возможности и немного приблизиться к тому, на что были способны их известные полноприводные предки 4WD.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
AWD — что это такое в машине, преимущества и недостатки. Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?
Какие вообще системы привода на авто существуют?
Классическая классификация подразумевает существование трех видов привода для машины. Это передний, задний и полный. Но внутри этих видов можно выделить еще несколько подвидов, знать о которых порой стоит при выборе автомобиля. Все понятно с передним и задним вариантом привода, но вот полный вызывает определенные вопросы, именно с ним возникает больше всего сложностей при подборе.
Итак, вот общепринятые обозначения разных типов привода:
Два последних вида полного привода можно также условно разделить на еще две группы. В первой будут машины с основным приводом на задние колеса и подключением передней оси. А во вторую группу будут входить изначально переднеприводные машины с подключаемым задним мостом.
Полный привод: устройство и работа
Наибольшее распространение получила полноприводная трансмиссия с вискомуфтой. В ее состав входят МКПП или АКПП, сцепление, раздаточная коробка, карданные и главные передачи, межколесные и межосевой дифференциалы.
Такой вариант полного привода используется на авто с передне- и заднеприводной компоновкой. В первом случае КПП устанавливается поперек оси машины, во втором — вдоль. Это влияет на особенности конструкции «раздатки» и карданов.
Сцепление на МКПП выполняет две функции:
предохраняет трансмиссию от перегрузок;
обеспечивает кратковременное разъединение двигателя и КПП во время переключения скоростей.
АКПП оборудуются гидротрансформатором, выполняющим аналогичную функцию.
Раздаточная коробка, включающая понижающий редуктор и межосевой дифференциал, распределяет крутящий момент между осями и увеличивает его при включении «пониженной передачи».
Для улучшения внедорожных характеристик трансмиссия оснащается блокировкой межосевого дифференциала. В простейшем случае он автоматически блокируется вискомуфтой. В более продвинутых моделях используется многодисковая фрикционная муфта и дифференциал Torsen с самоблокировкой.
На машинах, рассчитанных на езду по бездорожью, устанавливается автоматическая либо ручная блокировка дифференциалов между колесами.
Работает система следующим образом:
крутящий момент от мотора передается через сцепление на КПП;
мощность двигателя распределяется по осям через раздаточную коробку;
карданные передачи приводят в действие межколесные дифференциалы задней и передней осей.
Виды и типы полного привода
Различают несколько видов трансмиссий с 4WD, различающихся способом включения и схемой работы.
Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод
«Парт-тайм» — наиболее простая и кондовая система принудительно подключаемого полного привода, традиционная для внедорожников со времён военного Jeep Willys. Из-за своей утилитарности на современных машинах она встречается всё реже. Исключение — Suzuki Jimny, который даже в новом поколении 2019 года остаётся с тем же жёстким 4WD, что и все предыдущие «Джимники». Также part-time используют все УАЗы (включая «Патриот»), Toyota Land Cruiser 70 («Охотник»), Fortuner и FJ Cruiser; Jeep Wrangler и многие пикапы: Toyota Hilux, Tacoma и Tundra; Nissan Navara и NP300, Mazda BT-50. Чаще «парт-тайм» встречается на старых моделях: Suzuki Escudo/Grand Vitara (до 2005 г.), Nissan Safari/Patrol (до 2010 г.) и других.
