Полный привод

PartTime 4-wheel Drive

Раскрыть…

Первой моделью компании Honda, оснащенным системой 4WD на европейском рынке, стал Honda Civic Shuttle (1984 год), имевший PartTime 4-wheel Drive.

Передача мощности на все колеса нормально переднеприводного автомобиля происходила по команде водителя. Нажатие кнопки с символом 4WD на передней панели активизировало электрическую, а затем пневматическую схемы. Исполнительное вакуумное устройство изменяло положение специальной блокирующей муфты, расположенной в коробке передач. Передача мощности и крутящего момента начинала происходить на задние колеса автомобиля. Недостатком такой конструкции было отсутствие межосевого дифференциала, что не позволяло включать полный привод на дороге с твердым покрытием. Производство модели было прекращено в 1987 году.

Виды полного привода

В разных режимах движения очень полезно перераспределять крутящий момент между колёсами для повышения экономичности с одной стороны, и проходимости с управляемостью с другой. При этом чем трансмиссия оказывается сложнее, тем она дороже обходится, поэтому на разных типах и классах машин используются разные схемы привода.

Постоянный

Наиболее логичным будет использование полного привода всегда и во всех дорожных условиях. Это обеспечит предсказуемость реакций и постоянную готовность машины к любым сменам ситуации. Но это достаточно дорого, требует дополнительных затрат топлива и не всегда оправдано.

Классическая схема постоянного полного привода (ППП) во всей её простоте использована на нестареющем советском автомобиле Нива. Продольный двигатель, затем коробка, к ней через короткий карданный вал подсоединена шестерёнчатая раздатка, откуда и отходят два вала к переднему и заднему мостам.

Для обеспечения возможности вращения передних и задних колёс с разной скоростью, что важно на сухом асфальте в поворотах, в раздатке стоит межосевой свободный дифференциал, который можно заблокировать, чтобы иметь на бездорожье хотя бы два ведущих колеса при пробуксовке двух других. Там же имеется демультипликатор, увеличивающий тягу примерно вдвое с таким же снижением скорости, что очень помогает относительно слабому двигателю

Там же имеется демультипликатор, увеличивающий тягу примерно вдвое с таким же снижением скорости, что очень помогает относительно слабому двигателю.

Момент на ведущих колёсах имеется всегда, пока одно из них не забуксует. В этом и есть основное преимущество такого типа трансмиссии. Не надо думать о её мобилизации вручную или создавать сложную автоматику.

Естественно, одной Нивой применение ППП не ограничивается. Его используют на множестве дорогих машин премиального сегмента. Там, где цена вопроса особого значения не имеет.

При этом снабжают трансмиссию массой дополнительного электронного сервиса, в основном для улучшения управляемости при избытке мощности, схема это позволяет.

Автоматический

Подключение дополнительного ведущего моста автоматикой имеет множество исполнений, можно выделить две конкретные схемы, применяемую на БМВ и многих других премиумах и типичную для массовых кроссоверов муфту в приводе задних колёс.

В первом случае всё возлагается на фрикционы в раздатке с электронным приводом. Зажимая или распуская эту работающую в масле муфту можно в широких пределах менять распределение моментов по осям.

Обычно при старте с мощным двигателем, когда основные ведущие задние колёса начинают пробуксовывать, им в помощь подключаются передние. Существуют и другие алгоритмы перераспределения, они зашиты в памяти управляющих блоков, считывающих показания многочисленных датчиков.

Второй случай похож, но основные колёса передние, а задние подключаются кратковременно через муфту между карданным валом и редуктором моста.

Муфта быстро перегревается, но долгой работы от неё и не ждут, просто иногда надо слегка подтолкнуть машину через задний мост на скользкой дороге или в сложном повороте. Так построены почти все кроссоверы в модификации 4×4.

Принудительный

Самый простой и дешёвый тип полного привода, используется в утилитарных внедорожниках, чьё постоянное место работы находится вне асфальта. Постоянно ведущим мостом служит задний, а при необходимости водитель может включить передний, жёстко, без дифференциала.

Поэтому на твёрдом покрытии машина обязана быть заднеприводной, иначе трансмиссия будет повреждена. Зато такие машины имеют большой запас прочности, просты и недороги в ремонте.

Такие модификации имеют и многие импортные пикапы и внедорожники, иногда дорогие и сложные в более продвинутых опциональных версиях привода.

