Полный привод: как работает, плюсы и минусы

Если еще полтора десятка лет назад обладатель полноприводного автомобиля считался практически безоговорочным покорителем дорог, то в последнее время, рассуждая на тему полного привода машины, автолюбители, как правило, используют уточняющую формулировку, говоря о «полноценном полном приводе».

Любой автолюбитель скажет, что для штурма заваленного снегом двора, либо при преодолении размытой дождями грунтовки до дачи идеальным вариантом будет автомобиль, обладающий колесной формулой 4х4.

Да и при езде по асфальтовой дороге в скользкую дождливую осеннюю пору гораздо более уверенно будет себя чувствовать водитель, находящийся за рулем полноприводной машины.

Однако уже через несколько метров после того, как заснеженный участок дороги будет преодолен, либо автомобиль выберется с разбитой грунтовки на асфальтовую дорогу, дополнительная ведущая ось будет являться только лишь причиной серьезного перерасхода топлива.

Плюсы полноприводных автомобилей очевидны – такие машины менее чувствительны и прихотливы к качеству покрытия под колесами, при съезде с дороги с твердым покрытием полноприводный автомобиль сможет уверенно доставить водителя и пассажиров до места назначения, а на мокром или обледенелом шоссе такая машина сохранит достойную динамику и управляемость.

Пытаясь сохранить преимущества полного привода без ухудшения показателя топливной экономичности автомобиля, большинство современных автопроизводителей прибегают к помощи электронных систем, работающих вкупе с многодисковыми муфтами, способными подключать вторую колесную ось в автоматическом режиме только в случае возникшей необходимости.

Классификация систем полного привода

Среди специалистов принято различать три разновидности систем полного привода:

1. Неотключаемый постоянный (full-time или 4WD);
2. Подключаемый посредством электроники (torque on-demand или AWD);
3. Кроме того, существуют полноприводные системы с возможностью ручного подключения (part-time).

Полноприводной трансмиссией, которая первой стала массово устанавливаемой на серийно выпускаемых машинах, считается система part-time. Подобная система являет собой устройство, жестко подключающее передний мост. В результате, колеса обеих осей вынуждены вращаться с одинаковой скоростью. Естественно, что об установке межосевого дифференциала в данном случае речь не идет.

Дифференциал – что это такое?

Рассматривая такое устройство, как дифференциал, следует иметь в виду, что это специальное механическое приспособление, принимающее тягу с вала привода и распределяющее его в необходимой пропорции по ведущим колесам.

При этом различие скорости вращения колес компенсируется автоматически.

Таким образом, посредством дифференциала происходит направление крутящего момента к ведущим колесам, и при этом сами колеса будут обладать различной (дифференцированной) угловой скоростью.

Дифференциалы могут применяться для обоих мостов транспортного средства, оборудуемого полноприводной трансмиссией. Отдельные модели оснащаются дифференциалом, который монтируется в раздаточную коробку – подобное решение полного привода принято классифицировать как системы «full-time».

Чтобы понять, для чего автомобилю необходим дифференциал, стоит разобраться в принципе его работы. Все дело в том, что колеса любого автомобиля обладают одинаковой скоростью вращения только при его передвижении в прямом направлении.

Как только машина начинает входить в вираж, каждое из четырех колес обретает индивидуальную скорость, при том, что и обе оси начинают “соревноваться” в скорости между собой.

Объяснением этому явлению будет возникновение своей траектории для каждого из колес — те, что находятся внутри поворота, проходят меньший путь по сравнению с наружными колесом.

Таким образом, не будь дифференциала, в повороте внутреннее колесо проворачивалось бы на месте, для компенсации вращения наружного колеса. В таких условиях езда на большой скорости была бы невозможна, не приходилось бы говорить и об управляемости автомобиля. Наличие дифференциала дает возможность осям нужным образом «обгонять» друг друга при возникновении разницы скоростей движения колес.

Устройство межколесного дифференциала – при вхождении в поворот он позволяет внутреннему колесу крутиться медленнее

Система part-time

Система part-time конструируется без установки межосевого дифференциала. Такое устройство предполагает передачу момента от работающего двигателя на обе оси в одинаковом количестве — таким образом, обе оси крутятся с равной скоростью.

Очевидно, что автомобилям, оборудованным системой привода part-time, передвижение по дорогам с хорошим асфальтовым или бетонным покрытием противопоказано, ведь пытаясь совершить поворот, водитель провоцирует возникновение вышеописанной разницы в протяженности пути мостов.

Поскольку момент по осям передается в соотношении 50 на 50, при повороте руля будет возникать проскальзывание колес какой-либо из осей.

Если под колесами автомобиля снег, грязь или песок (что часто бывает при поездках на дачу, пикник или рыбалку), то небольшое сцепление колес и дорожного покрытия практически не причинит какого либо вреда автомобилю.

