Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?

145903 21 53

Чтобы передвигаться по бездорожью и уверенно чувствовать себя в поворотах, нужно "грести" всеми четырьмя колёсами – это общеизвестно. Но как передать крутящий момент на них? Стоит ли это делать постоянно или только когда нужно и где кроются подводные камни?

Главное и неизменное «действующее лицо» всех систем полного привода — это раздаточная коробка: специальный агрегат, который получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его на переднюю и заднюю оси. А вот методик распределения, равно как и схем компоновки, есть несколько.

Системы полного привода принято делить на три типа:

Постоянный полный привод (Full-time)

Плюсы:

  • надёжная «неубиваемая» конструкция;
  • возможность езды с полным приводом как по бездорожью, так и по асфальту.

Система постоянного полного привода 4Matic (Mercedes-Benz)



Минусы:

  • сложность по сравнению с жестко подключаемым приводом;
  • большая масса;
  • сложность настройки управляемости;
  • повышенный расход топлива.

Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

Если жестко соединить оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие-то — пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллисы» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.

Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал — механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другого увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.

Все это здорово, пока мы едем по асфальту, а что делать, если задней осью мы застряли в луже? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подаст на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность — все равно не сдвинешься.

Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой — когда она включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.

За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а значит, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.

Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.

Жестко подключаемый (Part-time)


Фото: saipanfix.com


Плюсы:

  • надежная механика;
  • максимальная простота при высокой проходимости.

Минусы:

  • по асфальту с полным приводом ездить нельзя.

От дифференциала и блокировок можно и отказаться, при условии, что одна из осей будет временно отключаться. По такой логике работает система жестко подключаемого полного привода.

Оси между собой соединяются без дифференциала, и момент распределяется в строгом соотношении. Как следствие, высокая проходимость и минимум затрат.

Парт-тайм на сегодняшний день практически вымер и используется только на сугубо внедорожных автомобилях. Современному водителю пользоваться этой системой неудобно. Подключать ось можно только в неподвижном состоянии, чтобы не повредить механизмы. Ну а если после покатушек в лесу выехать на шоссе и забыть отключить полный привод, то есть риск загубить всю трансмиссию.

Полный привод с муфтой

Плюсы:

  • дешевизна и простота устройства;
  • малая масса;
  • возможность тонкой настройки системы.

Минусы:

  • слабая надежность и стойкость к перегрузкам;
  • нестабильность характеристик.

Жесткая блокировка дифференциала — это неплохо на бездорожье, но как заставить систему полного привода дозировать момент в динамике? Степень пробуксовки ведь всегда разная… Решение было найдено в середине 50-х годов.


Система Active Torque Split AWD для Mazda CX-7 с многодисковой муфтой вместо межосевого дифференциала



Обычный механический дифференциал дополнили вязкостной муфтой (вискомуфтой). Вискомуфта — это деталь, в которой ряды лопаток, связанных с входным и выходным валами, вращаются в специальной жидкости. Входной и выходной валы свободно вращаются относительно друг друга, но секрет муфты именно в наполнителе, который при повышении температуры увеличивает свою вязкость.

При обычном движении, легких поворотах или проскальзывании колес муфта не препятствует взаимному перемещению лопаток, но как только разница в скорости вращения передних и задних колес вырастает, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и нагреваться. При этом она становится вязкой и блокирует перемещения лопаток относительно друг друга. Чем больше разница, тем выше вязкость и степень блокировки.

Сегодня муфты используются как на схемах с постоянным полным приводом совместно с механическими дифференциалами, так и самостоятельно. Ведущим валом они соединены с раздаткой, а ведомым — с дополнительной осью. При необходимости, когда одна из осей буксовала, часть момента через муфту уходит на нее.

В поздних конструкциях муфт от жидкости отказались в пользу трущихся дисков, которые работают по такому же принципу, как фрикционное сцепление. При необходимости электроника «поджимает» их и начинает передачу момента. Управлять дозировкой момента автомобиль может самостоятельно, без участия водителя.

При всем удобстве муфты имеют ряд недостатков, основной из которых — слабая выносливость на серьезном бездорожье. Трущиеся диски от нагрузки перегреваются, и муфта уходит в аварийный режим. Поэтому эта система применяется в основном на компромиссных кроссоверах и легковых автомобилях, где полный привод нужен не для преодоления буераков, а для лучшей управляемости.




