Плюсы и минусы полного привода

О принципе работы КПП

Стандартная коробка передач состоит из таких узлов:

• первичный вал, идущий от двигателя;
• вторичный вал, выходящий из КПП и связанный с главной передачей;
• промежуточная ось с набором шестерен;
• дополнительный вал заднего хода.

Чтобы на выходе из КПП получить необходимое число оборотов, к шестерне первичного вала подводится шестеренка промежуточной оси. Одновременно с шестерней вторичного вала входит в зацепление вторая шестеренка промежуточной оси. Поскольку они отличаются размером и числом зубьев (передаточными числами), количество оборотов на выходе из коробки понижается либо повышается. Если нужно перейти в другой скоростной режим, пара шестерен промежуточной оси меняется на другую путем ручного или автоматического переключения.

Движение назад обеспечивается за счет включения между промежуточным и вторичным валом дополнительной шестеренки. Тогда последний начинает вращаться в обратную сторону.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Наиболее сложный в ремонте элемент трансмиссии — коробка переключения передач. Владельца автомобиля должны насторожить:

• трудности при переключении передач, хруст, скрипы, другие посторонние звуки при переведении рычага в другое положение;
• невозможно включить передачу;
• в салоне появляется резкий запах моторного масла;
• шелест, стуки, когда рычаг переключения передач находится в нейтральном положении.

Утечка масла из КПП — серьезная причина сразу же обратиться к специалистам. Недостаток смазки способен полностью вывести механизм из строя.

Повреждение тросика, «слабая» педаль сцепления способны привести к «залипанию» муфты сцепления. При нажатии на педаль диски не смогут разъединиться, и переключить скорость не получится. При этом раздается неприятный скрежещущий звук.

juke

Высокий Nissan Juke приятно удивил поведением на переставке. Короткобазная машина с плотной подвеской очень неплохо держит дорогу и позволяет ехать быстро. Примечательно, что на переставке Juke 4×4 с независимой задней подвеской кренится больше, хотя в обычных условиях он воспринимается явно более жестким, чем переднеприводный. Притом что шины у автомобилей одинаковые. Вероятно, дело в большей массе автомобиля и, соответственно, иных характеристиках пружин и амортизаторов. Высокий Nissan Juke приятно удивил поведением на переставке. Короткобазная машина с плотной подвеской очень неплохо держит дорогу и позволяет ехать быстро. Примечательно, что на переставке Juke 4×4 с независимой задней подвеской кренится больше, хотя в обычных условиях он воспринимается явно более жестким, чем переднеприводный. Притом что шины у автомобилей одинаковые. Вероятно, дело в большей массе автомобиля и, соответственно, иных характеристиках пружин и амортизаторов.

Другое дело — скользкое покрытие, где машины 4×4 априори ведут себя лучше. Но и этот посыл неоднозначен. Действительно быстро может ехать лишь опытный водитель — он в состоянии совладать с машиной, которая порою резко меняет свой характер по причине неожиданной переброски крутящего момента с одних колес на другие.

Неопытный человек может потерять контроль над полноприводным автомобилем даже раньше, чем над моноприводным. Чему отчасти способствует уверенность в том, что полный привод позволяет всё. А это не так.

Компоновка полного привода

«Классическая»

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля с раздаточной коробкой.

Трансмиссия трёхосного полноприводного автомобиля ЗИЛ-157. Грузовые автомобили повышенной проходимости, автобусы, сконструированные на их базе (ПАЗ-3206, штабные автобусы на шасси ГАЗ-66), внедорожники, начиная с Willys MA и ГАЗ-64.

Один из самых компактных в мире классических внедорожников с несущим кузовом — российская LADA 4×4 ВАЗ-2121.

Двигатель размещён продольно, в одном блоке со сцеплением и коробкой передач. Крутящий момент передаётся через промежуточный карданный вал на раздаточную коробку (ГАЗ-63, ГАЗ-69), впрочем, раздаточная коробка может быть в одном блоке с коробкой передач (УАЗ-469, УАЗ-452). От раздаточной коробки карданные валы передают крутящий момент на передний ведущий мост и на задний (или на тележку, если автомобиль трёхосный и более). Средний мост при этом проходной, от него к заднему идёт карданный вал. На выпускавшихся ранее трёхосных ЗИС-151, ЗИЛ-157, КрАЗ-214 отдельный карданный вал шёл к среднему мосту, а к заднему подходили последовательно два карданных вала с промежуточным подшипниковым узлом, установленным на среднем мосту.

