Типы привода отличаются в основном при пробуксовке шин
Если мы рассматриваем различия в типах привода с точки зрения попадания в экстремальные ситуации и поведения автомобиля в экстремальных ситуациях, сразу отмечу, что различия в типах привода в основном проявляются в скольжении автомобиля при пробуксовке ведущих колес, либо на грани скольжения. Пробуксовка возникает, когда сила тяги на ведущих колесах превышает силу сцепления шин с дорогой, то есть при передозировке газа. Это может произойти практически на любом автомобиле при движении по скользкой зимней дороге, либо при движении по асфальту на мощном автомобиле.
Разные приводы скользят по-разному
Задний привод в случае пробуксовки скользит задними шинами — отправляется в занос и пытается встать поперек дороги. Еще это называют потерей устойчивости или избыточной поворачиваемостью (oversteering). Передний привод, соответственно, скользит передними шинами — идет в снос и пытается проехать мимо поворота, что называется уже потерей управляемости или недостаточной поворачиваемостью (understeering). А с полным приводом дело обстоит сложнее и запутаннее: он скользит либо задними колесами, либо передними, либо всеми четырьмя, причем в зависимости от того, как ляжет фишка (под фишкой здесь и далее следует понимать техническое устройство «полного» привода – наличие и активация блокировки межосевого и других дифференциалов, работа «мозгов» автомобиля, которые отвечают за перераспределение крутящего момента между осями и т.д.). Отсюда и разное поведение машин в скольжении, и разные способы управления ими. Скольжение всех шин, кстати, называют сносом четырех колес или нейтральной поворачиваемостью.
На самом деле, понятие поворачиваемости более сложное, оно применимо не обязательно к скольжению шин, а тип поворачиваемости не всегда связан с типом привода. Но обсуждение этих вопросов выходит за рамки статьи, и, возможно, я напишу об этом позже.
Нет газа – нет и разницы
Теперь давайте представим, что мы на ходу включили нейтральную передачу и едем накатом. В этом случае машина с любым типом привода превращается в тележку, которая катится по инерции. Какая в этом случае разница, что за привод у машины? Правильно, никакой! Ведь это просто тележка, без привода. До тех пор пока мы не включим передачу и не дадим газу так, что ведущие колеса забуксуют.
Есть, конечно, и другие отличия между типами привода, они проявляются не обязательно в скольжении, но это уже нюансы, и об этом – ниже.
Есть ли явные преимущества у технологий AWD?
Сравнивая 4WD или AWD, мы можем выделить некоторые недостатки во всех технологиях
Но сейчас мы постараемся сконцентрировать внимание на преимуществах. Плюсов у каждой технологии полного привода достаточно много, если вы будете использовать эти возможности
К примеру, поездка по городу летом вообще никак не продемонстрирует ни одно преимущество такой технологии.
Зато вы получите такие плюсы в машине с AWD:
- более уверенная эксплуатация машины на трассе, значительно увеличенная курсовая устойчивость;
- уверенная поездка в сложных условиях, которая позволяет выбираться из любых передряг без помощи;
- возможность съезжать с асфальта на умеренное бездорожье при поездках на природу, рыбалку;
- не нужно ничего настраивать, электроника выполнит все поставленные задачи за вас без проблем;
- для экономии топлива система сама отключит полный привод, когда это не будет необходимо.
Как видите, достоинств у данной технологии немало. Конечно, мы говорим изолировано про AWD, не сравнивая при этом систему с другими вариантами полноприводных технологий. Тем не менее, у машин с такими опциями довольно много явных видимых плюсов. Так что при определенных условиях переплата за полный привод действительно будет стоить своих денег.
Что из себя представляет карданный вал!
