В чем преимущество полного привода авто
Плюсы и минусы полного привода
AWD и 4WD-что это такое и какая между ними разница.
Полноприводная система, которая работает в автоматическом режиме, крутящий момент равномерно распределяет на обе оси постоянно. Часто редакторы автомобильных журналов путаются в данном вопросе, чем вводят читателей в заблуждение. В нашей же статьи, вышеперечисленные термины будут часто использоваться и там, где это будет нужно, я буду вносить необходимые уточнения, чтобы вы не запутались в используемой терминологии.
Дифференциалы автомобиля
Под дифференциалом подразумевают определенное количество шестерен, главная задача которых распределять крутящий момент, который поступает от трансмиссии.
Современные системы полного привода имеют три дифференциала, которые равномерно распределяют мощность на все четыре колеса, тем самым, обеспечивая комфортный поворот, без возможного сопротивления. Основная нагрузка лежит на центральном дифференциале, поскольку он, отбирая крутящий момент у коробки передач, равномерно распределяет его между передним и задними дифференциалами. Не оборудованы центральным дифференциалом лишь полноприводные системы, работающие в ручном режиме управления полным приводом. Это связанно с тем дискомфортом, который испытывает автомобиль на сухой дороге.
Главным недостатком используемых в технологии полного привода дифференциалов является их возможная блокировка, поскольку именно от нее зависит поведение машины на дороге. Одним словом потеряв сцепление с дорожным полотном хотя бы одним колесом, вы рискуете быть обездвиженным. Это связано с тем, что дифференциал старается передать мощность на ось, имеющую наименьшее сопротивление. Таким образом, потеряв одним колесом сцепление с дорожным покрытием, вся имеющаяся мощность будет передаваться на него. Поскольку, полноприводныму автомобилю чаще всего приходится ездить по плохим дорогам, все современные автомобили с такой приводной системой имеют подобную блокировку.
Негативные стороны систем полного привода
Заранее предугадать, что нужно сделать в данный момент очень сложно. Осложняет ситуацию и тот факт, что потерять устойчивость полноприводный автомобиль может в один момент, без малейших на то предпосылок. По этой причине, если автомобиль понесло на обочину, выйти победителем из создавшейся ситуации бывает очень сложно, неопытным автолюбителям даже не под силу.
К недостаткам полноприводных систем также относится сложность и дороговизна обслуживания и ремонта. Это связанно со сложностью конструкции привода, наличием большого количества деталей по сравнению с другими видами привода. Во многом на стоимость обслуживания также очень влияет марка и модель автомобиля.
Положительные стороны систем полного привода
Главным преимуществом полноприводных автомобилей является их повышенная проходимость, возможность рушить с места без пробуксовывания колес, не обращая внимания на состояние дорожного покрытия. Автомобили, оборудованные полноприводными системами, имеют повышенную динамику по сравнению с другими видами приводов. Но, как бы там ни было, данного вида привода совсем не гарантирует вам то, что вы сможете легко преодолеть тот или иной брод. В данных ситуациях многое зависит от профессиональных способностей водителя, технического состояния покрышек и автомобиля в частности.
Как бы там ни было, ни один из выше перечисленных типов полного привода не сможет служить панацеей в той или иной опасной ситуации. Вас смогут спасти только ваши профессиональные навыки управления автомобилем, хладнокровие, умение контролировать ситуацию. Старайтесь научиться управлять сами автомобилем, меньше обращая внимание на тип его привода, и лишь тогда, он станет для вас предсказуемым и управляемым.
Полный привод в автомобиле – плюсы и минусы
Описание и основные характеристики полного привода: достоинства и недостатки, принцип работы, фото. Видео про дешевые кроссоверы с полным приводом.
Какие положительные моменты есть у полного привода, в чем заключаются его недостатки – вопросы сейчас интересует многих, потому что самыми популярными автомобилями являются кроссоверы и внедорожники, на которых, как правило, установлен полный привод.
