Полный привод: доступно о насущном

Три основных типа привода автомобилей подразделяют на следующие: full-time (постоянный полный привод), part-time (подключаемый полный привод) и AWD (автоматический подключаемый полный привод). В чем разница?

Классический постоянный полный привод (full-time), подразумевает привод на все колеса и наличие у трансмиссии трех дифференциалов (переднего межколесного, межосевого и заднего межколесного) с возможностью блокировки одного, двух, а то и всех трех из них. Для чего? А чтобы не получилось так, что при наличии полного привода, встав одним колесом на лед или песок, ну, или вывесив его, вы не смогли бы тронуться с места! А потом, с глазами по пять копеек, наблюдали сей роскошный момент беспомощности вашего полноприводника. Из современных автомобилей такую схемой полного привода имеют, например, Toyota Prado 150, у которого блокируются два из трех дифференциалов (межосевой и задний межколесный). Отсутствие блокировки переднего дифференциала у японца в целом не критично. Но, в теории, можно представить ситуацию, когда вы встали, вывесив оба задних колеса и одно переднее. Здесь-то вы и пожалеете, что у вас нет переднего межколесного дифференциала. В остальных случаях, и двух дифференциалов для уверенной езды вне дорог вполне достаточно (тяжелое бездорожье, разумеется, лучше покорять на специализированной резине – это в разы увеличит эффективность полноприводной трансмиссии).

На видео подробно показано и рассказано, что из себя представляет свободный дифференциал (без блокировок).

Подключаемый полный привод part-time не рассчитан на использование на сухом дорожном покрытии, таком, как асфальт. Все дело в особенности конструкции данной схемы полного привода. Системой part-time оснащаются в большей степени «пикапы» и некоторые брутальные внедорожники. Привод в них осуществляется на заднюю ось. В этом типе трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал. А полный привод подключается жестко рычагом либо поворотом ответственной за это «шайбы» в режим 4WD. Мы помним, что дифференциалы в любых типах привода необходимы, для того, чтобы обеспечить правильную и безопасную работу трансмиссии. Другими словами, если вы входите в поворот на телеге, колеса которой посажены на одну ось, то в этот момент оба колеса вращаются с одной скоростью. При этом ближнее к внутренней части поворота колесо проскальзывает, портя резину, а, что еще хуже, выталкивает вас и вашу телегу с правильной и безопасной траектории прохождения виража. Для этого и был придуман дифференциал. Благодаря этому механизму ось, на которую посажены колеса от, скажем, той же телеги, разделили на две части. Тем самым дав возможность обоим ее колесам вращаться с разной скоростью. Как результат, телега стала более послушна в поворотах, а резина на колесах прослужит гораздо дольше. С межосевым дифференциалом то же самое, только вместо колес на одной «палке» с разных концов прикреплены еще две «палки» к которым, в свою очередь, приделаны колеса с межколесными дифференциалами. Так вот в отсутствии межосевого дифференциала, дабы сберечь трансмиссию и себя любимого от непредсказуемых повреждений, использовать такой привод на асфальте строжайше запрещено. А вот песочек, снег, лед, грязь – самое для него то. Низкое сцепление колес с такими грунтами облегчает их проскальзывание, да и скорость движения, как правило, не велика. А значит, особой важности одинаковая скорость вращения осей в этом случае роли не играет. Правда на всякий случай производитель все же ограничивает скорость использования полного привода part-time даже в столь лояльных условиях 80-100 км в час.

Разумеется, без блокировок дифференциалов и с этим типом привода ваш «полноприводный» автомобиль, окажется беспомощным на бездорожье. В качестве примера можно привести упражнение «диагональное вывешивание» - это когда в воздухе (или в грязи, песке, на льду) оказываются, скажем, переднее левое и заднее правое колесо – машина будет беспомощно вращать вывешенные колеса, и останется стоять на месте. Увы, все плюсы дифференциалов в езде по асфальту, без блокировок бесполезны при езде по бездорожью. Поэтому на внедорожники с таким типом привода устанавливают хотя бы блокировку заднего межколесного дифференциала.

