СОВЕТЫ И ТЕХНИКА: Полный привод

Езда на четвереньках

Полный привод… как много смешано и намешано в этом термине. Несмотря кажущуюся простоту – механическую трансмиссию, которая передает тягу двигателя на все колеса, – эта система автомобиля как никакая другая вызывает массу непонимания, заблуждения и напрасных ожиданий. Мы попробуем рассказать об основных типах полноприводных трансмиссий, которые широко используются в современных внедорожниках, кроссоверах, «паркетниках».

Арсенал «проходимцев»

Изначально полный привод был прерогативой внедорожников, которые значительную часть времени использовались для передвижения по бездорожью. Суровым условиям – суровый полный привод! С жестко подключаемыми осями без центрального дифференциала. Внедорожники приходилось лишать этого элемента трансмиссии в силу его нехорошей особенности: планетарный механизм дифференциала стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче, то есть на буксующее колесо. Поэтому при его наличии полноприводный внедорожник рискует быть обездвиженным, если сцепление с поверхностью потеряет хотя бы одно колесо. Жесткое подключение осей уменьшает вдвое вероятность застрять: такая опасность сохраняется, если на скользкой поверхности окажутся два колеса разных осей.

Здесь мы подходим к важному умозаключению: полный привод не такой уж и полный. На внедорожники приходится устанавливать как минимум два дифференциала – на каждой оси. Причина того – хорошая особенность дифференциала в поворотах сохранять разность скорости вращения соосных колес. В этом случае внедорожник сохраняет нормальную управляемость, так как колеса, имея разную скорость вращения, не стремятся пройти один и тот же путь в повороте. Однако из-за дифференциалов на осях полноприводный автомобиль (при условии жесткого подключения осей) в лучшем случае является двухприводным: момент гарантированно получают по одному колесу на каждой оси. Дабы стать истинным полноприводником, автомобиль может быть оснащен блокировками или самоблокирующимися межколесными дифференциалами.

Тип полного привода без центрального дифференциала называют part-time, то есть в буквальном переводе – «частичного использования». Езда по твердой поверхности с обеими жестко подключенными осями губительна для трансмиссии. Поэтому для движения по асфальту одна, как правило, передняя ось отключается. Количество новых автомобилей с таким типом привода неуклонно стремится к нулю.

Реклама

Одним из этапов перехода от частичного к постоянному полному приводу была вискомуфта. Ее устанавливали вместо центрального дифференциала. Вискомуфта позволяет сохранять разные угловые скорости колес в поворотах, но при большой разнице в скорости вращения (при пробуксвоке), муфта жестко блокируется за счет нагрева и затвердевания силиконовой жидкости, содержащейся в ней. Этот узел не нуждается в электронике, срабатывает мягко, но не слишком быстро и при потере герметичности (при блокировке давление в корпусе сильно повышается) выходит из строя и не подлежит ремонту. На сегодняшний день можно встретить на моделях Subaru с МКПП, где она применяется для блокировки свободного центрального дифференциала.

Обладателями привода «part-time» на сегодняшний день остаются некоторые пикапы. Они же сохранили классическую рамную конструкцию и нередко имеют блокировки задних дифференциалов.

Для стильных горожан

Среди современных полноразмерных полноприводных автомобилей наиболее популярен тип привода full time: полный привод благодаря наличию центрального дифференциала задействован постоянно. Ездить по асфальту можно без опаски загубить трансмиссию, но возможности покорения бездорожья весьма ограничены.

Чтобы немного повысить шансы автомобиля при движению по зыбкому грунту, производители наделяют такие автомобили самоблокирующимся дифференциалом Torsen, устанавливаемым между осями, в раздаточной коробке. Этот дифференциал обладает возможностью частично блокироваться, перенаправляя до пяти раз больший крутящий момент на ось с уверенным сцеплением с поверхностью, но лишь при условии, что другая ось начала (а не потеряла) терять сцепление. Существуют виды данного дифференциала, позволяющие распределять момент между осями несимметрично (60:40) при нормальном движении, но при этом степень блокировки несколько ниже.

Что нужно обязательно знать водителю автомобиля с дифференциалом Torsen? Пока машина находится в движении, этот механизм функционирует как обычный открытый дифференциал. Когда начинается пробуксовка, например, одного колеса задней оси, дифференциал Torsen направит большую часть момента на переднюю ось. Там о моменте позаботится обычный свободный дифференциал и передаст его на одно колесо, которое вращается легче всего. Вы уже понимаете, к чему может привести данный алгоритм работы? Шансы застрять на бездорожье у автомобиля с центральным дифференциалом Torsen очень велики. Если автомобиль будет обездвижен, Torsen не будет блокироваться и толку от него не будет.

Вообще дифференциал Torsen предназначен для движения по дорогам: в таких условиях он значительно повышает сцепление и борется с пробуксовками колеса. Поэтому часто он встречается в мощных спортивных автомобилях с полным приводом.

Реклама

Чтобы повысить пригодность дифференциала Torsen для движения по бездорожью, производители внедорожников оснащают его принудительной блокировкой, а также оснащают блокировкой задний и даже передний дифференциалы. Также современным внедорожниками и автомобилям, предназначенным преимущественно для городского обитания, помогает система ESP, притормаживающая буксующие колеса.