На основе переднего привода

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля на основе переднеприводного с продольным расположением двигателя.

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля на основе переднеприводного с поперечным расположением двигателя. На основе переднеприводных легковых автомобилей многие фирмы, особенно японские (родоначальником в 1971 году стала фирма Subaru), выпускают версии с приводом на заднюю ось (как отключаемым, так и постоянно включенным). Встречаются модели как с продольным расположением двигателя, например, Subaru Leone, Audi Quattro и т.д., так и с поперечным (представлены в настоящее время в большинстве случаев). Штатная коробка передач переднеприводного автомобиля (как механическая, так и автоматическая) изменена, установлен редуктор отбора мощности к задней оси, крутящий момент передаётся через карданный вал на заднюю ось. Дифференциал с блокировкой (если он есть, на моделях с постоянным приводом) находится в картере коробки передач. На автомобилях с отключаемой задней осью подключение её производится или рычагом, или кнопкой (вакуумный сервопривод с электрическим управлением). Многие легковые автомобили с полным приводом имеют защиту поддона картера двигателя, дорожный просвет не увеличен в сравнении с переднеприводной моделью (используются одни и те же детали подвески).

Subaru Leone Break 4WD (1972) — Первый в мире дорожный переднеприводный легковой автомобиль дооснащенный полным приводом

Из советских легковых автомобилей эту компоновку имели автомобили ЛуАЗ-967 и ЛуАЗ-969, на них устанавливался двигатель воздушного охлаждения автомобилей «Запорожец», изменённая коробка передач имела подключаемый вал отбора мощности к задней оси. Однако эти автомобили изначально относились к категории внедорожников.

С задним расположением двигателя

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля на основе заднеприводного с продольным расположением двигателя.

Subaru Sambar 4WD, Япония. Откинув задний бампер, можно получить доступ к двигателю. До 2010-х существовало небольшое количество моделей полноприводных автомобилей с заднемоторной компоновкой, например, фургоны и микроавтобусы Subaru Sambar/Domingo, малотоннажные грузовики (грузоподъёмностью около 500 кг) других японских фирм, например, Honda. Основной привод на заднюю ось, коробка передач объединена с главной передачей. Привод на переднюю ось отключаемый или постоянно включен. Доступ к двигателю происходит через откидной задний бампер или через разбираемый пол в салоне микроавтобуса. Подвеска колёс независимая.

VW T3 Syncro Doppelcabine Lastwagen, Германия-Австрия

В Австрии фирма Steyr по заказу VAG выпускала в 1985-1992 гг. полноприводную версию Syncro заднемоторного микроавтобуса Volkswagen Transporter T3. С конца 1980-х модель Transporter Syncro предлагалась еще и в кузовах фургон и пикап, а также премиальных исполнениях Caravelle и Carat.

Некоторые колёсные бронированные машины также имеют заднее расположение двигателя (например, БРДМ-2, БТР-60), но в их конструкции используются агрегаты от «классических» грузовых полноприводных автомобилей (двигатель с коробкой передач, раздаточная коробка).

Подключаемый полный привод

Эта схема полного привода является самой простой, а, следовательно, и самой надежной. Но каких-либо сверх чудес от нее ожидать не стоит. Вся ее суть должна быть понятна из названия. В автомобилях с такой трансмиссией постоянно крутящий момент от двигателя передается только на одну ось. В зависимости от модели такими постоянно ведущими колесами могут быть как передние, так и задние. Последний вариант встречается чаще, так как он более практичный в плане обслуживания и ремонта.

