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

Плюсы и минусы AWD

Сильные стороны технологии:

относительная простота и дешевизна конструкции;
полностью автономное управление;
от водителя не требуется специальных знаний и навыков;
высокая экономичность потребления топлива;
программы прекрасно работают на грунте, песке, снеге;
компьютер может предугадывать проблемы в движении;
намного более высокая точность и скорость реакции на ситуацию;
более щадящие нагрузки на двигатель и трансмиссию.

Слабые места All-wheel drive:

нет пониженных передач и блокировок дифференциалов;
программа может совершать ошибки и неадекватные действия;
водитель, как правило, никак не может влиять на поведение AWD;
трансмиссия, в большинстве случаев, менее надёжна на фоне 4WD;
на шоссе машина теряет все преимущества полного привода;
более ограниченные способности к транспортировке грузов;
меньший дорожный просвет и клиренс по сравнению с 4WD.

Таким образом, выбор между автомобилями с 4WD и AWD напрямую зависит от того, в каких условиях вы планируете использовать авто. Если вам нужна повседневная машина, на которой можно иногда выбраться на природу, то AWD — идеальный вариант. Ну а для поездок на охоту или рыбалку в глубины дикой природы, или для перевозки грузов по остаткам разрушенных дорог пригодны только тяжёлые внедорожники или пикапы с постоянным полным приводом и комплектом внедорожных опций.

Это интересно: Самые дешевые новые машины в России: где купить недорогое авто

avtoexperts.ru

Рынок поддержанных автомобилей полон полноприводных кроссоверов, и не только. Большинство из них имеют так сказать не совсем полноценную систему полного привода, реализованную вискомуфтой. Чаще всего, такой узел встречается на автомобилях Toyota середины 2000-ых годов, и на таких асфальтных машинах многие, покупая полноприводную машину, к примеру RAV4 первого и второго поколения, очень сильно удивляются тому, что по факту покупают моноприводный универсал, по причине вышедшей из строя вискомуфты. Такая система полного привода у Toyota называется V-flex.

На фото — вязкостная муфта

Сегодня я предлагаю на примере этой системы полного привода, разобрать подробней, что же такое вискомуфта, как она работает, и стоит ли покупать автомобиль с системой полного привода, построенной вокруг нее.

Вискомуфта представляет собой механическое устройство, которое передает или стабилизирует крутящий момент, за счет вязкой жидкости. Устройство вискомуфты такое: в закрытом герметичном корпусев котором установлен пакет плоских круглых дисков, имеющих перфорацию. Диски сформированы таким образом, что ведомые и ведущие диски, перемещаются и находятся друг от друга на очень малом расстоянии. Жидкость, заполняющая корпус муфты на основе силикона имеет свойство менять вязкость при интенсивном перемешивании и нагреве, за счет чего зазор между дисками буквально сказать склеивается вязкой жидкостью, за счет ее расширения.

Устройство вискомуфты

Другими словами, работа вискомуфты зависит от разности скорости вращения ведомого и ведущего дисков, за счет чего меняются физические свойства кремний – органического вязкого вещества.

Месторасположение и схема работы вискомуфты

Такая система далеко не безупречна по причине того, что нет какой то регулировки смыкания дисков, и грубо говоря, все пущено на самотек, в прямом смысле этих слов, и зависит от свойств вязкой жидкости. Так же, к минусам можно отнести значительное время, которое требуется на срабатывание муфты. Это не так страшно, когда вискомуфта используется для включения привода вентилятора охлаждения радиатора, вот когда на включение полного привода требуется несколько минут, они могут стать фатальными. Так же, нельзя принудительно включить систему полного привода, и уже тем более ее заблокировать.

Если говорить об узле, то вискомуфта довольно простой, и как следствие недорогое устройство, которое не подлежит ремонту, и обычно ходит весь срок службы автомобиля. Выйти из строя она может только по причине долгой работы, и чаще всего она просто клинит. Что опять же, говорит о недостатках такого полного привода, ведь если вы где-то застрянете, придется много буксовать, и первое, что вас подведет – это вискомуфта.