RWD

Применение такого привода создаёт следующие преимущества:

1. Лёгкий разворот в силу малой величины радиуса. Достигается за счёт того, что передние колеса не ограничиваются сложной системой ведущего моста.
2. Даже в случае с задней независимой подвеской автомобиль не нуждается в установке шарниров равных угловых скоростей.
3. Управляемый занос, который можно оперативно локализовать, повернув руль в его сторону и регулируя обороты.
4. Облегчённое рулевое управление из-за отсутствия реактивных моментов.
5. Хорошая динамика разгона и уверенное преодоление подъёмов.
6. Ценится лихачами, любителями форсажа.
7. Оптимальный весовой баланс.

При движении масса транспортного средства с RWD переносится на задние колёса, вследствие чего автомобиль получает лучшее сцепление с дорогой, а динамика разгона улучшается

Увы, вместе с достоинствами обнаруживаются и минусы. Их меньше, зато они несоизмеримо существеннее:

Недостаточная управляемость на проблемной дороге. Особенно это чувствуется при гололёде и на сырой почве. Для оптимизации управления потребуется монтаж более прогрессивных систем стабилизации и контроля сцепления. Частично улучшить эту проблему может дорогостоящая профильная резина.
Аппараты с RWD, как правило, стоят в разы дороже, чем их переднеприводные собратья. Данный парадокс обусловлен усложнённым устройством трансмиссии и затратными деталями шасси

Это ключевое обстоятельство необходимо принимать во внимание в ходе выбора покупки.
Склонность к заносам. Передние колёса при повороте вызывают повышенное сопротивление, с которым задний привод не справляется; в итоге получается пробуксовка, провоцирующая занос.
Пережог топлива

Редкий представитель семейства RWD может похвастаться тем, что «кушает» меньше 10 литров на 100 км пробега даже по трассе.
Схема привода довольно громоздкая и порождает определённые потери тяги и мощности.

Типичные представители: BMW 3-Series E30, Cadillac CTS, Chevrolet SS и Camaro, Dodge Challenger, Charger и Magnum, Chrysler 300, Ford Mustang и Sierra, Hyundai Genesis, Jaguar S-Type, Lexus GS, Mazda MX-5, Mercedes E-Class W124, Nissan 370Z, Opel Omega, Scion FR-S, Smart Fortwo, Subaru BRZ, ВАЗ-2106.

Автоматическая (AWD)

Как и описанная выше система Part time, данный вид трансмиссии включается лишь при необходимости. Однако вместо водителя это делает автоматика. Подключение реализуется с помощью вискомуфты или многодискового сцепления под управлением электроники. Второй мост включается в работу при пробуксовке колес основного ведущего моста. Система обеспечивает хорошие ходовые качества на песке, грязи или нечищенной зимней дороге. Однако она плохо приспособлена для езды по бездорожью: второй мост подключается слишком поздно, когда первый уже забуксовал.

Подключаемый привод на основе вискомуфты нельзя долго использовать на бездорожье — узел может выйти из строя из-за перегрева.

Некоторые модели оборудуются кнопкой предварительной блокировки муфты, позволяющей легко преодолеть сложный участок.

Особые секреты AWD

Взглянув на описание подключаемого полного привода, можно отметить преимущество: КПП способна функционировать по двум путям. Один из них предполагает передачу вращательного момента только на заднюю ось, второй – на обе враз, позволяя повысить сцепление с дорожным покрытием. Управление осуществляется благодаря электронике. Такая схема устройства лежит в основе создания кроссоверов. Их формат, независимо от размеров, подразумевает срабатывание оперативного включения дополнительных ведущих колес без участия водителя, в автоматическом режиме. С целью реализации подобных решений инженеры решили внедрить многодисковые муфты, периодически способные привести в действие заднюю ось к стабильно крутящимся передним дискам.

Пара шестерен, выходной вал, плюс раздаточная коробка с понижающей передачей, подходящей для подъемов в гору, делает управление намного проще, поездку комфортабельнее. Включается она принудительно: водитель подбирает самостоятельно нужный режим с помощью селектора. Задача сервопривода сводится к осуществлению нормального переключения. Маркировка, указываемая производителем AWD, обозначает полноприводные автомашины.