Схему part-time называют жёсткой, поскольку при включении 4WD передняя и задняя оси машины связаны напрямую, без дифференциала. О конструкции дифференциала и его роли в автомобиле лучшее видео сняли в General Motors ещё в 1937 году. Оно настолько наглядно, что не требует перевода. Насладитесь довоенным отсутствием компьютерной графики:
Дифференциал позволяет колёсам ведущей оси вращаться с разной скоростью, что нужно при поворотах. Если автомобиль полноприводный и ведущих осей две, то между ними также необходим дифференциал. Как уже говорилось, в жёсткой схеме part-time межосевого дифференциала нет, что накладывает на такой полный привод ограничения: его нельзя использовать на асфальте. «Парт-тайм» создан для временного подключения: на грунте, в грязи, в песке, в снегу, на льду — везде, где колёса могут немного проскальзывать при повороте, компенсируя отсутствие дифференциала. При возвращении на чистый асфальт полный привод необходимо отключить. Кстати, не все владельцы тех же «Джимников» об этом знают, катаясь всю зиму с включенным 4WD. Последствия: повышенный износ резины и нагрузка на узлы трансмиссии, а также плохая управляемость — машина не хочет толком входить в повороты. Но и езда на заднем приводе зимой чревата заносами, ведь скользкий участок может возникнуть неожиданно. Поэтому схема part-time не слишком удобна в городских условиях и на высоких скоростях.
Подключаемая (part time)
В обычных условиях энергия мотора передается на одну ось (заднюю либо переднюю). При необходимости полный привод включается с помощью специального рычага или кнопки. Это самый простой и дешевый тип «four wheel drive», используемый для езды по бездорожью. В данной трансмиссии обычно отсутствует дифференциал, распределяющий момент между осями. Поэтому ее нельзя постоянно эксплуатировать на шоссе. В противном случае увеличивается расход топлива и ускоряется износ покрышек и трансмиссии.
На твердом покрытии нужно отключать полный привод. Его стоит задействовать только в грязи, песке, на льду либо в снегу. Его недостаток в том, что отсутствие дифференциала между осями ухудшает управляемость авто на льду и мокром асфальте.
Полный привод с муфтой
Жесткая блокировка дифференциала — это неплохо на бездорожье, но как заставить систему полного привода дозировать момент в динамике? Степень пробуксовки ведь всегда разная… Решение было найдено в середине 50-х годов.
Система Active Torque Split AWD для Mazda CX-7 с многодисковой муфтой вместо межосевого дифференциала
Обычный механический дифференциал дополнили вязкостной муфтой (вискомуфтой). Вискомуфта — это деталь, в которой ряды лопаток, связанных с входным и выходным валами, вращаются в специальной жидкости. Входной и выходной валы свободно вращаются относительно друг друга, но секрет муфты именно в наполнителе, который при повышении температуры увеличивает свою вязкость.
При обычном движении, легких поворотах или проскальзывании колес муфта не препятствует взаимному перемещению лопаток, но как только разница в скорости вращения передних и задних колес вырастает, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и нагреваться. При этом она становится вязкой и блокирует перемещения лопаток относительно друг друга. Чем больше разница, тем выше вязкость и степень блокировки.
Сегодня муфты используются как на схемах с постоянным полным приводом совместно с механическими дифференциалами, так и самостоятельно. Ведущим валом они соединены с раздаткой, а ведомым — с дополнительной осью. При необходимости, когда одна из осей буксовала, часть момента через муфту уходит на нее.
В поздних конструкциях муфт от жидкости отказались в пользу трущихся дисков, которые работают по такому же принципу, как фрикционное сцепление. При необходимости электроника «поджимает» их и начинает передачу момента. Управлять дозировкой момента автомобиль может самостоятельно, без участия водителя.
При всем удобстве муфты имеют ряд недостатков, основной из которых — слабая выносливость на серьезном бездорожье. Трущиеся диски от нагрузки перегреваются, и муфта уходит в аварийный режим. Поэтому эта система применяется в основном на компромиссных кроссоверах и легковых автомобилях, где полный привод нужен не для преодоления буераков, а для лучшей управляемости.