Устройство в разобранном виде

Вискомуфта не ремонтопригодна, и ее проще купить новую, или контрактную, чем производить вскрытие. К тому же, далеко не каждый мастер возьмется за такую работу, и уж тем более, только единицы смогут ее успешно починить.

На сегодняшний момент, от вискомуфт в системах полного привода отказались уже все автопроизводители, сделав упор на гидромеханические или электромагнитные муфты, так как их работу куда проще регулировать, и в современных автомобилях, напичканных электроникой они более уместны, так как вискомуфту практически невозможно использовать в автомобилях, оборудованных антиблокировочными системами и системами стабилизации.

Я бы ни в коем случае не рекомендовал к покупке автомобиль с системой полного привода, в основе которой стоит вязкостная муфта. Откровенно говоря, это прошлый век. На рынке полно кроссоверов и просто полно приводных седанов и универсалов, которые оснащены подключаемым полным приводом в основе которых муфты Haldex (Volkswagen Tiguan, Opel Mokka, Ford Kuga), Dynamax (полно приводные модели Kia или Hyundai ) или вообще дифференциал Torsen (преимущественно дорогие модели Audi, оборудованные системой полного привода quattro). Это современные AWD системы, которые способны обеспечить и высокую проходимость, и безопасность в движении, как для людей в автомобиле, так и вне его.

Устройство муфты Халдекс 5-го поколения

электромуфта Mazda CX-9

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Составными данной трансмиссии (ее еще называют классической) являются:

• Сцепление; • Коробка переменных передач; • Карданная передача; • Главная передача; • Дифференциал; • Полуоси.

Как видно, в состав узлов заднеприводной трансмиссии входит карданная передача, которая является промежуточным узлом между выходным валом коробки передач и задним мостом, и служит для передачи крутящего момента, вне зависимости от угла между осями вала коробки передач и главной передачи.

Переднеприводные машины в карданной передаче не нуждаются, т. к. у них все узлы и агрегаты трансмиссии объединены в один общий узел агрегатов под капотом автомобиля. Благодаря тому, что в корпусе коробки передач находится дифференциал с главной передачей, из самого картера КПП выходят валы привода передних ведущих колес.

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схемы трансмиссий машин с полным приводом пестрят большим разнообразием и условно разделяются на три группы:

Постоянный полный привод. Обязательный атрибут автомобилей с такой схемой трансмиссии – межосевой дифференциал.Автомобильная трансмиссия с передачей мощности на все четыре колеса является эффективной как при создании автомобилей с повышенной проходимостью, так и при улучшении разгона машины. Достижение обоих эффектов возможно, благодаря распределению силы тяги – уменьшение тяги на каждом колесе исключает вероятность пробуксовки.
Полный привод, подключаемый вручную, который предусматривает наличие раздаточной коробки, но межосевой дифференциал в большинстве моделей отсутствует. Вся ответственность по распределению крутящего момента между задней и передней осями автомобиля в этой схеме возложена на “раздатку”.
Автоматически подключаемый полный привод присущ автомобилям с передними ведущими колесами, а функции дифференциала выполняет вискомуфта либо фрикционная муфта с электронным управлением. Что касаетсявискомуфты (вязкостной муфты), передача крутящего момента с ее помощью осуществляется, за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками, заключенными в корпусе. Данную муфту могут также, использовать для автоматической блокировки дифференциала, установив ее между осями или встроив непосредственно в корпус дифференциала. При использовании же фрикционных муфт передача крутящего момента осуществляется за счет сжатия пакета дисков и возникающего, вследствие этого, трения.

Варианты полного привода.

Термин «полный привод» охватывает множество технических решений, имеющих свои особенности. Опытные автомобилисты и профессионалы различают несколько разновидностей таких систем:

подключаемый — part-time;
постоянный — full-time;
подключаемый автоматически (при необходимости), фактически, автоматизированный part-time – Automatic 4WD, on-demand;
адаптивный с электронным управлением распределением крутящего момента (или с другими принципами управления) – нередко обозначается как AWD.

