Что такое привод моторов осей

Что такое полный привод? И какой он бывает?

Часто покупая автомобиль, мы с радостью узнаем о том, что он оснащен системой полного привода. То есть крутящий момент от двигателя через трансмиссию передается ко всем четырем колесам. Так ли это на самом деле? И что представляет собой полноприводная трансмиссия? Мы сегодня и попытаемся разобраться, насколько отличаются друг от друга схемы привода колес, и что же собой представляет магическая колесная формула 4х4. Больше того, в процессе я попытаюсь узнать насколько экономически целесообразна покупка машины с полным приводом. Насколько безопасно управление подобным автомобилем?

Начну же с главного. Какие же конструкции имеют трансмиссии полноприводных автомобилей которые в совокупности и образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода:

полный привод подключаемый автоматически;

постоянный полный привод;

полный привод подключаемый вручную.

Начну с наиболее распространенной системы полного привода подключаемого автоматически (другое наименование – система полного привода или on demand, в переводе «по требованию») На мой взгляд такая схема является перспективным направлением развития полного привода легковых автомобилей. Данная система обеспечивает подключение колес одной из осей в случае проскальзывания колес другой оси. В обычных условиях эксплуатации автомобиль является передне- или заднеприводным.

Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Известной системой полного привода подключаемого автоматически является Фо моушен от Volkswagen. Интересный момент настройки муфты могут разными. В частности, у Volkswagen крутящий моент передается к ведущим колесам в пропорции 50:50. К примеру у Volvo и младших моделей Audi схема подразумевает передачу 90 процентов крутящего момента на переднюю ось и 10 на заднюю. В случае проскальзываия колес муфта замыкаясь передает момент назад.

Чем же выгодна подобная схема и почему именно ее использует большинство производителей? Все дело в экономике. Во-первых, подобная трансмиссия достаточно компактна. Во-вторых, это позволяет уложиться в жесткие рамки по потреблению топлива. От чего выигрываем в первую очередь мы с Вами. И наконец, в-третьих, стоимость подобной системы гораздо меньше, чем к примеру цена полноценной коробки. Однако, в случае перегрева, если вы выехали на заснеженную целину подобная схема может вас и подвести. От перегрева масла муфта просто выключится и автомобиль из полноприводного превратиться в мноноприводный. Еще один момент, в случае если датчики ABS будут серьезно забиты снегом, грязью или песком электроника не сможет грамотно реагировать на дорожную ситуацию. То есть надеясь на то, что задние колеса помогут сохранить курсовую устойчивость вы будете вести машину в привычном вам стиле, однако, она в этот момент будет осьаваться передне или задне приводной.

Несколько слов об экономике! Будьте готовы к тому, что машина будет потреблять все же больше топлива, чем ее моноприводный вариант. Именно поэтому большая часть производителйейимеет в линейке как машины с подключаемым полный приводом, так и автомобили имеющие моноприводную компоновку. Обслуживание машин с большим пробегом так же может влететь в копеечку. Так как расходы на обслуживание будут выше.

Есть и еще одна одна не на что не похожая схема. Предложили ее инженеры компании Peugeot. Мало того, что они выпустили первый дизель — гибридный автомобиль, они еще и сделали его полноприводным. Но тут все несколько иначе. Жесткой связи между колесами передней и задней оси нет. Это своеобразный тяни-толкой, помните, как у Чуковского в докторе Айболите. Peugeot словно тот же сказочный зверь о двух головах имеет два мотора. Если первый работающий на тяжелом топливе приводит в движение передние колеса, то второй электрический — задние. В случае резкого ускорения, когда необходимо хорошее сцепление с дорогой В работу вступают оба двигателя. То же самое происходит и при движении по легкому бездорожью. Повинуясь умной электронике они работают слажено. Однако потребности нет, машина становиться точно такой же как и ее моноприводные собратья. В случае активацции режима Зиро Эмишн или нулевое содержание выбросов, машины из передне-приводной привращаеься в задне-приводную и двигает ее только электромотор.

Схема постоянного полного привода или Full Time AWD так же используется многими производителями.

Постоянный полный привод применяется как на автомобилях с заднеприводной компоновкой (продольное расположение двигателя и коробки передач), так и на автомобилях с переднеприводной компоновкой (поперечное расположение двигателя и коробки передач). Такие системы различаются в основном по конструкции раздаточной коробки и карданных передач.

В частности BMW и Jaguar используют схему созданную совместно с компанией магна, впрочем ни те, не другие этого и не скрывают.

В обеих схемах все завит от электроники. Система xDrive BMW и AWD Jaguar интегрирована с системой динамического контроля курсовой устойчивости , стстемой контроля тяги системой интегрального управления ходловой части и даже с системой активного рулевого управления. Все дтифференциалы при этом свободные.

Правда тут то же все зависит от настроек. В частности у BMW крутящий момент распределяется по осям в соотношении 40 на 60, у Jaguarа при трогании с места на сухом покрытии весь момент передается на задние колеса. Но в случае пробуксовки оных электронные помощники тут же вступают в работу и мгновенно простичивая ситуация определеют перераспределение момента по осям. В этих автомобилях функцию межосевого дифференциала выполняет многодисковая фрикционная муфта с электронным управлением, с возможностью перераспределения крутящего момента между осями в пределах от 0 до 100%.

Читайте также:  Баджер 350 под мотор

Кстати, у этих производителей при парковке машина вновь становится заднеприводной дабы снизить потери на трение и улучшить управляемость.

Еще раз напомню, что распределение крутящего момента между осями осуществляется с помощью раздаточной коробки, которая представляет собой зубчатую передачу привода передней оси, управляемую фрикционной муфтой.

Стоимость подоных систем достаточно высока. Уж слишком много электроники задействовано для их работы. Впрочем, мы говорим об автомобилях премиального сегмента, у тут цена является отнюдь не главноопределяющим фактором.

Но эти лишь одна из схем применяемых сегодня автопроизводителями.

Центральным конструктивным элементом системы Mercedes 4Matic является раздаточная коробка , которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).

В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля, впрочем как и у машин перечисленных мною выше обеспечивает система курсовой устойчивости ESP , которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS .

Нужно заметить, что подобная схема достаточно громоздка. Но в ней есть определенные преимущества. Не смотря на наличие большого количества электроники основу трансмиссии 4Matic составляет все же железо.

Компании Audi и Subaru напротив продолжабют оставаться приверженцами классической схемы. Хотя и эти фирмы постепенно все больше используют электронику. И если раньше основой конструкции являлся симметричный диффернциал Torsen, то сегодня та же схема притерпела существенные изменения. В частности самоблокирующийся несимметричный дифференциал с коронными шестернями распределяет крутящий момент по осям в стандартном положении в соотношении 40:60, он так же имеет возможность перераспределить его на ось с лучшим сцеплением до 70% — на переднии колеса и до 85% — на задние.

Больше того, благодаря электронике автомобиль имеет возможность перестпределять момент не только между осями но и между колесами, что не может положительно не сказаться на управляемости.

Впрочем, напомню, наличие всех электронных помошников не отменяет законов физики. И предел возможностей есть у любой полноприводной машины.

Первые утилитарные автомобили с полным приводом строились по классической схеме. В основе конструкции лежала рама. Передний и задний мосты громоздкая коробка передач и раздаточная коробка. Привод осуществляется на заднюю ось, а передние колеса можно подключить. И полный привод был для этих автомобилей необходим именно как средство для преодоления внедорожных участков, то есть лучшей проходимости. Использовать систему полного привода на асфальте как правило производитель не рекомендует. Это приводит к износу элементов трансмиссии и шин. Почему? Ответ прост! Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колёса проходят больший путь, двигаясь по большему радиусу, а значит, и вращаются быстрее задних. Причём чем круче поворот, тем разница больше. И на автомобилях с таким типом привода тяга на передних колёсах падает, а на задних — наоборот, растёт. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колёса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. Именно поэтому для таких автомобилей необходимо аж три дифференциала. Два межколесных и один межосевой.

Но зачем возить с собой громоздкую трансмиссию и раздатку? Ведь по статистике на бездорожье в процессе эксплуатации автомобиля выезжает лишь 5 процентов их владельцев.

Именно по упомянутой мной выше схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Land Rover , и наша «Нива», и множество других внедорожников. Лекарством от недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дёргает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жёстко замкнутой. Кстати на автомобилях Audi Quattro до 86 года использовалась именно эта схема. Сегодня автомобилей с автоматической или электронной блокировкой всех Дифференциалов не так уж и много.

Впрочем, прежде чем выбрать себе автомобиль с такой схемой полного приводу подумайте про то как и где Вы будете его использовать? Ведь даже владельцы серьезных внедорожников большую часть времени ездят по асфальту. А зачем тогда столь серьезный набор внедорожных инструментов? Наверное незачем.

Подводя итог мне хотелось бы сказать лишь одно. Схем полного привода и их настроек существует множество. Важно понимать, для каких целей и зачем Вам необходима полноприводная машина.

И еще одно! Так уж устроен человек, что двигаясь на авто с колесной формулой 4х4 он подспудно считает, что этот автомобиль более устойчив на дороге и безопасен. Это лишь отчасти верно. И законов физики никто не отменял. Входя в поворот на большой скорости Вы рискуете не меньше, чем владелец моноприводной машины. Но если навык управления моноприводом с избыточной и недостаточной поворачиваемостью худо-бедно знаком многим. То как поведет себя машина с полным приводом, учитывая и разницу в его схемах и разницу в работке многие увы, не знают.

Источник

RWD, FWD, 4WD или AWD — какие типы привода существуют (и их особенности)

25 октября 2018 Категория: Секреты автомобилей.

Не все знают, как расшифровываются типы привода современных авто — RWD, FWD, 4WD, AWD. Давайте посмотрим, в чем особенности, преимущества и недостатки каждого типа привода.

RWD — задний привод

Задний привод — классический, им оснащались первые автмомобили еще в 30-х гг. прошлого века.

Двигатель располагается спереди, крутящий момент передается через КП, карданный вал и мост на заднюю ось колес.

Читайте также:  Глиссирование под маломощным мотором

Сегодня RWD встречается на старых авто и некоторых современных автомобилях премиум-класса (BMW, Toyota), а также устанавливается на спорткары. Особенно ценят задний привод любители дрифтинга.

Достоинства заднего привода — автомобили на нем отличаются отличной динамикой разгона, потому что когда водитель нажимает на газ, вес машины передается на заднюю ось.

Из-за того, что на авто с задним приводом передняя пара колес только задает траекторию поворота, уменьшается его радиус, что позволяет водителю удачно «вписываться» в изгибы дороги даже на большой скорости. Кузов на заднеприводных автомобилях не вибрирует от работы двигателя вообще, что повышает комфорт пассажиров.

Из минусов привода RWD — дороговизна его исполнения, а также конструктивные особенности: из-за наличия карданного вала, через который передается крутящий момент на колеса, используются специальные туннели, в результате полезная площадь внутри салона и багажника уменьшается.

Также к недостаткам заднеприводных автомобилей относят управляемость: на заснеженной скользкой дороге машина с RWD легко уходит в занос, поэтому задний привод рекомендуется для более опытных водителей. В то же время, справиться с заносом или не допустить его на заднеприводном автомобиле проще — достаточно слегка повернуть руль в обратную сторону.

FWD — передний привод

Передний привод устанавливается на абсолютное большинство современных автомобилей.

Двигатель и КП расположены спереди, чаще — поперечно. Крутящий момент от мотора посредством ШРУСа передается на колеса передней оси.

Двигатель в автомобилях с FWD может устанавливаться продольно или поперечно установлен находиться перед, за, или над передней осью.

Встречается три типа компоновки мотора переднеприводных авто:

  • последовательная, когда двигатель, главная передача и коробка передач размещены друг за другом на одной оси;
  • параллельная, когда двигатель и трансмиссия располагаются на двух параллельных осях на одной высоте;
  • этажная, когда двигатель расположен над трансмиссией.

В любом случае, главной отличительной чертой устройства переднего привода является то, что двигатель, КП, привод и дифференциал объединены в единый блок передачи крутящего момента на переднюю ось.

Это одновременно преимущество и недостаток FWD: такое решение более выгодно в производстве, а отсутствие карданного вала позволяет максимально использовать пространство салона и снизить общий вес автомобиля. В то же время, конструкция самого узла усложняется, сложность ремонта возрастает.

Плюс нюансы по управляемости — да, заднеприводной автомобиль легче срывается в занос, но и выйти из него на RWD проще.

К преимуществам переднеприводных автомомобилей относят легкость в управляемости, хорошую проходимость — прибавив «газу», на машине с FWD можно выбраться из снежной каши и подняться под горку, потому что вес передней части автомобиля не смещается назад и передние колеса гребут, тащат машину за собой.

Зимой из-за того, что вес двигателя нагружает ведущую переднюю ось, создается лучшее сцепление с дорогой. Поэтому автомобили с передним приводом рекомендованы новичкам.

А еще переднеприводные автомобили — это выгодно. Во-первых, массовость их производства и констррукция обходится производителю и, следовательно, покупателю дешевле других типов привода. Во-вторых, из-за короткой трансмиссии двигатель теряет в мощности меньше, чем в случае с задним или полным приводом, что выражается в меньшем расходе топлива. Да и в обслуживании автомобили с FWD дешевле.

К минусам переднеприводных автомобилей относят низкий акустический комфорт — водитель всегда будет ощущать вибрации от двигателя, которые передаются на кузов.

Из-за того, что шарнир равных угловых скоростей полностью совмещен с рулевым управлением, на машинах с FWD радиус поворота будет выше, чем в случае заднеприводного авто — и это надо учитывать, заранее тормозить перед тем, как входить в поворот. Сами шарниры догостоящие, и если выходят из строя, владелец сталкивается с дорогостоящим ремонтом.

Из-за того, что передние колеса на автомобилях с FWD чрезмерно нагружены (они и передают крутящий момент, и управляют движением автомобиля, и демпфируют неровности дороги), а центр тяжести смещен на переднюю ось, маневренность переднеприводных автомобилей и динамика разгона оставляет желать лучшего. При интенсивном разгоне на переднеприводном автомобиле передние колеса могут пробуксовывать.

Если на переднеприводном автомобиле двигатель расположен поперечно, на колеса ставятся ШРУСы разной длины, что приводит к тому, что при ускорении машину начинает тянуть вправо или влево — и владелец вынужден применять «силовое подруливание», что также не добавляет комфорта вождению.

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.

Читайте также:  Ваз 2110 мотор печки разборка

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.

AWD — автоматически подключаемый полный привод

All-Wheel Drive — современный этап эволюции подключаемого полного привода.

Как и в случае с Part-Time приводом, вторая ось здесь подключается по требованию, но здесь для выполнения требования достаточно активировать соответствующий режим, нажав на копку в салоне. Другой вариант, когда вторая ось подключается при проскальзывании колес ведущей оси, автоматически.

Как правило, основной ведущей осью является передняя, а при необходимости подключается полный привод, и крутящий момент начинает перекидываться и на задний мост в соотношении в основном 60/40 на переднюю/заднюю ось.

Реализуется это посредством межосевой муфты. Дифференциал отсутствует, а благодаря тому, что гидравлическая или электромагнитная муфта допускает проскальзывание осей, улучшается управляемость автомобилем в режиме полного привода.

Отсюда следует и недостаток привода AWD — перегрев муфты из-за постоянного высокого трения. В этом случае муфта или перестает подавать крутящий момент, или вовсе выходит из строя. Из-за этого серьезные офф-роадные условия таким машинам противопоказаны.

Особенностью автомобилей с AWD является «защита от дурака». То есть владелец может перед трудным участком дороги заблокировать муфту, чтобы полный привод остался включенным, но если электроника определит скорость как превышающую безопасную при данном режиме движения, муфра может самостоятельно разблокироваться.

Повсеместно AWD встречается на кроссоверах типа Renault Duster, Nissan Terrano, Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Kia Sportage и др. Популярность этого типа привода только растет.

Преимущества привода AWD — он более экономичен в плане топливного расхода, чем полноценный полный привод, при этом существенно помогает водителю в сложных ситуациях — крутой подъем, резкое ускорение и плохое покрытие дороги.

Минусы AWD — сложная конструкция, лишний вес, дороговизна обслуживания и ремонта. По сравнению с классическим полным приводом, All-Wheel Drive менее долговечна и надежна.

Какой привод в автомобиле выбрать

Первое, о чем стоит подумать при выборе типа привода — где вы живете и где собираетесь ездить.

Для езды по городу лучше выбирать передний или задний привод. Сцепления с дорогой одной оси вполне хватит для уверенной езды по асфальту и трассе, а вы сэкономите не только на стоимости автомобиля, но и на его обслуживании и расходах на топливо. Для зимней эксплуатации купите хорошую зимнюю резину — этого хватит, чтобы чувствовать себя уверенно на дороге.

Если снега в вашем регионе выпадает много, между задним и передним приводом выбирайте передний — за счет большого веса передней оси передние колеса имеют большее сцепление с дорогой, и шансов забуксовать и уйти в занос у вас будет меньше.

Автомобили с приводом AWD как компромиссный вариант между полным и передним приводом справятся с легким бездорожьем, вроде съезда с дороги на тропу и гравий, но не предназначены для того, чтобы «месить грязь». Да и клиренс у паркетников существенно ниже, и геометрической проходимостью настоящих внедорожников они не отличаются.

Другой важный критерий выбора — ваши материальные возможности.

  • Паркетники с AWD — лучший выбор для города и зимней эксплуатации, если водителя не пугают расходы на топливо и сервисное обслуживание.
  • Хотите экономить и ездите в основном по городу? Покупайте переднеприводной автомобиль.
  • Для получения драйва от вождения стоит присмотреться кзаднеприводным автомобилям. Не стоит их выбирать, если вы неопытный водитель — они требуют мастерского обращения из-за высокой динамики разгона и опасностью уйти в занос / дрифт.
  • Полноприводные автомобили рекомендованы обитателям местности с трудными погодными условиями и плохо проходимыми дорогами. Они подойдут жителям горной местности и любителям офф-роад маршрутов. Для остальных 4WD — просто очень дорогая опция, повышающая управляемость премиальных автомобилей.

О самых распространенных типах подвески мы писал здесь.

Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка

ООО «РитейлМоторс» УНП 191477517, з арегистрировано Мингорисполкомом 20 марта 2012г.
Регистрационный номер в торговом реестре 402310, д ата регистрации 11 января 2018г.
Юридический и почтовый адрес: 220020 г. Минск, ул. Тимирязева, д. 85а, пом. 204

Источник

Поделиться с друзьями