Карданный вал – это элемент конструкции автомобиля, передающий вращательное движение от двигателя посредством съема усилия с вторичного (выходного) вала коробки переключения передач (КПП). Классический карданный вал до сих пор применяется на грузовиках и полноприводных автомобилях.В случае полностью заднего привода он соединяет вторичный вал коробки передач (причем без разницы, механической или автоматической) с приводом задних колес.Кардан присоединяется к вторичному валу КПП через эластичную муфту с помощью 6 болтов.Это соединение крепится к кузову так называемым подвесным подшипником, который, как и всякая высоконагруженная деталь, регулярно выходит из строя и стучит под ногами водителя. Этот характерный стук известен всем владельцам заднеприводных автомобилей. Но если владелец машины с передним приводом заявит вам, что у него бьет подвесной подшипник – вы можете смело его игнорировать. Поскольку у переднеприводных автомобилей система передачи крутящего момента на колеса происходит иным способом, и подвесных подшипников у переднего привода просто не существует. Если спросить человека, разбирающегося в автомобилях поверхностно: сколько передач вращательного движения есть в конструкции автомобиля, то он скажет 4 или 5 и задняя – в зависимости от КПП. И лишь серьезный автомобилист скажет, что есть еще одна передача. Которая называется главной и передает вращательное движение непосредственно на колеса. На конце карданного вала (я говорю о классической схеме машины с задним мостом) имеется шестерня, которая вращает большую – так называемую планетарку. Через набор шестерен-сателлитов – называемую дифференциалом – она распределяет вращательное усилие между задними полуосями. Устройство дифференциала достаточно просто, но его трудно объяснить на словах, не приводя схем.Смысл работы дифференциала в том, чтобы крутящий момент главной передачи правильно распределялся между колесами. Если автомобиль едет прямо, то соотношение будет 50/50.
Если же автомобиль едет по крутому повороту, то внешнее колесо вынуждено вращаться быстрее внутреннего. Дифференциал передает большую часть крутящего момента внешнему колесу, и меньшую – внутреннему. Не имей заднеприводный автомобиль дифференциала, на поворотах у него горели бы покрышки внутренних колес. Карданный вал делается невероятно массивным, чтобы передача вращения задним колесам была равномерной. К тому же он тщательно балансируется, чтобы избежать биения.Устройство этой вроде бы простой детали – элементарного передаточного вала – достаточно сложно.
Будучи тяжелым и на вид монолитным, карданный вал может менять длину, поскольку он состоит по длине из двух частей, сочлененных шлицевым соединением.Если бы автомобиль ехал только по прямой горизонтальной дороге, кузов его не менял бы положения относительно дорожного покрытия, и расстояние между эластичной муфтой в шестерней, приводящей в движение планетарку, оставалось бы постоянным.Но дороги не являются зеркальными. И даже на малейших неровностях кузов меняет свое положение относительно колес. И при этом меняется расстояние от эластичной муфты до заднего моста. Благодаря шлицевому соединению, карданный вал постоянно сдвигается и раздвигается. Обеспечивая работу передачи – очень поверхностно это можно пояснить на примере выдвигающегося и задвигающегося обратно стержня шариковой ручки. Такая система с небольшими вариациями применяется на заднеприводных легковых автомобилях или полноприводных,так и на тяжёлых грузовиках.
Так чем же отличаются разные типы привода?
Выходит, говорить об отличиях в поведении автомобилей в экстремальной ситуации имеет смысл лишь при условии, что система стабилизации отключена или отсутствует вообще. Есть, конечно, отличия, которые проявляются и при включенной системе, такие как динамика разгона на скользкой дороге, проходимость, комфорт, управляемость. Давайте по порядку обо всем расскажу.
Конструктивные отличия
Сначала опишу конструктивные отличия, а потом разберу отличия уже в поведении автомобилей с разными типами привода. Более всего различаются передний и задний приводы. Основных отличий два.
Распределение работы между осями
У заднеприводного автомобиля работа колес распределена оптимально: задние колеса – ведущие, передние – управляющие. Это обеспечивает хорошую управляемость заднеприводных машин. У переднеприводного автомобиля всю эту работу выполняют передние колеса – и тянут, и поворачивают. Эта особенность переднего привода ограничивает его возможности добавления «газа» в поворотах.
Распределение веса между осями
У заднего привода вес оптимально распределяется между осями – как правило, 50/50. Это также обеспечивает хорошую управляемость заднеприводных автомобилей. У переднего привода, чаще всего, на переднюю ось приходится больше веса, чем на заднюю – 60/40 или даже бывает 70/30, что делает его менее управляемым, чем задний привод. То есть, благодаря тяжелой «морде» передний привод отлично держит дорогу на прямой, но и уходить с этой прямой он тоже не хочет, даже когда его просят. Куда уходить? Ну, в поворот, например 
Полноприводный автомобиль представляет собой нечто среднее между задним и передним приводами и может проявлять свойства как любого из двух рассмотренных типов привода, так и присущие только полному приводу.
Варианты полного привода
Всё чаще в последнее время покупатели отдают предпочтение полноприводным автомобилям. Это можно объяснить постепенным снижением стоимости машин с приводом на все имеющиеся четыре колеса, а также разнообразием систем. Вы уже знаете, чем отличается полный привод от системы переднего типа. Теперь нужно разобраться в особенностях самого полного привода. Для этого следует изучить разнообразие систем, которые бывают:
- постоянными;
- подключаемыми вручную;
- подключаемыми автоматически.