Что дальше?

Дальнейшая эволюция систем полного привода, по всей видимости, будет связана с электромоторами. Первый электромобиль с двигателем на каждом колесе показал еще на Всемирной выставке в Париже 1900 года Фердинанд Порше. Тогда это был, как бы сейчас сказали, «нежизнеспособный концепт-кар». Моторы были слишком тяжелые, а конструкция — дорогой. Сейчас у такой схемы перспектив явно больше.

Есть потенциал и у гибридной схемы, где одна ось приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, а вторая — элекродвигателем. Впрочем, если говорить о настоящих внедорожниках, то никакие электроинновации и фрикционные муфты пока не заменят дешевой, простой и выносливой механики.


Читайте также:



Теги: Практика
Поделиться: 0 31 0 0 0 22

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
Aleks Alek Alekseikin

может я невнимательно прочитал,но не упомянули про кулачковый дифференциал,как на ГАЗ-66.Очень эффективное устройство,и всегда выручит.Испытано.

Виктор Косымов

супер селект рулит как ни крути!!! про паджеро то забыли!

Павел Костоломов

Про Эльку забыл. 😉

Игорь Махнёв

обычный дифференциал малого трения распределят момент между колесами 50х50 вне зависимости от того крутятся они или нет.

Борис Игнашин

Это что-то новое, чтобы распределить момент 50 на 50, надо чтобы колеса "гребли" ровно одинаково, ну и до кучи вращались с одной скоростью

Егор_И.

Ссылаясь на "А как тогда с соотношением 60/40 во многих моделях?", Вы похоже не понимаете, что это про подключаемые приводы через муфту, к которым принципиально относятся и Симметрикал АВД от субару, и Реал тайм от хонды. Здесь важно понять, почему я сделал акцент на выделенной фразе автора статьи. Тот факт, что одно колесо вращается быстрее другого, совершенно не означает, что там больше момент. Обычная ситуация (для простоты возьмем монопривод): машина застряла, одно колесо пробуксовывает, а второе стоит на месте. НО момент на обоих колесах при этом будет одинаковый, вот такой вот он дифф))

Егор_И.

Так вот, Александр Светличный, у постоянного полного привода-фулл тайм 4вд, межосевой симметричный дифференциал является неотъемлемой частью. Надеюсь с этим ВЫ не спорите? А симметричный дифференциал, это просто нужно запомнить, передает момент на колеса (либо на оси) ВСЕГДА поровну. Чтобы это понять, Вам нужно изучить устройство и принцип работы дифференциала.

Борис Игнашин

симметричный дифференциал делит ПОРОВНУ МОЩНОСТЬ

а момент и обороты он изменяет

Егор_И.

испугались развенчания вашего дилетантства?? не проходят сообщения!!!

ДимСаныч

В статье не хватает схем самих приводов! Текста недостаточно для восприятия 🙁

Александр Светличный

забыли применяемый Honda real time При постоянно включенном переднем приводе, при пробуксовке одного из колес, автоматически включается полный привод. Если честно, очень рискованное решение, когда при привыкании к езде на переднем приводе, в экстремальной ситуации надо приспосабливаться к особенностям управления при полном приводе

ДимСаныч

Да, знаменитый SH-AWD - super handling all-wheel drive. Ездил на Honda Legend и Acura MDX - восторг! Вот подробнее про уникальную систему: http://www.acura-dream.ru/technology/sh-awd/

Олег Омельченко

А вроде нормально всё описано, логично.. Просто прочитай

Егор Ильин

"Чем легче вращается колесо, тем больше момента туда передается. " После этой фразы перестал читать дальше. абсолютная безграмотность. Ну почему в профессиональных автомобильных изданиях совершенно некомпетентные люди - я понимаю, что сочинять умеете, но кроме этого надо и предмет знать! Постоянный 4 вд: крутящий момент на всех колесах одинаковый - всегда!!

Борис Игнашин

Сори, там неудачная правка была.

Впрочем, вы ничуть не менее неправы, чем неправильный текст.

Дифференциал делит мощность поровну. На то он и симметричный дифференциал. И если на одном колесе мощность околонулевая за счет того, что момента оно реализует мало, а обороты ограничены мотором, то на другое, на котором момент реализуется будет подано пропорционально меньше оборотов. Произведение все равно будет равным. Сделать можно одинаковыми обороты, это легко, надо заблокировать дифференциал, а вот сделать равным момент - надо постараться, придется создать одинаковое сцепление колес с дорогой и одинаково их загрузить.