Принято относить к этой группе и гибридные модели с установленными на каждом колесе (оси) собственными электромоторами. Несмотря на различия в технической реализации, принцип остается неизменным – усилие, создаваемое силовым агрегатом, распределяется на все колеса.

Каждой из схем присущи конструктивные особенности, преимущества и недостатки в определенных условиях эксплуатации.

Part-time (подключаемый).

Наиболее простой с точки зрения технической реализации вариант. При движении по дороге с твердым покрытием ведущей является только одна ось. Подключение второй осуществляет водитель самостоятельно (вручную или подавая команду на электронные исполнительные механизмы).

Межосевой дифференциал (другие устройства со сходными функциями) отсутствует. Эксплуатация авто с постоянно включенным полным приводом не рекомендуется (в определенных условиях – просто опасно) — на нормальном покрытии наблюдается интенсивный износ шин и узлов трансмиссии, увеличивается расход горючего, ухудшается маневренность и частично теряется управляемость при прохождении поворотов.

Максимально комфортно управлять автомобилем на бездорожье, на городских улицах и шоссе второй мост ДОЛЖЕН БЫТЬ ОТКЛЮЧЕН!

Full-time (постоянный).

Предполагает постоянную передачу крутящего момента на все колеса автомобиля. Конструктивно, такое распределение (не обязательно симметричное 50/50, чаще встречаются варианты 40/60, используется 30/70 и др.) обеспечивается установкой межосевого дифференциала или управляемых (принудительно или автоматически) механически или электрическими механизмами муфт.

Наличие этого узла нивелирует основной недостаток полного привода и обеспечивает комфорт при движении на твердом покрытии. Для преодоления бездорожья межосевой дифференциал блокируется, при отсутствии этой функции внедорожные свойства машины заметно теряются.

Full-time отлично подходит для эксплуатации в любых условиях – в городе и на шоссе, на мокром полотне и заснеженном покрытии, в грязи и на реальном бездорожье. В руках опытного водителя автомобиль демонстрирует максимальную управляемость, динамику и высокий уровень безопасности. Платой за преимущества становится высокая цена и рост эксплуатационных расходов за счет увеличенного расхода топлива.

Не соблюдение техники вождения

Самая распространенная ошибка за рулем полноприводного автомобиля, это не соблюдения техники его вождения. Особенно это касается тех водителей, которые только недавно сели за руль полноприводной машины, после многих лет владения заднеприводным автомобилем.

Напомним нашим читателям, что в заднеприводных автомобилях водитель может использовать дроссель (газ) для помощи в прохождении поворота. Используя мощность и крутящий момент в середине прохождения поворота, заднеприводная машина быстрее пройдет данный поворот. Соответственно, при прохождении поворота в автомобиле с задним приводом вы можете отпустить педаль тормоза намного раньше, чем в машине с другим типом привода.

Это позволяет под определенным углом проходить поворот на более высокой скорости. Да, безусловно, в этом случае остается риск потери сцепления с дорогой и даже заноса машины. Но увеличив обороты двигателя и нажав на педаль газа вы легко сможете выровнять машину на правильную траекторию.

[media=https://www.youtube.com/watch?v=dNoSVhBz7xc]

Этот самый метод на большинстве автомобилей с полным приводом не работает. Особенно на полноприводных системах AWD. Причина этого довольно проста. Когда ваш автомобиль проезжает середину поворота, то при нажатии на педаль газа вес машины перемещается в заднюю часть и в итоге машина начинает приседать, и это за счет того, что передняя часть полноприводного автомобиля становится легче.

А поскольку в большинстве автомобилей с AWD-приводом (передний привод- постоянный, задний- подключаемый при необходимости) крутящий момент подается на передние колеса и колеса автомобиля не могут обеспечить ему достаточную поворачиваемость. В результате, при неправильной технике прохождения поворота на полноприводной машине (например, используя технику прохождения поворота на заднеприводной машине) это вождение приводит к недостаточной поворачиваемости.