Если для внедорожников его используют уже давно, то в последние годы полный привод применяется и в легковых автомобилях. Делается это с целью улучшения сцепления с трассой, чтобы автомобиль легко смог проходить ту часть дороги, которая имеет разбитое покрытие, или его совсем нет.
Поначалу полноприводные седаны имели привод на два колеса, затем, чтобы усилить тягу и улучшить управляемость, они получили полный привод. В качестве примера можно вспомнить Audi Quattro, которая вначале обладала передним приводом, впоследствии на ней была установлена полноприводная система. Производители все чаще поступают именно так, ориентируясь на запросы покупателей.
В нашей стране очень часто предпочтение отдается именно полному приводу. Объясняется это тем, что он лучше всего подходит для поездок по нашим частенько разбитым дорогам, когда, выезжая из городской черты, попадаешь в зоны грунтовых дорог, а иногда дорог нет вовсе.
Плохие дороги с выбоинами, лужи после дождя, гололед и снежные сугробы – все эти наши факторы объясняют тот факт, что сейчас популярность полноприводных автомобилей находится на высоком уровне. Больше всего интересны россиянам автомобили с подключаемым полным приводом, а именно – кроссоверы. Основной привод у них передний, но при съезде с хорошей дороги и выезде на непроходимые участки можно подключить заднюю ось.
От «механики» к «автоматике»
Автомобили с полным приводом поначалу, в восьмидесятых, имели простые механизмы и были надежными в дороге. Они предназначались для пересеченной местности, и в основном на них разъезжали фермеры, охотники, первопроходчики диких мест. Однако в дальнейшем у городского населения вошли в моду внедорожники, поэтому потребовалось изменить систему полного привода, приведя в соответствие с потребностями горожан. Ее сделали более доступной, упростив для неподготовленных людей.
Впервые полный привод с целью применять его не для повышенной проходимости, а для улучшенной езды по дороге с повышением качества управления и достижения спортивных результатов, получил Audi Quattro.
Далее на джипах стали применять системы полного привода, обеспечивающие возможность подключить передний мост прямо во время движения. В 90-х автопроизводители начали выпускать автомобили SUV, которые имели раму пикапа и механический привод 4WD. А в наши дни, когда класс кроссоверов все больше захватывает рынок, они оснащаются полноприводной AWD-системой.
Основные типы полного привода
Основные – это постоянный полный привод (Full-time или 4WD) и подключаемый электроникой по требованию (Torque on-demand или AWD). Еще есть и подключаемый вручную (Part-time) – сейчас почти не применяется. Рассмотрим коротко каждый из этих типов.
Полный привод part-time самым первым был установлен на автомобили. Жестко подключаемый передний мост дает возможность колесам передней и задней осей вращаться с одной и той же скоростью, межосевой дифференциал устанавливать не требовалось. Эта система передает крутящий момент от двигателя к обеим осям в равной степени, вследствие чего обе оси вращаются с одной и той же скоростью.
Автомобиль с part-time замечательно зарекомендовал себя в езде по топкой грязи, снежной каше, щебню и прочему бездорожью, а вот на асфальте все не так однозначно. Если машина начнет совершать поворот на твердом покрытии, то при развороте руля колеса на одной из осей будут проскальзывать. А это будет вредить трансмиссии, ускорит износ покрышек и снизит управляемость автомобилем.
Автомобили с part-time прежде всего предназначаются для регулярных поездок по полям и оврагам или по очень плохим дорогам – это внедорожники. Их конструкция отличается простотой и относительной надежностью, но они не подходят для обычной каждодневной езды по городу. Постоянно подключать и выключать привод крайне неудобно. Если передняя ось будет все время во включенном состоянии, то это приведет к поломке автомобиля.
Этот привод встречается у Nissan Patrol, Toyota Land Cruiser 70, пикапа Mazda BT-50, Suzuki Jimny, Ford Ranger, Jeep Wrangler и российского УАЗа.
Полный привод Full-time или 4WD – постоянно подключенная система избавляет автомобиль от вышеописанных проблем. Здесь ведущие все четыре колеса, кроме того, установлен межосевой дифференциал, сбрасывающий излишнюю мощность. Если одно из колес начнет буксовать, дифференциал отключит второе колесо данной оси.