Уникальным обладателем постоянного полного привода является Suzuki Grand Vitara последнего поколения. В этом автомобиле три дифференциала, центральный снабжен принудительной блокировкой. Также в раздаточной коробке Grand Vitara сохранена понижающая передача: с таким арсеналом Suzuki вольготно чувствует себя на бездорожье, в отличие от других среднеразмерных кроссоверов.

Постоянный полный привод: три дифференциала, никаких электронных муфт.

Существует несколько разновидностей дифференциала Torsen, отличающихся чувствительностью к потере сцепления, степенью блокировки и распределения усилия между приводными валами

«Гибридный» полный привод

Третья разновидность полного привода называется on demand, что переводится как «по требованию». В данном случае до поры до времени автомобиль большую часть времени является моноприводным. Подключение и отключение незадействованной оси выполняется автоматически посредством многодисковых фрикционных муфт. Управление муфты может быть электронным, электронногидравлическим (наиболее популярные и быстродействующие на сегодняшний день версии) или гидравлическим (постепенно изживают себя). Часто в автомобилях с электронноуправляемыми муфтами предусмотрена возможность их блокировки. Муфты устанавливают либо на раздатке (в этом случае, как правило, ведущей является передняя ось) либо встраивают в задний дифференциал соосно карданному валу для подключения задней оси.

Полный привод такого типа применяется на большинстве компактных и ряде полноразмерных кроссоверов. В наиболее продвинутых системах, встречающихся на дорогих кроссоверах со спортивным уклоном, команда на полную или частичную блокировку муфты подается от компьютера, который считывает данные о скорости вращения колес и угле поворота руля. В такой продвинутой системе полный привод подключается заранее, не дожидаясь пробуксовки ведущей оси. В данном случае автоматически подключаемый полный привод служит не для повышения проходимости, а для улучшения цепкости и маневренности автомобиля. Крутящий момент динамический распределяется между осями и в зависимости от обстановки, автомобиль может быть в значительной степени заднеприводным, так и переднеприводным. Такое колебание характера привода происходит незаметно и положительно влияет на управляемость автомобиля.

Дело обстоит несколько хуже, если система подключаемого полного привода подключает «запасную» ось только при пробуксовке основной. Этим страдает большинство компактных городских кроссоверов. На скользкой поверхности такие автомобили постоянно мечутся от монопривода к полному. К слову, при такой нерешительности, объехать препятствие на шоссейной скорости будет непросто, да и в скользком повороте при подключении задней оси кроссовер может обозначить легкий занос. Таким автомобилям система стабилизации нужна обязательно.

Реклама

И на бездорожье с ними не все однозначно. Если в автомобиле есть возможность принудительной блокировки муфты, лучше ею воспользоваться, только начав съезжать на бездорожье. Если муфта может срабатывать только по велению электроники или при срабатывании гидропривода, то у кроссовера больше шансов встать даже при односекундной пробуксовке ведущей оси. Кстати, долговременное барахтанье в грязи или снегу может вызывать перегрев муфты, после чего электроника на время запрещает ее блокировку.

Если кроссовер с автоматическим полным приводом оснащен ручной КП, то езда в грязи «внатяг» или попытка тронутся с места во внедорожной ловушке становится неприятным и сложным мероприятием. Дело в том, что при пробуксовке ведущей оси сцепление КП не сможет смягчить момент мгновенного нарастания нагрузки на двигатель при срабатывании муфты. Если ведущие колеса пробуксовали, и автомобиль не тронулся, то скорее всего сиюсекундное подключение второй оси приведет к заглушению мотора. Как хорошее исключение из правил, для решения этой проблемы Subaru до сих пор оснащает свои модели с МКП вискомуфтой, которая смягчает момент блокировки дифференциала словно гидротрансформатор «автомата». И наоборот, «автоматы» Subaru работают в паре с фрикционной муфтой.

Автоматический тип полного привода всецело полагается на систему ESP, которая благодаря возможности по отдельности подтормаживать буксующие колеса, имитирует блокировку межколесных дифференциалов. На практике, эффективность данного метода довольно сомнительна, особенно если автомобиль начал закапываться.

Автоматический полный привод нового Kia Sportage называется Dynamax и по заверениям разработчиков может заблаговременно подключать заднюю ось. В его основе – многодисковая муфта с электрогидравлическим управлением, которая при нормальных условиях оставляет кроссовер переднеприводным

Классическая схема недорого полноприводного кроссовера: постоянный передний привод посредством многодисковой муфты превращается в полный и обратно

Haldex – первая ласточка среди электрогидравлических фрикционных муфт, задействовавших заднюю ось.

На полноприводных BMW установлена раздатка с пакетом фрикционов с оригинальным сервоприводом их сжатия для передачи момента на передние колеса. На задние колеса может передаваться до 100% момента,
на передние – не больше 50% при полном замыкании фрикционов

Итог

Как видно, автопроизводители подсовывают нам различные системы полного привода. Большую часть таких трансмиссий впору называть атрофированными. Но не стоит винить автопроизводителей в маркетинговом обмане: вспомните, как часто вы направляли свой автомобиль прочь от дорог на поиски грязевых ванн. Бывает пару раз в год? Значит, тяжелая трансмиссия с полным пакетом блокировок вам ни к чему. Поэтому нам предлагают полный привод для асфальта, который помогает легко тронуться и безопасно двигаться по скользкой дороге. К тому же, облегченный полный привод не губит комфорт и сохраняет приемлемой цену автомобиля.

Евгений Дударев

Реклама