Да, безусловно, последние годы быстрого прогресса технологий в автопромышленности подарили нам много интересных автомобилей с AWD приводом, которые легко справляются с недостаточной поворачиваемостью и с избыточной поворачиваемостью, и все за счет умных систем привода и конечно же за счет электроники (например, автомобили Ford Focus RS, Audi R8 V10 Plus, Mitsubishi Lancer Evolution X).

Тем не менее, на современном авторынке по-прежнему остается большинство AWD автомобилей оснащенных более простыми технологиями, которые не могут помочь водителю в случае совершения ими ошибки в технике прохождения поворота.

Поэтому запомните друзья, если вы пересели с заднеприводной машины на полноприводную автотехнику оснащенную AWD системой, ни в коем случае не используйте технику вождения при прохождении поворотов которую вы использовали на машине с задним приводом.

Например, при прохождении поворота на автомобиле с полным приводом (AWD) вы должны максимально снизить скорость перед самим поворотом и не увеличивать сильно обороты двигателя до тех пор, пока не пройдете большую часть поворота. Так вы избежите недостаточной поворачиваемости.

Конструкция

Основным элементом натяжителя является прижимной ролик. Сделан он из пластмассы, а внутрь запрессован закрытый подшипник. Ролик установлен на собственном кронштейне, который с помощью резьбовой шпильки способен передвигаться в вертикальной плоскости. Тем самым обеспечивается необходимый момент нажима на ремень. Чтобы кронштейн при движении автомобиля не перемещался самопроизвольно от вибрации двигателя, шпилька сверху затянута контргайкой. Вся конструкция размещается на кронштейне генератора. В нем сделаны два отверстия для крепления натяжителя ремня генератора «Калины».

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.

Задний привод (RWD)

Как следует из самого названия, здесь двигатель располагается спереди, а мощность от него посылается на заднюю ось через карданный вал и дифференциал в центр задней оси. Эта классическая компоновка обычно используется на спортивных и дорогих автомашинах.

Ее плюсы

Прежде всего эта компоновка дает возможность инженерам «поиграть» с распределением веса машины, а это немаловажный фактор для спортивных машин да и вообще, для любых машин в целом.

Так как у этих автомобилей трансмиссия/дифференциал размещены позади двигателя, то добиться нужной развесовки бывает на порядок проще, чем в переднеприводном варианте.

Так как на передние колеса приходится меньший вес и подкапотное пространство «не загромождено» различными дополнительными элементами, то колеса могут поворачиваться на большие углы, что прилично улучшает управляемость автомобилем.

Среди плюсов заднего привода в первую очередь отмечаются проблемы переднеприводной компоновки, а именно: это меньший радиус поворота, лучшее поведение в поворотах, ускорение, отсутствует силовое подруливание, так как дифференциал расположен строго посередине оси между двумя колесами и оба приводных вала имеют одинаковую длину.

Минусы заднего привода

Прибавляется больше нагрузки и веса, так как вы получаете карданный вал и дополнительно трансмиссионный тоннель на всю длину автомобиля. Больший вес естественно означает: большую потерю мощности, снижение КПД и увеличение расхода топлива.

Если этого не достаточно, то пожалуйста,- дополнительные компоненты увеличивают конечную стоимость автомобиля, вы получаете меньшего пассажирского и багажного пространства вследствие появления вышеупомянутого тоннеля и дифференциала на задней оси, над которым обычно располагается багажник.

Кроме того, поскольку воздействующий на передние колеса вес уменьшается, то такие автомобили быстрее теряют сцепление на заснеженных дорогах и тем самым снижают безопасность самих поездок.

И наконец, дисбаланс распределения веса часто приводит к тому, что заднеприводный автомобиль имеет избыточную поворачиваемость и при определенных условиях может легко пойти в занос.