А вот в случае совершении маневров на сухой и твердой поверхности дороги, возникающее проскальзывание негативным образом сказывается на функционировании трансмиссии, вызывает ускоренный износ покрышек, а также снижает качество управляемости автомобиля.

Таким образом, автомобили, оборудованные системой подключаемого полного привода, хороши для регулярной их эксплуатации в условиях плохих дорог или для покорения бездорожья. В этом случае, как правило, не требуются блокировки, поскольку один мост изначально будет жестко подключенным.

Другими плюсами полноприводного решения part-time называют относительную надежность и простоту всей конструкции: здесь отсутствуют электрические либо механические приводы, не используются блокировки, не применяются дифференциалы.

Упрощает систему и то, что в ней нет дополнительных гидравлических или пневматических элементов. Однако для повседневной эксплуатации такая система неудобна.

Использование постоянно включенной оси передних колес чревато поломкой автомобиля, а постоянно включать и отключать мост попросту неудобно.

В перечень моделей машин, конструкция которых предусматривает использование part-time, входят следующие марки и модели транспортных средств: Nissan Patrol первых поколений, Toyota Land Cruiser 70, пикап Mazda BT-50, Suzuki Jimny, Nissan NP300, Jeep Wrangler и отечественный УАЗ.

Постоянный полный привод

[sc name=”rsy” ]
Перечисленные особенности и недостатки системы подключаемого полного привода обусловили разработку постоянно подключенной полноприводной системы, избавленной от подобных проблем.

В результате свет увидели автомобили с приводом «4WD», у которых роль ведущих выполняют все имеющиеся колеса, а также имеется свободный межосевой дифференциал, позволяющий выпускать «ненужную» мощность благодаря проскальзыванию одного из редукторных сателлитов. Таким образом, автомобиль всегда передвигается со всеми ведущими колесами.

Нюансом механизма 4WD является следующая его особенность. При пробуксовке какого либо колеса, межколесный дифференциал отключает второе колесо этой оси. Подобным образом работает и вторая пара колес. Вполне возможна ситуация, когда автомобиль с системой привода 4WD, забуксовав одновременно колесами обеих осей, полностью обездвиживается.

Чтобы минимизировать падение внедорожных свойств полноприводных автомобилей с системой 4WD, разработчики устанавливают хотя бы одну блокировку принудительного типа. Как правило, принудительно блокируется межосевой дифференциал.

В качестве дополнительной опции нередко предлагают установку блокировки переднего дифференциала. К моделям машин с системой 4WD относятся такие внедорожники, как: Land Cruiser 100 Prado и Land Cruiser 100, Land Rover Defender и Land Rover Discovery. Но, пожалуй, самой известной моделью, оборудованной приводом 4WD, является Лада Нива.

Несмотря на все свои преимущества, система постоянно подключенного полного привода, к сожалению, обладает определенными минусами.

Так, по уровню управляемости на асфальтовых и других твердых дорогах внедорожники с обеими ведущим осями довольно далеки от идеала.

В критических ситуациях такой автомобиль будет пытаться соскальзывать из поворота, не реагируя на вращение руля и нажатие педали газы должным образом.

Подключаемый полный привод (автоматический)

Современный формат кроссоверов, вне зависимости от размера автомобиля, предполагает возможность быстрого и кратковременного подключения дополнительной пары ведущих колес.

Естественно, что такие подключения должны производиться в автоматическом режиме, без участия водителя.

Для реализации подобных решений автомобильные конструкторы стали применять специальные многодисковые муфты, по необходимости подключающие колеса задней оси в дополнение к постоянно вращающимся передним колесам.

Реализованная таким образом полноприводная система значительно проще классических внедорожных конструкций. Здесь отсутствует раздаточная коробка, а около переднего дифференциала предусмотрена только пара шестерен для отбора мощности и выходной вал.

Впоследствии разработчики придумали использовать межосевые дифференциалы, оснащаемые в дополнение к принудительной блокировке еще и самоблокирующимися механизмами.

Используя различные решения (вискомуфту или дифференциал Torsen), разработчики стремились к единой общей цели – частичному заблокированию межосевого дифференциала в целях повышения управляемости автомобиля – при возникновении пробуксовки какой-либо из осей, срабатываемая блокировка не позволяла дифференциалу выключать вторую пару колес и момент от двигателя продолжал к ним поступать. Автомобили с представленным вариантом полного привода маркируются аббревиатурой AWD.

Дифференциал Торсен

Однако, между собой муфты также существенно различаются вне зависимости от схожести принципа подключения колес второй оси. Одними из первых муфты стали применять инженеры концерна Volkswagen для своих хэтчбеков Golf.

Речь идет о фирменной трансмиссии Syncro, где установленные фрикционы не сжимались, а работали в силиконовой жидкости, густеющей в условиях повышения нагрузки и способной самостоятельно передавать вращение. Представленная вискомуфта являлась неуправляемой и была не способна передавать все 100% момента к задней оси.

