О полном приводе: Чем отличается 4WD от других полноприводных автомобилей
Разница в расшифровке обозначения полного привода относительная, но принципиально иная. Давайте посмотрим, что скрывается под этими тремя буквами, оканчивающимися на «WD
Фото: Yauhen_D/Shutterstock/FOTODOM
AWD привод: что это
AWD – это аббревиатура полного привода, что буквально означает «полный привод». Второе объяснение состоит в том, что буква «А» означает «все автоматически». Это полный привод, который можно активировать без вмешательства водителя. Это полноприводная трансмиссия, которая в обычном режиме движения приводится в движение передними колесами, а в случае необходимости (буксование, занос и т д.) задействуются и задние колеса.
Другое название этого типа привода — TOD (сегодня несколько устарело). Аббревиатура Torque-On-Demand: «тяга по требованию». Важной особенностью полного привода является отсутствие межосевого дифференциала – его роль берет на себя центральная муфта, о которой подробнее мы поговорим ниже. Типичным примером полного привода является подавляющее большинство современных кроссоверов.
AWD и 4WD — в чем разница
4WD — это сокращение от полного привода. В переводе это означает «полный привод», что то же самое, что и AWD. Однако техническая реализация совершенно иная. Если в полном приводе задний мост в некоторых случаях подключается с помощью сцепления, то полный привод – это классический полный привод, который может быть достигнут по двум сценариям.
Full-time 4WD
Вариант полноприводной трансмиссии, равномерно распределяющий крутящий момент на все колеса при нормальных условиях движения. Концепция постоянного полного привода имеет 3 дифференциала: 1 межосевой и 2 межколесных дифференциала. В базовой версии «Академик», когда автомобиль не оснащен электронными помощниками и ассистентами, эти дифференциалы всегда свободны – то есть распределяют крутящий момент одинаково во всех условиях. Такое решение идеально подходит для езды по магистралям, но без управления электроникой и соответствующими исполнительными устройствами оно часто выходит из строя в особо «сложных» условиях: гололед на одной стороне полосы, диагональная подвеска и т.п. Самая представительная модель постоянного полноприводного семейства моей страны – это все версии ВАЗ «Нива.
Radaniva Legend Bronto (Фото: АвтоВАЗ)
Part-time 4WD
Создатель универсальных систем полного привода. Главная особенность «парт-тайма» в том, что вторая пара колес (передние колеса) используется водителем. В самой старой схеме это рычаг в моторном отсеке и муфта колеса – ступица, которую необходимо подключить при выходе из автомобиля. В современных вариантах механические рычаги уступили место кнопкам, а все операции выполняются электрическими (реже пневматическими) приводами.
фактически полноприводные по совместительству автомобили изначально были заднеприводными, при этом водитель заставлял работать передние колеса при возникновении сложных дорожных условий. Отсюда и название: part-time можно перевести как «часть». При этом автомобиль может быть как заднеприводным, так и полноприводным, в зависимости от ситуации. Еще одной неотъемлемой особенностью этой трансмиссии является отсутствие межосевого дифференциала. Если действительно существует главное различие в очном обучении, то в заочном образовании его вообще нет. Это помогает на бездорожье, но значительно снижает производительность на асфальте, если ехать с закрытой передней частью. Любой представитель марки УАЗ – это классика в этом подтипе полноприводной трансмиссии.
УАЗ Патриот (Фото: УАЗ)
Про момент на дифференциале и главные заблуждения
Здесь имеет смысл еще раз развеять серьезное заблуждение о разнице, которое буквально годами захватило Интернет. В предыдущем пункте нет ошибок и опечаток: свободный (разблокированный) дифференциал всегда распределяет крутящий момент равномерно. Главный нюанс в том, что этот момент определяется колесом (или осью) с меньшим сцеплением с поверхностью. То есть суммарный крутящий момент на межколесном дифференциале будет напрямую зависеть от самого скользкого колеса. Чем меньше сцепление с дорогой, тем меньший крутящий момент будет у второго.
Вот почему, когда одно колесо оси скользит по льду, второе колесо тоже не будет двигаться: на буксующем колесе достигается нулевой крутящий момент — ведь именно это и происходит при наличии сопротивления. Следовательно, крутящий момент на колесе, стоящем на земле, также будет равен нулю.
Чтобы наглядно запомнить главный принцип, можно представить его так: свободный дифференциал очень «ленив». Он всегда будет крутить то колесо (или ось), которое ему легче вращать. А благодаря конструкции моменты распределяются равномерно, поэтому второе колесо, даже если оно прочно стоит на земле, будет испытывать тот же момент, что и скользящее. Автомобиль стоит.
Распределение крутящего момента — самое распространенное недоразумение при обсуждении дифференциалов. Самая распространенная ошибка – считать, что в свободном дифференциале весь крутящий момент передается на буксующее колесо, тогда как в блокируемом дифференциале крутящий момент всегда распределяется равномерно.
На самом деле все почти наоборот. При свободном дифференциале его половина крутящего момента всегда одинакова, но при блокировке он «гуляет» исходя из текущего сцепления колес/осей. Чем хуже сцепление одного колеса/оси при блокировке, тем больший крутящий момент передается «соседу».
Поэтому до 100% общего крутящего момента двигателя можно достичь на одном колесе, если заблокировать все межколесные дифференциалы и межосевой дифференциал. Именно поэтому при открытии замка часто ломаются оси и карданы.