Полный привод не всегда полный

Многие из вас сейчас будут удивлены, некоторые обескуражены и раздражены. Все потому, что не каждый при покупке внедорожника или кроссовера вникает в технические детали и нюансы. Происходит это по разным причинам. Одни просто доверяют производителю и рекламным слоганам, для других слова полуось, дифференциал и гидромуфта звучат, как из космической отрасли. Оказывается, подавляющее большинство автомобилей с заявленным полным приводом такового не имеют. Как же так получается? Сейчас разберемся. Условно можно выделить следующие типы приводов:

• Part Time;
• On Demand;
• Full Time City;
• Full Time Everywhere.

А теперь подробно о каждом, дабы быть в теме и не попадаться на крючок автодилеров.

Вариант On Demand по принципу схож с предыдущим, но его можно назвать интеллектуальным, если хотите, это умный автоматизированный Part Time. В обычных условиях вы за рулем переднеприводного внедорожника, но если датчики фиксируют пробуксовку колес, то автоматом часть крутящего момента перебрасывается на заднюю ось или наоборот. К сожалению, автоматика срабатывает с определенной задержкой и может не успеть помочь водителю. Качество такой системы напрямую зависит от цены.

Производители заявляют, что такой «полный» привод хорош для зимы и заснеженных дорог. Но факт остается фактом, большинство времени, вы ездите на обычном паркетнике с приводом на один мост, не более.

Если вы при покупке своего железного коня все же покопались в статьях и на форумах и выбрали автомобиль с межосевым дифференциалом, который не блокируется относительно передней и задней оси, то вы получите самый настоящий Full Time привод для города. Отсутствие блокировки межосевого диффа будет губительным для езды по бездорожью. А вот в условиях городского движения вы всегда будете ездить на полном приводе, чувствуя себя в безопасности даже на скользкой дороге.

А вот кроссоверы и внедорожники с Full Time системой — это те самые настоящие полноприводные автомобили с блокировкой межосевого дифференциала. Не имеет значения, где вы будете эксплуатировать его: в городе, на шоссе или в поле, вы всегда можете быть уверенны в полном приводе. Главное не забывать, выезжая на рыбалку на стильном кроссовере, что на нем нет рамной конструкции, противоподкатных брусов, особой подвески и в условиях жесткого офф-роада он просто не справится. Полный привод, даже постоянный, -еще далеко не гарантия суперпроходимости.

Вот теперь уже понятно, что полный привод может быть честным и нечестным. Кроссоверы с постоянным или подключаемым полным приводом добросовестно будут служить и выполнять свои функции. Ну а если вы приобрели автомобиль с приводом на одну ось, со второй, подключаемой через муфту при пробуксовке, то вы стали обладателем самого нечестного полного привода, который разве что на небольших горках поможет.

VTM-4

Раскрыть…

Данная трансмиссия компании BorgWarner (изначальное название InterActive Torque Management) создавалась как «самая-самая» передовая, с целью захватить и удерживать мировое лидерство среди полноприводных трансмиссий среднего класса (одинаково хороших и на дороге и вне дорог).

Передние колеса в VTM-4 подключены постоянно, а на задние момент перебрасывается в соотношении 45/55 через обычный редуктор. Межосевой дифференциал отсутствует. Соединение главной передачи с полуосями задних колес осуществляется левым и правым многодисковым сцеплением (муфта). Каждое сцепление состоит из 3-х элементов: электромагнитной катушки, кулачкового устройства с 3-мя шарами, а также из 19 мокрых дисков сцепления, очень похожих на сцепления в привычной нам автоматической коробке передач. 10 из этих дисков механически соединены с главной передачей, а оставшиеся 9 с полуосью. Левая и правая муфты абсолютно идентичны.

ECU системы определяет величину крутящего момента, который должен быть направлен на заднюю ось, и подает ток на две электромагнитные катушки. Магнитное поле перемещает вращающий стальной диск к жестко фиксированному диску кулачкового устройства. Трение, возникающее между стальным диском и шариками кулачкового устройства, заставляет шарики последнего двигаться по пазам с изменяющейся глубиной. После выкатывания шариков из самого глубокого места пазов они создают осевое усилие на устройство сцепления. Это усилие позволит сжать мокрые диски сцепления, таким образом передав вращение на соответствующую заднюю полуось. Т.е. система VTM-4 — одна из считанных полноприводных систем в мире, действительно позволяющих автомобилю в большинстве случаев выехать «на одном колесе» (хотя и склонна к перегреву в тяжелых условиях). К слову, точно такую же схему 4WD имеет Nissan Juke, но ее эффективность убивается в ноль вариатором, не способным переносить какую-либо серьезную нагрузку.