>
Full-time 4WD: постоянный полный привод
В схеме full-time нет возможности отключить 4WD: ведущие колёса всегда связаны с двигателем, а для нормальной езды по асфальту между осями установлен третий — центральный — дифференциал. Такой тип привода называют «фултайм», постоянным полным. Им оснащены многие автомобили: Toyota Land Cruiser 80/100/200, Land Cruiser Prado; Volkswagen Touareg; Land Rover Discovery, Defender; и конечно, старушка Нива — с 1977 года! Список автомобилей с full-time 4WD очень велик и включает даже легковые автомобили и паркетники: Audi с классической трансмиссией Quattro, Toyota RAV4 первых двух поколений, Mark II и Crown в four-комплектациях; Suzuki Escudo/Grand Vitara 3 поколения, модели Subaru с трансмиссией VTD и другие. Правда, среди новых машин честный «фултайм» встречается всё реже.
Идеальна ли схема full-time? Разумеется, нет. Межосевой дифференциал классической конструкции («свободный» или «открытый») имеет существенный врождённый недостаток: он направляет тягу по пути наименьшего сопротивления. На практике это выглядит так: автомобиль с гордым шильдиком FULL-TIME 4WD попадает всего одним колесом в глубокий песок или грязь и не может тронуться — колесо в грязи беспомощно буксует, а все остальные стоят. 1WD! Всё потому, что дифференциалы (сперва межосевой, затем межколёсный) направляют крутящий момент на колесо, которое проще всего провернуть — то есть туда, где самое худшее сцепление с дорогой. Чтобы таких неловких ситуаций не возникало, требуется блокировка дифференциала — принудительное ограничение его стремления к свободному вращению.
Кнопка принудительной блокировки межосевого дифференциала
Способы блокировки центрального (межосевого) дифференциала у разных машин отличаются. У серьёзных внедорожников есть возможность принудительной 100-процентной жёсткой блокировки — в таком режиме полный привод фактически превращается в part-time, со всеми присущими этой схеме ограничениями (нельзя использовать на асфальте). У легковых машин и паркетников жёсткой блокировки обычно нет — вместо неё дифференциал автоматически блокируется вязкостной, гидро- или электромеханической муфтой. Такие решения не обеспечивают полной блокировки, поэтому даже старый «Равчик» на бездорожье неровня «Прадо», хотя формально у обоих честный «фултайм».
Кстати, распределение крутящего момента между передней и задней осями у full-time 4WD далеко не всегда 50/50. Для лучшей управляемости в современных машинах с постоянным полным приводом применяют самоблокирующиеся дифференциалы Torsen, которые могут смещать до 80% тяги на одну (обычно заднюю) ось, или добиваются того же эффекта с помощью электронной блокировки. Так автомобиль становится более предсказуемым в поворотах, ничуть не теряя в «честности» полного привода.
Плюсы и минусы part-time 4WD
✅ Простота и надёжность.
✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.
⛔ Ограничения использования на твёрдых покрытиях.
⛔ Ухудшение управляемости в режиме 4WD.
Плюсы и минусы full-time 4WD
✅ Простота и надёжность.
✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.
⛔ Необходимость блокировки межосевого дифференциала.
⛔ Повышенный расход топлива.
Постоянный полный привод (Full-time 4WD)
В машинах с таким типом трансмиссии усилие всегда передается на четыре колеса. Они разделяются с помощью межосевого дифференциала, который улучшает управляемость, уменьшает износ шин и снижает нагрузку на агрегаты. Для улучшения проходимости машины «Full-time 4WD» оснащаются блокировкой дифференциалов (межколесного и межосевого). Эта функция реализуется в двух вариантах: автоматическом либо ручном.
Такой тип машин наименее подвержен заносу и отличается наилучшей проходимостью. При наличии блокировки дифференциала ее нужно включать лишь перед преодолением грязи, снега, песка или затяжного скользкого подъема. В остальных случаях это лишь ухудшает ходовые характеристики и уменьшает срок службы покрышек и агрегатов.
Многорежимный полный привод (Selectable 4WD)
Самый лучший тип трансмиссии, сочетающий в себе преимущества всех вышеперечисленных. Единственный его недостаток — высокая цена. Автомобиль с многорежимным полным приводом может ездить с одной и двумя ведущими осями. Водитель сам выбирает состояние дифференциалов. На асфальте достаточно передней оси, на скользкой дороге следует включить постоянный привод на 4 колеса, а на бездорожье — заблокировать дифференциал (на наиболее тяжелых участках все три — межосевой и межколесные).