У этой “монеты” как говорится, есть две стороны, в неопытных руках такая избыточная поворачиваемость может быть опасной, водитель просто может потерять управление и это будет не самым приятным событием в его жизни. А может случиться и наоборот, при определенных знаниях и умениях можно получать огромное удовольствие от дрифта (1GAI.RU ПРЕДУПРЕЖДАЕТ! НИКОГДА И НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ПУСТИТЬ МАШИНУ В ЗАНОС НА ДОРОГАХ ОБЩЕСТВЕННОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ, ЭТО КРАЙНЕ ОПАСНО!)

Необходимость в системе

Машина с четырьмя ведущими колесами необходима в следующих случаях: безопасная езда по скользкой дороге, эксплуатация кроссовера с прицепом в зимний период, передвижение по грунтовке.

Дешевые кроссоверы построены на платформе обычного хэтчбека. Полная трансмиссия проявляется только в ситуации, когда наблюдается пробуксовка ведущих колёс. Такой момент легко распознается электроникой, которая и подключает другую ось.

Сама пробуксовка не означает, что автомобиль стоит на одном месте долгий период. Явление длится несколько секунд. За распределение момента отвечает специальная муфта, которая представлена в паркетниках в виде разных конструкций. Чтобы преодолеть минимальное бездорожье, «навешивается» дополнительный функционал.

В системе могут использоваться следующие детали:

самоблокирующийся дифференциал;
вязкостная муфта.

При наличии в кроссовере свободной муфты авто не сможет поехать, если одно колесо полностью потеряло сцепление с дорожным покрытием. За счет блокировки проблемное колесо начинает крутиться, машина продолжает ехать вперед. Поэтому, если в кроссовере есть блокировка, полная трансмиссия не требуется. Чтобы муфта не перегрелась, специалисты советуют не буксовать долго.

Описание муфты

Принцип работы дифференциала:

конструкция в современном автоматически подключаемом полном приводе работает по превентивному принципу: управление направлено на предотвращение возникновения аварийного состояния управляемого устройства (система работает до пробуксовки колес);
на другую ось подается низкий процент крутящего момента.

Подобная схема используется автоконцернами Audi, BMW, Mercedes-Benz. Чаще используется дифференциал Torsen. Он придаёт машине уверенность на скользком покрытии. При этом повышается риск выбора неверной скорости для движения в плохих условиях. Результат такого решения водителя — снос машины на обочину либо её занос.

Если кроссовер укомплектован вспомогательной системой ESP, нет смысла переплачивать за полный привод. ESP либо динамическая система стабилизации контролируется специальным блоком, на которые подаются сигналы от датчиков.

В задачи последних элементов входит отслеживание направления движения авто с учетом положения руля и педали газа. На блок также поступает информация об ускорении и ориентации заносов. С помощью ESP стабилизируется траектория движения кроссовера при выполнении различных манёвров. Систему часто называют противозаносной.

Работа стабилизатора

Паркетники укомплектованы системой стабилизации в качестве базовой версии либо дополнительной функции. Её работа невозможна без антиблокировочной системы ABS. В процессе участвуют также антипробуксовочная система и блок управления силовым агрегатом. ESP представлена в виде электронного блока-контроллера, который постоянно обрабатывает сигналы датчиков.

К основным показаниям относят сигналы, идущие от двух устройств:

отношение угловой скорости с вертикальной осью;
показания датчика поперечного ускорения.

Если значение первого показателя выше нормы, производится мгновенный запуск ESP. Система отслеживает обороты мотора, скорость движения, угол поворота колес и руля.

Дополнительная функция

Если полный привод идёт в качестве дополнительной функции, тогда вторая ось подключается вручную. По трассе водитель едет на моноприводе, а при необходимости съехать на проблемный участок дороги производится самостоятельное включение полной системы. В кроссовере с подобной трансмиссией нет межосевого дифференциала, но предусмотрена блокировка одной межколесной муфты.

Полный привод в такой системе нужно сразу выключать на дороге, так как он не предусмотрен для функционирования на высокой скорости.

Еще один вариант комплектации — наличие трех дифференциалов:

межосевой;
2 межколесных.

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.

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

Плюсы и минусы AWD

Рекомендации по вождению авто с полным приводом

avtoexperts.ru

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля