Полный привод уже давно перестал быть прерогативой внедоржников. Сейчас его можно встретить и на небольших хэтчбеках, и на представительских седанах, и на гоночных автомобилях. Впрочем, и сам по себе полный привод стал весьма емким понятием, включающим массу всевозможных конструкций, благодаря которым он и получил такое распространение.
В основе классификации систем полного привода лежит тип механизма, разделяющего крутящий момент по осям автомобиля.
Первые четыре варианта полноприводных трансмиссий относятся к системами постоянного полного привода, то есть крутящий момент двигателя они в той или иной степени передают на все четыре колеса. А их отличительной чертой является наличие специального механизма - межосевого дифференциала - распределяющего поток мощности по осям и обеспечивающего возможность независимого вращения передних и задних колес.
Остальные три варианта принадлежат к системам подключаемого полного привода. Межосевого дифференциала они уже не имеют, а потому в обычной ситуации осуществляют привод только на одну из осей и лишь по команде водителя или, зафиксировав пробуксовку ведущих колесе, начинают задействовать другую.
Системы постоянного полного привода
Свободный межосевой дифференциал
Его конструкция аналогична устройству обычного межколесного дифференциала, применяемого почти во всех автомобилях. Этот простой и эффективный механизм делит крутящий момент между осями в фиксированном соотношении, обеспечивая прогнозируемые и понятные реакции автомобиля. Но на бездорожье с ним далеко не уедешь - проскальзыванию осей он никак не препятствует, а значит достаточно хотя бы одному из четырех колес забуксовать, чтобы машина встала.
Где применяется: Mercedes ML, Cadillac SRX
Свободный межосевой дифференциал с блокировкой вискомуфтой
Чтобы научить свободный дифференциал бороться с пробуксовкой, его можно оснастить вискомуфтой - цилиндром со встроенными пакетами фрикционов и заполненным вязкой жидкостью. Пока автомобиль движется без проскальзывания колес, муфта никак не себя не проявляет, но как только одна из осей забуксует, то связанные с нею фрикционы начинают взбивать жидкость, муфта схватывается и частично блокирует дифференциал. Достоинства и недостатки такой схемы очевидны: к первых относится простота, хорошая управляемость и мягкость подтормаживания буксующей оси, а ко вторым - заметные задержки в работе вискомуфты, что ухудшает проходимость и ведет к неоднозначности реакций автомобиля при скольжении в повороте. Кроме того, при длительной пробуксовке вискомуфта может и перегреться.
Где применяется: Subaru Impreza, Lexus IS
Свободный межосевой дифференциал с блокировкой многодисковым сцеплением
Обеспечить блокировку открытого дифференциала можно и с помощью многодискового сцепления, смыканием которого посредством мощных гидроприводов будет управлять электроника. Такой тандем - мощный инструмент в руках разработчиков: его широкие возможности настройки и высокое быстродействие позволяют получать удивительные и разнообразные характеристики полного привода, что находит применение как в настоящих внедорожниках, так и в практически гоночных автомобилях.
Где применяется: Volkswagen Touareg, Mitsubishi Lancer Evolution
Межосевой дифференциал повышенного трения
Среди подобных устройств наибольшее распространение получил агрегат Torsen. В отличие от свободного дифференциала он уже умеет самостоятельно подтормаживать буксующую ось, причем делает это максимально быстро, обладая даже способностью превентивно блокироваться при разгоне. Cекрет в хитрых червячных передачах: когда на одной из осей у колеса падает сила сопротивления, то шестерни механизма начинает расклинивать, дифференциал блокируется, и крутящий момент тут же перебрасывается на другую ось. В результате автомобиль уверенно и прогнозируемо движется и по сухому асфальту, и по сколькой поверхности. Однако для серьезного бездорожья Torsen все же годится: если одно из колес повиснет в воздухе, то сила сопротивления на нем исчезнет, шестерни дифференциала не будет расклинивать и вывешенное колесо начнет беспомощно вращаться.
orsen хорош на скользкой ровной поверхности, но при диагональном вывешивании пасует. Поэтому в Toyota Land Cruiser он дополнен механизмом жесткой блокировки, которая задействуется на тяжелом бездорожье.
Конструкция дифференциала torsen
Эффект блокировки дифференциала Torsen возникает в результате трения: в червячной передаче, между торцом саттелитов и корпусом, между солнечными шестернями и между солнечными шестернями и корпусом. При этом чем сильнее мы давим на газ, тем большую нагрузку приходится выдерживать шестерням, тем большее трение возникает в дифференциале в случае проскальзывания колеса и тем большая величина крутящего момента приходится на небуксующую ось. Если же газ отпущен, то шестерни оказываются ненагруженными и легко проворачиваются, не препятствуя движению автомоблия в повороте.