Внутренний насос циркулирует жидкость VTM-4 для охлаждения и смазки муфт, подшипников и шестерен, расположенных в устройстве заднего привода.

Функции системы VTM-4:

• перераспределение крутящего момента при ускорении (автоматически);
• имитация дифференциала повышенного трения (автоматически);
• имитация блокировки дифференциала (принудительно).

При движении автомобиля со скорость не выше 30 км/ч и положениях селектора «R», «1» или «2» возможно принудительное подключение полного привода нажатием на выключатель «VTM-4 LOCK», при этом момент распределяется в отношении 45% на передние и 55% на задние колеса. В обычных условиях блок управления все время «играет» моментом, перераспределяя его по колесам для наилучшего управления автомобилем (в том числе — превентивно, например, при резком нажатии на газ, и по сведениям от датчиков управления двигателем, ABS, проскальзывания колес, поворота рулевого колеса и т.д.).

В качестве управляющей жидкости системы используется только спецжидкость VTM-4, и ни в коем случае не DPSF. Использование спецжидкости для системы DPS в VTM-4 ведет к разрушению узла.

Расположение компонентов системы подключения полного привода в заднем редукторе. 1 — правая электромагнитная муфта, 2 — левая электромагнитная муфта, 3 — электромагнит, 4 — выходной вал редуктора, 5 — многодисковая муфта.

Перераспределение крутящего момента при ускорении

Раскрыть…

При резком ускорении автомобиля блок управления системы подключения полного привода направляет часть крутящего момента к задним колесам (превентивно, не дожидаясь проскальзывания). Величина момента подводимого к задним колесам зависит от ускорения автомобиля:

Функция дифференциала повышенного трения

Раскрыть…

При пробуксовке передних колес происходит подключение задних. При этом, чем больше разница в частоте вращения между передними и задними колесами, тем больший момент подводится к задним колесам:

Функция блокировки дифференциала

Раскрыть…

Функция блокировки дифференциала обеспечивает принудительное подключение полного привода нажатием на выключатель «VTM-4 LOCK». В этом режиме на скорости до 10 км/ч система имитирует 100% блокировку дифференциала (передает на заднюю ось 55% момента двигателя и распределяет его поровну между задними колесами). При скорости свыше 10 км/ч передаваемый назад момент снижается за счет роспуска муфт, ведущих к задним колесам, и полный привод полностью отключается при достижении автомобилем скорости 30 км/ч. Данный режим доступен на первой, второй и задней (реверсивной) передаче.

Выбираем «правильный» кроссовер

Выше уже шла речь о выборе автомобиля в зависимости от условий эксплуатации. Но на этот выбор влияет и цена, и обслуживание, и стоимость расходников. Немаловажным фактором всегда будет прожорливость автомобиля.

Начиная от 500 тыс. рублей, можно присмотреть отечественный Нива Шевроле или Patriot с механикой или присмотреться к азиатским Hover. Не на много дороже будут стоить Renault Duster. Располагая большей суммой (700-900 тыс. рублей) можно рассматривать варианты KIA, Suzuki, Nissan, Mitsubishi и т. д.

Перед покупкой следует определиться с объемом двигателя, который влияет не только на размер транспортного налога, но и на потребление топлива. Наличие подключаемого полного привода по сравнению с одноприводным вариантом может двукратно увеличить аппетит вашего железного коня.

Когда решены вопросы операционных расходов, будет не лишним походить по салонам, посидеть за рулем разных представителей паркетной братии, ощутить габариты, управляемость, подумать о стояночном месте.

От размера изначального бюджета будет зависеть набор опций вашего будущего автомобиля, который может отразиться на комфорте, качестве и безопасности езды. Но при этом не стоит сбрасывать со счетов водителя, который всегда остается залогом этой самой безопасности. Более того, манера езды, агрессивность на дороге может гораздо больше увеличить объем потребляемого бензина, чем наличие полного привода.

Закрывая тему расхода топлива, стоит упомянуть, что большинство двигателей кроссоверов полноприводных или переднеприводных, не имеют мощных моторов. Скорее речь пойдет о двухлитровом двигателе, который выдаст 120-200 лошадок. Если брать усредненный показатель, то для смешанного цикла адекватная цифра составит 8-9 литров на сотню. Для дизелей будут другие цифры, но и стоимость их выходит далеко за рамки бюджетного автомобиля с полным приводом, пусть и не всегда честным.