Александр Светличный

ерунда полная насчет одинакового момента. на все колеса. А как тогда с соотношением 60/40 во многих моделях? Субару, те да, у тех симметричный момент, но зачем нужен излишек момента на разгруженной задней оси при езде по городу?

На современных Субарах симметричного полного привода давно нет!!! Осталось по одной единственной модификации XV и Forester на МКП. На всех остальных - обычная электронноуправляемая муфта со стандартным распределением (60:40)!

Andrew King

Дифференциал не меняет момент! Тут Егор абсолютно прав!

Он распределяет мощность - между осями или колесами.

Чтобы и момент и мощность на всех колесах были одинаковые (грести всеми 4-мя вне зависимости от покрытия и пробуксовок) сначала блокируют центр - тогда жестко 50/50 между осями и далее межколесные блокировки - это 50/50 лево-право вне зависимости от того, буксует или нет колесо.

Именно поэтому, на авто с жестко подключаемым полным приводом (считай заблокирован центр) нельзя ездить по асфальту - передняя и задняя ось будут работать синхронно и в итоге полному приводу придет каюк - именно по причине разного пути, проделываемого осями.

Andrew, дифференциал меняет именно крутящий момент, "характеризующийся вращательным действием силы на твёрдое тело"!!! Дифференциал - это механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами. А вот мощность - это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени! И между осями и колесами она точно не распределяется!!! )))) Ну хотя бы википедию ради интереса открывайте что ли...

Борис Игнашин

Мощность делится пополам, именно мощность

она равна на обоих осях симметричного диффа

нулевой момент-максимальные обороты, максимальный момент-минимальные обороты

Егор_И.

Илья, я очень рад за Вас, что умеете пользоваться Википедией, однако надо понимать, что это не профессиональный учебник)). Дифф ничего не меняет, он только передает крутящий момент, при этом его величина на неподвижном колесе (см. приведенный пример про монопривод) будет равна моменту на пробуксовывающем колесе!

Новые статьи Смотреть все
Статьи / Тюнинг
С миру по детальке: тюнинг УАЗ 3962

Никогда не шутите при работниках УАЗа, что «буханка» образца 1965 года получилась настолько совершенной, что лучше сделать просто невозможно, поэтому она не меняется уже 53 года. Они на это обидятся и будут отчасти…

579 0 0
Статьи / История
Последняя удача АЗЛК: как и зачем создали Москвич-2140 «Люкс»

Об этом автомобиле приходилось слышать пренебрежительные высказывания. Мол, навесили на старый кузов «какой-то нелепый пластик». Подобный подход говорит только о незнании специфики автомобильного производства и его…

87373 7 0
Статьи / Практика
Купил старый отечественный автомобиль. Где спросить совета и пообщаться?

Давайте посмотрим, чем живут и как встречают новичков интернет-клубы отечественных «янгтаймеров» – машин, с которых многие начинают свой путь в автомир. Ведь именно сайт автоклуба гуглят в первую очередь покупатели…

1346 0 3
Выбор подержанных авто Смотреть все
Статьи / Эксперт выбирает авто
Ходячие мертвецы: покупаем Porsche Cayenne l за 600 тысяч рублей

Сегодня мы попробуем сделать невозможное: найти на вторичном рынке приличный Porsche Cayenne I 955 (или даже 955S) в пределах 600 тысяч рублей. А лучше – даже дешевле. Как ни странно, предложений много. Вот только так ли…

316173 18 0
Выбор авто / Подержанные авто
Honda Accord VII с пробегом: медленные АКПП и масложор моторов

Accord седьмого поколения получился очень интересным автомобилем: по-европейски удобным и по-хондовски «драйверским». Правда, в первой части обзора мы выяснили, что у него не хватает «легендарной» японской надёжности (по…

3271 2 2
Выбор авто / Подержанные авто
Honda Accord VII с пробегом: дырявая крыша над ненадёжной аудиосистемой

Даже спустя десять лет после завершения выпуска Accord седьмого поколения смотрится интересно. Техника, динамика, управляемость, уровень комфорта до сих пор кажутся вполне современными, поэтому цены на эти машины…