Собственно, полный привод может подключаться вручную, когда, по мнению водителя, он поможет преодолеть сложный участок дороги

При этом, важно понимать, что подключаемый полный привод реализован таким образом, что все четыре колеса взаимосвязаны между собой жестко. То есть, независимо от дорожных условий, поворота руля и так далее – все четыре колеса вращаются с одинаковой скоростью

Как это работает на бездорожье? При включенном полном приводе на таких автомобилях все колеса «молотят» одинаково, независимо от того, какое покрытие находится под каждым из них. Например, если три колеса наедут на очень скользкую поверхность (лед, рыхлый снег, грязь), а одно останется на более или менее твердой поверхности, то именно последнее и «вытянет» машину из этой ситуации.

Исходя из этого, получается, что такой полный привод абсолютно недопустимо использовать на нормальных дорогах с твердым покрытием. Это приведет не только к повышенному износу покрышек, но также может в один миг вывести из строя всю трансмиссию. Также из принципа работы подключаемого полного привода следует, что для обеспечения лучшей динамики и управляемости – технология не подходит.

Плюсы полного привода «part-time»

Собственно, достоинств у полного привода подключаемого типа не так уж и мало:

• сравнительная простота устройства;
• возможность существенно увеличить проходимость автомобиля при необходимости;
• неприхотливость при правильной эксплуатации;
• невысокая стоимость обслуживания;
• не особо повышает шумность в салоне (по крайней мере, не выделяется на фоне остального шума);
• идеально подходит для периодического преодоления участков с грязью, размокшей глиной, песком, рыхлым и затвердевшим снегом.

В некоторых ситуациях подключаемый полный привод позволяет избежать проблем при движении в горку по сколькому покрытию. Там, где передний или задний привод не «вытащит», подключенный полный – увеличит проходимость в полтора-два раза.

Минусы полного привода «part-time»

«Благодаря» относительной простоте, подключаемый полный привод имеет несколько недостатков:

• системой придется управлять вручную;
• наличие подключаемого полного привода не дает никаких преимуществ на скользких дорогах, где скорость движения – приличная;
• трансмиссия этого типа, будучи забытой во включенном положении, может привести к серьезным поломкам;
• подключаемый полный привод не имеет ничего общего с повышением управляемости, динамики, поворачиваемости и безопасности;
• наличие раздаточной коробки и других элементов вспомогательного моста утяжеляет автомобиль;
• соответственно, хоть и незначительно, повышается расход топлива.

В завершение стоит отметить, что даже за столь примитивную систему полного привода при покупке автомобиля, все равно, придется немного переплатить. Стоит ли оно того – зависит от предполагаемого режима эксплуатации. Часто ли вам понадобится полный привод, который эффективен только в глубокой грязи?

Марки и модели машин с подключаемым полным приводом

Справедливости ради следует сказать, что истинный подключаемый полный привод – это, скорее, дань прошлому. Встречаются они, конечно, и в более или менее современных автомобилях. Но, это либо дешевые китайские копии легендарных американских или европейских внедорожников, или же машины с не совсем «честными» подключаемыми приводами.

Из известных моделей, которые, несмотря на свой возраст, пользуются популярностью среди любителей бездорожья и по сегодняшний день, можно отметить две машины. Первая, это, конечно же, Jeep Wrangler. Знаменит этот автомобиль, в том числе, тем, что после его появления многие пользователи начали обзывать «джипами» абсолютно все, что имеет схожие очертания кузова. Да и супер-способности таким автомобилям тоже нередко приписываются, хотя многие из них увязают в двухсантиметровом слое снега или грязи.

Второй, не менее легендарный автомобиль с подключаемым полным приводом – это японец Nissan Patrol. Это излюбленная модель охотников, рыбаков, егерей и других, кому машина нужна преимущественно для «лазания» по настоящей брутальной грязи, а не для понтов. Часто «снимается» в кино.

Недостатки полного привода

Однако, как и у любой другой технологии, у полноприводных трансмиссий имеются определенные недостатки, которые следует учитывать при выборе такого автомобиля. В первую очередь это больший расход топлива, который увеличивается в сравнении с моноприводом на 15-20%. Если вы подыскиваете недорогую и экономичную машину, то проще выбрать небольшой хэтчбек, чем покупать универсал или кроссовер с трансмиссией 4×4.

