Правильный полный привод: victorborisov — LiveJournal
Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.
Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).
Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.
Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.
Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.
Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.
Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.
Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.
Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.
Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.
Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.
Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:
Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.
В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.
Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.
И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.
В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.
Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.
1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.
Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.
2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео. Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.
3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.
При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!
Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd). Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.
Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).
Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.
1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.
В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!
На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.
В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.
2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).
Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).
Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».
К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме здесь) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.
Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive
Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я писал об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).
Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.
Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.
Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».
Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси,
AWD или 4WD — какая машина «полноприводнее» — журнал За рулем
Разбираемся с аббревиатурами, которыми производители помечают свои полноприводные модели.
«AWD в сравнении с 4WD выдает меньший крутящий момент».
Мнение одного интернетовского «знатока»
Обилие хитроумных аббревиатур типа AWD, 4WD, а также Part-Time 4WD, Full-Time 4WD, 4х4, 4matic и прочих сокращений — неплохой рекламный ход, внушающий обладателю автомобиля, что тот не ошибся при покупке машины, выбрав «самое-самое». При этом, к сожалению, подобные шильдики зачастую не имеют однозначного толкования. Кто не верит, может набрать в поисковой строке, скажем, AWD и 4WD — вас занесет в такие дебри, из которых уже можно и не выбраться. Про техническую грамотность вообще лучше не заикаться.
Между тем, по большому счету основных типов машин, называемых полноприводными, — три (если глубоко не залезать в те самые дебри с «халдексами», несимметричными дифференциалами и др.). Типичные представители «троицы» показаны на фото ниже.
| УАЗ Patriot. Привод на заднюю ось — постоянный. Привод на переднюю ось — подключаемый; межосевого дифференциала нет. УАЗ Patriot. Привод на заднюю ось — постоянный. Привод на переднюю ось — подключаемый; межосевого дифференциала нет. | Лада 4х4. Привод на обе оси — постоянный, есть межосевой дифференциал. Лада 4х4. Привод на обе оси — постоянный, есть межосевой дифференциал. | Renault Duster. Привод на переднюю ось — постоянный. Привод на заднюю — подключаемый через муфту. (Известны и обратные схемы, когда основной ведущей осью является задняя, а через муфту подключается передняя…) Renault Duster. Привод на переднюю ось — постоянный. Привод на заднюю — подключаемый через муфту. (Известны и обратные схемы, когда основной ведущей осью является задняя, а через муфту подключается передняя…) |
Материалы по теме
А вот и первая особенность, для многих — неожиданная. С точки зрения педанта звания полноприводного автомобиля из указанной троицы по-настоящему достойна только тольяттинская машина! Ведь только у нее полный привод работает в 100% случаев, в то время как для остальных это, в общем-то, подключаемая функция: «уазик» часто катается в режиме заднеприводных Жигулей, а Дастер — подобно переднеприводной вазовской «восьмерке».
Вторая особенность тоже забавная — о ней мало кто догадывается. Даже при отключенных осях (передней на «уазике» и задней на Дастере) куча элементов трансмиссии на этих автомобилях все равно постоянно вращаются! На УАЗе будут крутиться полуоси переднего моста и кардан, на Дастере — задний редуктор и приводы задних колес, а также кардан. А это — шум и расход топлива даже в моноприводном режиме.
Теперь — о самом хитром: как на указанных машинах распределяются моменты. Рассмотрим несколько ситуаций. При этом условно считаем, что трение и прочие потери отсутствуют, нагрузки на колеса — одинаковые, продольная и поперечная развесовки — равномерные, а условия сцепления шин с покрытием — одинаковые, если отсутствуют иные оговорки.
Автомобиль едет по ровной дороге по кругу
Материалы по теме
УАЗ Патриот. Если передний мост не подключен, то моменты на его задних колесах распределены поровну, а на передних моменты отсутствуют. Если же подключить передний мост, то на каждой оси моменты будут делиться поровну, а вот распределение по осям будет зависеть от нагрузок и сил сцепления. На сухом асфальте это приведет к тому, что передние и задние колеса начнут пробуксовывать относительно друг друга, поскольку их моменты выровнять некому: межосевого дифференциала-то нет.
Лада 4х4. Если межосевой дифференциал не заблокирован, то моменты на всех четырех колесах равны. Соответственно, никакой пробуксовки не будет. Если же заблокировать межосевой дифференциал, то, как и на УАЗе, при движении по хорошей дороге в повороте появится относительная пробуксовка передних и задних колес.
Renault Duster. При движении в режиме Lock муфта жестко подсоединяет задний мост, что может привести к пробуксовке на хорошем покрытии.
