LivingAuto

Разновидности полного привода внедорожников

Мода на внедорожники особенно возросла за последние 15 лет. Их численность постоянно растет, и многие автолюбители уверены, что любой внедорожник обладает постоянным полным приводом. Это не совсем так. Давайте разберемся, какие бывают системы полного привода и чем различаются.

Существует три типа полноприводных трансмиссий: part-time (подключаемый вручную), full-time (постоянный) и on-demand (подключаемый электроникой).

Part-time

Этот тип полного привода появился первым. Он представляет собой схему жесткого подключения переднего моста. То есть передние и задние колеса всегда крутятся с одинаковой скоростью. Межосевой дифференциал отсутствует.

Дифференциал – это механическое устройство, которое принимает крутящий момент с приводного вала и распределяет его между ведущими колесами пропорционально, автоматически компенсируя разницу в скорости их вращения. Можно сказать, что дифференциал направляет момент на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными -дифференцированными – угловыми скоростями.

Дифференциалы стоят в переднем и заднем мостах на всех автомобилях, оснащенных полным приводом. На некоторых машинах дифференциал поставлен и в раздаточной коробке (эта схема полного привода называется full-time, о ней речь пойдет чуть позже).

Попробуем разобраться, зачем нужен дифференциал. Колеса любой машины вращаются с одинаковой скоростью только тогда, когда машина едет прямо. Стоит ей начать поворот, как каждое из колес начинает жить своей жизнью. Одно из колес каждого моста начинает крутиться быстрее, чем второе, а сами мосты соревнуются друг с другом в скорости. Происходит это из-за того, что колеса идут по разным траекториям. То колесо, которое находится снаружи поворота, проходит больший путь, чем то, которое идет внутри. Так же и мосты. Соответственно внутреннее колесо (или ось, к которой оно относится), если бы не дифференциал, просто проворачивалось бы на месте, компенсируя движение наружного колеса.

Понятно, что ни о какой езде с большими скоростями в таком случае говорить нельзя. Не позволит этого отсутствие управляемости, да и нагрузки на трансмиссию быстро выведут ее из строя, не говоря уже о преждевременно стертых шинах. Как раз дифференциал и позволяет одной оси обгонять другую при возникновении разницы их скоростей.

У part-time привода нет межосевого дифференциала, поэтому момент на оси передается поровну, а вращение осей с разными скоростями невозможно. Поэтому езда с подключенным «передком» на дорогах с твердым покрытием крайне не рекомендуется. При коротком прямолинейном движении, даже на пониженной передаче, ничего плохого не случится (вытащить телегу с катером из озера вы сможете). Но при попытке совершить поворот возникает та самая разница в длинах путей мостов. Помним, что момент передается одинаково – 50/50, и выход его излишка только один: проскальзывание колес передней либо задней оси на одной из них.

В грязи, на песке или гравии ничто не мешает колесам при необходимости проскальзывать благодаря слабому сцеплению колес с грунтом. Но на асфальте в сухую погоду выход этой мощности реализуется точно таким же образом, что влечет повышенную нагрузку на трансмиссию, быстрый износ резины, ухудшение управляемости и курсовой устойчивости на высоких скоростях.

Если машина нужна в основном для бездорожья, а на асфальте полный привод использовать не планируется, part-time вполне себя оправдает, так как один из мостов подключается сразу жестко, блокировать ничего не нужно. Да и конструкция проще и надежнее: нет дифференциала и блокировок, нет механических или электрических приводов к этим блокировкам, нет лишней пневматики или гидравлики.

Если же вы просто хотите спокойно кататься по асфальту в любое ненастье и не переживать по поводу чередующихся обледенелых и чистых асфальтовых участков, снежных заносов, залитых водой полос или любых других скользко-рыхло-неприятных участков, part-time не лучший вариант: если ехать с постоянно включенным передним мостом, это грозит повреждениями или износом, а постоянно включать-выключать мост не очень удобно и быстро.

Full-time

Имеющиеся недостатки подключаемого полного привода привели к созданию постоянного полного привода, лишенного этих проблем. Это то самое заветное «4WD» безо всяких «если»: четыре ведущих колеса со свободным межосевым дифференциалом, который позволяет образовавшейся лишней мощности выходить за счет прокручивания одного из внутренних сателлитов в редукторе,. Машина при этом всегда едет на полном приводе.

Основной нюанс этого типа полного привода состоит в том, что пробуксовка одной оси автоматически отключает вторую, и машина превращается в недвижимость. Как это понимать? В целом ситуация такова: одно колесо забуксовало, межколесный дифференциал отключил второе колесо оси, соответственно вторая ось тоже автоматически отключается межосевым дифференциалом. Конечно, в реальной жизни остановка не происходит молниеносно. Движение – это динамика, а значит, есть какой-то запас хода, инерция. Колесо отключается на миг, проскакивает пару метров по инерции и опять включается. Но в результате машина все равно где-то встанет.

Поэтому, чтобы проходимость внедорожника не ухудшалась, у таких автомобилей зачастую имеется как минимум одна принудительная блокировка (межосевого дифференциала), а как максимум – две.

Постоянный полный привод в своем классическом исполнении тоже не лишен недостатков при езде на асфальте. Управляемость таких машин оставляет желать лучшего. При возникновении критических ситуаций внедорожник стремится соскользнуть с поворота, вяло реагируя на работу рулем и газом. От водителя внедорожника с постоянным полным приводом требуются некоторые навыки и хорошее чувство машины.

Для улучшения управляемости со временем стали применять межосевые дифференциалы, имеющие кроме принудительной блокировки еще и механизм самоблокировки. Разные производители использовали разные решения: кто-то дифференциал типа Torsen, кто-то – вискомуфту. Но все они выполняют одну задачу – частичная блокировка межосевого дифференциала для лучшей управляемости. В момент пробуксовки одной из осей самоблок срабатывает и не позволяет дифференциалу отключить вторую ось, поэтому момент на нее все равно продолжает поступать. На ряде машин самоблокирующийся дифференциал ставится еще и на заднем мосту, что делало машину более “послушной” рулю.

Оn-demand (AWD)

Дальнейшее совершенствование постоянного полного привода привело к появлению электронно-управляемых систем с переброской и перераспределением крутящего момента.

Результатом этой эволюции стали системы курсовой устойчивости, стабилизации, противобуксовочные системы и системы распределения крутящего момента, которые реализуются с помощью электроники. Эти системы получают сигналы с датчиков ABS, которые контролируют скорость каждого колеса. Чем дороже и современней машина, тем более сложные схемы на ней могут применяться: отслеживания угла поворота руля, крена кузова машины, ее скорости и даже частоты колебаний колес. Машина самостоятельно собирает всю информацию о своем поведении на дороге, компьютер ее обрабатывает и, исходя из этого, регулирует передачу крутящего момента на ту или иную ось посредством электронно-управляемой муфты, пришедшей на смену дифференциалу.

Такие полноприводные трансмиссии получили название torque on-demand (дословно – крутящий момент по требованию). Это изобретение весьма заслуживает внимания., особенно со стороны производителей современных скоростных машин.

Ранние схемы (двадцатилетней давности) могли вести себя иногда не совсем адекватно. Бывали случаи сильного запаздывания срабатывания муфт (при этом уже во время поворота мог резко подключиться второй мос). Скорость обработки сигналов с датчиков и перераспределение момента зависели от времени прохода этих сигналов до “мозга” машины. Современные технологии передачи данных, применение оптоволокна и мощных процессоров, которые мгновенно обрабатывают информацию, – все это свело на нет первоначальные недостатки оn-demand привода. Сейчас электронные системы практически не имеют серьезных изъянов, а с добавлением новых датчиков и параметров практически всегда работают на опережение.

Но есть одно «но»: такой тип полноприводной трансмиссии годится только для эксплуатации на асфальте с эпизодическим минимальным бездорожьем наподобие в меру разбитой грунтовки. Дело в том, что практически все системы используют тормозные механизмы машины для подтормаживания буксующих колес, а грязь и песок на бездорожье очень способствуют быстрому износу колодок и тормозных дисков, что плохо сказывается и на кошельке владельца машины (в виде стоимости новых запчастей), и на самих тормозах.

Чем более сложна система, тем более она уязвима, так что выбирать машину надо с умом, отдавая себе отчет, что даже сугубо городские автомобили, созданные для асфальта, часто могут попадать на проселочные дороги. При этом нужно четко понимать, на какие именно. Случайный обрыв одного проводочка датчика ABS выведет систему из строя, потому что она перестанет получать информацию извне.

В заключение хочу отметить,что компания Toyota производит автомобили со всеми видами полноприводных систем, и познакомиться с ними можно в автосалоне Аrlington Toyota.

Если у вас возникли вопросы или нужен совет, мой прямой телефон 847-208-4600.

Алекс Дубинский
Arlington Toyota
2095 N.Rand Rd,Palatine,Il  60074

Previous post

Andrzej Fonfara In and Out of Ring

Next post

Семейный альбом: Aнжела и Гена Skitzo