Что такое постоянный полный привод
Постоянный полный привод
Полный привод (4×4, 4WD, AWD) — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на все колеса.
До восьмидесятых годов, полный привод ассоциировался исключительно с внедорожной техникой, а полноприводные автомобили имели увеличенные дорожный просвет и другие аттрибуты повышенной проходимости.
Однако, после появления системы Audi и ряда аналогичных систем у других компаний, привод на все колёса стал рассматриваться и как средство повышения ходовых качеств обычных автомобилей без задачи повышения проходимости. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное использование мощности двигателя при любом режиме движения, улучшается управляемость, особенно на скользких покрытиях.
Именно с этими целями полный привод используется на спортивных автомобилях, например, Lamborghini Murciélago и некоторых моделях Mercedes Benz), XWD (Saab), xDrive (ГАЗ-3105.
Можно выделить три основных схемы полного привода: подключаемый полный привод (part-time), постоянный полный привод (full-time) и постоянный по требованию полный привод (on-demand full-time).
Подключаемый полный привод
Самая простая и в то же время самая надежная схема полного привода: при нормальной эксплуатации момент передаётся только на одну ось, а при необходимости подключается вторая ось — с помощью раздаточной коробки. При подключении оси жестко связываются между собой и вращаются с одинаковой скоростью, что создаёт некоторые ограничения: полный привод можно использовать только на покрытиях, допускающих проскальзывание колес (грязь, песок, снег, лед и т. п.).
При жесткой связи ведущих мостов в трансмиссии может возникнуть циркуляция мощности. При движении по хорошей горизонтальной дороге циркулирующая мощность (ЦМ) может быть значительной. ЦМ не используется для преодоления сил сопротивления движению автомобиля, дополнительно нагружает механизмы трансмиссии и шины, вызывая их повышенное изнашивание. Кроме того, из-за увеличения суммарной мощности, передаваемой через механизмы трансмиссии, возрастают потери мощности в трансмиссии на буксовании колес, увеличивая расход топлива и изнашивание деталей двигателя. Поэтому ЦМ является вредной, и ее часто называют паразитной мощностью. Чтобы уменьшить дополнительное изнашивание механизмов трансмиссии, шин и расход топлива, вызванных ЦМ и перераспределением крутящего момента, при раздаточной коробке с блокированным приводом необходимо включать передний ведущий мост только для повышения проходимости и устойчивости автомобиля. При движении по хорошим дорогам необходимо принудительное отключение переднего ведущего моста для устранения циркуляции мощности или перераспределения крутящего момента.
Постоянный полный привод
Постоянный полный привод подразумевает постоянное подключение всех колёс к двигателю, для чего он подключается к осям через дифференциал. Некоторые модели автомобилей имеют принудительную блокировку межосевого дифференциала, что позволяет им становиться аналогичными автомобилям с подключаемым полным приводом (в общем случае это повышает проходимость автомобиля). Некоторые современные автомобили имеют электронное управление межосевым дифференциалом, позволяющее динамически менять соотношение передаваемого момента между осями. В основном это используется для уверенного движения по дорогам, например в системах динамической стабилизации.
Некоторые внедорожники имеют раздаточную коробку, поддерживающую как режим постоянного полного привода, так и режим подключаемого полного привода, то есть имеют дифференциал, блокировку дифференциала и возможность полного отключения одной оси. Такая схема считается наиболее предпочтительной для многоцелевого внедорожника.
Постоянный по-требованию полный привод
Эту схему можно считать разновидностью постоянного полного привода. В ней одна ось подключена жестко, а вторая (передняя или задняя, чаще — задняя) подключается при проскальзывании первой через разнообразные муфты (вискомуфта (Гольф-3), Халдекс (Гольф-4), многодисковое сцепление (АКПП)…). Управление муфтой осуществляется электроникой или механико-гидравлическим образом, за исключением вискомуфты. Недостатком такой схемы можно считать непредсказуемость поведения автомобиля в переходных состояниях — оно может за доли секунды меняться от выраженно переднеприводного до выраженно заднеприводного.
Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?
Чтобы передвигаться по бездорожью и уверенно чувствовать себя в поворотах, нужно «грести» всеми четырьмя колёсами – это общеизвестно. Но как передать крутящий момент на них? Стоит ли это делать постоянно или только когда нужно и где кроются подводные камни?