Каждая система автомобильного полного привода имеет свои отличительные черты. Причём они не так сильно похожи, как может показаться на первый взгляд. Разберём все вариации полного привода отдельно.
Постоянный
Тут четыре колеса транспортного средства имеют постоянное соединение с силовым агрегатом автомобиля, каждое из которых хватается за дорожное полотно и помогает толкать машину вперёд
Для множества дорожных ситуаций это важное преимущество. Но реально постоянный полный привод проявляет себя только при наличии дополнительно подключённой системы обеспечения курсовой устойчивости
Она помогает притормаживать определённое колесо, предотвращая нежелательные пробуксовки. Машины с таким типом постоянного привода потребляют большое количество топлива, хотя есть и обратная сторона в виде повышенной надёжности. Если вы планируете покупать машину, оснащённую полным постоянным приводом, чтобы покорять бездорожье, обязательно убедитесь в наличии блокировки межосевых и центральных дифференциалов. Иначе результат прохождения сложных участков может вас откровенно разочаровать.
Вручную подключаемый
Многие сетуют на то, что вручную подключаемая система полного привода очень неудобная и морально устаревшая. Это действительно так. Но если смотреть сугубо на проходимость, то именно у такого привода она самая высокая. В режиме обычной повседневной работы машины являются заднеприводными. При необходимости водитель может вручную подключить к работе передние колёса. Но, чтобы это сделать, сначала придётся остановиться. Эксплуатировать автомобиль, когда постоянно подключён передний мост, бессмысленно и даже опасно. В таком режиме увеличивается нагрузка на раздаточную коробку, повышается активность износа резины. Ещё одним минусом такой системы является повышенный расход горючего автомобилем
Причём тут не так важно, подключил водитель переднюю ось или нет. Хотя нельзя говорить, что у вручную подключаемого полного привода нет преимуществ
Такие машины великолепно себя показывают в условиях бездорожья. Плюс отмечается высокая надёжность самой системы.
Автоматически подключаемый
Если вы ищите наиболее современную систему полного привода, которая характеризуется отличными перспективами, то здесь стоит остановить свой выбор на автоматически подключаемом. Инженеры сами отмечают, что система пока не идеальная, требуются определённые доработки и усовершенствование. Поэтому возможности таких машин лучше не испытывать в условиях серьёзного бездорожья. Автопроизводители имеют свои варианты реализации автоматически подключаемого типа полного привода. Но принцип у всех одинаковый. Он заключается в том, что одну колёсную пару соединяют с двигателем на постоянной основе, а вторая может самостоятельно подключаться, когда в этом возникает необходимость. Для подключения используют многодисковые муфты. За автоматическое включение второй пары колёс отвечает электроника. Поэтому в обычном режиме эксплуатации машина является заднеприводной или переднеприводной, в зависимости от конкретной модели автомобиля. А когда электроника понимает, что условия становятся сложнее, машине тяжело преодолевать препятствия только двумя колёсами, подключается вторая пара.
Ключевым преимуществом автоматически подключаемой системы выступает экономичность и простота использования. Нет необходимости в том, чтобы совершать остановки и подключать колёса. Компьютер в автоматическом режиме подключает вторую пару колёс, когда возникает реальная необходимость в переходе на более проходимый полный привод. Но нельзя забывать, что надёжность многодисковой муфты не такая внушительная, как у классической системы подключаемого вручную полного привода. Автоматика будет оптимальным решением для преодоления городских снежных заносов, скользких подъёмов и лёгкого и среднего бездорожья. Но с выездом в тяжёлые условия лучше не экспериментировать, поскольку тут автоматический привод на все четыре колеса проявляет себя пока не с лучшей стороны.
4WD — полный привод (постоянный и подключаемый)
Встречается два типа полного привода- постоянный (Full-Time) и подключаемый (Part-Time).
- В первом варианте крутящий момент перманентно передается на заднюю и переднюю ось, как правило, в соотношении 50/50.
- Во втором по умолчанию задействуется одна ось, но при необходимости подключается и другая.
Существует также «полный привод по требованию», который активируется кнопкой в салоне или решением управляющей электроники. Но он относится уже к типу AWD.
Подключаемый полный привод (Part-Time) достаточно просто устроен: передний мост жестко подключен, задний подключается посредством простой механической муфты — и никаких дифференциалов.