3507 1 0
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Тонна в фургоне, задний мост от Шахи: первый тест-драйв грузового трицикла “Шмель”

Только увидев стоящий у входа в конференц-зал “Шмель”, я начал стремительно вырабатывать змеиный яд и генерировать тонны цинизма и язвительности. Тут криво, там косо… Внутри - бедно до жути, места нет… Раззудил, вроде,…

95105 46 2
Тест-драйвы / Одиночные
А я милого узнаю по колёсам: тест-драйв УАЗ 3303 “Головастик”

Казалось бы, что может быть интересного в Уазике? Да, про него уже сказано всё, что можно, но этот УАЗ – всем УАЗам УАЗ, а кроме того, совсем скоро ему предстоит отправиться в экспедицию по побережью Баренцева моря в…

103993 2 3
Тест-драйвы / Одиночные
Суровый бог войны: тест-драйв ракетоносца ГАЗ-63

Боги войны, конечно – артиллеристы. Но реактивная система залпового огня БМ-14-17 (8У36) выглядит не менее божественно, чем какая-нибудь дивизионная пушка ЗиС-3. Ну, а ГАЗ-63, на котором стоит эта система, и вовсе…

44385 6 17
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Проекция на лобовое стекло из смартфона: как сделать по уму?

Сегодня любой автовладелец может скачать HUD-приложения для смартфона и сделать проекцию на лобовое стекло в своем автомобиле. Но изображение будет мутным, двоящимся и практически невидимым в солнечный день. Для того,…

65552 4 2
Статьи / Практика
За руль – со смартфоном: обзор охранной системы Scher-Khan Mobicar 2

Когда наступает необходимость оснастить тот или иной редакционный автомобиль охранной системой, мы стараемся воспользоваться случаем и выбрать «сигналку» поинтереснее и понавороченнее, изучив на ее примере свежие…

15347 16 4
Гаджеты / Видеорегистраторы
В знакомом облике: тест комбо-устройства Fujida Karma S

Fujida Karma S – комбо-гаджет, включающий в себя SuperHD-видеорегистратор и радар-детектор с GPS-приемником. Модель выполнена в хорошо узнаваемом корпусе – эту удачную компоновку используют многие производители, наполняя…

9562 4 0
Военная техника
Статьи / Военная техника
48 ведущих колес: автопоезда-гиганты советских ракетных войск

С середины 1970-х годов активное развитие мощнейших мобильных средств поражения противника, укрывшегося на дальних континентах, привело к появлению в советских РВСН нескольких семейств самоходных сверхсекретных систем…

24924 0 0
Статьи / Военная техника
Наш тепловоз, вперед лети! Уникальная военная автотехника 21-го института

Внимание! Не пробегайте мимо! Внимательно вглядитесь в это фото! Нет, это вовсе не тепловоз, и даже не электровоз. Да это же какая-то уникальная помесь тепловоза с автомобилем, сотворенная ради шутки! Вовсе нет: это…

44074 1 0
Статьи / Военная техника
Сначала был хаос: первые военные автомобили Царской России

Во всех важных делах Царская Россия всегда стремилась идти в ногу с Западом, но всегда терпела неудачи. Так получилось и с рождением первых военных автомобилей. В конце XIX века русское Военное ведомство составило доклад…

7352 0 1
История автомобилестроения
Новости / Рендеры "Колёса.ру"
Последний рестайлинг Москвича: каким он мог быть

Немногие знают, что московский завод в конце 90-х годов планировал существенно обновить свою основную модель. Пользуясь имеющейся информацией, мы представили, что из этого могло получиться.

104847 12 14
Статьи / История
Последняя удача АЗЛК: как и зачем создали Москвич-2140 «Люкс»

Об этом автомобиле приходилось слышать пренебрежительные высказывания. Мол, навесили на старый кузов «какой-то нелепый пластик». Подобный подход говорит только о незнании специфики автомобильного производства и его…

87373 7 0
Статьи / История
Незадавшееся освоение «Целины»: уникальные сверхтяжелые ракетные колоссы

В ответ на появление в США нового межконтинентального ракетного оружия в Советском Союзе в обстановке особой секретности началась эпопея активных изысканий и проектирования собственных более мощных систем ответного…

49327 1 0
Внимание

Изображение
Выбрать файл
Добавить цитату
Внимание

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Внимание

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?