Отличия полного привода от переднего и заднего
Полный привод имеет ряд отличий от переднего и заднего. Принципиальные различия коснулись принципа функционирования, езды по скользкой поверхности, проходимости.
Функциональные отличия. В автомобиле с передним приводом тяга мотора передается только на передние колеса. В машине с задним приводом тяга мотора передается задним колесам. В полноприводном автомобиле тяга двигателя передается на обе пары колес.
Отличия при эксплуатации на скользкой поверхности. Переднеприводный автомобиль сложно пустить в занос на скользкой поверхности, но еще сложнее вывести из него. Для заднеприводного автотранспортного средства заносы при езде по скользкой поверхности являются нормой – чтобы вывести машину из такого состояния достаточно будет отпустить педаль газа. Полноприводный автомобиль на скользком покрытии самый непредсказуемый – он может повести себя как машина с задним или передним приводом.
Отличия при эксплуатации на заснеженной поверхности. При поезде заснеженным или покрытым грязью дорожным покрытием, наихудшей проходимостью будет обладать авто с задним приводом – у передних колес возникнет повышенное буксование, что затрудняет движение автомобиля. У переднеприводной машины ведущая пара колес прижата к поверхности дорожного покрытия весом двигателя – этот фактор снижает пробуксовки. А также передние ведущие колеса позволяют водителю задать направление тяги. Лидером преодоления заснеженных трасс является машина с полным приводом. Такой автомобиль преодолевает путь практически без пробуксовок.
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.
Что такое постоянный и подключаемый полный привод
Жесткий подключаемый полный привод (Part time) 4WD.
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.
Задний привод
Специфика размещения данного типа привода подразумевает и использование карданного вала. Вал усиливает энергию, поступающую от двигательного аппарата.
Заднеприводные автомобили часто используются не только в повседневной жизни, но и в гонках. Несмотря на то, что кардан увеличивает вес автомобиля, движение задней пары колес равномерно распределяет эту тяжесть.
В автомобилестроении с использованием заднего привода используется четыре вида компоновки двигательного агрегата:
- Во-первых, это переднемоторная заднеприводная компоновка, которая также называется «классической». Сам двигатель в таких автомобилях располагается в передней части (под капотом), однако следует максимально точно рассчитать его центр масс, чтобы передача энергии на задние колеса была наиболее эффективной. Переднемоторное расположение считается на сегодняшний день самым частоупотребляемым вариантом для оснащения заднеприводных автомобилей.
- Во-вторых, применяется и передняя среднемоторная заднеприводная компоновка. Обычно ее тоже включают в «классический» вариант расположения двигателя. Однако в этом случае силовой агрегат располагается в районе передней колесной пары. Сегодня этот принцип расположения двигателей на заднеприводных автомобилях встречается только в гоночных моделях для уменьшения нагрузки на переднюю ось.
- В-третьих, задняя среднемоторная заднеприводная компоновка. Мотор размещается непосредственно у задней оси, что дает возможность использовать вес автомобиля для увеличения его динамических характеристик.
- В-четвертых, заднемоторная заднеприводная компоновка — вариант, когда сам силовой агрегат, а также трансмиссия и ведущий мост находятся в задней нижней части транспортного средства. Сегодня такой тип расположения двигателей можно встретить только у некоторых производителей, в частности, у Volkswagen.
Трансмиссия полноприводного автомобиля
Итак, конструкция трансмиссии полноприводного автомобиля позволяет реализовать эффективную передачу крутящего момента на все колеса, то есть как на переднюю, так и на заднюю ось. На практике такие схемы позволяют отдать максимум мощности от ДВС на колеса, повысить проходимость и устойчивость на дороге, улучшить управляемость, добиться улучшения в плане активной безопасности автомобиля.
Полноприводная трансмиссия обычно обозначается как 4х4, 4WD или же AWD. Основные преимущества полного привода хорошо заметны в разных условиях, начиная с езды по бездорожью и заканчивая движением на высокой скорости по автобану.
Полноприводный автомобиль, то есть оснащенный полноприводной трансмиссией, лишен многих недостатков моноприводных авто (когда ведущими являются только передние или задние колеса, то есть с приводом на переднюю или заднюю ось).
В конструкции различных типов трансмиссий с приводом только на передние или задние колеса на многих транспортных средствах активно используются свободные дифференциалы. Указанные элементы в случае проскальзывания и пробуксовки фактически оставляют ведущим только одно колесо, которое имеет худшее сцепление с покрытием. В этом состоит особенность работы дифференциала.