Ведущее колесо повисло в воздухе
УАЗ Патриот. Если передний мост не подключен, машина остановится. При подключении моста весь момент от двигателя достанется «независшей» оси, и машина поедет дальше.
Лада 4х4. При незаблокированном дифференциале машина остановится. Если заблокировать межосевой дифференциал, то она поедет дальше.
Renault Duster. При положении селектора 2WD автомобиль остановится. В положении Auto или Lock муфта подключит задний мост, и он продолжит движение.
Прописные истины
- Симметричный дифференциал всегда выравнивает моменты: межосевой — на осях, межколесный — на колесах.
- Заблокированный межколесный дифференциал фактически превращает ось автомобиля в аналог колесной пары железнодорожного вагона. Но даже при этом момент на вывешенном колесе равен нулю.
- На вывешенном колесе момент всегда равен нулю, независимо от наличия или отсутствия дифференциалов.
Что в имени тебе моем?
Материалы по теме
А откуда берутся все эти AWD и прочие 4WD. Звоню коллеге на автозавод — он, к моему удовольствию, подтверждает то, к чему я пришел сам. Дескать, подобные обозначения в целом являются не технически законодательными, а чисто маркетинговыми, условными. Поэтому в жизни могут встречаться исключения. Но в основном AWD — это «моноприводники», у которых есть возможность подключать вторую ведущую ось. А 4WD — это, скажем так, машины с постоянно подключенными осями с заданным изначально распределением момента между осями (например — 50 на 50, у которых есть возможность блокировать межосевой дифференциал).
В общем-то, если вам нужно всего лишь время от времени выбираться из сугроба, то любая из перечисленных схем с намеком на полноприводность существенно превзойдет обыкновенную «4 на 2». А большинство нуждается именно в этом. Ну а те, кто готовится к реальным внедорожным подвигам, все равно живут в параллельной вселенной, а потому ни в каких пояснениях не нуждаются.
Всем удачи на любых дорогах!
- Нам регулярно задают вопрос, сколько комплектов цепей противоскольжения необходимо покупать на полноприводный автомобиль и какое количество браслетов для автомобиля необходимо. Ответ прост — не важно, полный привод у автомобиля или нет. Вполне достаточно одного комплекта цепей (2 шт.) на одну ось. Что касаемо браслетов, то чем больше их смонтировано, тем лучше «гребет» автомобиль, меньше изнашивается каждый браслет. Рекомендуемое количество — от 6 шт.
Система активного распределения крутящего момента (ATTS)
Система активного распределения крутящего момента ATTS (Active Torque Transfer System) служит для улучшения управляемости автомобиля.
При повороте автомобиля на колеса автомобиля действуют две главные силы – тяговая, ускоряющая автомобиль и боковая, которая заставляет автомобиль поворачивать. Обе они связаны с силой трения, возникающей в пятне контакта. Сила трения в свою очередь, ограничена лимитированными сцепными свойствами шины и покрытия.
Рассмотрим распределение сил на колесах при повороте автомобиля.
Рис. Распределение сил на колесах автомобиля при повороте:
а) обычного автомобиля; б – автомобиля с системой активного распределения крутящего момента
При повороте из-за действия центробежной силы внутреннее колесо оказывается разгруженным, то есть оно находится в худших условиях по сцеплению с дорогой. Соответственно, уменьшится и та суммарная сила, сложенная из тяговой и боковой, которую может воспринять колесо, и поэтому оно в меньшей степени будет способно ускорять и поворачивать автомобиль. Система ATTS перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами, убирая излишек тяговой силы с внутреннего колеса и перебрасывая его на более нагруженное внешнее. В результате у малонагруженной внутренней шины, освобожденной от излишка тяги, появляется больше возможностей для реализации боковой силы, так необходимой в повороте.
Увеличение крутящего момента на наружном колесе позволяет создать дополнительный момент, который стремится «затащить» автомобиль в поворот.
Задача перераспределения крутящего момента не только между левым и правым колесами, но и задней и передней осями, решена компаниями «Хонда» и «Мицубиси».
Система электронного управления включает в себя датчики угла поворота бокового и углового ускорения, скорости вращения колес, частоты вращения коленчатого вала двигателя и давления воздуха на впуске, передаточного отношения в трансмиссии.