В отдельных случаях владельцы автомобилей с электронным подключаемым приводом жалуются на непредсказуемое поведение автомобиля на высоких скоростях. Дело в том, что распределение мощности у таких машин не постоянно, поэтому нередки ситуации, когда в повороте или в сложной ситуации на дороге система перебрасывала крутящий момент с одной оси на другую. Подобное являлось полной неожиданностью для водителя, которому требовалось сохранять максимальную концентрацию, не ожидая такого подвоха от своей машины.

Что такое полный привод, отличия от заднего и переднего

Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки, поэтому они пока существуют в относительном равновесии. С теоретической точки зрения передне- или заднеприводный автомобиль получается из полноприводного простым исключением деталей трансмиссии, которые передают тяговое усилие к тем или иным колёсам. На самом деле в технике так легко не получается.

Обязательным узлом полноприводного автомобиля является раздаточная коробка или раздатка, которая распределяет крутящий момент по осям.

В моноприводных машинах она не нужна, но просто исключить её не получится, раздатка интегрирована в общую схему силового агрегата, поэтому перекомпоновке подлежит весь автомобиль.

Как и в обратном случае, если в линейку исходно, например, переднеприводных автомобилей одной модели добавляется полноприводная модификация, то это повлечёт за собой большие осложнения.

Очень много производителей даже не пытаются добавлять версию 4×4 в комплектациях своих хэтчбеков и седанов, ограничиваясь увеличением клиренса и пластиковым обвесом для кросс-модификаций.

Это касается и общей компоновки. Исторически уже сложилось, что в переднеприводных машинах силовой агрегат располагается поперёк моторного отсека, коробка передач снабжена двумя валами с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС), идущими к передним колёсам, одновременно ведущим и управляемым.

Для заднего привода наоборот, мотор с коробкой расположены вдоль оси автомобиля, далее идёт карданный вал к заднему мосту. Полный привод может быть реализован с разным уровнем сложности в обоих этих случаях.

Особые секреты AWD

Функционирование подключаемого полного привода может обеспечиваться как за счёт передачи вращения только на заднюю ось, так и за счёт активации сразу двух валов, вискомуфта в которых передаёт мощность в оптимальном соотношении, обеспечивая одновременно улучшение проходимости автомобиля и максимальное сцепление с дорогой. Наибольшую популярность такие подключаемые электронные системы полного привода получили на кроссоверах, которые одинаково эффективны как при использовании в городе, так и не спасуют на проселочной дороге и на бездорожье.

На полноценных внедорожниках используется конструкция полного привода с механической раздаточной коробкой, понижающей передачей, выходным валом и парой шестеренок, которые проходят через привод, обеспечивая максимально возможную долговечность и надежность всей конструкции. Такая трансмиссия способна выдерживать по-настоящему жесткую эксплуатацию, а благодаря наличию электронного управления можно как активировать режим постоянного полного привода, так и перебросить крутящий момент на задние или передние колёса.

Выводы

Преимущества системы полного привода очевидны. Автомобили с такой трансмиссией отличаются хорошей управляемостью, они одинаково эффективны на асфальте, просёлочной дороге, укатанном снеге и бездорожье. Современные конструкции 4х4 отличаются надежностью и долговечностью. Нужно лишь подобрать конкретную конструкцию и модификацию полноприводной трансмиссии, которая будет полностью соответствовать своему последующему использованию и конкретному автомобилю.

Назначение полного привода

Изначально полный привод полагался лишь полноценным внедорожникам, а такая система рассматривалась исключительно как способ улучшить проходимость машины на бездорожье. Такие трансмиссии имели достаточно сложную конструкцию, часто ломались, требовали бережного отношения, да и установить их по причине увеличенных габаритов на обычной и легковой автомобиль попросту не представлялось возможным.

В последующем полноприводные трансмиссии стали более компактными, что позволяет с легкостью устанавливать их на кроссоверы, универсалы и легковые автомобили. Такие системы существенно улучшают показатели управляемости автомобиля, решаются проблемы с эксплуатацией машины на заснеженных улицах наших городов.

Ранее такие машины предназначались исключительно для охотников и рыболовов, которым требовался максимально проходимый автомобиль, способный справиться с глубоким бродом, раскисшим грунтом и глубоким снегом. Сегодня такие авто с трансмиссией 4 на 4 станут отличным вариантом для поклонников активного образа жизни, а также при круглогодичной эксплуатации автомобиля.