Кроме того, даже при довольно непродолжительных пробуксовках силикон закипал, что вело к перегреванию и последующему сгоранию муфты.

Вискомуфта (вязкостная муфта)

Более продвинутая конструкция использовалась на ранних моделях Ford Escape. Здесь уже применялись муфты, сжимающиеся посредством работы клиновидных прорезей и шариков. Эти муфты хотя и работали намного четче, зато могли вызывать весьма резкие и чувствительные удары в момент поворота.

Муфта Haldex

Своеобразной революцией среди муфт, используемых в системах полного привода, называют появление в конце 90-х годов прошлого века первого поколения муфты Haldex. В таком устройстве диски сжимались при помощи гидроцилиндра с насосом для выработки давления масла.

Насос монтировался на одной из половин муфты, привод к нему него подходил от другой половины. Теперь в случае возникновения разницы в скорости вращения колес передней и задней осей давление сжатия увеличивалось, а муфта блокировалась.

В сравнении с ранее устанавливаемыми образцами муфт, Haldex работал очень мягко и обрел серьезный успех.

Стоит иметь в виду, что современные технологии и используемые материалы дали возможность изготовить по-настоящему высокотехнологичную муфту, которую можно держать в частично подключенном состоянии без опасений перегрева.

Тем самым производителям удалось распределить крутящий момент передаваемый на пары колес в пользу задней оси, обеспечив автомобилю «классическую» управляемость и полноприводные возможности.

Принимая во внимание гибкость используемых алгоритмов работы и весьма глубокую степень проработки конструкции используемых многодисковых муфт, в современный период времени это самое востребованное решение организации полноприводной трансмиссии, которую вряд ли что-то заменит в ближайшие несколько лет.

Полноприводные седаны на рынке подержанных автомобилей

Автомобили оснащают системой полного привода не только для того, чтобы ездить по непролазной грязи. Иногда передача крутящего момента на обе оси имеет задачу улучшить курсовую устойчивость или помочь в скоростном проходе поворота. Для этих целей системы полного привода ставятся на машины с невысоким клиренсом – седаны.

Российские автопроизводители пока такое не практикуют – полным приводом оснащены автомобили «Нива» и «УАЗ Патриот», а все седаны используют исключительно передний привод. Или задний, если речь о классике.

На вторичном рынке завсегдатаи в сегменте седанов с полным приводом не меняются. Сменяются поколения и версии, но марки и модели обычно остаются те же, что и были. Приводом на обе оси оснащают седаны D, E и F классов.

Системы полного привода: плюсы и минусы

Системы постоянного полного привода имеют как плюсы, так и минусы. Принимать решение о приобретении такого автомобиля нужно с пониманием особенностей эксплуатации.

Плюсы полноприводных седанов:

• Повышенная проходимость;
• Старт без пробуксовки;
• Уверенная езда по плохим дорогам;
• Высокая динамика.

Многим водителям иногда приходится съезжать с дороги при поездке на дачу или выезде на природу. Полный привод поможет побороть грязь и слякоть, но важно не увлекаться, ведь в грязи заседают и подготовленные внедорожники. А у седанов, как правило, клиренс вдвое ниже.

Куда более важно для седана – старт без пробуксовки и то, что полный привод лучше держит дорогу на скорости. Стремительный «прыжок» на старте разгона даёт преимущество на дороге, а ускорение с места помогает в обгонах на трассе.

Но есть и минусы:

• Высокий расход топлива;
• Сложность системы;
• Дорогой ремонт;
• Нелогичное распределение момента.

Там, где седан с моноприводом расходует условные 12 литров бензина на 100 километров пути, полноприводная версия с тем же мотором будет расходовать 20 литров. Система требует большего количества запчастей, а мастера в сервисах тратят больше часов на ремонт технически сложных автомобилей. Из этих факторов выливается дороговизна владения.

Что касается крутящего момента, то у некоторых автомобилей, например, BMW или Volkswagen, система полного привода распределяет момент на колесо с наименьшим сопротивлением. Если колесо вывесилось и не контактирует с покрытием, машина будет вхолостую крутить его и не сдвинется с места.

Седаны с полным приводом: D-класс

В D-классе европейским автомобилям составил компанию единственный полноприводный японский седан марки Subaru. Остальные представители прибыли или из Германии, или из Швеции.

Изначально полный привод для обычных седанов внедрили Audi, а потом за ними потянулись и конкуренты. Этим объясняется обилие немецких производителей седанов с полным приводом. В D-классе можно рассмотреть (Цена полноприводного седана указана в рублях в зависимости от возраста и состояния – от старых и «усталых» до свежих и бодрых):

• BMW 3-Series (от 300 тыс. до 1,3 млн.);
• Audi A4 (от 350 тыс. до 1,5 млн.);
• Mercedes C-Class (от 400 тыс. до 1,6 млн.);
• Subaru Legacy (от 200 тыс. до 900 тыс.);
• Opel Insignia (от 300 тыс. до 800 тыс.);
• Volvo S60 (от 250 тыс. до 1 млн.);
• Volkswagen Passat (от 180 тыс. до 2 млн.).