Рис. Схема трансмиссии полноприводного автомобиля Mitsubishi Lancer Evolution VIII:
1 – коробка передач; 2 – двигатель; 3 – муфта блокировки межосевого дифференциала; 4 – блок управления дифференциалами; 5 – датчик угла поворота рулевого колеса; 6 – датчик положения дроссельной заслонки; 7 – колесные датчики АБС; 8 – датчики продольного ускорения; 9 – датчики поперечного ускорения; 10 – задний активный дифференциал; 11 – гидронасос с гидроаккумулятором; 12 – лампа стоп-сигнала; 13 – датчик включения стояночного тормоза; 14 – индикатор переключения режимов: асфальт/гравий/снег; 15 – блок управления АБС; 16 – передний дифференциал; 17 – межосевой дифференциал (50:50)
Информация от всех датчиков поступает в ЭБУ, рассчитывает оптимальное распределение крутящего момента по колесам. Далее ЭБУ передает информацию блоку управления дифференциалом для распределения момента между осями и задними колесами в соответствии с условиями движения. На нужную ось он перераспределяет от 30 до 70% момента, на одно из задних колес – от 0 до 100%. В обычных условиях до 70% крутящего момента передается на передние колеса. При больших ускорениях до 70% крутящего момента поступает на заднюю ось для улучшения динамики разгона и одновременной стабилизации движения. При ускорении в повороте почти 100% крутящего момента может передаваться на заднее внешнее колесо. Диаметрально противоположная картина возникает при снижении скорости на изгибе дороги – крутящий момент будет передаваться на внутреннее колесо.
Рис. Траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес:
1 – наибольший крутящий момент; 2 – траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес; 3 – автомобиля без электронного привода управляемых колес
Существуют различия в приводе дисков сцеплений приводов колес. Компания «Мицубиси» в своих конструкциях применяет электрогидравлический привод, а компания «Хонда» – электромагнитный.
В дифференциале автомобилей «Хонда» применяются электромагнитные многодисковые сцепления 4. Каждое сцепление индивидуально передает крутящий момент к одному из задних колес правому или левому. Встроенные электромагнитные соленоиды 3 изменяют положение сердечника магнита относительно его корпуса. Блок управления дифференциалом, в зависимости от условий движения определяет какой ток подать на магнит – тем самым, сжимая пакеты дисков и плавно меняя распределение крутящего момента. Оба сцепления способны работать независимо друг от друга.
Вместе с дифференциалом работает ускорительный модуль с гидравлическим приводом (на рисунке не показан), включающий планетарную передачу и передающий крутящий момент на ведущую шестерню гипоидной передачи 1. Этот модуль позволяет сделать более надежным поведение автомобиля в крутых поворотах. Он принудительно «подкручивает» задние колеса в виражах.
В повороте траектория движения внешнего заднего колеса смещается наружу относительно траектории передних колес. Проблема заключается в том, что при традиционной схеме трансмиссии заднее внешнее колесо вращается медленнее передних и тем самым препятствует полноценной передаче мощности. Как результат – ухудшение управляемости и риск заноса. Эту проблему решает ускорительный блок.
Рис. Привод задних колес с электромагнитным сцеплением:
1 – ведущая шестерня гипоидной передачи; 2 – планетарная передача; 3 – соленоид; 4 – многодисковые сцепления
Во время движения по прямой, шестерни планетарной передачи вращаются синхронно с карданным валом – скорость передних и задних колес одинакова. При входе автомобиля в поворот гидравлический привод посредством еще одного, уже третьего по счету модуля сцепления включает планетарную передачу ускорительного модуля в работу, при этом заднее колесо с нужной стороны «подкручивается» до оптимальной скорости.
Блок управления, воспринимая сигнала датчиков, может определять стиль вождения. Когда автомобиль едет прямо, фрикционы разомкнуты и планетарные шестерни системы вращаются вхолостую, дифференциал поровну распределяя идущий от двигателя крутящий момент между ведущими колесами.
Если водитель вводит автомобиль в поворот, держа ногу на педали акселератора реакция электронной системы управления будет отличаться от ситуации, когда автомобиль описывает дугу по инерции или при торможении. При этом один из фрикционов с помощью исполнительного устройства частично или полностью блокируется, при этом крутящий момент на колесах изменяется, что позволяет перераспределить его до 80% с противоположного колеса.
При резком трогании с места у полноприводных автомобилей возникает дефицит крутящего момента на колесах задней оси и избыток – на передней. Чтобы этого не происходило, система оборудована датчиком ускорения, фиксирующим момент, когда необходимо перебросить энергию к задней оси. При спокойном режиме движения больший момент передается на передние колеса, способствуя более стабильному поведению автомобиля.
Привод FWD, что это в автомобиле: достоинства и недостатки
От привода автомобиля во многом зависит его управляемость, послушность машины, и даже свободное место в багажнике и салоне. Каким должен быть привод и как его выбрать, разобраться, способны далеко не все владельцы машин. А современная маркировка и аббревиатура только еще больше вносят в этот вопрос ненужной путаницы.Если рассматривать все существующие на сегодня маркировки то можно сделать неправильный выбор и приобрести машину совершенно с другими качествами, нежели было запланировано. Ведь есть привод RWD и FWD с различными приписками, и какой нужен именно вам, стоит хорошенько подумать.
