На перший погляд, принцип роботи трансмісії повнопривідного автомобіля простий: момент, що крутить, від силового агрегату розподіляється між чотирма провідними колесами. Така машина дуже зручна завдяки своїм яскраво вираженим плюсам, пов'язаним з невибагливістю до якості покриття, що знаходиться під колесами. На ґрунтовці, в ожеледицю, на мокрій путівці або на трасі в сильну зливу повнопривідний автомобіль покаже себе на висоті. Плюс, на ньому можна не боятися з'їжджати з асфальтованого покриття та перетинати місцевість з відсутністю навіть натяку на дороги, та й на асфальті повний привід дається взнаки гарним стартом і розгоном, практично без пробуксувань.

Але часом трапляються і казуси, які, здавалося б, складно пояснити через ті переваги, які мають повнопривідні машини. Буває так, що сидить водій за кермом позашляховика з значним кліренсом, а автомобіль загруз у «каші» і ліг на черево.

Цікаво знати! У 1883 році американським фермеромЕмметом Бандельєром була запатентована конструкція подібна до нинішньої системи повного приводу.

Звичайно ж, причин для такого може бути безліч, найпоширеніша з яких, як жартома виражаються водії зі стажем, «прокладка між кермом і сидінням». Але буває і так, що трансмісія "всюдихода" не передбачає справлятися з поставленими випробуваннями. І тут виникають резонні питання: «Чому не справляється?», «А яка впорається?» Про це ми й поговоримо далі у цьому матеріалі.

Повний привід, що підключається вручну (Part-Time)

Цей тип трансмісії можна по праву назвати «первістком» серед повних приводів. Принцип його дії полягає у жорсткому підключенні переднього моста.Таким чином, всі колеса обертаються з однаковою швидкістю, а міжосьовий диференціал не передбачено. Крутний момент розподіляється порівну між усіма колесами. Що-небудь зробити в даному випадку, щоб осі оберталися на різних швидкостях, не вийде, хіба що впровадитись у «черево» автомобіля та вмонтувати новий диференціал.

А поки що не рекомендується розсікати в автомобільному потоці з підключеним переднім мостом. Якщо рухатися навіть на зниженій передачі прямолінійно на короткі дистанції, нічого страшного не станеться, але якщо необхідно розвернутися, то стає на заваді різниця, що виникає в довжині шляхів мостів. Оскільки розподіл іде 50/50% між осями, то потужний надлишок виходить тільки шляхом прослизання коліс однієї з осей.

На піску, гравії або в бруді колеса можуть прослизати при необхідності, і їм нічого не заважатиме, оскільки зчеплення з поверхнями слабке. Але якщо ж суха погода, а ви рухаєтеся асфальтованою дорогою, то потужності виходити буде нікуди, як на бездоріжжі. Таким чином, трансмісія піддається підвищеним навантаженням, гума швидше зношується, погіршується керованість і втрачається курсова стійкість на високих швидкостях.

Якщо автомобіль експлуатується частіше на бездоріжжі або взагалі придбаний тільки для покатушок по пересіченню, тоді система повного приводу примусовим підключеннямпереднього мосту цілком виправдає ваші очікування. Міст підключається відразу ж і жорстко, тому нічого блокувати і не доведеться. Конструкція дуже проста та надійна, немає блокувань та диференціалів, немає приводів ні електричного, ні механічного типу, відсутня зайва гідравліка та пневматика.

Але якщо ж ви – міський «денді», цінуєте час і не хочете морочитися щодо погодних умов і ділянок міста, що чергуються, з його пухкими і слизькими. дорожніми поверхнями, підступними глибокими калюжами, тоді варіант цієї повнопривідної системи вам абсолютно не підходить. Якщо ви пересуватиметеся з завжди примусово підключеним переднім мостом, то це може призвести до зносу з подальшими пошкодженнями, постійно маніпулювати їм не зовсім зручно, і взагалі можна не встигнути його підключити.

Автомобілі з Part-Time: Suzuki Vitara, Toyota Land Cruiser 70, Great Wall Hover, Nissan Patrol, Ford Ranger, Nissan Navara, Suzuki Jimni, Mazda BT-50, Nissan NP300, Jeep Wrangler, UAZ.

Постійний повний привод (Full-Time)

Недоліки повного приводу, що підключається, стали першопричиною створення більш нового винаходу - постійного повного приводу, який позбавлений всіх проблем, які були у Part-Time. Це той самий безкомпромісний «4WD», який позбавлений усяких там «а якщо»: всі колеса ведучі, між осями вільний диференціал, який вивільняє зайву потужність, що накопичується, завдяки прокручування одного з редукторних сателітів, що сприяє руху автомобіля з постійним повним приводом. Головний нюанс автомобілів з таким типом повного приводу полягає у пробуксуванні. Якщо автомобіль починає буксувати однією віссю, автоматично вимикається друга.

Тепер автомобіль перетворився на меблі або на будиночок, як забажаєте, загалом, на нерухомість. Як це відбувається? Якщо починає буксувати одне колесо, міжколесний диференціал відключає друге, а друга вісь також на автоматі відключається диференціалом, але вже міжосьовим.Звичайно, насправді зупинка не відбувається так швидко. Рух – це динамічний процес, отже, є запас ходу, інерційна сила. Колесо відключається, просувається за інерцією пару-трійку метрів і знову вмикається.