Из-за такого жесткого зацепления, распределение крутящего момента по осям одинаковое.
Таким типом полного привода оборудованы настоящие внедорожники (УАЗ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny), пикапы (Ford Ranger, Nissan Navara) и военная техника.
Такие автомобили обладают фантастической проходимостью, а вот на асфальте это заднеприводная техника, которая требует к себе особого отношения. В частности, такой тип подключаемого полного привода на дорогах с твердым покрытием оборачивается сниженной управляемостью. Высокая нагрузка на трансмиссию быстро выводит ее из строя. Покрышки стираются тоже достаточно быстро.
Постоянный полный привод (Full-Time) — пожалуй, самый технически сложный и дорогостоящий тип привода современных автомобилей.
В данной конструкции присутствует и межосевой дифференциал, и межколесные дифференциалы для оптимального распределения передаваемой мощности на каждое колесо. А к межосевому дифференциалу прилагается и механизм его блокировки, который увеличивает проходимость автомобиля.
Сегмент постоянного полного привода — премиальные внедорожники типа Mercedes Gelendewagen. Также привод 4WD с блокировкой межосевого дифференциала применяется как дорогая опция на премиальных автомобилях, которая повышает стабильность машины и придает ей отличные динамические характеристики.
Причем чтобы постоянный полный привод не требовал других приемов управления, производители стремятся придать таким автомобилям характер заднеприводных, неравномерно (например, 30/70, как в Mercedes-Benz в версии 4Motion) распределяя нагрузку между осями. Или предусматривают распределение крутящего момента не только между передним и задним мостом, но и между колесами, что позволяет достичь превосходной управляемости, особенно в поворотах, когда до 70% крутящего момента перекидывается, например, на внешнее заднее колесо. Пример воплощения — система привода Honda SH-AWD.
Как видим, основное преимущество полноприводных автомобилей — их проходимость, быстрая динамика, отсутствие пробуксовывания колес, малый риск заноса.
Оптимальное распределение крутящего момента по осям и колесам дает замечательную курсовую устойчивость автомобилю, особенно в поворотах.
К недостаткам постоянного полного привода относится сложность конструкции, обилие дополнительных устройств и управляющей электроники — все это сказывается и на стоимости автомобиля, и на стоимости его эксплуатации и ремонта.
Расход топлива на полноприводных автомобилях существенно выше за счет потери мощности в передаче крутящего момента сразу на две оси.
В целом, полный привод сегодня выполняет роль скорее дорогостоящей опции на премиум-автомобилях.
Действительно необходимым он остается только на брутальных рамных внедорожниках — но это уже совсем другая история.
Автоматически подключаемый полный привод (AWD)
Вот мы и добрались до условно «нечестных» схем автоматически подключаемого полного привода, которые с каждым годом становятся популярнее. Принцип их работы схож: в нормальном режиме автомобиль остаётся условно моноприводным, а вторая ведущая ось активно включается в работу лишь при пробуксовке первой. Конечно, безо всяких дифференциалов — чаще всего тяга передаётся через вязкостную или фрикционную муфту.
Автомобилей с различными вариациями AWD сегодня большинство: фактически, это почти все полноприводные легковушки и кроссоверы. Европейские производители массово применяют в своих системах 4WD муфту Haldex, которая насчитывает уже 5 поколений. Азиатские автоконцерны чаще конструируют что-то своё: ATC/DTC у «Тойоты» или Active AWD у «Субару» (да-да, отнюдь не все Subaru оснащены честным полным приводом).
Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.
Электронные эмуляции блокировок дифференциалов неплохо справляются с диагональными вывешиваниями, когда приходится съезжать с асфальта. Но на серьёзном бездорожье с AWD делать нечего: буксование в грязи или глубоком снегу приведёт к быстрой поломке муфты и очень дорогому ремонту. Фактически, системы AWD — это «асфальтовый» полный привод, предназначенный для комфортной эксплуатации в городе и на трассе.
Автоматическая (Automatic 4WD)
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.
Виды полного привода
Значительное число автолюбителей уверены, что практически все внедорожники оснащены одинаковой системой 4х4. Однако, это не так и вводит в заблуждение многих. Какие же тогда бывают виды полноприводных систем?
Существуют следующие виды, имеющие свои функциональные особенности:
- Подключаемый.
- Постоянный.
- Автоматически подключаемый.