Привод FWD, что это в автомобиле? Эта аббревиатура понятна не многим. Поэтому данная статья будет посвящена понятию FWD, для чего служит этот компонент в автомобиле и какими достоинствами и недостатками он обладает.
Аббревиатура FWD и как ее понимать
FWD — это как вы уже наверняка поняли некий привод. Однако под такой аббревиатурой могут быть скрыты несколько понятий. Мы рассмотрим основные два из них. Первый — это Full Wheel, означающий, что все колеса у машины ведущие, то есть авто полноприводное. И второй вариант — Front Wheel Drive — у которого только передняя ось является приводной.
На сегодня ни какого четкого понятия о таком типе нет. Но основным и часто используемым можно назвать FWD (Front Wheel Drive) расшифровывается, как переднеприводный либо полноприводный. Соответственно это касается и осей, либо привод приходится только на переднюю ось, либо на две ведущих одновременно.
При этом такая же аббревиатура может означать и еще один вариант — задний привод в названии при этом изменится лишь одна буква – RWD или FWD . Какой из всех трех лучше сказать сложно, одним владельцам авто нравятся такие, другим другие и навязывать некое свое мнение не входит в наши планы. Мы лишь хотим разобраться, что к чему и привнести ясность для владельцев машин.
Как бы там ни было, но на переднем приводе на данный момент времени ездят большинство водителей. Во-первых, передний привод появился очень давно и за его основу брали тяговую силу по принципу лошадиной упряжки, использовавшейся в старину.
Во-вторых, нельзя не сказать о том, что и мотор и трансмиссию можно запросто установить под капотом машины, опустошив при этом заднюю часть под некий груз, места для пассажиров и даже часть топливного бака.
В-третьих, за счет уже названных параметров такие автомобили считаются бюджетными и простыми в производстве, чего не скажешь о заднеприводных авто.
Но все ли так красиво как может показаться на первый взгляд или тут есть некие подводные камни нам, и придется разобраться.
Достоинства переднего привода
1. У переднеприводных автомобилей движок ставится поперек авто, за счет которого вращение коленвала сразу передается колесам. Получается, что количество переходников крутящего момента резко падает, что нельзя не назвать преимуществом для работы техники.
2. Передней приводной осью при такой комплектации можно даже гордиться. Ведь она берет всю нагрузку машины на себя, хотя масса мотора тут немалая. При этом получается, что сама ось, ведущая, и сцепление с дорогой обеспечивается наилучшим образом.
Вне зависимости от погоды водить переднеприводную машину будет намного легче. Она управляемая и послушная даже в снег и гололед. Но нагнетать скорость в такую погоду владельцам не стоит, это чревато тем, что машину начнет заносить на скорости.
3. Как уже говорилось выше переднему приводу мы обязаны за свободное место под капотом и даже в салоне, а также тому, что стоимость такого авто более доступна, нежели с задним приводом.
Недостатки переднего привода
Несмотря на все достоинства и лавры, доставшиеся переднему приводу, все-таки тип привода FWD считается не совершенным и имеет недостатки.
Существенным минусом считается обеспечение безопасности людей в авто. Ведь, несмотря на то, что переднепридные варианты машин не так сильно подвержены заносам как другие, у них все таи вероятность заноса остается. И в таком случае выровнять машину будет очень не легко, тут нужен опыт и сноровка, новичок может не справиться.
Чтобы совладать с передним приводом при заносе, специалисты советуют прибавлять тут же газу. К сожалению все обычно происходит настолько быстро, что водители не успевают порой на уровне инстинктов отреагировать на ситуацию. Тормозить нельзя ни в коем случае, чтобы не потерять управление вовсе. А если учесть что при таком приводе колеса поворотные, то будет необходимое ограничение на угол поворота.
Важно знать, что набирая скорость, часть общего веса машины переносится на заднюю часть и сцепление с дорожным полотном ухудшается в разы. Пробуксовки из-за этого неизбежны если вы владеет авто где стоит FWD привод. Гонки на таком авто противопоказаны и смертельно опасны, никакого дрифта на них не получится! У спортивных авто все по-другому. Плюсом заднего привода RWD можно считать наличие задней ведущей оси, позволяющей дрифтовать. Либо на гоночных авто еще используют полный привод.
Выбор
Какой же привод лучше – RWD, FWD, какому стоит отдать предпочтение? Это всегда был и остается весьма актуальным вопрос для многих владельцев автомобильной техники.