Но полноприводный автомобиль с 4WD на асфальтовом покрытии может показать себя не с лучшей стороны, проскальзывая при поворотах. Чтобы эффективно управлять на асфальте автомобилем с 4WD, требуются хорошие навыки вождения, так как внедорожник трудно управляем и стремится вылететь наружу поворота.
Полноприводная система 4WD предназначается для серьезного бездорожья. Оснащенные 4WD приводом автомобили имеют небольшой диапазон передач, раздаточная коробка может быть автоматическая или ручная. Внешне внедорожники с 4WD имеют более высокий дорожный просвет, благодаря чему они очень успешно преодолевают препятствия, поднимаются в горку и съезжают с нее.
Этой системой обладают такие внедорожники, как Land Cruiser 100 Prado и Land Cruiser 100, Land Rover Defender и Land Rover Discovery. Наиболее известной моделью с полным приводом 4WD является отечественная Лада Нива.
4WD привод устанавливался на внедорожники ранних выпусков и сейчас еще применяется на пикапах. Но постепенно они уходят, и их можно встретить реже и реже – они, можно сказать, вымирают. Даже на военных автомобилях начинают применять более современную и удобную систему AWD.
Полный привод AWD – на все колеса (All-wheel drive) передает мощность от передней к задней оси, а кроме того, мощность распределяется между колесами. Систему удобнее использовать в повседневном режиме, чем 4WD.
Подключаемый автоматически полный привод AWD позволяет подключить при необходимости пару колес дополнительно, и водитель в управлении участия не принимает – все делается автомобильной автоматикой. Для исполнения этой функции в устройстве автомобиля предусмотрена специальная многодисковая муфта, которая, когда необходимо, подключает задние колеса дополнительно к колесам передней оси, вращающиеся постоянно.
AWD конструктивно устроена проще других. В ней не предусмотрена раздаточная коробка, рядом с передним дифференциалом расположены только шестерни, отбирающие лишнюю мощность. Есть конструкции, где дифференциалы имеют самоблокирующиеся механизмы, чтобы при пробуксовке оси сохранить управляемость автомобиля.
Эту систему разработали для всепогодных условий, чтобы автомобиль можно было наиболее эффективным образом использовать на легком и среднем бездорожье. Все системы AWD функционируют самостоятельно, без участия водителя. Принцип их работы построен на использовании сложных алгоритмов и компьютерных кодов, которые контролируют все системы рулевого управления и тормоза. Автоматическая полноприводная система на Kia Sportage, например, способна сканировать путь, отмечая выбоины и места со льдом и водой.
Автомобили с AWD (torque on-demand): Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Kia Sportage, Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail.
Плюсы полноприводных систем
Автомобили с полным приводом имеют широкие возможности в плане управляемости и безопасности, поэтому их предпочитают очень многие. Поклонников не отпугивает большой расход топлива. Давайте теперь определим, какие плюсы имеются у полноприводных автомобилей.
Минусы полного привода
Но, несмотря на имеющиеся минусы, автомобили с полным приводом все равно лидируют, причем не только у нас, но и в других странах. Такая популярность озадачивает даже самих создателей, однако они стараются пойти навстречу запросам потребителя. Неустанно ведутся новые разработки, и полноприводная система совершенствуется.
Какое будущее ждет, например, полный привод AWD? Он станет «умным» и дружелюбным. Jaguar Land Rover разрабатывает проект системы полного привода, где она будет способна самостоятельно определить местоположение автомобиля. Кроме того, система будет оценивать степень опасности препятствий на дороге: выбоин и ям, открытых люков, о чем предупредит водителя.
В дальнейшем развитие полного привода, вероятно, будет взаимосвязано с электродвигателем. Возможно, возникнут гибридные системы, когда одна из осей будет приводиться в движение обычным двигателем, а другая – электрическим.