Ну и третий, распространенный тип привода для городских кроссоверов - автоматически подключаемый привод или по другому полный привод по требованию. По сути это такой же part-time, только межосевая блокировка осуществляется посредством гидравлической либо электромагнитной муфты. Суть работы таких муфт сводится к тому, чтобы в случае необходимости, автомобиль, без вмешательства водителя, из моноприводного превращался в полноприводный, посредством дифференцированной блокировки муфты в зависимости от различных параметров, чем бы облегчал, например, старт с места, прохождение поворотов, сложных участков на проселке, движение на покрытой наледью или снегом дороге. Да, это удобно, когда нет необходимости устанавливать более мощные системы для преодоления сложнейшего бездорожья. И такой тип привода подходит для повседневного использования в городе и за его пределами.

Впрочем, такой тип привода можно поделить еще на две категории: подключаемый при пробуксовке ведущих колес и всегда включенный с преднатягом на «ведомые колеса» (в случае с современной муфтой Haldex 5 поколения в ее гидросистеме всегда есть давление, которое обеспечивает частичную блокировку, как правило, до 10% момента, отправляя на заднюю ось). С первым случаем вроде бы все понятно - блокировка муфты осуществляется вследствие проскальзывания/пробуксовки ведущих колес. Вот только работа полного привода по такому принципу оставляет желать лучшего – задержки в процессе блокировании муфты, не нужная излишняя пробуксовка ведущих колес, а так же ощутимые толчки при срабатывании муфты. Чего нет во второй схеме систем полного привода. Муфты сегодня используют не вязкостные, где роль блокирующего элемента выполняет специальная жидкость, вязкость которой увеличивается из-за разности скорости вращения входящего и выходящего из муфты валов, а шестиренчатые самоблокирующиеся типа Torsen, здесь блокировка осуществляется посредством заклинивания червячной передачи при определенном соотношении крутящего момента на осях и «электронные», когда за нагнетание давления в муфте отвечает мощный электронасос.

Torsen основан на механике, высокотехнологичен и мягок в работе. Для езды по асфальту, льду и мокрым дорогам - самое то. Впрочем, и на бездорожье так же не имеет ограничений в использовании. Срабатывает моментально при изменении момента на выходных валах. Из минусов – если вывесить колеса одной из оси (в реальных условиях обеспечить их свободное вращение, скажем, попав на лед, в песок и т.д.), муфта попросту не сработает, а автомобиль останется стоять на месте. Дифференциал Torsen может быть как межосевым, так и межколесным. Audi, например, во всю использовала его в своих моделях. Правда сейчас все чаще можно встретить VAGовские автомобили с многодисковой муфтой с электронным управлением.

В схеме электронной блокировки муфты (Haldex 4 и 5 поколения) последняя всегда частично заблокирована. И, как описано выше, создает преднатяг в 5-10% на подключаемую ось. Процент блокировки муфты варьируется от 0 до 100%, а крутящий момент, который она может передать на подключаемую ось может достигать 50%. Активация муфты завязана не на пробуксовку передних колес, а на многие параметры: угол поворота рулевого колеса, частота вращения колес, всевозможные датчики систем безопасности, степень нажатия педали газа и т.д. Такая схема работы логично названа «привинтивной», т.е. автомобиль буквально предугадывает дорожную ситуацию и ее развитие, благодаря чему подбирает оптимальную блокировку муфты для передачи необходимого для конкретной ситуации момента на заднюю ось. В результате автомобили с данной системой полного привода интенсивнее стартуют с места, лучше ведут себя на нестабильных покрытиях, исключают перегазовку, а срабатывание муфты и вовсе незаметно, благодаря ее частичной блокировке в обычном состоянии. А если, вдобавок, автомобиль с такой схемой полного привода оснащается блокировкой заднего дифференциала, то он успешнее других будет преодолевать предложенный внедорожный участок. Для большей надежности некоторые производители, посредством систем ABS и ESP обучили свои кроссоверы имитировать и переднюю межколесную блокировку. Так что теперь даже паркетники имеют весьма высокий шанс проехать там, куда до недавнего времени для них был проезд заказан.