Исключения из правила
Справедливости ради следует отметить, что схема part time не является панацеей от бездорожья или обязательной отличительной чертой профессионального внедорожника. Достаточно вспомнить Mercedes-Benz G-Class, Land Rover Defender и вообще продукцию марки из Солихалла, Toyota Land Cruiser Prado и Land Cruiser 200, Mitsubishi Pajero и других серьезных «проходимцев», оснащенных системой постоянного полного привода, в которой тягу на все четыре колеса распределяет межосевой дифференциал.
Автоматически подключаемый полный привод (AWD)
Вот мы и добрались до условно «нечестных» схем автоматически подключаемого полного привода, которые с каждым годом становятся популярнее. Принцип их работы схож: в нормальном режиме автомобиль остаётся условно моноприводным, а вторая ведущая ось активно включается в работу лишь при пробуксовке первой. Конечно, безо всяких дифференциалов — чаще всего тяга передаётся через вязкостную или фрикционную муфту.
Автомобилей с различными вариациями AWD сегодня большинство: фактически, это почти все полноприводные легковушки и кроссоверы. Европейские производители массово применяют в своих системах 4WD муфту Haldex, которая насчитывает уже 5 поколений. Азиатские автоконцерны чаще конструируют что-то своё: ATC/DTC у «Тойоты» или Active AWD у «Субару» (да-да, отнюдь не все Subaru оснащены честным полным приводом).
Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.
Электронные эмуляции блокировок дифференциалов неплохо справляются с диагональными вывешиваниями, когда приходится съезжать с асфальта. Но на серьёзном бездорожье с AWD делать нечего: буксование в грязи или глубоком снегу приведёт к быстрой поломке муфты и очень дорогому ремонту. Фактически, системы AWD — это «асфальтовый» полный привод, предназначенный для комфортной эксплуатации в городе и на трассе.
Автоматическая (Automatic 4WD)
Как и описанная выше система Part time, данный вид трансмиссии включается лишь при необходимости. Однако вместо водителя это делает автоматика. Подключение реализуется с помощью вискомуфты или многодискового сцепления под управлением электроники. Второй мост включается в работу при пробуксовке колес основного ведущего моста. Система обеспечивает хорошие ходовые качества на песке, грязи или нечищенной зимней дороге. Однако она плохо приспособлена для езды по бездорожью: второй мост подключается слишком поздно, когда первый уже забуксовал.
Подключаемый привод на основе вискомуфты нельзя долго использовать на бездорожье — узел может выйти из строя из-за перегрева.
Некоторые модели оборудуются кнопкой предварительной блокировки муфты, позволяющей легко преодолеть сложный участок.
Подробнее о том, что же такое AWD
Итак, рассмотрим технологию AWD, а именно что это такое на практике в современной машине, и ознакомимся с термином «привод на все колеса».
Сам по себе принцип идеи этой технологии остроумен:
Читайте также: Типтроник – одна из функций автоматической трансмиссии
Этим, коротко говоря, работа технологии AWD принципиально и отличается от 4WD и иных систем привода на авто. Недаром аббревиатура AWD многими сознательно трактуется в первом слове «All» как «Automatic», то есть «автоматика». Вот почему систему сегодня устанавливают едва ли не на трети мощных современных кроссоверов, а также на многих пикапах. Перечень таких усовершенствованных машин огромен: от Acura и Honda до Nissan, Audi и Toyota
Есть ли явные преимущества у технологий AWD
Чтобы проиллюстрировать ключевое явное преимущество технологии AWD перед иными подобного рода форматами привода на авто, представим себе поездку по обычной отечественной дороге, не идеальной, но и не разбитой вдребезги. Ясно, что для такой дороги использовать передний привод нет никакой нужды, поскольку это приведёт лишь к повышенному расходу горючего. Можно вполне обойтись приводом на два передних колеса: это даст не только экономию, но и неплохую управляемость машиной.