Из всех перечисленных реже всего встречается полноприводная версия «Фольксвагена» – в России он куда лучше продавался в переднеприводной компоновке.

Самая надежная система у Subaru и Audi. Легендарная система Quattro от немецкого производителя не только надежна, но распределяет момент между осями ровно пополам, что делает её самой слаженной и эффективной. Что касается «Субару», то концерн просто на протяжении всей своей истории делает машины с полным приводом и поднаторел в этом деле.

Множество нареканий к системе xDrive от BMW. Она нередко выходит из строя, а её ремонт даже в D-классе стоит огромных денег – от 150 тысяч рублей и выше. Система 4Matic у Mercedes и полный привод Opel и Volvo не имеют громкой славы – ни положительной, ни отрицательной. Известно, что работают нормально и не отличаются большой ломучестью.

Полноприводные седаны E-класса

Здесь всё те же бренды, что и в классе D, только «японец» другой, и плюсом добавился автомобиль из Чехии. В остальном те же игроки, только классом постарше – бизнес-седаны, которые принято относить к премиуму.

• BMW 5-Series (от 450 т.р до 4 млн.);
• Audi A6 (от 500 т.р. до 3,5 млн.);
• Mercedes E-Class; (от 600 т.р. до 5 млн.)
• Skoda Superb (от 600 т.р. до 2,8 млн.);
• Nissan Teana (от 450 т.р. до 2 млн.);
• Volvo S80 (от 300 т.р. до 1,7 млн.).

BMW в кузове Е60 особенно остро страдают от xDrive, так как в автомобиле использовано много алюминия и часть элементов хрупкие. Вкупе с ненадежной системой полного привода есть риск «приехать» на очень дорогой ремонт – от 200 тысяч рублей за подвеску, рычаги, стойки и попутно отладку «полняка».

Для чешского бизнес-седана Superb полный привод пошёл только на пользу – в такой вариации вместо ненадежной трансмиссии DSG устанавливается классический «автомат» с гидротрансформатором. Компания Nissan для топовых версий бизнес-седана Teana разработала надежный и эффективный полный привод, который хвалят владельцы этих авто.

Полноприводные седаны F-класса

Покупая люксовый седан для езды с личным водителем, обычно не скупятся на приятные дополнения, например, броню или полный привод. Сегмент не богат на машины с приводом на все колёса. Всего четыре машины, которые часто встречаются на вторичке:

• BMW 7-Series (от 800 тыс. до 7 млн.);
• Audi A8 (от 600 тыс. до 8 млн.);
• Volkswagen Phaeton (от 900 тыс. до 2,5 млн);
• Mercedes S-Class (от 500 тыс. до 8 млн.).

Доподлинно известно, что к прохладно принятому на российском рынке Volkswagen Phaeton всё очень дорого – от лобового стекла до элементов салона. Система полного привода VAG не имеет клейма ненадежной, но при этом если вдруг что-то случится, нужно быть готовым к серьёзным вложениям.

В этом смысле лучше выбрать Audi A8 с её бессмертной Quattro. «Семёрка» BMW и вовсе имеет не самую удачную связку мотора 4.4 или 4.8 литра с системой xDrive – и без того огромный расход топлива дополняется расходами на содержание полного привода в порядке.

Что касается тяжёлого S-Class, то система 4Matic положительно отражается на его динамике и разгоне, и лучше покупать этот седан, оснащённый полным приводом.

Плюсы и минусы полноприводных автомобилей

Ореол вседозволенности при выборе дороги, брутальный имидж внедорожников, а также миф о сверхвысокой управляемости позволяют считать высокую стоимость единственным недостатком полноприводных автомобилей. Частично так оно и есть, однако объективности ради стоит рассмотреть не только плюсы, но и минусы 4х4, которых также предостаточно.

Плюсы полного привода

Неоспоримым преимуществом автомобилей с колесной формулой 4х4 является их повышенная проходимость. Вполне логично считать, что четыре ведущих колеса скорее вытащат машину из грязи или затянут на скользкий подъем, чем монопривод при самой совершенной резине. Тем более, что посредственные шины на внедорожник мало кто поставит.

Все это верно, однако не стоит забывать, что проходимость определяется не только приводом, но и геометрией. В мире много полноприводных автомобилей с малым клиренсом и большими свесами. На них в бездорожье лучше не соваться.

Также техника с полным приводом идеальна в качестве экспедиционного транспорта, так как заранее неизвестно, с каким качеством дорог могут столкнуться путешественники вдали от цивилизации. Тут дополнительные возможности никак не помешают.