Але в такому разі автомобіль рано чи пізно десь застопорить. Тому, щоб зберегти всі позашляхові якості «пройдисвіта», на такі автомобілі, як правило, встановлюють одну або дві примусові блокування міжосьового диференціалу. У передньому диференціалі дуже рідко можна зустріти заводське блокування. За бажання вона встановлюється окремо.

Але система постійного повного приводу також далека від ідеалу їздових якостей на асфальтованих дорогах. Такі автомобілі керуються, скажімо так, хотілося б краще. У критичних ситуаціях позашляховик тягне назовні повороту і він не відразу реагує на підрулювання та підгазування.Від водіїв таких автомобілів потрібні спеціальні навички та відмінне відчуття транспортного засобу.

Щоб поліпшити керованість, стали встановлювати міжосьові диференціали, що самоблокуються, з системою примусового блокування. Різні автовиробники застосовували різні рішення: деякі диференціал типу Torsen, хтось віскомуфту, але завдання для всіх єдине – покращення керованості автомобіля, а для цього потрібне часткове блокування диференціала.

Якщо починає буксувати одна з осей, самоблокувальний механізм спрацьовує, і диференціал не впливає на другу вісь, на яку момент, що крутить, продовжує надходити. Низка автомобілів обладналася ще механізмом самоблокування диференціала заднього моста, що позитивно впливало на гостроту управління.

Серед автомобілів із постійним повним приводом можна виділити Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender Lada 4x4.

Автоматично підключається повний привід Torque on-demand (AWD)

Час і допитливі уми автомобільних інженерів зробили свою справу, розвинувши систему повного приводу в щось нове з впровадженням електронно-керованих систем з перерозподілом і перекиданням моменту, що крутить. У результаті виникли системи стабілізації та курсової стійкості, антипробукувальні системи, а також системи, що розподіляють момент, що крутить. Усі вони реалізуються з допомогою задіяної електроніки. Чим дорожча вартістьавтомобіля і сучасніше його начинка, тим більше складні схемина неї застосовуються.

Це і стеження за кутом рульового повороту, кузовних кренів і швидкості, аж до того, як часто коливаються колеса за певний проміжок шляху. Автомобіль здійснює максимально повний збір інформації про поведінку під час руху. ЕБУ обробляє її і регулює передачу моменту, що крутить, між осями за допомогою електронно-керованої муфти, яка змінила диференціал. На сучасних спортивних автомобілях цей винахід став дуже вартим уваги.

На сьогоднішній день електронні системиможна назвати майже ідеальними у своїй поведінці. Варто лише виробникам додати кілька нових датчиків та параметрів, завдяки яким система працює на випередження.

Але й тут є свої нюанси використання: цей тип повнопривідної трансмісії підходить для експлуатації лише на асфальтних трасах з рідкісними вкрапленнями символічного бездоріжжя, ґрунтовки, наприклад. В основному, електронні муфти при пробуксуванні на бездоріжжі починають сильно грітися і виходити з ладу. І для цього не потрібно годинами борознити танкові колії, вистачить десяти хвилин буксування на льоду. А якщо її перегрівати систематично, тоді поломки не уникнути, як і дорогого ремонту.

Чим «крутіша» система, тим більше схильна вона до поломок. Так що вибирати автомобіль потрібно з розумом, визначивши для себе, якими трасами ви будете його катати. Не вдавайтеся в крайнощі: якщо позашляховик, то тільки в ліс і село, а якщо легковик, то тільки містом. Чимало автомобілів з даного сегмента, які універсальні у своїх їздових характеристиках. Але й без фанатизму також. На легковому автомобілі можна, звичайно, виїхати на путівець, але на якому і на яку це вже інше питання.

Якщо на одному з датчиків ABS обірветься проводок, то вся система вийде з ладу і не отримуватиме інформацію зовні. Або бензин залили не кращої якості- І все, знижена передача не включається, попереду поїздка в автосервіс. А може статися, що електроніка поставить автомобіль у сервісний режим, повністю відключивши всі системи її життєдіяльності.

Серед цих автомобілів варто виділити Kia Sportage(після 2004 р.в.), Cadillac Escalade, Nissan Murano, Nissan X-Trail, Ford Explorer, Toyota RAV4 (після 2006 р.в.), Land Rover Freelander, Mitsubishi Outlander XL.

Багаторежимний (Selectable 4wd)

Ця система, мабуть, найфункціональніша по відношенню до повного приводу зі своїми різноманітними маніпуляціями: її можна задіяти вручну або автоматично, а також примусово відключити задній або передній місты. Використання системи Selectable 4wd не підвищує витрату палива. Лідером з паливного перевитрати виступають згадані у нас на початку автомобілі з part-time.

Окремо стоять деякі автомобілі із селективною трансмісією, яку можна назвати постійним повним приводом, з можливістю примусово відключити передній міст. На таких автомобілях трансмісія поєднує у собі part-time та full-time. Серед них Mitsubishi Pajero, Nissan Pathfinder, Jeep Grand Cherookee.

У «паджерику», наприклад, можна вибрати один із кількох режимів трансмісії: 2WD, 4WD з автоматичним блокуваннямцентрального диференціала, 4WD з жорстким блокуванням диференціала або знижену передачу. Як видно, тут можна знайти посилання до всіх вищевказаних систем повного приводу.

У деяких передньопривідних легковиків може бути провідна задня вісь. У корпус головної передачі вмонтовано невеликий електродвигун, який підключається за бажанням водія – система e-4WD. Електромотор живиться від автомобільного генератора. Така система покращує керованість машиною на трасі в зливу, а також допомагає з упевненістю проходити засніжені, зледенілі та брудні ділянки колії. Яскравими представникомавтомобілів з цією системою є останні моделі BMW.