Передний привод FWD на сегодня все-таки лидирует. По мнению специалистов и автовладельцев ездить с передней ведущей осью удобнее. Тем более что такой привод FWD идеально подходит для бюджетных моделей машин. Как видите доверие к приводу FWD с передней ведущей осью, доверяют больше.
Когда можно считать оправданным выбор заднего привода в авто?
Приобретать автомобиль с задним приводом целесообразно тогда, когда в планы входит покупка спортивного авто. Для ежедневного перемещения в условиях города, лучшим вариантом станет машина, в которой ведущая все-таки передняя ось. Именно поэтому внушительная часть автопроизводителей стремится выпускать именно переднеприводные модели.
Задний привод оправдан в том случае, если речь идет о выборе спорткара. В обыденной городской жизни лучше себя показывает именно машина с передней ведущей осью.
Поэтому при выборе и покупке машины нельзя не учитывать названных факторов и не брать в расчет достоинства и недостатки привода авто. Стоит очень внимательно осуществлять свой выбор и учитывать его ведущую ось при движении на дорогах. Быть может, прочитав эту статью, ваш выбор будет сделан в пользу привода FWD.
Советы тем водителям, у кого в авто ведущая ось передняя
С вашего позволения мы попробуем дать вам несколько советов, которые наверняка пригодятся вам при эксплуатации вашей машины:
1. Не забывайте о том, что машина обладающая передним приводом весьма чувствительна к поворотам руля и в дороге гораздо лучше способна удерживать прямолинейности. То есть устойчивость техники на дороге вам будет обеспечена. В зимний период времени эта названная особенность возрастает многократно. Вам не страшен ни снег, ни дождь, ни гололед.
Однако расслабляться водителям тоже не стоит, зная о послушании авто, от аварий страховки не существует.
Помните, что при боковом смещении и пробуксовке колес спереди управление вашим автомобилем будет крайне проблематичным.
2. Устраивать гонки на трассе на переднем приводе не советуем, потому, как любые резкие повороты на высоких скоростных оборотах потребуют от водителя очень пристального внимания. Особенно важно помнить об этом в заснеженные периоды года. Машина по снегу стремится ехать по прямой и рассчитать радиус поворота можно не всегда, так как по снегу и на скорости он на деле окажется больше, чем можно ожидать и занос будет неизбежен, равно как и аварийная ситуация.
Если такое все-таки произошло, нельзя сбрасывать резко газ. Наоборот нужно немного увеличить подачу топлива и рулем скорректировать направление машины. Очень важно! Поворачивать обязательно надо в сторону заноса.
3. На большой скорости машина с передним приводом плохо делает маневры по мокрому дорожному покрытию. Поэтому перед запланированным поворотом, заранее выдерите оптимальную скорость и в режиме натяга осуществляйте маневр.
Оптимальный выбор
Многие водители часто задаются вопросом о том, каким должен быть оптимальный выбор привода. Тут все зависит о того, какие цели ставит перед собой сам водитель. На каких дорогах и с какой частотой он планирует ездить на своей машине.
Будьте осторожны на дорогах!
Поделитесь информацией с друзьями:
устройство, схема, управление. Вождение полноприводного автомобиля. Плюсы и минусы.
История создания
Первый полный привод был создан еще в 1506 году. Леонардо да Винчи придумал принципиально новую конструкцию с ручным приводом на все четыре колеса, однако, к сожалению, это новшество осталось только на бумаге. Первые автомобили с полным приводом стали появляться в начале ХХ века. Создатели подобных устройств – знаменитые автопроизводители Ф. Порше и Ч. Котта.
Вплоть до 80-х годов прошлого века полноприводные транспортные средства ассоциировались у людей исключительно с автомобилями повышенной проходимости (внедорожники, вездеходы). Все машины того времени имели характерные для высокой проходимости особенности: увеличенный дорожный просвет, усиленный корпус и т.д.
Значительное изменение в развитие полного привода внесла система Quattro (система постоянного полного привода), которая была разработана и внедрена известной фирмой Audi (дочернее предприятие Volkswagen Group).
Какой привод лучше: задний, передний или полный?
Автовладельцы не могут прийти к соглашению в вопросе: «Какой же привод все-таки лучше?». Важно объективно оценивать преимущества и недостатки всех трех приводов.
Давайте начнем с полного привода. Его можно подразделить на два вида: постоянный и подключаемый.
Постоянный полный привод подразумевает непрерывную передачу крутящего момента на все четыре колеса одновременно. Полноприводный автомобиль пребывает в постоянной готовности форсировать препятствия и неровности рельефа. Серьезным недостатком такого привода можно считать увеличенный расход горючего.