Главное и неизменное «действующее лицо» всех систем полного привода — это раздаточная коробка: специальный агрегат, который получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его на переднюю и заднюю оси. А вот методик распределения, равно как и схем компоновки, есть несколько.
Системы полного привода принято делить на три типа:
Постоянный полный привод (Full-time)
Плюсы:
Система постоянного полного привода 4Matic (Mercedes-Benz)
Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.
Если жестко соединить оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие-то — пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллисы» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.
Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал — механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другого увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.
Все это здорово, пока мы едем по асфальту, а что делать, если задней осью мы застряли в луже? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подаст на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность — все равно не сдвинешься.
Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой — когда она включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.
За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а значит, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.
Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.
Главные отличия постоянного и подключаемого полного привода
Многие автомобилисты мечтают об автомобиле с полным приводом, так как российские дорожные условия вдали от крупных городов не очень подходят для моноприводных машин. Но вот какой тип полного привода выбрать – подключаемый, он же Part Time, или постоянный, Full Time. Разберемся, какой полный же привод лучше?
Постоянный полный привод
Среди любителей внедорожной езды именно Full Time считается самым «правильным» типом полного привода, на некоторых машинах его обозначают как 4WD. Такие автомобили имеют постоянный, то есть не отключаемый привод на все четыре колеса, что положительно сказывается на их проходимости и устойчивости во время движения по качественному покрытию.
Как правило, такой привод используется не только на больших внедорожниках, но и на городских кроссоверах. Современные автомобили имеют электронное управление межосевым дифференциалом и могут автоматически перераспределять момент между задней и передней осью машины.
Но у этого привода есть и недостатки. Во-первых, высокая загруженность агрегатов автомобиля, ведь трансмиссии приходится постоянно крутить все колёса. Во-вторых, постоянный полный привод увеличивает расход топлива. В-третьих, внедорожники с Full Time имеют меньшую максимальную скорость, что не очень удобно при движении по трассе. Этот тип привода установлен в таких машинах, как Toyota Land Cruiser 100/105 и Prado, Land Rover Discovery/Defender или в Lada 4×4.
Подключаемый полный привод
Тип привода Part Time – это, по сути, заднеприводный автомобиль, но у него можно вручную задействовать и переднюю ось. К таким внедорожникам относятся, например, УАЗы, Jeep Wrangler, Nissan Patrol или Suzuki Jimni. Данный тип трансмиссии очень удобен для повседневной езды, он менее шумный, и машина с отключённой передней осью потребляет меньше топлива.
Это развлечение с переключением привода будет вас сопровождать на протяжении всей дороги. Ведь в машинах с Part Time нельзя постоянно ездить на включённом полном приводе, так как у его существуют жёсткие скоростные ограничения. В остальном такие машины идеально подходят для туристических или экспедиционных задач.
FAQ. Постоянный полный привод.
Давайте, во-первых, разберемся, что такое постоянный полный привод. По логике этого словосочетания мы предполагаем, что двигатель крутит одновременно все колеса. Однако на самом деле это не совсем так. Особенно при движении по скользким поверхностям и особенно при ускорениях.
Завод, производя автомобиль с full-time 4wd, обычно подразумевает, что привод осуществляется на четыре колеса постоянно через межосевой и межколесные дифференциалы. Которые, в свою очередь, позволяют каждому из четырех колес вашей машины вращаться с разными относительно друг друга скоростями. Это дает возможность без помех маневрировать на твердых поверхностях, где имеется надежное сцепление шин с дорогой. Иначе какие-то из колес обязательно будут проскальзывать – колеса с внешней стороны поворота всегда проходят больший путь, чем колеса с внутренней стороны поворота. Аналогично передние колеса при повороте всегда проходят больший путь, чем задние. Так что без дифференциалов вроде бы никак не обойтись. Однако на скользких поверхностях, в том числе на льду или мокром снегу, дифференциалы, особенно межосевой (он разделяет момент между передними и задними колесами), превращаются во врагов водителя.
ВКЛЮЧАЙ БЛОКИРОВКУ
Возьмем самый распространенный внедорожник на территории России – «Ниву». Она стандартно оснащена постоянным полным приводом на все колеса. Что произойдет, если попробовать резко тронуться на льду? Машина присядет, нагружая заднюю ось, и начнет активно буксовать передними колесами. Совсем другое дело, если заблокировать межосевой дифференциал. Распределение тяги становится более эффективным, автомобиль разгоняется быстрее. Хотя приобретает черты внедорожника с подключаемым полным приводом.