Более того, в случае, когда оба колеса имеют приемлемое сцепление с дорожным покрытием, активная подача мощности заставляет их буксовать, ухудшается управляемость, машина может застрять.
Обычно минусы моноприводных авто сразу проявляются на снегу или льду, в грязи на бездорожье и т.д. Чтобы улучшить ситуацию, автопроизводители часто используют для частичного решения проблемы самоблокирующиеся межколесные дифференциалы. При этом полностью избавиться от недостатков все равно не удается.
Единственным выходом остается реализация привода на все колеса автомобиля. Для этого трансмиссию нужно дорабатывать и дополнять общую конструкцию, что приводит к заметному удорожанию и усложнению последней (использования большого количества дополнительных деталей, общая схема устройства).
Однако только полный привод способен обеспечить лучшую проходимость и сцепление с дорожным покрытием при разгоне и в движении, сохраняется и повышается курсовая устойчивость, автомобиль более предсказуемо ведет себя на льду и т.д.
Что касается устройства полноприводной трансмиссии, общая схема предполагает наличие:
- МКПП или АКПП (механическая или автоматическая коробка)
- раздатка (раздаточная коробка) или использование многодисковой муфты;
- межосевой дифференциал;
- карданная передача, задний дифференциал, передний дифференциал;
Что такое полный привод, отличия от заднего и переднего
Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки, поэтому они пока существуют в относительном равновесии. С теоретической точки зрения передне- или заднеприводный автомобиль получается из полноприводного простым исключением деталей трансмиссии, которые передают тяговое усилие к тем или иным колёсам. На самом деле в технике так легко не получается.
Обязательным узлом полноприводного автомобиля является раздаточная коробка или раздатка, которая распределяет крутящий момент по осям.
В моноприводных машинах она не нужна, но просто исключить её не получится, раздатка интегрирована в общую схему силового агрегата, поэтому перекомпоновке подлежит весь автомобиль.
Как и в обратном случае, если в линейку исходно, например, переднеприводных автомобилей одной модели добавляется полноприводная модификация, то это повлечёт за собой большие осложнения.
Очень много производителей даже не пытаются добавлять версию 4×4 в комплектациях своих хэтчбеков и седанов, ограничиваясь увеличением клиренса и пластиковым обвесом для кросс-модификаций.
Это касается и общей компоновки. Исторически уже сложилось, что в переднеприводных машинах силовой агрегат располагается поперёк моторного отсека, коробка передач снабжена двумя валами с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС), идущими к передним колёсам, одновременно ведущим и управляемым.
Для заднего привода наоборот, мотор с коробкой расположены вдоль оси автомобиля, далее идёт карданный вал к заднему мосту. Полный привод может быть реализован с разным уровнем сложности в обоих этих случаях.
Что такое полный привод, для чего он нужен?
Полный привод или другим словами 4WD (4х4), конструкционный вид трансмиссии, которой оснащается автомобиль. Эта система позволяет одинаково распределять крутящий момент на колеса. До 80-х годов прошлого века, автомобили оснащённые приводом 4на4 ассоциировались с вездеходами или машинами высокой проходимости.
Однако сейчас, многое изменилось, полным приводом оснащаются не только вездеходы, внедорожники и кроссоверы, но и седаны, и универсалы. Полноприводными могут быть не только машины ведущих зарубежных производителей. Авто отечественного производства также могут быть оснащены приводом 4х4. Давайте разберёмся, что же скрывается за загадочной аббревиатурой 4WD.
Конструкция трансмиссии авто с приводом 4WD (Four-wheel drive) выполнена таким образом, что возможна передача крутящего момента на все колеса сразу. Крутящим моментом можно назвать некий сборщик сил лошадок, что собраны под капотом — т.е. в двигателе авто. Чем больше крутящего момента, тем соответственно быстрее работает и набирает ход автомобиль. Крутящий момент полностью зависит от объёма движка.
Авто с передним приводом — это то, где ведущий колеса находятся спереди (передний мост). В таком авто тяга двигателя передаётся на передние колеса. В машине с задним приводом ведущими являются задние колеса (задний мост).