Бонусом для туристов станет имеющийся обычно у внедорожников просторный и крепкий кузов. Наличие рамы для этих целей не очень обязательно, поскольку несущие кузова имеют достаточную прочность, а жесткость у них превосходит показатели рамных автомобилей.

Суть рамы лестничного типа состоит именно в гибкости, что важно на тяжелом бездорожье. На трассе это только мешает.

Прочность и массивность внедорожника хорошо работают на безопасность. Хотя и не у всех машин. Но при столкновении с легковушкой лучше находиться в более тяжелом автомобиле. При встрече с грузовиком это, конечно, не поможет.

Минусы полноприводной системы

Про стоимость автомобиля уже говорилось. Можно добавить, что усложнение конструкции автоматически приводит к росту эксплуатационных расходов.

Привыкший к хорошему городскому хэтчбеку водитель может быть неприятно поражен расходом топлива большим вездеходом, который может съедать до 20 л горючей смеси на «сотню».

В последнее время ситуация исправляется, и движки становятся все более технологичными. А современный турбодизель по расходу не сильно отличается от бензиновой легковушки среднего класса.

Тем не менее, запчасти дорогие, и их требуется немало. Нагрузка на агрегаты увеличена, энергоемкость подвесок тоже даром не дается. Стоимость обслуживания в автосервисе идет по отдельному тарифу, даже автомойки за внедорожники берут больше.

На больших скоростях загородных асфальтированных трасс к «проходимцу» придется долго привыкать. Увеличенные крены, плохая реакция на поворот руля и нестабильность при торможении – обычное дело для бывалого владельца джипа. Новички же могут столкнуться с еще большими неожиданностями.

Но в целом приобретение большой полноприводной машины почти всем доставляет удовольствие. И обратно на низкую дорожную легковушку мало кто пересаживается.

Главное – иметь желание и возможность доплатить за полезные свойства автомобиля.

Какой привод автомобиля выбрать: сравниваем все типы

Начинающему автомобилисту нелегко разобраться во всех технических нюансах. Мы разберём один из важнейших вопросов — какой привод машины выбрать? Рассказываем об особенностях, преимуществах и недостатках каждого типа трансмиссии. 

Передний привод

Ещё в 1930-х годах перед инженерами стала непростая задача — как сделать автомобиль дешевле, легче, проще в обслуживании, удобнее в управлении и безопаснее одновременно? Ответом на этот вопрос стала переднеприводная трансмиссия. Первыми серийными моделями с такой компоновкой стали Cord L29 1929 года и Citroen 7CV 1934 года. 

Интересно, что в опытных образцах переднеприводных автомобилей использовались современные шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы). Но из-за низкого качества сплавов и недостаточной точности обработки металлов они оказались ненадёжными, поэтому от них отказались в пользу коротких карданных валов. 

Современная компоновка переднеприводного автомобиля формировалась постепенно. В 1961 году появился компактный хэтчбек Renault 4, в котором крутящий момент передавался колёсам при помощи ШРУСов.

В 1959 году был выпущен Austin Mini с поперечным расположением мотора.

А в 1974 публике представили Volkswagen Golf, у которого валы двигателя и коробки передач располагались на одном горизонтальном уровне. 

Преимущества переднего привода

1. Упрощение конструкции. Снизилась стоимость производства и уменьшилась трудоёмкость обслуживания автомобилей. Именно передний привод сделал личный транспорт массовым и доступным широкой публике. 

2. Сокращение массы. Инженерам удалось отказаться от громоздких и тяжёлых карданных валов. Благодаря этому улучшились динамические показатели и снизился расход топлива. Это особенно заметно в бюджетном классе, где преобладают модели малой мощности. 

3. Увеличение полезного объёма.  Поскольку все компоненты трансмиссии сосредоточены впереди, можно опустить линию пола в салоне, освободив место над головой. Кроме того, на заднюю ось приходится меньше нагрузки, поэтому её грузоподъёмность увеличивается. 

4. Повышение проходимости. Основная масса автомобиля приходится на ведущие колёса. Благодаря этому увеличивается площадь пятна контакта, уменьшается вероятность отрыва от дороги и пробуксовки. 

5. Предсказуемое поведение машины. Следствие из предыдущего пункта. Поскольку ведущие колёса всегда нагружены, вероятность заноса на мокрой или грязной дороге уменьшается. Это особенно важно для новичков.

Недостатки переднего привода

1. Сложная схема выхода из заноса. Когда мы теряем управление над автомобилем, то инстинктивно бьём по педали тормоза. В переднеприводных моделях это усугубляет проблему. Правильно повернуть руль в сторону заноса и нажать педаль газа. Чтобы вовремя вспомнить об этом в экстренной ситуации, нужна тренировка. 

2. Пробуксовка на старте. Хотя передний привод устойчивее при равномерном движении, в момент резкого ускорения передние колёса разгружаются и начинают проскальзывать.