А вот совершенно иная картина. Так, вы попали на грунтовую ужасную дорогу, тем более после дождя, и она превратилась в сплошное месиво. Если использовать два ведущих колеса, далеко не уедешь, так как есть большая вероятность капитально «бросить якорь» в какой-либо вовремя не замеченной яме, полной жижи. Поэтому система AWD с помощью бортового компьютера в автоматическом режиме подключает к работе оба задних колеса. На них перебрасывается часть мощности мотора. Иначе говоря, автомашина становится полноприводной.
Что касается разницы с форматом 4WD, то с её помощью мощность между колёсами и осями она распределяется поровну. В нашем случае основную нагрузку практически получает передняя ось, забирающая более 60 % и вплоть до 90 % мощности, а также крутящего момента. Лишь отдельные марки автомобилей (например, Audi) распределяют их поровну, в соотношении 50 на 50. Если покупать машину, последний момент надо непременно учитывать.
Читайте также: Диагностика системы зажигания: раннее или позднее
Какие есть недостатки у системы привода AWD
Важным отличием рассматриваемой системы привода от системы 4WD является также отсутствие пониженных передач, нет практической возможности и блокировать дифференциалы. Это не очень удобно при езде по бездорожью, вызывая справедливые нарекания многих профессионалов автодела, так как с помощью пониженной передачи можно было бы заметно повысить мощность, а блокирование дифференциалов исключило бы проскальзывание колес.
Поэтому ещё один немаловажный совет: если вы приобрели автомобиль, оснащённый системой AWD, постоянно помните, что в поездке главную роль вполне может сыграть не ваше водительское мастерство, а качество программы установленного на борту авто компьютера.
Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD
✅ Работа в автоматическом режиме без вмешательства водителя.
✅ Автоматическое отключение 4WD для экономии топлива.
⛔ Отказы и перегрев муфт при активном буксовании.
⛔ Невозможность использования на серьёзном бездорожье.
Отличие 4WD от AWD
Говоря обобщённо, AWD предусматривает автоматически подключаемый полный привод, а в 4WD он либо постоянный, либо подключается и отключается вручную. Кстати, в автотематике ещё не вполне устоявшаяся терминология подчас нарушается, что ещё больше запутывает потребителя. Скажем, Ford Tempo и Subaru Justy в своё время «раскручивались» на рынке как авто, оснащённые AWD, хотя по сути регулировка функционирования ведущих мостов производилась в ручном режиме. А ведь есть в мировой практике ещё и такое понятие, как on «demand four wheel drive», т. е. подключаемый в случае надобности 4-колесный привод. Из него неясно, кто данной системой управляет – человек или робототехника. Так или иначе, виноваты в таком «винегрете» преимущественно безответственные СМИ, допускающие ляпсусы при публикации автообозрений, прайс-листов и пресс-релизов, а также интернет-копирайтеры, вольно-невольно искажающие информацию в погоне за уникальностью.
Part-Time 4WD появился первым и является самым простым и надёжным типом полного привода
Прежде автомобили были в подавляющем большинстве моноприводными, с задней (реже – передней) ведущей парой. Затем были созданы образцы с раздаточной коробкой («раздаткой»). Через неё тяга распределялась между осями в установленной конструкторами пропорции. Так появились первые вездеходы. Позже был изобретён ряд версий полноприводного варианта трансмиссии:
Какой полный привод лучше: постоянный (full-time) или жестко подключаемый (part-time)?
Каждый из этих видов полного привода имеет свои преимущества и недостатки. Выделим очевидные плюсы подключаемого полного привода по сравнению с постоянным:
Существенный недостаток всего один — не рекомендуется ездить на полном приводе по асфальту.
Теперь выделим плюсы и минусы постоянного полного привода по сравнению с подключаемым. Итак, достоинства:
Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции и теоретически больший расход топлива при прочих равных условиях.