Определение понятия
До недавнего прошлого полноприводная трансмиссия использовалась исключительно на полноценных внедорожниках, которые, к тому же, оснащались блокировкой дифференциала и понижающей передачей. Однако в конце восьмидесятых годов компания Audi представила свою полноприводную трансмиссию, которая получила название Кватро. Такая конструкция позволяет благодаря наличию дифференциалов синхронизировать передачу мощности между передней и задней осью, что существенно улучшает проходимость автомобиля и положительно сказывается на его скоростных характеристиках.
Если изначально такие автомобили имели соответствующий межосевой дифференциальный механизм, который отвечал за распределение крутящего момента, то в последующем появились электронные системы, полностью управляющие работой трансмиссии, обеспечивая оптимальное перераспределение мощности. При этом такой автомобиль в определённых условиях мог становиться полноценным задним или передним приводом, имелась возможность переноса мощности на левую или правую сторону.
Общий принцип: как работает полный привод
Полноприводные машины в городской среде ничем не отличаются от авто, имеющих только задние или передние ведущие колеса. Это обусловлено особенностями работы трансмиссии. Например, постоянный полный привод у Рено Дастер распространяется на переднюю ось. Назад крутящий момент передается с помощью подключаемой муфты.
Также может быть обратная схема полного привода. Различие состоит в постоянном приведении в действие задних колес. Передняя ось остается подключаемой. К отдельной категории относятся автомобили, имеющие постоянный полный привод.
В полном приводе ведущими являются сразу 4 колеса
Преимущества автомобилей Lada 4×4 и Chevrolet Niva
Почему эти автомобили с неприметным дизайном в течение многих лет не утратили свою популярность? Секрет в относительно невысокой стоимости, которая сочетается с хорошей проходимостью, надежностью и простотой конструкции. Многие по достоинству оценили это транспортное средство во время поездок на охоту, рыбалку, путешествия по бездорожью.
Безусловно, Lada4×4 и Chevrolet Niva имеют множество недостатков. Они проигрывают по многим параметрам современным внедорожникам, которые отличаются повышенным комфортом и наличием множества дополнительных опций, но для тех, кто ищет недорогой, простой в ремонте автомобиль с высокой проходимостью, Нива является довольно удачным вариантом.
Lada 4×4
Chevrolet Niva
Расположение рычагов на Lada 4×4
Агрегаты трансмиссии
Расположение дифференциалов
С вами был
Палец вверх, подписка — неоценимая поддержка нашего труда.
Режимы 4WD
Типы приводов
Подключаемый полный привод или полный привод Part-Time
Part-time 4WD, (англ. «Part time» — неполный рабочий день) — полный привод временного использования. При движении по дорогам с твёрдым покрытием вся тяга передаётся только на один мост, как правило задний. Второй мост подключается водителем с помощью рычага или кнопки.
У автомобилей с part-time 4WD отсутствует межосевой дифференциал, который позволил бы карданным валам вращаться с разными скоростями когда автомобиль поворачивает. При включенном полном приводе передний и задний карданные валы через раздаточную коробку жёстко соединены друг с другом и вращаются с одной скоростью. В повороте же передние колеса автомобиля проходят больший путь, чем задние, что взывает напряжения в трансмиссии, повышенный износ резины и так далее. Ослабить эти эффекты можно только за счет проскальзывания колес. Поэтому использование такого полного привода ограничено участками с очень низким коэффициентом сцепления (грязь, снег, лед, песок). На дороге с сухим твердым покрытием подключать полный привод такого типа не рекомендуется, во избежание серьезных поломок.
Постоянный полный привод
Англ. Full-time 4WD, Permanent 4WD, Permanently-engaged 4WD. Система, в которой усилие от двигателя передается на все колеса постоянно. Такая трансмиссия оснащена межосевым дифференциалом, что позволяет передним и задним колёсам свободно проходить разные расстояния в поворотах. На таком автомобиле можно двигаться в режиме полного привода как по дорогам, так и на бездорожье. Для тяжелых дорожных условий межосевой дифференциал может быть заблокирован. В этом случае работа полного привода становится аналогичной Part-Time 4WD, т.е. жесткое, равномерное распределение тяги между мостами. В некоторых системах блокировка межосевого дифференциала принудительно включается водителем, в других же межосевой дифференциал блокируется автоматически при пробуксовке или опасности пробуксовки колес. Для блокировки может использоваться, например, дифференциал типа Torsen, вискомуфта, управляемое электроникой многодисковое сцепление и прочие технологические решения.