Теперь давайте попробуем поездить по скользкой извилистой дороге. О том, как поведет себя заднеприводный автомобиль в повороте, написаны тонны методической литературы. То же самое – про передний привод. А что с полным? Есть ли разница в управлении машиной с full-time и part-time? Автомобиль без межосевого дифференциала ведет себя очень просто: если скорость в повороте превышена, он стремится ехать прямо, то есть обладает так называемой недостаточной поворачиваемостью. При этом под сброс газа автомобиль стремится занырнуть в поворот. Если в этот момент вывернуть руль в сторону желаемого направления движения, начнется боковое скольжение, которое управляется тягой. Если умеешь, конечно, и если хватит сцепных свойств шин. Совсем другое дело на постоянном полном приводе. То есть при работающем межосевом дифференциале. Сцепление колес с поверхностью все время изменяется, и предугадать, какая из осей начнет проскальзывать раньше, невозможно. То есть машина может повести себя как переднеприводная или как заднеприводная в любой момент. Поэтому на скользкой дороге, чтобы иметь возможность прогнозируемо управлять машиной, лучше межосевой дифференциал заблокировать.
ОПАСНАЯ СВЯЗЬ
А как же поступать на наших дорогах, если под колесами то асфальт, то лед? Ведь на твердых поверхностях нельзя ездить на машинах с жесткой связью между осями? Очень просто: ездить на part-time по зимнему асфальту вполне можно. Ничего не случится ни с трансмиссией, ни с шинами. Зимой асфальт достаточно скользкий для этого. Более того, мне известно несколько случаев, когда люди просто не умели пользоваться раздаточной коробкой, не знали тонкостей полного привода и ездили круглый год в режиме полного привода с жесткой связью между осями. Как это ни удивительно, с машиной ничего не происходило: сколько-нибудь заметно большего, чем обычный износ шин или трансмиссии, не наблюдалось. Так что покупайте машину, которая нравится, и не заморачивайтесь. Только если у вас будет full-time 4wd, не забывайте блокировать межосевой дифференциал, когда скользко.
Но в наше время автомобилей вроде «Нивы» или Chevy Niva – с постоянным полным приводом и без вспомогательных средств контроля за тягой – уже практически не производят. Многие современные внедорожники оснащены системами, частично блокирующими межосевой дифференциал. Но еще больше машин с противобуксовочными системами, не дающими проскальзывать колесам и тем самым имитирующими блокировку межосевого дифференциала. Наиболее продвинутые автомобили имеют и то и другое. Конечно же, при таком раскладе машина, оснащенная постоянным полным приводом, будет иметь преимущество на скользкой дороге по сравнению с теми внедорожниками, где полный привод подключается жестко, без межосевого дифференциала.
Постоянный и подключаемый полный привод: в чем разница
Что будет с ценами на автомобили перед Новым годом: ждать или покупать?
Автоматически подключаемый полный привод
Самые надежные автопроизводители 2021
Популярное
Постоянный полный привод
Продажи автомобилей рухнули: что ждет российский авторынок
Подключаемый полный привод типа парт-тайм
Вам также понравится:
Чтобы стать автором нашего блога, нужно классно писать, а также разбираться в автомобилях на экспертном уровне. И то, и другое можно нам продемонстрировать, выполнив тестовое задание.
Задание: Написать предварительный обзор авто, которое выйдет на российский рынок в ближайшие несколько месяцев. Модель можно выбрать из календаря автоновинок. Свой выбор нужно согласовать с нами. Для этого напишите в форму ниже и сообщите, о какой машине хотите написать (лучше предложить сразу несколько), а мы примем решение и вышлем вам ТЗ на обзор.
Важно: если у вас есть возможность самостоятельно брать авто на тест-драйв — обязательно напишите об этом!
Если ваш обзор нам понравится, мы опубликуем его в блоге, заплатим вам гонорар (2000 р.) и начнём постоянное сотрудничество. Если текст понравится, но по каким-то причинам мы не будем его опубликовать, мы также начнём с вами сотрудничество, но без гонорара за тестовое задание. В случае, если обзор в принципе не будет принят редакцией, тестовое также не будет оплачено.
Условия — удаленно, сдельно, гонорары и занятость обсуждаются с успешным кандидатом после тестового.