Ми намагалися розставити всі крапки над i у питанні, чи всі позашляховики придатні для бездоріжжя. Тепер розглянемо тему детальніше.

З першого погляду все просто: у повнопривідної машини момент, що крутить, передається від двигуна відразу на всі чотири колеса. Такий автомобіль зручний як мінімум невибагливістю до якості дорожнього покриття - будь то ґрунтовка, ожеледиця, мокра глиняста путівця або центральний проспект у сильну зливу. З очевидних плюсів - хороша прохідність поза дорогами з твердим покриттям, а на асфальті - гарна динаміката відмінний старт зі світлофорів практично без пробуксовки!

Однак іноді трапляються казуси – сидить людина у значному позашляховику зі стильним шильдом «4WD» на блискучому крилі, але й сам позашляховик «сидить». Звичайно, причин тому може бути маса, і найпоширеніша з них – сам водій. Хоча нерідко буває так, що трансмісія автомобіля зовсім не розрахована на такі випробування.

Виникають логічні питання: «Чому не розрахована?», «А яка розрахована?». Відповідям на ці запитання присвячується наша стаття.

Існує три типи повнопривідних трансмісій: part-time(підключається вручну), full-time(постійний) та torque on-demand(підключається електронікою).

Part-time

Цей тип з'явився першим. Він є схемою жорсткого підключення переднього моста. Тобто передні та задні колесазавжди крутяться з однаковою швидкістю. Міжосьовий диференціал відсутній.

Диференціал – це механічний пристрій, яке приймає крутний момент з приводного валуі розподіляє його між провідними колесами пропорційно, автоматично компенсуючи різницю у швидкості обертання. Можна сказати, що диференціал спрямовує момент на провідні колеса, дозволяючи їм обертатися з різними/диференційованими кутовими швидкостями (звідси сама назва - диференціал).

Диференціали стоять у передньому та задньому мостах на всіх автомобілях, оснащених повним приводом. На деяких машинах диференціал застосований і в роздавальній коробці (ця схема повного приводу називається full-time, про неї йтиметься трохи пізніше).

Спробуємо розібратися, навіщо потрібний диференціал. Колеса будь-якої машини обертаються з однаковою швидкістю тільки коли машина їде прямо. Варто їй розпочати поворот, як кожне з коліс починає жити своїм життям. Одне з коліс кожного мосту починає крутитись швидше, ніж друге, а самі мости змагаються один з одним у швидкості. Відбувається це через те, що колеса йдуть різними траєкторіями. Те, що зовні повороту, проходить більший шлях, ніж те, що всередині. Так само й мости. Відповідно, внутрішнє колесо (або вісь, до якої воно відноситься), якби не диференціал, просто проверталося на місці, компенсуючи рух зовнішнього колеса.

Зрозуміло, що ні про яку їзду з великими швидкостямиу разі говорити не можна. Не дозволить цього відсутність керованості, та й навантаження на трансмісію швидко виведуть її з ладу, не кажучи вже про передчасно стерті шини. Диференціал якраз і дозволяє одній осі обганяти іншу у разі виникнення різниці їх швидкостей.

Міжосьового диференціала немає у part-time, момент на осі передається порівну, обертання осей з різними швидкостяминеможливо, тому їзда з підключеним передком на дорогах з твердим покриттям вкрай не рекомендується. При короткому прямолінійному русі навіть на зниженій передачі нічого поганого не станеться (витягти віз з катером з озера ви зможете). Але при спробі зробити поворот виникає та сама різниця в довжинах шляхів мостів. Пам'ятаємо, що момент передається однаково - 50/50, і вихід його надлишку лише один: прослизання коліс передньої або задньої осі на одній з них.

У бруді, на піску або гравії ніщо не заважає колесам при необхідності прослизати завдяки слабкому зчепленню коліс із ґрунтом. Але на асфальті в суху погоду вихід цієї потужності реалізується таким же чином, що тягне підвищене навантаження на трансмісію, швидке зношування гуми, погіршення керованості і курсової стійкості на високих швидкостях.

Якщо машина потрібна в основному для бездоріжжя, а на асфальті повний привід використовувати не планується, part-time цілком виправдає себе, так як один з мостів підключається відразу жорстко, блокувати нічого не потрібно. Та й конструкція простіше і надійніше: немає диференціалу та блокувань, немає механічних чи електричних приводів до цих блокувань, немає зайвої пневматики чи гідравліки.

А от якщо ви просто хочете спокійнісінько кататися по асфальту в будь-яку негоду і не переживати з приводу обмерзлих і чистих асфальтових ділянок, що чергуються, снігових заметів, залитих водою смуг або будь-яких інших слизько-пухло-неприємних ділянок, part-time не кращий варіант: якщо їхати з постійно включеним переднім мостом, це загрожує пошкодженнями або зносом, включати-вимикати міст не дуже зручно, та й можна не встигнути його включити.

Автомобілі з таким типом повного приводу: Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Nissan Navara, Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ.

Full-time

Наявні недоліки повного приводу, що підключається, призвели до створення постійного повного приводу, позбавленого цих проблем. Це те найзаповітніше «4WD» без жодних «якщо»: чотири провідні колеса з вільним міжосьовим диференціалом, який дозволяє утворитися зайвої потужностівиходити за рахунок прокручування одного із внутрішніх сателітів у редукторі, і машина завжди їде на повному приводі.