Дифференциал Quaife - другой представитель семейства дифференциалов повышенного трения. По характеристикам и поведению он схож c Торсеном, однако немного уступает последнему в диапазоне перераспределения крутящего момента. Поэтому, как правило, он используется в качестве не центрального, а межколесного дифференциала. Отчасти этому способствовала и компактность данного механизма.
Принцип работы муфты Haldex очень прост: входной вал, проворачиваясь отностиельно выходного, волнообразным фланцем давит на поршень, создавая таким образом давление масла в магистрали и поджимая фрикционы. Электроника же постоянно следит степенью проскальзывания осей и при необходимости ослабляет хватку муфты, стравливая давление масла.
Если старшие модели Audi quattro оснащены дифференциалом torsen, то младшая полноприводная A3 использует муфту Haldex. И это ничуть не сказывается на удовольствии от езды.
Где применяется: Audi A4 Quattro, Toyota Land Cruiser (с дополнительной жесткой блокировкой дифференциала)
Системы подключаемого полного привода
Механизм жесткого подключения оси
Распространенный ранее этот тип полноприводной трансмиссии сейчас встречается редко. Проблема в том, что здесь требуется постоянное участие водителя: перед участком плохой дороги приходится активировать механизм, который жестко подстыкует к раздаточной коробке вал передней или задней оси, чтобы автомобиль получил привод на все колеса. В таком состоянии можно преодолеть серьезное преграды, но, оказавшись на асфальте, полный привод придется отключать - будучи жестко связанными, передняя и задняя ось не смогут вращаться с разными скоростями, а значит автомобиль будет плохо слушаться руля.
Где применяется: Nissan Patrol
Подключение оси вискомуфтой
Популярное решение среди "паркетников" и легковушек, имеющих постоянный привод лишь на переднюю ось: в случае пробуксовки ведущих колес муфта смыкается, и крутящий момент передается назад, помогая на легком бездорожье. Но в сложной ситуации начинает сказываться медлительность муфты: ведущие колеса могут успеть зарыться еще до подключения задней оси. Не лучшим образом автомобиль ведет себя и на асфальте, ведь в случае бокового скольжения, буквально на ходу передний привод превращается в полный, то есть, заскользив передними колесами, спустя мгновение автомобиль может уйти в занос!
Где применяется: Susuki SX4 4wd, Mitsubishi Lancer 4WD
Подключение оси электронноуправляемым многодисковым сцеплением
Единственный верный способ избежать неоднозначности поведения автомобиля с подключаемым полным приводом - доверить все электронике, которая по мере необходимости будет поджимать фрикционы сцепления, отбирая крутящий момент к подключаемой оси. Лидером в этой области являются муфты компании Haldex, уникальность конструкции которых в том, что давление, необходимое для сжатия фрикционов, создается за счет разности в скорости вращения соединяемых валов, а электронике остается лишь поддерживать нужный уровень давления с помощью перепускного клапана. Характерная для данного класса устройств гибкость и огромное быстродействие позволяют скрыть от водителя работу системы, наделив при этом автомобиль неплохим внедорожным потенциалом и отличной устойчивостью в поворотах.
Где применяется: Volvo XC90, BMW 525Xi, Audi A3 Quattro
Источник: http://www.autotechnic.su
А теперь немного расшифруем разнообразные системы полного привода и не только,встречающиеся на современных автомобилях-
Что такое Full Time 4WD
Общее название для систем постоянного полного привода. Существует два основных варианта систем full-time: со свободным межосевым дифференциалом и с блокируемым межосевым дифференциалом. К числу последних можно отнести культовые внедорожники - Toyota Land Cruiser 100, Mitsubishi Pajero III и ВАЗ-21213 «Нива».
Что такое 4XMOTION
Система постоянного полного привода концерна Volkswagen для модели Touareg с симметричным межосевым дифференциалом и регулируемой электроникой многодисковой муфтой с автоматической или принудительной блокировкой. По заказу для 4XMOTION предлагаеться блокировка заднего деффиренциала. Аналогичная система устанавливается на Porsche Cayenne, но в отличие от симметричного межосевого дифференциала на Cayenne применен несимметричный (38:62) дифференциал.
Что такое ABS (АБС)
Аббревиатура антиблокировочной системы тормозов, состояшей из трех основных блоков: датчиков скорости вращения на колесах, эллектронного блока управления и модуляторов, импульсно изменяющих давление в тормозной магистрали. При интенсивном торможении на скольском покрытиив случае возникновения блокировки колес (или скачкообразном снижении скорости вращения) датчики передают сигнал в блок управления, который перераспределяет сигнал на модуляторы, состояшие из двух электромагнитных клапанов, один из которых перекрывает доступ тормозной жидкости в гидроаккумулятор.Частота работы модуляторов - от 4 до 16 Гц. В результате достигаеться торможение всеми четырьмя колесами на грани блокировки.