Как работает AWD привод
Первые версии самосопряженного полного привода использовали вискомуфту или фрикционную центральную муфту и работали чисто механически, без какой-либо электроники. Муфта полного привода – это узел, соединяющий две оси и осуществляющий связь только при наличии значительной разницы в частоте вращения. Другими словами, муфта ставится в паз приводного вала как замена межосевого дифференциала. Когда автомобиль движется с постоянной скоростью, передняя часть вала, идущая от коробки передач, и задняя часть, соединяющая задние колеса, вращаются с одинаковой скоростью. В этом случае сцепление разомкнуто и крутящий момент через него не передается.
Как только передняя ось начнет буксовать (лед, песок и т д.) и быстрее крутиться, появится разница угловых скоростей половин кардана в сцеплении. В результате он закрывается, тем самым передавая часть крутящего момента на заднюю ось.
Описанные выше основные принципы работы полного привода AWD все еще применимы, но в современных версиях такие трансмиссии насыщены электроникой. Сегодняшний автономный полный привод опирается на мониторинг и управление различными датчиками, сервоприводами, насосами и другими техническими уловками. Прогресс имеет преимущество в скорости и эффективности, с одной стороны, но достигается за счет затрат и ресурсов, с другой.
Фото: Ауди
AWD с преднатягом в муфте
Когда речь идет о современных полноприводных трансмиссиях, есть важный нюанс, который нельзя упускать из виду. Фактически приведенный выше алгоритм по-прежнему актуален, когда задняя ось начинает ускоряться при пробуксовке передней части. Но практически все «электронные» схемы полного привода сегодня имеют конструкцию центральной муфты с преднатягом. Это значит, что даже в обычном режиме движения сцепление не всегда полностью разомкнуто (как у самых ранних версий), а периодически отдает небольшой крутящий момент, зависящий от многих факторов – скорости, угла поворота, ускорения или торможения, заноса/ Возможность поскользнуться и т.д.
Преднатяг сцепления составляет от 5% до 15% крутящего момента, обеспечиваемого двигателем. Когда он полностью закрыт, распределение крутящего момента по осям зависит от сцепления каждого колеса (например, при блокировке межосевого дифференциала).
Как сцепление «знает», когда нужно слегка замкнуть сцепление и начать передавать крутящий момент? Благодаря электронным алгоритмам. Программа в блоке управления оценивает десятки параметров движения, чтобы определить, какое тяговое усилие в какой момент следует приложить к задней оси. В некоторых случаях электроника «предвидит» эту необходимость и заранее (менее секунды) создает предварительную нагрузку, чтобы исключить минимальную задержку срабатывания сцепления в аварийной ситуации.
Таким образом, современные полноприводные трансмиссии представляют собой гибрид «штатного» и классического полного привода. Формально это по-прежнему система «крутящий момент по требованию», привод почти всегда передний, а задние подключаются только в экстренных случаях. Но есть у него и косвенные признаки постоянного полного привода, а именно преднатяг сцепления.
Плюсы AWD
Если брать в пример Hyundai, то AWD — наиболее выгодный вариант полного привода для легковых автомобилей, в том числе кроссоверов. Он представляет собой золотую середину: классическую недостаточную поворачиваемость переднего привода можно мгновенно трансформировать в устойчивость 4х4. Например, при заносе, выезде боком на обледеневшую обочину или других ситуациях, требующих немедленной реакции трансмиссии.
Все страшилки «старообрядцев» о непредсказуемости автоматически подключаемого полного привода имеют отношение к самым старым планам 20-летней давности. Первая версия сцепления без электронного управления действительно может преподнести сюрпризы в определенных условиях вождения. Сегодня такая ситуация исключена.
Кроме того, помимо активной безопасности, полный привод AWD также существенно увеличивает внедорожные возможности автомобиля. Главное помнить, что центральные муфты не предназначены для постоянного использования на бездорожье.
Фото: Киа
Минусы AWD
Главный недостаток полного привода AWD в том, что многие владельцы не понимают его основного назначения. Многие гонщики убеждены, что, оказавшись на льду или в грязи, они «четырехколесные» и сделают все возможное, чтобы туда добраться. Поэтому основной причиной раннего выхода из строя муфты полного привода является перегрев из-за очень тяжелых условий эксплуатации. Хотя такой автомобиль действительно может в одно мгновение «превратиться» из обычной легковой машины в полноприводную, это не значит, что это внедорожник. Разумный предел для полноприводного кроссовера – десяток-два километра по заснеженным проселочным дорогам или раскисшим проселочным дорогам после дождя. Но это все. Как только такие автомобили начинают регулярно эксплуатироваться по бездорожью, от полного привода быстро отказываются.
Еще неизвестно, идеален ли полный привод для современного кроссовера или полноприводного легкового автомобиля, предназначенного преимущественно для эксплуатации на дорогах. Он «умнее» классического штатного и, в отличие от неполного, пригоден для использования на ровных поверхностях и на высоких скоростях. Единственное, что «круче» в AWD, — это сложная и дорогая электронная версия постоянной трансмиссии, представленная в более высоком сегменте рынка: например, Audi Quattro или Mercedes 4Matic. Однако та же Audi Quattro последнего поколения перешла на полноприводную «колею», отказавшись от классического межосевого дифференциала.
Также читайте:
- Хотите связаться со мной?