Основний нюанс цього типу повного приводу полягає в тому, що пробуксовування однієї осі автоматично відключає другу вісь, і машина перетворюється на нерухомість. Як це розуміти? Загалом ситуація така: одне колесо забуксувало, міжколісний диференціал відключив друге колесо осі. Відповідно, друга вісь теж автоматично відключається міжосьовим диференціалом. Звичайно, в реального життятак блискавично зупинка не відбувається. Рух – це динаміка, а значить є якийсь запас ходу, інерція, колесо на мить відключається, проскакує пару метрів за інерцією та знову вмикається. Але в результаті машина все одно десь стане.

Тому, щоб прохідність позашляховика не погіршувалась, такі автомобілі часто мають як мінімум одне примусове блокування (міжосьового диференціала), а як максимум - два. Блокування передній диференціал штатно встановлюється досить рідко. Але за бажання її найчастіше можна встановити окремо.

В окрему категорію можна виділити автомобілі Mitsubishi Pajero (трансмісія Super Select 4WD), Jeep Grand Cherokee(SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD), Land Rover (Terrain Responce). Їхню селективну трансмісію можна назвати системою постійного повного приводу (автоматично підключається у випадку з Nissan Pathfinder) з можливістю примусового відключення переднього моста. Тобто на цих машинах трансмісія, скажімо так, поєднує у собі part-time та full-time.

До автомобілів з постійним повним приводом відносяться Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.

Постійний повний привід у своєму класичному виконанні теж не має недоліків при їзді на асфальті. Керованість таких машин залишає бажати кращого. У разі виникнення критичних ситуаційпозашляховик прагне зісковзнути назовні повороту, мляво реагуючи працювати кермом і газом. Від водія позашляховика з постійним повним приводом вимагають деяких навичок та гарного почуття машини.

Для поліпшення керованості з часом стали застосовувати міжосьові диференціали, що мають, крім примусового блокування, ще й механізм самоблокування. Різні виробники використовували різні рішення: хтось диференціал типу Torsen, хтось віскомуфту, але завдання у них було одне – часткове блокування міжосьового диференціалу для кращої керованості.

У момент пробуксовування однієї з осей самоблок спрацьовує і не дозволяє диференціалу відключити другу вісь, тому момент на неї все одно продовжував надходити. На ряді машин диференціал, що самоблокується, ставився ще й на задньому мостущо робило машину гострішою на кермо (наприклад, Mitsubishi Pajero).

Torque on-demand (AWD)

Подальше вдосконалення постійного повного приводу призвело до появи електронно-керованих систем з перекиданням і перерозподілом моменту, що крутить.

Підсумком усієї цієї еволюції стали системи курсової стійкості, стабілізації, протибуксувальні та системи розподілу крутного моменту, які реалізуються за допомогою електроніки. Ці системи отримують сигнали із датчиків ABS, які контролюють швидкість кожного конкретного колеса. Чим дорожче і сучасніше машина, Тим більше складні схеми на ній можуть застосовуватися: відстеження кута повороту керма, кренів кузова машини, її швидкості, аж до частоти коливань коліс. Машина повністю збирає всю інформацію про свою поведінку на дорозі, а комп'ютер її обробляє і, виходячи з цього, регулює передачу моменту, що крутить, на ту чи іншу вісь за допомогою електронно-керованої муфти, що прийшла на зміну диференціалу.

Такі повнопривідні трансмісії отримали назву torque on-demand (дослівно - момент, що крутить, на вимогу). На сучасних швидкісних машинахце винахід, дуже заслуговує на увагу.

Ранні схеми (двадцятирічної давності) іноді могли поводитися не зовсім адекватно, траплялися випадки з сильним запізненням спрацьовування муфт (коли вже в повороті раптом різко підключався другий міст), оскільки на першому етапі розвитку муфти працювали за фактом. Швидкість обробки сигналів із датчиків та перерозподіл моменту залежали від часу проходу цих сигналів до мозку машини. Сучасні технології передачі даних, оптоволокно та потужні процесори, які миттєво обробляють інформацію - все це звело нанівець початкові недоліки. Зараз електронні системи практично не мають серйозних вад у поведінці, з додаванням нових датчиків та нових параметрів практично завжди вони працюють на випередження.

Але є одне «але»: такий тип повнопривідної трансмісії годиться тільки для експлуатації на асфальті з епізодичним мінімальним бездоріжжем на зразок розбитої ґрунтовки.

Більша частина електронних муфтне розраховані на бездоріжжя, при пробуксуванні вони перегріваються і перестають працювати. Причому для цього не треба півдня місити колію, може вистачити і десяти хвилин улюбленого льодового дрифту. А якщо перегрівати її регулярно, вона може взагалі вийти з ладу.

Практично всі системи використовують гальмівні механізми машини для підгальмовування коліс, що буксують, а бруд і пісок, неминучі на бездоріжжі, дуже сприяють швидкому зносуколодок та гальмівних дисків, що крім вартості нових запчастин погано позначається і на самих гальмах.

Чим більш наворочена система, тим вона вразливіша, так що вибирати машину треба з розумом, усвідомлюючи, що навіть суто міські автомобілі, створені для асфальту, цілком допускають з'їзди на путівці. Але треба розуміти на які саме. Випадковий обрив одного проводочка датчика ABS виведе систему з ладу, тому що вона перестане отримувати інформацію ззовні. Або паливо не дуже якісне трапиться - теж поїздка в сервіс, адже "зниження" вже може не включитися. Інші «електронні мізки» взагалі можуть відключити машину і поставити її в сервісний режим.