Что такое ADB-X
Электронная система, разработанная BMW для внедорожника Х5 и полноприводных версий легковых моделей BMW, имитирующая блокировку дифференциалов. В случае возникновения пробуксовки ADB-X притормаживает одно или несколько колес, восстанавливая сцепление с грунтом. Аналогичная система используется на модели Range Rover.
Что такое AdvanceTrac™
Интегральная система курсовой устойчивости (см. также ESP), разработанная концерном Ford Motor для внедорожников марок Ford, Lincoln и Mercury. Использует датчики скорости вращения колес штатных систем АБС и EBD (см. EBD), а также датчики бокового ускорения. В случае возникновения риска потери курсовой устойчивости система автоматически подтормаживает одно или несколько колес. Если скорость в повороте чрезмерна, основное тормозное усилие передается на внешнее переднее колесо.
Что такое All Mode 4WD
Полноприводная трансмиссия, разработанная Nissan Motor для моделей X-Trail и Мигало с поперечным расположением двигателя. Задняя ось подключается автоматически через многодисковую гидромуфту с электронным управлением за сотые доли секунды. В режиме 4LO муфта блокируется, обеспечивая тяговый момент 50:50 между осями.
Что такое ASR (ТС. traction control)
Электронная противобуксовочная система. Если при интенсивном разгоне электронный блок ASR фиксирует от датчиков АБС пробуксовку колес, то система автоматически снижает мощность двигателя (сначала -более позднее зажигание, затем при необходимости уменьшение подачи топлива в цилиндры). На некоторых системах ASR/ТС при пробуксовке колес включается АБС, подтормаживающая буксующее колесо или колеса.
Что такое Auto Trac
Система автоматически подключаемого полного привода для внедорожников General Motors на платформах GMT800 (TrailBlazer) и GMT840 (Tahoe, Escalade, Suburban). Оснащена фрикционной муфтой с электронным управлением перед передней осью, автоматически подключающей полный привод в случае пробуксовки при режиме работы раздаточной коробки 4L, благодаря чему снижается расход топлива. По заказу на внедорожники GM с системой Auto Trac устанавливают задний самоблокирующийся дифференциал.
Что такое Brake Assist (BA)
Электронная система помощи при аварийном торможении, автоматически увеличивающая давление в тормозной системе в случае резкого, но неполного нажатия на педаль тормоза вплоть до срабатывания АБС. Впервые была применена в 1997 году на автомобилях Mercedes-Benz.
Что такое Command Trac
Система подключаемого полного привода типа part-time (см. Part-time), разработанная концерном DaimlerChrysler для внедорожников североамериканского отделения. При езде по твердым покрытиям используется задний привод, а передний мост включают принудительно для езды по бездорожью или скользким покрытиям (снег, лед). Конструктивно заложена жесткая связь между передней и задней осью (без межосевого дифференциала), распределение крутящего момента 50:50. Устанавливают на новый Jeep Liberty/Cherokee и Dodge Durango (стандарт), полно-приводные версии Dodge Dacota, Dodge Ram и Wrangler.
Что такое Common rail (CR)
Система подачи топлива в дизельных двигателях с прямым впрыском, название буквально можно перевести как «единая магистраль». Топливо в системе common rail под большим давлением (около 1350 бар и выше) постоянно находится в единой магистрали с обратным клапаном и впрыскивается в цилиндры через управляемые электроникой насос-форсунки с электромагнитными или пьезоэлектрическими (Mercedes-Benz) клапанами. В результате удается достигнуть лучшей экономичности, повышения мощности и крутящего момента и снижения уровня вибраций и шума, а также снижения токсичности отработавших газов. Сейчас большинство дизельных двигателей оборудуют системами Common Rail II и III поколений.
Что такое ControlTrac™
Разработанная концерном Ford Motor совместно с Mazda система подключаемого полного привода (2000 год). В режиме 4x4 Auto при пробуксовке заднего моста часть крутящего момента передается на передний мост через многодисковую муфту RBC. В режиме 4x4 High муфта блокируется, постоянный полный привод (бездорожье), в режиме 4x4 Low дополнительно включается демультипликатор (тяжелое бездорожье или буксировка). Опционально можно заказать самоблокирующийся задний дифференциал. ControlTrac устанавливают на модели Ford (Escape/ Maverick, Explorer, Expedition), Mazda Tribute и Lincoln Navigator.