Автоматически-подключаемый полный привод
Англ. Automatic 4WD, On-demand 4WD. В такой системе в нормальных дорожных условиях ведущим является только один мост. Полный привод подключается при необходимости. Как правило, это происходит при пробуксовке колес и, как только пробуксовка устранена, полный привод отключается. Для подключения второго моста может использоваться вискомуфта, или многодисковое сцепление приводимое гидронасосом, самоблокирующееся при появлении разницы в скоростях вращения переднего и заднего моста; или же многодисковое сцепление с электронным управлением, получающее информацию о пробуксовке от датчиков ABS и улавливающее малейшую разницу в скоростях вращения переднего и заднего мостов.
Так называемая превентивная система автоматически-подключаемого полного привода способна с помощью различных датчиков (ускорения, степени нажатия акселератора и прочих) определять возможность пробуксовки и необходимость подключения полного привода до пробуксовки ведущих колёс. Также может быть предусмотрено принудительное включение полного привода водителем.
Последние два типа трансмиссии, как правило, и устанавливается на полноприводные кроссоверы. Она поможет выбраться из сугроба или увереннее чувствовать себя на грунтовых дорогах при поездках на пикник. Но не стоит ожидать от нее чудес и проходимости настоящего внедорожника.
Многорежимный полный привод
Англ. Selectable 4WD. В другую категорию можно выделить автомобили Mitsubishi Pajero Sport (трансмиссия Super Select 4WD) и Jeep Grand Cherooke e (трансмиссия SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD) с их селективной трансмиссией, которую можно назвать системой постоянного полного привода (автоматически-подключаемого в случае с Nissan Pathfinder) с возможностью принудительного отключения переднего моста.
Многие потенциальные покупатели полноприводных автомобилей интересуются приводит ли большее количество «железа» к большим проблемам или значительному повышению расхода топлива. Мировая практика показывает, что системы постоянного полного привода не приносят никаких специфических проблем.
Обвинения в том, что автомобили с полным приводом расходуют много горючего справедливы как правило лишь по отношению к системам с ручным подключением полного привода. Исследования проведенные Audi показали, что потери на сопротивление качению у автомобиля с приводом на одну ось превосходят потери вызванные большим весом и инерцией автомобилей с постоянным полным приводом.
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.
Виды привода, используемые на авто
Устройство и принцип работы
Для передачи крутящего момента используется набор узлов и агрегатов, образующих трансмиссию.
- коробка передач (КПП), отвечающая за изменения общего передаточного числа, то есть отношения скорости вращения вала двигателя к оборотам ведущих колёс;
- раздаточная коробка, делящая крутящий момент в заданном соотношении (не обязательно поровну) между ведущими осями;
- карданные передачи с ШРУС или шарнирами Гука (крестовинами), передающими вращение на расстоянии под переменными углами;
- редукторы ведущих мостов, дополнительно изменяющие скорость вращения и направление передачи момента;
- полуоси, соединяющие редукторы со ступицами колёс.
Как уже упоминалось, из общего множества схем выделились две основных, характерные для поперечных и продольных силовых агрегатов.
- В первом случае раздатка крепится сбоку к коробке передач, её при этом ещё называют угловым редуктором. Из компоновочных соображений через неё пропускается вал привода одного из передних колёс, здесь же шестерёнчатой парой с гипоидным зацеплением снимается момент на задний мост, для чего вращение разворачивается на 90 градусов и поступает к карданному валу, идущему вдоль автомобиля.
- Для второго случая характерно размещение раздатки на одной оси со вторичным валом КПП. Карданный вал к задним колёсам расположен соосно с первичным валом раздаточной коробки, а передние подключены через такую же карданную передачу, но с разворотом момента на 180 градусов и смещением вниз или вбок.
Раздатка может быть достаточно простой, отвечая только за разветвление момента, или сложной, когда для повышения проходимости или управляемости в неё вводятся дополнительные функции:
- демультипликатор, то есть повышающая передача для умножения крутящего момента на бездорожье;
- межосевой дифференциал, распределяющий момент в заданной пропорции;
- электромагнитные фрикционные муфты, служащие исполнительными устройствами в системе автоматического управления возможностями трансмиссии;
- валы отбора мощности к дополнительным устройствам.
Редукторы ведущих мостов у машин 4×4 также могут быть усложнены наличием управляемых дифференциалов или электронных муфт. Вплоть до принудительных блокировок и раздельного управления колёсами одной оси.