Автомобілі з torque on-demand - Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Toyota RAV4 (після 2006 р.в.), Kia Sportage (після 2004 р.в.), Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail .

Насамкінець хочеться дати просту пораду: якщо вибирати автомобіль тільки для бездоріжжя, то part-time стане відмінним варіантом. Якщо ж йдеться про переміщення переважно в межах міста, то і AWD буде цілком достатньо. Ну а постійний повний гарний у будь-якій ситуації.

Повний привід- конструкція автомобільної трансмісії, яка передає крутний момент створюваний двигуномна всі колеса. Спочатку така система використовувалася лише для всюдихідних позашляховиків. Але, починаючи з 80-х років минулого століття, стала широко використовуватися багатьма виробниками для поліпшення дорожніх характеристик автомобілів, що випускаються.

Основними перевагами повнопривідної трансмісії є:

• Найкраще зчеплення на слизькій дорозі.
• Підвищується ефективність роботи двигуна.
• Розгін відбувається швидше.
• Значно покращуються характеристики керованості.
• Підвищена прохідність.

Головним недоліком таких трансмісій є складність конструкції, що тягне за собою високу базову вартість та вартість ремонту. Крім того, вона призводить до деякого збільшення споживання палива автомобілем.

За принципом функціонування системи повного приводу розподіляються на:

1. Постійний повний привід.
2. Повний привод із автоматичним підключенням.
3. Повний привід із ручним підключенням.

Постійний повний привід

Система, що працює за принципом постійного повного приводу, складається з наступних конструктивних елементів:

• Коробка передач.
• Роздавальна коробка.
• Міжосьовий диференціал.
• Зчеплення.
• Карданні передачі осей.
• Основні передачі осей.
• Міжколісні диференціали.
• Півосі коліс.

Така конструкція трансмісії може застосовуватися незалежно від розташування двигуна та коробки передач (компонування). Головні відмінності подібних систем між собою викликані застосуванням різних типів карданних передач та роздавальної коробки.

Принцип роботи:

Від двигуна момент, що крутить, передається на роздавальну коробку. У коробці за допомогою міжосьового диференціалу відбувається його розподіл між передньою та задньою віссюавтомобіля. Так, спочатку момент передається на карданний вал, Через який переноситься на шестірні головної передачі та міжколісні диференціали. Через півосі диференціали передають момент, що крутить, на колеса. У разі нерівномірного руху коліс, викликаного входом у поворот або виїздом на слизьку поверхню, здійснюється блокування міжосьового та міжколісного диференціала.

Найбільш відомими конструкціями трансмісій із постійним повним приводом є система Quattro від Audi, xDrive від BMW, 4Matic від Mercedes.

Quattro стала першим серійним аналогом трансмісії із постійним повним приводом для седанів. Вона з'явилася 1980 року. Дана система розроблена для встановлення при поздовжньому розташуванні двигуна. Після декількох модернізацій широко використовується в сучасних моделях Audi.

Система xDrive була розроблена концерном BMWдля використання у власних спортивних позашляховиках та легкових автомобілях. Вона з'явилася 1985 року. В останній модернізації в xDrive інтегрували кілька сучасних систем, що перетворило її на активну трансмісію.

4Matic - повнопривідна трансмісія, розроблена Mercedes. Вона була представлена ​​у 1986 році. В даний час встановлюється на декількох моделях легкових автомобілів німецького виробника. відмінною рисоює можливість використання лише у сумісництві з автоматичною коробкою передач.

Повний привід, що підключається автоматично

Стандартно подібна система складається з наступних елементів:

• Коробка передач.
• Зчеплення.
• Головна передача передньої осі.
• Роздавальна коробка.
• Головна передача задньої провідної осі.
• Карданна передача.
• Міжколісний диференціал передньої осі.
• Муфта підключення заднього приводу.
• Міжколісний диференціал задньої осі.
• Напівосі.

Трансмісія з повним приводом, що підключається, є найпопулярнішою серед усіх повнопривідних систем. Майже кожен виробник має модель, що використовує таку конструкцію. Вона чудово підходить для використання на легкових автомобілях, тому що здатна забезпечити повний привід, коли це потрібно, але коштує набагато дешевше трансмісії з постійним повним приводом.

Принцип роботи:

Система з повним приводом, що підключається, приводиться в дію, коли відбувається прослизання коліс передньої осі. В нормальному стані, момент, що крутить, від двигуна передається на головну вісь через зчеплення, коробку передач і диференціал. Крім того, через роздавальну коробку момент передається на головний елемент управління даної системи – фрикційну муфту. За звичайного прямолінійного руху муфта передає лише 10% моменту на задню вісь, а тиск у ній залишається мінімальним. У разі прослизання коліс передньої осі, тиск у муфті підвищується, і вона переносить момент від двигуна на задню вісь. Залежно від інтенсивності прослизання передніх коліс, ступінь передачі моменту, що крутить, на задню вісь може змінюватися.

Найвідомішою трансмісією з повним приводом, що підключається, є розроблена Volkswagen система 4Motion. Вона застосовується у конструкціях автомобілів концерну з 1998 року. В останньої версії 4Motion як робочий елемент використовується муфта Haldex.

Повний привід, що підключається вручну

У класичному варіанті система має практично ту ж конструкцію, як і трансмісія з постійним повним приводом.