3. Сложность создания машины с равномерным распределением веса между осями. У большинства переднеприводных машин до 60-70% массы приходится на переднюю осьЭтот пункт тянет за собой сразу две проблемы.

   Во-первых, водителю приходится иметь дело с недостаточной поворачиваемостью — машина «вяло» реагирует на движения руля. Во-вторых, передние тормозные механизмы изнашиваются намного быстрее, увеличивая расходы на обслуживание.

   Исключение — спортивные и премиальные автомобили с более равномерной развесовкой.  

4. Увеличенный радиус поворота. Поскольку управляемые колёса связаны с силовым агрегатом ШРУСами, они не могут сильно смещаться относительно продольной оси — это приведёт к поломке. Из-за этого ухудшается манёвренность. 

5. Ограничения по параметрам двигателя. В тесном подкапотном пространстве переднеприводного автомобиля сложно разместить массивный мотор. Максимальная мощность серийных автомобилей с такой компоновкой — до 300 лошадиных сил, а средняя — около 150 л.с.

Задний привод

В конце XIX века не существовало технологий и материалов, позволяющих передавать крутящий момент через управляемые колёса. Поэтому единственно правильным решением оказался серийный выпуск заднеприводных автомобилей.

Первые образцы сильно отличались от тех моделей, что мы видим на дорогах сегодня. Начнём с того, что их мотор располагался в пределах колёсной базы, но ближе к задней оси.

А ещё для передачи крутящего момента использовалась цепная или ременная передача. Такие машины были неустойчивыми за счёт смещения центра тяжести назад.

Кроме того, огромные потери мощности в трансмиссии снижали динамические показатели и увеличивали расход топлива. 

Первый шаг в сторону современной конструкции сделал инженер Луи Рено, который использовал надёжную и эффективную карданную передачу. Поэтому ещё в 1910-х годах начали массово появляться автомобили «классической» компоновки — с передним расположением двигателя и задним приводом. Но заднемоторные модели долго удерживались на рынке — их популярность стала снижаться лишь в 1950-е годы. 

Преимущества заднего привода

1. Более равномерное распределение массы. Поворачиваемость автомобиля ближе к «нейтральной», поэтому он предсказуем в поворотах.

   Кроме того, тормозные механизмы изнашиваются равномерно, что оптимизирует расходы на обслуживание.

   В спортивных машинах даже используется компоновка Transaxle — двигатель смещён назад, а коробка передач выполнена в одном корпусе с редуктором задней оси. Это позволяет приблизить соотношение масс к эталонным 50:50. 

2. Простота действий в критической ситуации. Логика выхода из заноса совпадает с инстинктивными действиями водителя — нужно начать торможение и повернуть руль в противоположную сторону. Поэтому избежать аварии намного проще. 

3. Лучшая динамика разгона. При нажатии педали газа автомобиль слегка «приседает» назад. В такой ситуации снижается вероятность пробуксовки, что позволяет реализовать большую мощность двигателя. 

4. Более эффективный подъём в гору. На уклонах основная нагрузка достаётся ведущим колёсам. Это улучшает динамику разгона и сокращает расход топлива на сложных маршрутах. 

5. Меньший радиус разворота. Управляемые колёса не связаны с силовым агрегатом, поэтому они поворачиваются на больший угол, делая автомобиль более манёвренным.

Полный привод

В довоенные годы полноприводные автомобили Spyker, Dailmler и Miller блистали на гоночных треках. Однако минусы полного привода тогда перевешивали плюсы — такие машины были слишком сложны для серийного производства. Первым массовым полноприводным автомобилем было купе Jensen FF, выпускавшееся в Британии в 1966 году. На нём обкатывались многие необычные инженерным решения, поэтому оно было ненадёжным и неудобным. Поэтому все лавры получило другое полноприводное купе — Audi Quattro. Его конструкция была намного проще, поэтому автомобиль выпускался крупными сериями. 

Что касается внедорожников, их история началась с армейских моделей 1930-х годов. Эти неприхотливые модели были серийными, но речи о комфорте и надёжности не шло — приоритетом были простота производства и обслуживания.

Первые гражданским внедорожником был британский Land Rover 1948 года, который предполагалось продавать фермерам и мелким предпринимателям.

Впоследствии об утилитарном назначении полноприводных автомобилей стали забывать — они превратились в дорогие роскошные модели.

Сейчас очень популярны модели с подключаемым приводом на передние или задние колёса. В большинстве случаев они ведут себя как обычные автомобили, описанные выше. И только при необходимости такие машины становятся полноприводными. Чаще всего переключением режимов занимается электроника, но в большинстве моделей есть и функция ручного управления. 

Преимущества полного привода

1. Повышенная проходимость. Крутящий момент передаётся на все колёса, поэтому машина может продолжать движение в глубокой грязи, на рыхлом песке и на скользкой траве. Если у неё есть блокирующиеся дифференциалы, достаточно, чтобы сцепление с поверхностью было хотя бы у одного колеса. 