Подключаемый. В авто, ведущей осью является один из мостов. Подключается колёсная формула 4х4 водителем вручную, с помощью рычагов или кнопок управления. Тогда, к ведущий оси подключается дополнительная ось, и автомобиль временно превращается в полноприводной. Подключает дополнительную ось водитель для того, чтобы: преодолеть достаточно сложный участок дороги, труднопроходимую местность, либо бездорожье.
Подключаемый полный привод
Подключаемый полный привод частое используемое решение для автомобилей с высокой проходимостью — внедорожников.
Постоянный полный привод. Этот вид 4х4, где крутящий момент передаётся от движка на все колеса сразу. Используется на различного класса автомобилях с поперечной или продольной схемой расположения двигателя. Современные системы 4на4 оснащаются самоблокирующимися дифференциалами. Они могут распределять мощности в разных соотношениях по осям.
Постоянный полный привод
Постоянный полный привод является прогрессивной системой, которая создаёт динамику и активную безопасность при вождении. Так как электроника контролирует и координирует функционирование и работу системы 4х4. Для этого, в электронику направляются сигналы от датчиков скорости вращения колес. После, идёт моментальное измерение соотношения мощности.
К недостаткам системы постоянного полного привода можно отнести: повышенную нагрузку на элементы трансмиссии, дороговизну конструкции и повышенный расход топлива в сравнении с другими видами привода.
Автоматически подключаемый. Система автоматического подключения полного привода разработана так, чтобы на основании данных с датчиков, автоматически включать к ведущей оси дополнительную. Основным ведущим мостом может быть любой: задний или передний. Автоматически подключаемая система срабатывает в тот момент, когда зафиксирована разносить во вращении колес.
Автоматический полный привод
В обычном состоянии езды, автомобиль с таким типом приводя является моноприводнойным. Система подключается, когда идёт пробуксовка авто. Недостатком является, то что независимо от высокой точности датчиков и техники, только водитель может видеть перед собой сложный участок трассы и заранее подключить полный привод, без ожидания, когда автомобиль начнёт буксовать, к примеру на участке с размытым грунтом.
Какой кроссовер лучше на самом деле: с полным приводом или передним?
Кроссоверы классифицируют как нечто среднее между легковушкой и SUV — полузабытый термин, означающий «спортивно-утилитарный автомобиль». Если упростить — универсал (или пикап) повышенной проходимости. Повышенная проходимость изначально выражалась наличием полного привода и дорожным просветом 180–200 мм как минимум.
В процессе эволюции кроссоверов появились также хэтчбеки и купе повышенной проходимости, получив «коммерческие» названия кросс-хэтч и кросс-купе. Кроссоверы с рамными кузовами стали большой редкостью — в большинстве случаев их теперь обозначают как вне- или вседорожник (оба варианта довольно условны). И число моделей этого жанра продолжает сокращаться.
Сейчас мы имеем рынок, набитый десятками моделей кроссоверов всех типоразмеров с несущими кузовами. Это все еще очень востребованный товар, и у большинства из них есть и версия 4х4, и 4х2.
Итоги и некоторые соображения про полный привод
В России есть культ полноприводных машин, который произошел от довольно сложных дорожных условий. Но сегодня дороги в РФ уже перестали быть такими ужасными, коммунальные службы их неплохо очищают. Полный привод вам нужен, если вы живете в селе, каждый день ездите на охоту или рыбалку, постоянно путешествуете в сложных условиях. Также в северной части страны нередко нужны джипы с настоящим зверским характером, чтобы не замерзнуть в сугробе. Но в остальных случаях полноприводное авто часто становится зря выброшенными в салоне деньгами.
Подумайте, нужен ли вам полный привод вообще. Если вы решили, что без этой опции жить дальше невозможно, попробуйте найти машину с 4WD. Чаще всего это не очень красивые внедорожники, задача которых преодолевать трудности.
Комфорта в них также будет не слишком много. А вот автомобили с AWD служат для небольшого увеличения комфорта в сравнении с обычными переднеприводными версиями тех самых машин. Это далеко не внедорожник, который не порадует вас своей уверенной проходимостью.
Не всем автомобилистам известно, что такое AWD и какое его предназначение в машине. Ситуацию проясняет расшифровка аббревиатуры AWD: в переводе с английского «All whell drive» это означает «привод на все колеса». А в чём ключевые особенности этой современной технологии, многие затрудняются ответить. Именно об этом и будет идти речь в настоящем материале, имеющем не только сугубо информационное, но также практическое значение для множества наших читателей.