• Коробка передач.
• Роздавальна коробка.
• Зчеплення.
• Карданні передачі осей.
• Основні передачі осей.
• Міжколісні диференціали.
• Півосі коліс.

В сучасних автомобіляхтакий вид трансмісії не застосовується. Ця система має дуже низький показник ККД. Єдина її перевага, вона забезпечує розподіл моменту, що крутить, між осями у співвідношенні 50 на 50, що недоступно при будь-якому іншому вигляді трансмісії. Тому вона вважається ідеальною для потужних позашляховиків.

Принцип роботи:

Принцип роботи трансмісії з ручним підключенням повного приводу аналогічний до системи з постійним повним приводом. Єдине, управління роздавальною коробкою ведеться прямо із салону автомобіля за допомогою спеціального важеля.

Один із найсерйозніших недоліків системи – неможливість її використання на тривалому проміжку часу. Це означає, що її можна тимчасово підключати при попаданні на слизьку або мокру поверхню, але потім слід відразу ж відключати. Тривале використання такої трансмісії призводить до збільшення вібрації, шуму та витрати палива.

Так у чому різниця приводу на чотири колеса та приводу на всі колеса? Чи є вона взагалі і якій системі повного приводу краще віддати перевагу? Відповідь на це запитання виявиться набагато складнішою, ніж можна було б очікувати. Чи є системи, що підключаються, постійно працюють або вони включаються примусово при необхідності? Підключаються за фактом здійснення певних факторів або включаються попередньо автоматичному режимі? Чи використовується в них гідравлічне зчеплення, електромагнітне зчеплення або зовсім інша система? Чи включаються вони за допомогою важелів, поворотом диска, натисканням кнопки або просто чарівним чином починають працювати, коли це необхідно? Щоб відповісти на ці питання, кожної системи окремо на прикладі зарубіжного досвідустворення подібних приводів.

Наприкінці 80-х років, повнопривідні автомобілівідрізнялися простотою механізмів, високою надійністю і були суто утилітарними засобами пересування. Часто на них їздили мисливці, фермери та погоничі худоби. Ці люди не були білоручками і могли за будь-яких умов і в будь-якому непролазному бруді нехитро підключити хаби, щоб активувати передній міст. Однак згодом і серед міського населення, яке вже не бажало купатися по коліно в бруді і бруднитись даремно, повнопривідна братія почала свій еволюційний розвиток у напрямку демократизації та доступності систем повного приводу, давши можливість простим непідготовленим людям користуватися всіма перевагами повнопривідних систем.

Забавно це чути, особливо з огляду на споконвічне призначення подібних систем та автомобілів, що комплектувалися ними.

Історія

Системи повного приводу на автомобілях вигадали не вчора. Їх витоки сягають корінням позаминулого століття.

У 1893 році англійський інженер-винахідник Брама Джозеф Діплок сконструював та застосував систему повного приводу для трактора-тягача. Конструкція навіть за сучасними мірками викликає повагу, у роки була верхом інженерного мистецтва. Бездоріжжя трактор-всюдихід підкорював, використовуючи три диференціали та повнопривідну систему.

Першим повнопривідним автомобілем з двигуном внутрішнього згоряння став Spyker 60 HP, який створили брати з Голландії - Якобус і Хендрік-Ян Спайкер, як двомісний. спортивного автомобілядля гонок вгору горами (для хілл-клаймбінгу). Ця важлива віха у розвитку систем повного приводу відбулася 1903 року.

Потім був німецький, непоказний на вигляд Dernburg-Wagen, збудований Daimler-Motoren-Gesellschaft. За ним пішла ціла плеяда різних прототипів та пошуків надійної, невибагливої ​​та оптимальної конструкції.

У передвоєнні роки, перед Другою світовою війною, Mercedes-Benz, у співпраці з , працювали над . Спроби винагороджувалися створенням незвичайних та унікальних автомобілів. Але справжню, заслужену славу отримав інший легендарний автомобільвійськових років, що прийшов з іншого континенту, який пліч-о-пліч пройшов військовими шляхами з нашими дідами непролазними розбомбленими дорогами Брянщини, Підмосков'я, Білорусі, Польщі і нарешті самої Німеччини, - .

Система управління повним приводом була простою та ефективною. Одним важелем позашляховика включався привід на чотири колеса, іншим селектором можна було вибрати підвищені передачі, нейтраль або низькі передачі.

Система повного приводу розвивалася протягом 1950-х та 1960-х років. З'явилися зовнішні блокування передніх маточок, що дали можливість відключення передньої осі для поліпшення паливної економічності та швидкісних показників. У 1963 році сімейний повнопривідний Jeep Wagoneer обзавівся автоматичною коробкою передач. Десять років по тому на оновлену модель була встановлена ​​система Quadra-Trac, перша в галузі автоматична системапостійного приводу на чотири колеса.

Повний привід переходить на легкові автомобілі. Приблизно в той час, коли американські інженери розвивали «важку артилерію», намагалися прищепити повнопривідну систему. легкові моделі. Симбіоз позашляхового приводу та легкового кузова був втілений у Leone. Модель з'явилася у 1972 році. Її відмінними рисамибула система з повним приводом, що підключається, непогано допомагали власникам в поганих погодних або дорожніх умовах.

У 1980 році АМС випускає модель Eagle еталон серед повнопривідних пасажирських автомобілів тих років. Модель була обладнана постійним автоматичним приводомна всі колеса. У той же час з'являється справжня легенда, первісток з постійним приводомна всі колеса, що вперше використовувалися не для поліпшення позашляхових якостей, а для покращення зчеплення на дорозі, керованості та продуктивності у спорті.