2. Улучшенная управляемость. Такой плюс полного привода особенно заметен на скользкой поверхности. Автомобиль более устойчив в поворотах во время дождя или гололёда, что позволяет развивать более высокую скорость. 

Недостатки полного привода

1. Сложность конструкции. Помимо карданных валов, автомобилю нужны раздаточная коробка и межосевой дифференциал. В результате он становится более дорогим и требует больше усилий в обслуживании.

2. Увеличенная масса. Один из главных минусов полного привода. Тяжёлый автомобиль медленнее разгоняется и расходует больше топлива. 

3. Сложность вывода из заноса. Полноприводная машина дольше остаётся управляемой на скользком покрытии. Но после начала заноса вернуть её на прежнюю траекторию нелегко.

   На помощь приходят электронные системы стабилизации и муфты, перераспределяющие крутящий момент в режиме реального времени. Но и они не всесильны. Поэтому у начинающих водителей часто возникает ложное чувство вседозволенности.

   Считая полный привод стопроцентной защитой от заноса, они могут решиться на рискованные манёвры и попасть в серьёзную аварию. 

Какой тип привода выбрать?

Передний привод подходит для размеренного движения без резких ускорений и динамичных манёвров. Он упрощает автомобиль, оптимизирует расходы на обслуживание и помогает освободить место в салоне.

Задний привод подойдёт любителям скоростной езды. Машина с ним лучше управляется и эффективнее разгоняется. А вот полноприводные автомобили отличаются повышенной проходимостью и безопасностью на скользких покрытиях.

Но нужно помнить, что они получаются более дорогими и тяжёлыми. ​

23.12.2021

Полный привод: особенности, плюсы и минусы конструкций

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Первое транспортное средство с полным приводом появилось без малого двести лет назад. Английские инженеры Тимоти Берстолл и Джон Хилл в 1824 году построили омнибус, у которого все четыре колеса вращались одновременно.

Прошло еще 59 лет, прежде чем уже американский инженер Эммет Бандельер запатентовал свою систему полного привода. В его транспортном средстве некое подобие дифференциала распределяло тягу от парового двигателя между передней и задней осью. И только в 1903 году появился первый полноприводной автомобиль.

Им стал Spyker 60 HP, созданный голландцами для участия в гонках: машина была снабжена аж тремя дифференциалами.

• Рассмотрим виды полного привода и его различия.
• ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (PART-TIME)

Сегодня это самый дешевый, но при этом требующий вдумчивого подхода к использованию тип привода. Принцип действия его прост и заключается в жестком подключении переднего моста. Именно отсутствие дифференциала между осями делает этот тип привода простым, потому как подключение моста происходит посредством простой механической муфты.

В итоге зацепление получается жесткое, а распределение крутящего момента между осями одинаковое. Именно это одинаковое распределение крутящего момента и накладывает определенные ограничения на использование такого типа системы полного привода на асфальте.

Первое, что вы почувствуете, если решитесь использовать такой полный привод на дорогах с твердым покрытием, – это снижение управляемости. Проходить повороты он станет заметно хуже из-за отсутствия разницы в длине пути мостов.

Второй момент, который поджидает тех, кто пренебрегает предупреждениями в инструкции по использованию полного привода, а у таких авто они обязательно есть, – это повышенная нагрузка на трансмиссию и как следствие быстрый выход ее из строя. И третий момент – повышенный износ покрышек.

В связи с этим включать подобный привод на автомобилях, не имеющих межосевого дифференциала, можно исключительно на бездорожье, где отсутствие дифференциала компенсируется возможностью проскальзывания колес. Несмотря на архаичность конструкции, машин с такой реализацией полного привода предостаточно.

Как правило, это либо военная техника, либо отпетые внедорожники, как то УАЗ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny, пикапы Ford Ranger, Nissan Navara, Mazda BT-50, Nissan NP300. Будучи на асфальте исключительно заднеприводной техникой, на бездорожье они все же могут позволить себе подключение переднего моста и тем самым существенно повышают проходимость. В общем, дешево и сердито.

АВТОМАТИЧЕСКИ ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (TORQUE-ON-DEMAND)

Этот вид системы полного привода фактически стал следующим этапом эволюции. Так же, как и в Part-Time, второй мост здесь подключается по требованию, но на этот раз требованием является желание водителя (для этого достаточно нажать соответствующую кнопку в салоне автомобиля), или это происходит автоматически.

Подключение второго моста осуществляется в случае проскальзывания колес основного ведущего моста. Как правило, при такой схеме основным ведущим мостом является передний. Реализовать такую конструкцию удалось за счет межосевой муфты.

То есть в этой конструкции дифференциал отсутствует, как и прежде, однако гидравлическая или же электромагнитная муфта допускает проскальзывание осей, а это улучшает управляемость автомобиля в полноприводном режиме. Есть у этой системы и один очень большой недостаток – перегрев муфты.