Подключаемый полный привод – это привод, предполагающий движение в заднеприводном или переднеприводном (редко) режиме и возможность подключения полного привода в нужный момент. К преимуществам подобного вида можно отнести экономию расхода топлива и комфортную езду, к недостаткам – плохую управляемость и увеличенный износ трансмиссии.
Итак, подведем итоги. Среди преимуществ полноприводного автомобиля:
- Наилучшая проходимость среди всех легковых автомобилей.
- Отличный контроль в условиях грунтовой дороги и бездорожья.
- Высокая устойчивость.
- Отличный старт с места (особенно в условиях низкого сцепления с дорогой).
Очевидные недостатки:
- Ценовая политика. Это самый дорогой привод (как общая стоимость, так и цены на обслуживание).
- Шумность. Обусловлена наличием двух карданов.
- Повышенный расход горючего.
- При возникновении форс-мажорной ситуации на дороге автомобиль начинает скользить всеми 4 колесами, а это заметно усложняет контроль ситуации.
Обратите внимание на плюсы и минусы двух оставшихся типов привода.
Преимущества переднего привода:
- Благодаря своей конструкции он намного дешевле в сборке, а это, соответственно, сказывается на цене при продаже.
- Увеличенное пространство и повышенный комфорт (в связи с отсутствием карданного вала).
- Великолепная курсовая устойчивость.
Недостатки:
- Повышенная пробуксовка передних колес при старте с места. Это связано с тем, что вес авто больше опирается на заднюю ось.
- Из-за особенности конструкции двигатель автомобиля намертво закреплен с кузовом. Это обусловливает появление заметных вибраций внутри салона.
Достоинства заднего привода:
- Работа силового агрегата практически не ощущается в салоне. Это связано с тем, что двигатель устанавливается на специальные «подушки», увеличивая тем самым комфорт при езде на таком автомобиле.
- Благодаря тому, что автомобиль приводят в движение задние колеса, при разгоне реактивные моменты не передаются на рулевое колесо.
- Лучшее распределение веса на заднюю и переднюю оси. Следствие – равномерный износ всех четырех шин, а также высокая маневренность.
- Недостатки:
- Более дорогостоящая сборка в сравнении с переднеприводными авто (полный привод все равно дороже).
- Присутствие карданного вала, который уменьшает внутреннее пространство и тем самым снижает комфорт пассажиров.
- Очень плохая проходимость по бездорожью.
Исходя из вышеперечисленного, полноприводные автомобили являются незаменимыми помощниками автолюбителей, которым часто приходится ездить по сложным трассам с плохой проходимостью. Для городских условий полный привод – это нерациональный выбор, приводящий к большим затратам.
Если у Вас возникли вопросы по поводу выбора автомобиля, специалисты ГК FAVORIT MOTORS с радостью предоставят необходимую информацию. Подробные характеристики машин с тем или иным видом привода Вы можете найти в нашем каталоге, перейдя по ссылке.
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.
5 важных фактов о переднем приводе (FWD)
Многие новые (и старые) автомобили имеют передний привод (FWD). Однако лучше понять, что именно это означает, прежде чем вы решите, какая машина вам подходит. Здесь вы узнаете пять важных вещей, которые вам нужно знать о переднем приводе.
Что это такое
Передний привод просто означает, что передние колеса получают доступный крутящий момент от двигателя.По сути, доступная мощность передается на передние колеса транспортного средства, чтобы обеспечить тягу и заставить его двигаться. Поскольку вес трансмиссии и двигателя приходится на передние колеса, FWD часто обеспечивает улучшенное сцепление с дорогой.
Лучшая экономия топлива
Автомобили с передним приводом, как правило, легче, чем автомобили с задним и полным приводом, поскольку для них не требуются такие же компоненты карданного вала и дифференциала или шасси, которое может выдерживать дополнительное напряжение от передаваемого через него крутящего момента.В результате меньший вес помогает повысить общую экономию топлива, поскольку автомобиль не переносит весь этот лишний вес.
Пониженное ускорение
У автомобилейFWD наблюдается снижение ускорения из-за того, что весь вес приходится на передние шины. Когда водитель ускоряется, вес автомобиля переносится на задние колеса, а не остается на передних. В результате на колеса, на которые подается мощность, оказывается меньше тяги, что, в свою очередь, снижает ускорение автомобиля.
Торможение
Также важно понимать, как переднеприводные автомобили управляются при торможении. В большинстве случаев торможение происходит нормально независимо от того, какой у автомобиля привод. Однако, если вам придется резко затормозить в автомобиле с передним приводом, это приведет к переносу веса на передние колеса. Когда это происходит, задняя часть автомобиля становится светлее. Если водитель резко поворачивает рулевое колесо, это может привести к вращению автомобиля.
Знайте свои потребности в вождении
Если вы знаете, что обычно едете по ровной местности по асфальтированным улицам, то переднеприводный автомобиль обычно отлично подойдет для ваших нужд.Однако, если у вас крутой подъезд или вы часто сталкиваетесь с пересеченной местностью, вы можете обнаружить, что лучше выбрать автомобиль с задним или полным приводом.
.Сборка базового автомобиля
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео. Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.2. Настройка свойств пружины
Пружина | |
| Демпфирование | 400 |
| Свободная длина | 2.2 |
| LimitsEnabled | |
| MaxForce | инф |
| Жесткость | 30000 |
Собрать колесный блок
1. Сдвинуть колесо и установить вместе
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.2. Испытание амортизатора
A. Крепление анкерного колеса
B. Тестовый шок
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.C. Крепление колеса без анкера
3.Групповое колесо и крепление
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Дубликаты колеса
1. Переместите колесо к основанию
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.2. Копирование / перемещение заднего колеса
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.3. Дублирование / перемещение передних колес
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Приварить задние колеса к основанию
1. Создание ограничений сварного шва
A. Показать детали сварного шва
B. Выберите ограничение сварного шва
C. Создание ограничений
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Детали | |
| Часть0 | WheelMount |
| Часть 1 | База |
Петля передних колес к основанию
1.Создание шарнирных ограничений
A. Выберите ограничение петли
Б. Создание ограничений
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.2. Настройка свойств петли (с обеих сторон)
A. Выберите обе петли
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.B. Установить петли в качестве сервоприводов
Петля | |
| Привод Тип | Сервопривод |
| LimitsEnabled | |
C. Установка свойств сервопривода
Сервопривод | |
| Угловая скорость | 5 |
| ServoMaxTorque | 100000 |
| Целевой угол | 0 |
3.Перемещение петель
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Завершение
1. Переименуйте колеса
| Рабочая область фильтра (Ctrl + Shift + X) |
Рабочее пространство Камера Местность Препятствия DriveScript КолесоBL КолесоBR WheelFL КолесоFR База Опорная плита |
2.Протестируйте шасси
Ой ой! Ваш браузер не поддерживает встроенные видео! Вот прямая ссылка на видео.Привод!
.Что такое передний привод? — Глобальные бренды автомобилей
Широко известный как FWD, передний привод — это тип трансмиссии и расположения двигателя для автомобилей. В частности, это относится к тому, как двигатель управляет только передними колесами. В большинстве случаев он выделяет поперечный двигатель вместо традиционной продольной компоновки двигателя. Последний более популярен для полноприводных и заднеприводных автомобилей. Все еще не уверены в наших разогревающих ответах на вопрос «Что такое передний привод?» Затем перейдите, чтобы узнать больше о FWD.
Типы
На протяжении многих лет возникли три основные категории, основанные на этой настройке двигателя. Узнай, какие они!
Поперечно установленный
DKW Front F1 был первым известным переднеприводным автомобилем с поперечным расположением двигателя. Он был создан в 1931 году. Он содержал двухцилиндровый двухтактный двигатель.
Saab в конечном итоге скопировал дизайн, что привело к выпуску Saab 92.
Что касается автомобилей с поперечно установленным четырехцилиндровым рядным двигателем с водяным охлаждением, то у нас есть Mini 1959 года от Issigoni, Allegro, Austin 1100/1300, Maxi, Renault 14, Peugeot 104 и Datsun 100A (Cherry).При таком расположении трансмиссия размещается под коленчатым валом, особенно в поддоне картера. Между тем раздаточные шестерни передают мощность.
Поперечно расположенный двухтактный двухцилиндровый двигатель, такой как DKW, также может применяться в сити- и кей-карах. Одним из примеров является Suzuki Suzulight 1955 года, вдохновленный немецким Lloyd LP400.
Некоторые автомобили, такие как Fiat 127, Fiat 128 и Autobianchi Primula 1964 года производства Данте Джакозы, имеют коробку передач рядом с поперечно установленным двигателем.Эти автомобили обычно удваивают трансмиссию назад, чтобы трансмиссия располагалась прямо перед дифференциалом. Это приводит к неправильной форме приводных валов к колесам, потому что одна сторона длиннее другой. Эффект заключается в том, что вес немного накапливается перед колесами. Это общее устройство стало популярным во всем мире.