1983 рік. На Jeep з'являється нова система Select-Trac. З цих пір Джипи могли їздити у повнопривідному варіанті на великій швидкості звичайним дорогамбез руйнівних наслідків роздавання. В наступному році, на новому була представлена ​​більш досконала система повного приводу Command-Trac, що підключається, яка дозволила підключати передній міст на ходу.

Починаючи з середини 90-х років, майже кожен автовиробник у США почав створювати (спортивні утилітарні автомобілі). Робилися вони невигадливо, бралася рамна основа пікапа і механічний привід 4WD. Технічно нутрощі залишалися архаїчними, але працювали вони у новому модному кузові.

Сенсаційна популярність позашляховиків змусила багатьох автовиробників піти на поводу у маркетологів та споживачів. Кузови стали робити несучими, від рамної конструкції поступово почали відмовлятися. З'явився , що швидко розвивається і завойовував все нові сегменти ринку. У середовищі починають превалювати AWD системи*.

*Привід на всі колеса ( All-wheel drive, AWD) здатний передавати потужність між обома осями, а також від колеса до колеса. Набагато зручніша автоматизована системаповного приводу, що дає майже ті самі переваги, що й класична 4WD, але з меншою кількістю незручностей для повсякденного використання. Втім, за вигоди доводиться платити меншою надійністю приводу.

4WD

Системи 4WD приводу, як правило, призначені для використання. На автомобілях з даною системою є набір низького діапазону передач, а також ручна або автоматична роздавальна коробка.

Автомобілі з 4WD часто можна відрізнити за спеціальними атрибутами: вищим дорожньому просвіту(На дорогих варіантах позашляховиків мова може йти про регульовану по висоті підвісці), хороші кути прохідності, вони ж кути в'їзду спереду і з'їзду-ззаду, що дає можливість підніматися і спускатися з ухилів і переїжджати через перешкоди.

На всюдиходах встановлюються посилені системи підвіски та додаткові системизбільшення тяги, такі як блокування диференціала, системи допомоги при їзді бездоріжжям (у сучасних позашляховиків Toyota) і рушання в гору з місця, а також стабілізатори поперечної стійкості, що відключаються.

У деяких систем 4WD, наприклад, як на Gelandwagen, додатково блокується ще й центральний, що значно збільшує шанси подолання серйозного бездоріжжя.

Диференціалами можна керувати через електроніку, механічно або за допомогою гідравліки.

4WD повнопривідні системи можна було виявити майже на всіх позашляховиках минулого. До цих пір багато виробників пікапів ще використовують моделі 4WD, проте тенденція така, що вони стають все більш рідкісними. Навіть колись агресивні військові моделі переходять на мейнстримовий AWD! Тому прабатьківницю сучасних повнопривідних систем можна вважати видом, що вимирає.

AWD

All-wheel drive є типом повного приводу, при якому посилаються на обидві осі, перерозподіляючи крутний момент від осі або колеса з меншою тягою до колеса з більшою. AWD системи розроблені для підвищення зчеплення на дорозі/ґрунті та зростання продуктивності у погодних умовах, а також зростання можливостей автомбілю на легкому або середньому бездоріжжі.

Одна з найбільш поширених AWD установок включає диференціал між передніми і задніми. приводними валами, на зразок деяких систем 4WD минулих років. На деяких автомобілях використовується постійний повний привід, який безперервно передає потужність на всі чотири колеса, в той час як на інших авто одна з осей підключається при необхідності. У таких випадках кросовер або легковий автомобіль підвищеної прохідності(Типу) їздить на моноприводі.

Потрібний момент, що крутить, на осі часто досягається за рахунок використання електронно керованих контролем тяги гальм, коли система повного приводу виявляє прослизання коліс або бачить різницю в швидкості їх обертання коліс, спрацьовують гальма і відбувається контрольований розподіл крутного моменту. Майже все сучасні системиПовного приводу працюють без втручання водія, вони контролюються нескінченним ланцюгом комп'ютерних кодів, використовуючи дуже складні алгоритми, які стежать за кермовим управлінням, дросельною заслінкоюі гальмівними механізмами. Мета цього технологічного нагромадження, єдина- поліпшити зчеплення з дорогою.

Система повного приводу DYNAMAX на новому має все це і навіть більше, наприклад, у неї встановлено датчики, які зчитують дорогу попереду автомобіля, превентивно визначаючи ділянки з льодом, ямами чи водою.

Чи можуть системи повного приводу 4WD та AWD співіснувати у сучасних умовах?

Автомобілі з повним приводом продовжують ставати популярнішими; головний аргумент апологетів переднього або заднього приводів, паливна економічність, з часом йде на другий план, тьмяніє на тлі відкриваються переваг у керованості та безпеці.

Деяким покупцям, як і раніше, необхідні переваги, які забезпечує тип приводу 4WD, такі як ширший спектр можливостей для буксирування та перевезення важких вантажів, використання автомобіля на крутих ухилах або на пересіченій місцевості, але для більшості споживачів саме AWD система забезпечує найбільшу вигоду та низьку вартість. .

Як виглядатиме система AWD у майбутньому? Можливо, це будуть окремі, створені за типом і подобою автомобіля, створеного геніальним Фердинандом Порше ще 1899 року? Можливо колись, але не зараз.