Видео про дешевые кроссоверы с полным приводом:
Описание и основные характеристики полного привода: достоинства и недостатки, принцип работы, фото. Видео про дешевые кроссоверы с полным приводом.
Философии полного привода: Quattro, 4Matic, xDrive и азиаты – в чем отличия
Если в эту секунду кто-то на земном шаре не спорит об эффективности конструкций полного привода, значит время остановилось. Или вымерли все автомобилисты. Потому что всегда были и всегда будут непримиримые фанаты Audi Quattro, BMW xDrive, а также полноприводных Subaru и Mitsubishi… Самое смешное, что зачастую спорщики вообще не в курсе «матчасти». Они твердо знают, что Evo круче STI (или наоборот), но вот почему – это уже сложнее. Мы собрали подробности о конструкции всех основных легковых систем 4х4.
Зачем это нужно?
Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен легковой полный привод. Здесь мы сосредоточимся на технических и философских отличиях знаменитых систем 4х4, однако вкратце все-таки поясним, в чем смысл сего безобразия.
Самое очевидное «легковое» преимущество полноприводной трансмиссии — лучшая разгонная динамика: понятно, что машина быстрее разгоняется, если крутящий момент передается на все колеса, а не только на одну пару. Особенно это ощутимо на скользком покрытии и при избытке мощности: у некоторых спорткаров, имеющих модификации с разным типом привода, даже паспортное время ускорения до 100 км/ч меньше для версий «4Х4». Но все же у каждого колеса есть некий предел сцепления, и если при прямолинейном движении он ограничивает только величину реализуемого момента, то в повороте все несколько сложнее.
Тут нагрузка на ведущее колесо складывается из продольной силы, то есть вектора тяги, и поперечной, которая стремится сдвинуть машину наружу от центра дуги, — когда сумма этих сил превышает указанный предел, начинается скольжение. То есть, колесо, нагруженное моментом, хуже сопротивляется боковой нагрузке — именно поэтому в общем случае заднеприводные автомобили обладают избыточной поворачиваемостью (склонностью к заносу задней оси), а переднеприводные — недостаточной (снос передних колес). На практике встречаются исключения из этого правила, обусловленные различным распределением массы по осям и прочими факторами, но проблема имеет место быть, равно как и решение — полный привод.
Впрочем, здесь тоже все не так однозначно, причем в прямом смысле слова. Если моноприводная машина для мало-мальски квалифицированного и опытного водителя не является загадкой, то, заходя в быстрый поворот на полном приводе, нужно быть готовым как с сносу, так и к заносу, не говоря уж о скольжении всех четырех колес, причем одна фаза может моментально смениться другой.
Такое своенравие проявилось на одном из первых серийных полноприводных автомобилей Jensen FF, увидевшем свет еще в 60-х годах прошлого века. Автомобильные журналисты восторгались феноменальной устойчивостью британского спорткара (к слову, мощность его двигателя превышала 300 л.с.) на мокрой дороге, но отмечали, что по достижении предела он срывается резко и непредсказуемо, и «отловить» его очень непросто. С тех пор вот уже полвека конструкторы бьются над созданием полного привода без страха и упрека не для бездорожья, и определенные успехи, конечно же, есть.
Quattro и немцы
Первой по-настоящему удачной «легковой» системой полного привода считается знаменитая quattro от Audi (мы писали о ее истории очень подробно), сначала апробированная в ралли (и именно благодаря этому так «раскрученная»), а с 1981 года используемая и на «товарных» автомобилях. Между тем, поначалу в чем-то эта трансмиссия была даже более примитивной, чем у того же «Дженсена» пятнадцатилетней давности.
Англичане уже тогда использовали самоблокирующийся межосевой дифференциал оригинальной конструкции, причем несимметричный. У Audi же тяга распределялась между осями в пропорции 50:50, а роль «центра» играл обычный планетарный дифференциал, принудительно блокируемый водителем, примерно как у нашей «Нивы».