Продольно установленный
Panhard Dyna X Жан-Альбера Грегуара в 1946 году имел двигатель, который устанавливался продольно перед передними колесами и трансмиссией.Что касается дифференциала, то он располагался в задней части узла. Недостаток такой конструкции — плохая развесовка. Тем не менее, Panhard позаботился о том, чтобы его плоский сдвоенный двигатель с воздушным охлаждением был чрезвычайно легким и был установлен полностью вниз с низким центром тяжести. То же самое с Citroёn 2CV, Lancia Fulvia и Flavia, немецким Ford Taunus 12M, первым и вторым поколениями Toyota Tercel и автомобилями FWD Subaru и Audi.
Начиная с 1966 года, такие автомобили, как Buick Riviera, Cadillac Eldorado, Oldsmobile Toronado, Saab 900 и Saab 99, начали иметь конструкцию «бок о бок» трансмиссии и двигателя.У них также была сверхмощная цепь для передачи энергии между двумя частями. Между тем их карданный вал проходил ниже картера двигателя.
В настоящее время Audi является самым популярным пользователем этой конструкции с 1950-х годов. Система специально применяется к более крупным моделям, таким как A4. Платформа MLB Audi попыталась решить проблемы, связанные с неправильной развесовкой. Решением было установить сцепление за дифференциалом, чтобы переместить ось вперед и согласовать ее с задней частью блока цилиндров.
Средний двигатель
Первый FWD точно не назывался переднеприводным. Он был известен как компоновка со средним расположением двигателя и передним приводом или MF. Самый ранний тип переднеприводной компоновки имел колеса перед продольно установленным двигателем. С другой стороны, трансмиссия находилась далеко от передней части двигателя, в то время как дифференциал был полностью впереди транспортного средства. Это приводит к неудобному расположению двигателя в задней части большинства компонентов.
Обратной стороной расположения двигателя было крайне неравномерное распределение веса таких автомобилей, как Cord L-29. Как именно? Ведущие колеса транспортного средства не обладали превосходной управляемостью и сцеплением, потому что они не могли нести большую часть веса. К счастью, Citroёn Traction Avant в 1934 году решил эту проблему, установив трансмиссию спереди и дифференциал посередине. Несмотря на то, что двигатель остался позади двух компонентов, автомобиль имел низкую цельную конструкцию для облегчения управления.
Современное поколение FWD
С 1990-х годов компания FWD продолжает внедрять инновации из-за новых моделей автомобилей, использующих эту конструкцию. В настоящее время наиболее популярными для переднеприводных автомобилей являются двигатели с поперечной установкой. Другими обычными особенностями этой конструкции двигателя являются охлаждающие вентиляторы, которые работают с электронным управлением, приводные валы, соединенные через шарниры равных угловых скоростей или ШРУСы для привода передних колес, а также трансмиссия, использующая так называемый «торцевой» монтаж.
Для более конкретных изменений, связанных с FWD, Volvo Cars изменила большинство своих моделей автомобилей на переднеприводные после того, как выпустила серию 900. Основная причина, заявленная шведскими инженерами компании, связана с безопасностью. Объясняется это тем, что поперечно установленные двигатели способствуют увеличению «зоны деформации» в случае лобового столкновения.
После отказа от платформы Ford Panther автомобили Ford, включая фургон Transit Connect, теперь являются переднеприводными автомобилями.
Однако американские производители автомобилей по-прежнему предпочитают, чтобы их большие модели имели задний привод.Примерами более крупных моделей автомобилей являются автомобили Cadillac и Chrysler 300. Однако в прошлом в Северной Америке 1990-х годов задний привод был очень редок. Все автомобили Chrysler были переднеприводными.
В 1996 году General Motors отказалась от линейки B-кузовов. Его единственными заднеприводными автомобилями были спортивные автомобили Corvette, Firebird и Camaro. В начале 2000-х Cadillac Catera и Chevrolet Corvette были единственными заднеприводными автомобилями GM, пока компания не запустила платформу Sigma.
Общие причины, по которым большинство автомобильных компаний прибегают к переднеприводным автомобилям вместо заднеприводных, заключаются в меньших размерах, более дешевых и более экономичных трансмиссиях, меньшем требовании к мощности, большем тяговом усилии и меньшем весе.
Что такое передний привод?
Таким образом, передний привод или FWD — это тип конструкции, ориентированный на двигатель и трансмиссию. Двигатель отдает всю свою мощность на передние колеса. Полная противоположность FWD — это задний привод или RWD. Три основных типа передних приводов — это поперечная, продольная и посередине двигателя. Их различия во многом зависят от того, какой из них более старый, а какой новый. С 1990-х годов большинство моделей автомобилей используют передний привод. RWD — это более особенное устройство для некоторых автомобилей.
С другой стороны, выбирая качественную шину, вы можете ознакомиться с нашим мнением о лучших всесезонных шинах.
.