Конструкція трансмісії повнопривідного автомобіля передбачає можливість передачі моменту, що крутить, на всі чотири колеса. Різні схеми дозволяють реалізувати весь закладений потенціал потужності, керованості та активної безпеки автомобіля в залежності від його призначення. Повнопривідна трансмісіяможе позначатися абревіатурою 4х4, 4wd або AWD.

Переваги повного приводу

Переваги автомобіля, оснащеного повнопривідною трансмісією, легко зрозуміти виходячи з недоліків моноприводного автомобіля, у якого привід здійснюється лише на одну вісь (передню або задню), тобто провідні колеса або передні або задні.

Повнопривідний автомобіль на бездоріжжі

Застосування вільних на більшості бюджетних автомобілів у складних дорожніх умовах робить ведучим фактично одне колесо, що володіє найгіршим зчепленнямз поверхні дороги. Це особливість роботи диференціалу. І навіть якщо у обох коліс достатнє зчеплення з дорогою, надмірна подача потужності часто призводить до їхньої пробуксовки, втрати управління або застрягання автомобіля. Це мінуси моноприводу, які особливо видно на слизькому дорожньому покриттіта бездоріжжя. З метою усунення зазначених недоліків виробники використовують міжколісні диференціали, що самоблокуються.

Проте оптимальне рішення- зробити ведучими всі колеса, удосконаливши та доповнивши конструкцію трансмісії. необхідними компонентами. Повний привід забезпечує автомобілю наступні переваги:

1. підвищена прохідність;
2. покращене зчеплення з дорогою при старті на слизькому покритті;
3. курсова стійкість та передбачувана поведінка на слизькій дорозі.

Елементи повнопривідної трансмісії

Повнопривідна трансмісія

Повнопривідна трансмісія автомобіля складається з наступних основних елементів:

• механічна або автоматична коробкапередач;
• роздавальна коробка або багатодискова муфта;
• міжосьовий диференціал;
• карданна передача;
• задній та передній диференціали;
• елементи керування.

Види повного приводу

Постійний повний привід

Постійний повний привід 4х4 - вид приводу, при якому момент, що крутить, розподіляється від двигуна одночасно на всі колеса. Такий привід може використовуватись на різних класахавтомобілів з поздовжньою або поперечною схемою розташування двигуна. Для оптимального розподілу моменту, що крутить, сучасні системи повного приводу забезпечені самоблокуючими диференціалами з можливістю розподілу потужності по осях в різних співвідношеннях.

Елементи постійного повного приводу Quattro

Електроніка координує роботу системи, отримуючи сигнали від датчиків швидкості обертання коліс, та моментально змінює співвідношення потужності залежно від дорожніх умовта характеру руху. Даний тип повного приводу є найпрогресивнішою системою, що забезпечує кращу активну безпекута динаміку водіння.

Недоліки: підвищена витратапалива та постійне навантаження на елементи трансмісії.

Фірмовий постійний повний привід на всі колеса використовують у своїх автомобілях такі виробники, як Audi(), BMW(), Mercedes() та інші.

Примусово підключений

Для автомобілів підвищеної прохідності оптимальний спосібреалізації повного приводу – примусово підключається. Він улаштований за стандартною схемою, відсутній лише центральний диференціал. Провідна вісь – задня, підключається – передня. Крутний момент на передню вісь передається за допомогою роздавальної коробки, яка керується вручну.

Схема та елементи повного приводу, що підключається

Водій самостійно включає привід всіх коліс за допомогою важелів або кнопок керування перед подоланням складної ділянки або, наприклад, бездоріжжя. Включення роздавальної коробки забезпечує жорсткий зв'язок між осями та розподіл крутного моменту в рівному співвідношенні. На приладової панелііндикатор повного приводу. Часто у конструкції додатково передбачена можливість жорсткого блокування міжколісних диференціалів, а також використання підвищеної та зниженої передач.

При включеному повному приводі елементи трансмісії зазнають сильних навантажень, керованість автомобіля значно погіршується. В нормальних умовах руху відключається, і індикатор повного приводу гасне, рух продовжується із задньою провідною віссю. Трансмісія звільняється, що забезпечує продовження її ресурсу та зниження витрати палива. Повний привід, що примусово підключається, застосовується, в основному, на позашляховиках. Наприклад, на Toyota Land Cruiser та Land Rover Defender.

Автоматично підключається

Схема повного приводу, що автоматично підключається.

Схема повного приводу, що автоматично підключається, розроблена з урахуванням можливості моментального підключення другої осі до провідної. Основний привід – задній або передній. При фіксації різниці обертання коліс фрикційна муфта міжосьового диференціала замикається по команді електроніки і потужність починає передаватися на всі колеса. Ряд моделей передбачає відключається режим 4х4, і автомобіль стає моноприводним. Система повного приводу 4Motion, що автоматично підключається, застосовується на моделях автоконцерну Volkswagen.

Застосування різних систем повного приводу

Залежно від класу та призначення автомобілів застосовуються різні видиповного приводу, що найбільш підходять за своїм робітником і експлуатаційним характеристикам.

Для автомобілів преміум-класу, де, в першу чергу, мають значення комфорт, керованість та безпека, оптимальний варіант- Постійний повний привід під контролем керуючої електроніки. Позашляховики класу «люкс» комбінують постійний повний привід і повний привід, що примусово підключається, з можливістю жорсткого блокування диференціалів. Роботу системи повного приводу контролює та регулює електроніка. У разі потреби водій включає жорстке блокування, якщо, наприклад, потрібно виїхати із бруду.