Дело в том, что все муфты, будь то гидравлические или электромагнитные, обеспечивают проскальзывание осей за счет трения, в результате которого образуется тепло. Это самое тепло зачастую вызывает перегрев муфты и, как следствие, прекращение передачи крутящего момента в лучшем случае, а как худший вариант – ее полный выход из строя.

Лучше противостоят перегреву электрогидравлические муфты, которые с успехом применяет на своих кроссоверах компания Nissan. Впрочем, и им свойственны перегревы, в связи с чем жесткое бездорожье таким кроссоверам, конечно же, противопоказано.

А еще электрогидравлическая муфта, в отличие от гидравлической, способна замыкаться или размыкаться по команде от блока управления или по желанию водителя посредством той самой кнопки, о которой говорилось выше.

То есть, заранее заблокировав муфту, трудный участок дороги можно преодолеть значительно комфортнее, однако нужно помнить, что включать жесткую блокировку на асфальте на таких автомобилях также не приветствуется. Недаром для защиты от дурака большинство систем предусматривают автоматическую разблокировку в случае превышения скорости, определенной как безопасная для этого режима движения. Автомобилей, использующих в своем внедорожном арсенале такой тип полного привода, довольно много. Как правило, это легкие внедорожники типа Renault Duster, Nissan Terrano, Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Kia Sportage и т.д.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД (FULL-TIME)

Это один из самых продвинутых и в то же время самых дорогих видов полного привода автомобилей. Подобный постоянный привод ввиду наличия того самого межосевого дифференциала, равно как и межколесных, – довольно дорогое удовольствие, причем как с точки зрения производства, так и с точки зрения эксплуатации и обслуживания.

К тому же такой тип привода, помимо межосевого дифференциала, должен иметь и механизм его блокировки.

Для чего? Достаточно вспомнить принцип работы дифференциала, как станет ясно, что если хотя бы одно колесо начнет проскальзывать, то весь крутящий момент тут же начнет перекидываться на него, и для чего тогда стоило огород городить? С другой стороны, если обеспечить возможность блокировки как межосевого, так и межколесных дифференциалов, то проходимость автомобиля увеличивается многократно. Как правило, такие схемы управления полным приводом могут быть доступны только на дорогих внедорожниках. К примеру, поэтапная блокировка всех дифференциалов доступна на очень недешевом Mercedes-Benz Gelendewagen.

Нашел постоянный полный привод свое применение и на шоссейных автомобилях. В частности, большинство производителей применяют их в качестве дорогой опции, обеспечивающей машине исключительную стабильность и превосходные динамические характеристики.

Впрочем, стоит понимать, что законы физики никто не отменял, и как бы ни был стабилен полноприводной автомобиль на прямых и в поворотах, пренебрегать здравым смыслом не следует. Да и приемы управления такими машинами несколько отличаются от тех, какие применяются на передне- или заднеприводных моделях.

Чтобы несколько нивелировать эту особенность, большинство производителей преднамеренно распределяют крутящий момент по осям не поровну, а в пропорции. К примеру, у большинства Mercedes-Benz с шильдом 4Motion момент по осям распределен в пропорции 30/70, чтобы придать автомобилю классический заднеприводной характер.

Есть варианты полного привода, которые заточены исключительно на управляемость. Так, система постоянного полного привода Honda SH-AWD (SH – Super Handling – значит «суперуправляемый») может распределять крутящий момент не только между передним и задним мостами, но и между левым и правым задними колесами.

То есть в повороте до 70% момента может перекидываться на внешнее заднее колесо, что буквально заталкивает машину в поворот.

Гибридный полный привод

Название этого типа полного привода говорит само за себя. Здесь для тяги на всех колесах применяются два разных двигателя. Как правило, переднюю ось в движение приводит двигатель внутреннего сгорания, а заднюю ось обеспечивает моментом электродвигатель. Такая система довольно проста с точки зрения реализации, потому как не требуются ни межосевой дифференциал, ни карданный вал. Впрочем, как показала практика, этот тип привода все же больше подходит для шоссейных машин, а не внедорожников. В крайнем случае такой привод можно реализовать на кроссовере, который не предназначен для постоянной войны с бездорожьем. Что, собственно говоря, и практикуется производителями. Достаточно вспомнить Lexus RX450h, Toyota RAV4h, Peugeot 508 RXh. Электромоторы, установленные на заднюю ось, позволяют улучшить управляемость автомобиля, повысить экономичность основных двигателей и лишь слегка улучшить проходимость. Чего, в принципе, бывает вполне достаточно, чтобы выбраться из сугроба или преодолеть незначительное препятствие.

Источник: http://5koleso.ru/articles/garazh/polnyy-privod-osobennosti-plyusy-i-minusy-konstrukciy