Заслуга немцев была в другом: они очень грамотно скомпоновали свою трансмиссию, идеально приспособив ее для традиционной «аудюшной» схемы — изначально передний привод и продольное расположение силового агрегата. Что же до передовых решений, то их долго ждать не пришлось: через несколько лет распределением тяги уже заведовал вышеупомянутый механический «самоблок» Torsen, мгновенно и плавно реагирующий на изменение условий движения.
Однако повадки полноприводников Audi все еще тяготели к переднеприводности: чтобы побороть недостаточную поворачиваемость, машину нужно было по-раллийному «ломать» на входе в поворот решительными действиями рулем или педалью акселератора. Разумеется, речь идет об экстремальном вождении, в штатных режимах автомобили отлично держали дорогу и охотно вписывались в повороты, но все же.
И в 2007 году Torsen стал асимметричным: «по умолчанию» он раздавал крутящий момент в соотношении 40:60 в пользу задних колес, а при необходимости они могли получать вплоть до 80 процентов тяги. В это же время и развесовка новых моделей была пересмотрена: если раньше конструкторы стремились максимально загрузить передние ведущие колеса, то теперь в угоду управляемости акцент делался на задние.
В результате система quattro, несомненно, выиграла, но, например, модель А4, лишенная ее «в базе», стала «недоприводной»: резкий старт на ее начальной переднеприводной версии весьма проблематичен из-за недостаточной загрузки передка. Справедливости ради нужно заметить, что «младшая» Audi A3 избежала подобной участи, поскольку она базируется на платформе Volkswagen Golf с поперечным расположением двигателя, и философия quattro тут совсем другая, основанная на постоянном переднем приводе и автоматически подключаемом заднем с фрикционной муфтой Haldex.
На фото: Audi Quattro
Подобные муфты, управляемые электроникой, только в приводе передних колес, использует сегодня BMW в своей трансмиссии xDrive. Правда, баварцы пришли к этому не сразу: с 1985-го до конца 90-х они использовали блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов с помощью вискомуфт, затем им на смену пришли электрогидравлические муфты, а на рубеже веков проводились сравнительно недолгие эксперименты со свободными дифференциалами и электронной эмуляцией блокировок (тормозные механизмы «прихватывают» буксующие колеса, перераспределяя тягу на остальные).
Сегодня она сохранена на межколесном уровне, а межосевая муфта работает в тесном содружестве с электронными системами безопасности, отслеживающими массу различных параметров и дающими сигнал к степени сжатия фрикционных дисков. Этим xDrive принципиально отличается от quattro, где блокировка механическая, но, в отличие от Audi, полноприводные BMW при необходимости могут превращаться в чисто заднеприводные, что иногда очень даже неплохо.
А что же третий участник большой немецкой тройки? Вот уже более пятнадцати лет Mercedes остается верным концепции 4Matic, впервые воплощенной в 1997 году в трансмиссии кроссовера М-класса: свободные дифференциалы (межосевой — с небольшим «заднеприводным» акцентом) и никаких блокировок, только их имитация с помощью тормозов. Но имитация весьма убедительная: если хотя бы одно колесо сохраняет надежный контакт с покрытием, машина способна двигаться, а на скользкой дороге умная электроника ловко жонглирует тягой, избегая как недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.
Между тем, начинался «Фирматик» в 1986 году с весьма мудреной по тем временам схемы: у полноприводного седана Е-класса было целых три гидромуфты, автоматически подключавших привод на передние колеса, а затем блокировавших межосевой и задний межколесный дифференциалы.
Похожую конструкцию имела трансмиссия суперкара Porsche 959, серийная версия которого увидела свет в том же 1986, с той лишь разницей, что у него двигатель располагался сзади, а блокировкой «центра» заведовал чрезвычайно продвинутый для своего времени компьютер. У нынешних полноприводных Porsche «мозги», разумеется, помощнее, но суть та же: электроника в тесном содружестве с системами безопасности управляет многодисковой муфтой в приводе передних колес, примерно так же, как у BMW.