Что такое DSC
Система курсовой устойчивости (см. ESP)
Что такое Easy Select 4WD
Фирменная система подключаемого полного привода Mitsubishi Motors с 3-режимной раздаточной коробкой без межосевого дифференциала, с опциональным самоблокирующимся задним дифференциалом. Полный привод можно подключать на скоростях до 100 км/ч. Устанавливается на Mitsubishi Pajero Sport и пикап Mitsubishi L200 как старого, так и нового поколения.
Что такое EBD, Electronic Brake Distribution (EBV)
Электронная система распределения тормозного усилия между осями (на некоторых моделях - между всеми колесами) с помощью датчиков и электромагнитных клапанов. Интегрирована с ESP и ВА (если есть).
Что такое EDS
Электронная блокировка дифференциала, позволяющая передать равный крутящий момент на оба буксующих колеса. Интегрирована в ESP второго поколения.
Что такое ESP, Electronic Stability Program (ASMS. DSC, FRD, VSA. VSC)
Электронная система курсовой устойчивости, разработанная фирмой Bosch. Автоматически предотвращает занос или снос автомобиля в критических ситуациях, если превышена допустимая скорость маневра или на скользком покрытии. Интегрирована с системами АБС и ASR/TC. Основные компоненты - датчики угла поворота вокруг вертикальной оси, угловой скорости, положения рулевого колеса, скорости вращения колес, давления в тормозной системе, а также электронный блок управления и активный усилитель тормозных сил. В случае опасности заноса или ошибки водителя ESP компенсирует потерю курсовой устойчивости с помощью ASR/TC.
Что такое Hill Descent Control
Электронная система «спуска с холма», разработанная BMW и Land Rover. При включении автоматически поддерживает скорость спуска 9 км/ч, подтормаживая колеса и (или) снижая отдачу двигателя, используя системы ESP и 4EBD. Сейчас подобные системы применяют и на других внедорожниках, в том числе моделях Toyota, Mercedes-Benz, Audi и других.
Что такое Instant Traction
Система постоянного полного привода, разработанная Ford Motor для моделей Volvo XC70 и ХС90. Трансмиссия оснащена межосевой муфтой Haldex с автоматическим перераспределением крутящего момента между осями. В базовых режимах тяговый момент распределяется между осями в соотношении 95:5, а в случае пробуксовки до 50% момента перебрасывается на заднюю ось. Аналогичные системы полного привода также устанавливают на модели Ford Freestyle, Ford Edge и Lincoln MKX для американского рынка.
Что такое Integral Active Drive
Разработанная концерном Toyota для нового поколения RAV4 система автоматически подключаемого полного привода, интегрированая с системой курсовой устойчивости VSC и электроусилителем рулевого управления. Колеса задней оси (в базовых режимах автомобиль переднеприводный) подключаются автоматически через управляемую электроникой электромагнитную муфту, при этом система перераспределяет тяговый момент между осями, a VSC притормаживает одно или несколько колес при пробуксовке.
Что такое Part-time 4WD
Общее название для систем полного привода с принудительным подключением переднего моста без межосевого дифференциала. В нормальных условиях на дорогах с твердым покрытием автомобиль заднеприводный, а полный привод можно включать только кратковременно для движения по бездорожью или буксировки прицепа. Из наиболее известных моделей с трансмиссией part-time можно назвать KIA Sportage, Mitsubishi Pajero Sport, Chevrolet Blazer, Jeep Wrangler.
Что такое Real Time 4WD
Система подключаемого полного привода, разработанная Honda Motor для CR-V II поколения и Element. Состоит из переднего и заднего гидравлических насосов и гидравлической межосевой муфты-дифференциала. В обычных условиях автомобиль переднеприводный, но в случае возникновения разности в скоростях вращения колес передней и задней оси давление в переднем гидронасосе возрастает, и дифференциал мгновенно замыкается, перебрасывая крутящий момент на заднюю ось. Система срабатывает намного быстрее, нежели традиционная межосевая вискомуфта.
Что такое Selec Trac
Система подключаемого полного привода с межосевым дифференциалом, разработанная концерном DaimlerChrysler (марки Jeep и Dodge). Имеет режимы 2WD (привод на задние колеса), 4Full-Time (включены оба моста, свободный межосевой дифференциал, крутящий момент между осями 58:52), 4 Part Time (полный привод с заблокированным межосевым дифференциалом) и 4 LO (то же плюс включенный пониженный ряд раздаточной КП). Базовая для Grand Cherokee, опция для Jeep Cherokee/ Liberty, Dodge Durango и Chrysler Aspen.
Что такое Shift-on-the-Fly (SOF)
Один из вариантов системы подключаемого полного привода без автоматического подключения. Фактически представляет собой базовую конструкцию Bart-time 4WD, но передняя ось подключается не механически, а с помощью вакуумного или электрогидравлического привода с помощью кнопки или селектора на приборной панели.