На фото: Porsche 959
Азиатский ответ
В Японии пионером в широком применении полного привода на легковых автомобилях считается сравнительно небольшая компания Fuji Heavy Industries, выпускающая машины под маркой Subaru. Сначала, в 70-х годах, они отличались явным внедорожным уклоном, но постепенно выкристаллизовалась схема знаменитого симметричного полного привода, явно не без влияния Audi.
С концепцией quattro ее роднят и продольное расположение двигателя, и базовый передний привод, и множество вариаций, возникавших в процессе эволюции, — но, в отличие от немцев, японцы все же отошли от идеи «честного» постоянного 4WD: с недавних пор на автомобилях с «автоматом» используется муфта автоматического подключения заднего моста.
Впрочем, это не помешало «субаровцам» создать настоящую легенду: в 1992 году дебютировала модель Impreza, созданная на укороченной платформе Legacy специально с прицелом на участие в ралли (еще одна параллель с Audi quattro). Гражданская версия спортивного болида получила обозначение WRX и самый мощный вариант STI, который быстро приобрел статус культовой машины для поклонников активного драйва. Гарантом этого стала трансмиссия с блокировками дифференциалов, где в разных поколениях использовались и вискомуфты, и тот же Torsen, а у нынешней STI между осями стоит конструкция под названием DCCD (Driver Control Central Differential), способная менять степень блокировки как самостоятельно, так и по желанию водителя.
На фото: Subaru Impreza
Извечный соперник спортивной «Импрезы» — Mitsubishi Lancer Evolution, стартовавший в том же 1992 и к настоящему времени переживший уже десятую смену поколений. Главное отличие от Subaru — поперечно расположенный двигатель, в остальном все похоже: постоянный полный привод, где «центр» изначально блокировался вискомуфтой, а теперь эта функция возложена на электронику.
Но главный козырь Mitsubishi — разработанный еще в 1996 году и совершенствовавшийся задний дифференциал AYC (Active Yaw Control): он не просто блокируется, а изменяет передаточное отношение главной передачи для каждого из колес отдельно с помощью редуктора, «подкручивая» в повороте то из них, на которое приходится большая нагрузка. В последней версии водитель может выбирать различные режимы работы трансмиссии, в зависимости от чего машина и едет по-разному: либо очень быстро и безопасно, следуя заданной траектории, либо по-хулигански, позволяя легко контролировать занос. Неудивительно, что многие эксперты называют нынешний EVO лучшим «драйвер’c каром» в мире из числа относительно недорогих, а недавнее решение японской компании прекратить его выпуск повергло поклонников в уныние.
Впрочем, нечто подобное можно испытать и за рулем куда более бюджетного «японца», Nissan Juke, — разумеется, в полноприводной версии. Его трансмиссия, конечно, попроще, но в ней есть своя изюминка: в приводе задних колес используется не одна фрикционная муфта, а две, своя для каждого колеса, и все та же вездесущая электроника теоретически может передавать тягу, например, только на правую сторону.
При переднем расположении двигателя его коробка передач вынесена к задним колесам для лучшей развесовки (так называемая схема transaxle), поэтому к ней идет один карданный вал, а другой, практически такой же длины, для привода передних колес, проходит параллельно ему в обратном направлении. На какие только ухищрения не пойдешь ради скорости и удовольствия от вождения!
Разумеется, приведенными примерами список разнообразных систем полного привода, используемых японскими производителями, не исчерпывается: для внутреннего рынка очень многие легковые модели, которые мы получаем в переднеприводной ипостаси, выпускаются в диковинных для нас модификациях «4х4».
Хотя в России, например, еще не так давно можно было приобрести седан Honda Legend с интеллектуальным приводом, распределявшим мощность, опять же, индивидуально для каждого колеса (впоследствии от этой системы отказались из-за дороговизны). Но практически все трансмиссии являются вариациями описанных схем, а отличия заключаются, в основном, в конструкции механизмов блокировки: это может быть электропривод или гидравлика, а у кого-то до сих пор в ходу старые добрые вискомуфты. Общая же тенденция — все более широкое применение электроники, от сложности и настроек которой сегодня зависит едва ли не больше, чем от механической составляющей.