Что такое трансмиссия?

В машиностроении трансмиссией называют совокупность сборочных единиц и различных механизмов, которые предназначены для соединения двигателя внутреннего сгорания с ведущими колесами. При этом можно выделить несколько назначений этого механизма:

1. Передача крутящего момента от двигателя автомобиля к ведущим колесам.
2. Изменение тяговой силы.
3. Изменение скорости.
4. Изменение направления движения автомобиля.

Трансмиссия является одним из основных узлов, который определяет показатели автомобиля при движении: максимальную скорость, скорость разгона. Назначение трансмиссии определяет ее как важный элемент автомобиля, за которым нужно постоянно следить, проводить диагностику и своевременный ремонт.

Типы и особенности систем полного привода

Постоянный полный привод. В такой трансмиссии крутящий момент от двигателя передается на все колеса. Правда, в процессе ее создания возникла одна проблема, которая не позволяла инженерам позаимствовать технические решения у обычных вездеходов. Дело в том, что у настоящих «джипов» связь между передней и задней ведущими осями – жесткая, т.е. без дифференциала.

Если на автомобиле с такой трансмиссией ездить по дорогам с твердым покрытием, управляемость у него будет очень плохая, так как передние и задние колеса проходят разный путь, а следовательно, менее нагруженные из них стремятся к пробуксовыванию.Пришлось, помимо переднего и заднего межколесных дифференциалов, установить еще и третий – межосевой или, как его еще называют, центральный дифференциал.

В зависимости от его характеристик крутящий момент распределили между колесами передней и задней оси в необходимой пропорции. Тем не менее в таком виде полноприводная трансмиссия оказалась пригодна только для дорог с однородным дорожным покрытием. На скользкой дороге может возникнуть ситуация, когда весь крутящий момент двигателя будет передаваться на колесо, потерявшее сцепление с дорогой, и автомобиль не сможет сдвинуться с места. Причем шансов попасть в такую ситуацию у полноприводной машины в два раза больше, чем у передне- или заднеприводной. Эту проблему решили путем установки межосевого дифференциала повышенного трения или механизма автоматической его блокировки.

Автоматически подключаемый полный привод. В нормальных дорожных условиях такая трансмиссия работает как передне- или заднеприводная. Это позволяет автомобилям сохранять «фамильные» черты, свойственные тому или иному типу привода. А в экстремальных ситуациях, когда одно или два ведущих колеса теряют сцепление с дорогой и начинают пробуксовывать, крутящий момент перераспределяется и на колеса другой оси.

Конструктивно это осуществляется таким образом. Вал, который передает крутящий момент на ведущую ось, через специальную муфту связан с колесами другой оси. Муфта обычно устанавливается вместо межосевого дифференциала или в непосредственной близости к заднему мосту. В нормальных условиях движения муфта разблокирована, а в экстремальных ситуациях- блокирует и передает крутящий момент на колеса вспомогательной оси. В автомобилях с автоматически включаемым полным приводом применяются несколько типов муфт: уже упоминавшаяся вискомуфта, электронно-управляемые фрикционные муфты, гидравлические системы блокировки фрикционной муфты и т. д.

Системы с ручным включением полного привода. В отличие от «заряженных» версий легковушек со спортивным характером полный привод у внедорожников должен выполнять свою первозданную функцию – помогать передвигаться по дороге с плохим покрытием, где особенно не погоняешь. Такие трансмиссии, как правило, не имеют межосевого дифференциала, без которого не могут обойтись «легковушки» с постоянным полным приводом.

При включенном приводе четырех колес передняя и задняя ось в такой схеме имеют жесткую связь, а крутящий момент передается в соотношении 50:50. Но ездить в этом случае по скоростной магистрали с включенным полным приводом категорически запрещено. Во-первых возникает опасность проскальзывания колес, особенно в поворотах, во-вторых, детали трансмиссии (карданные валы, шестерни колесных дифференциалов и т.д.) испытывают большие перегрузки и если полный привод вовремя не выключить, поломок не избежать. Но все же водители иногда забывают это делать. Поэтому в некоторых схемах есть сигнализаторы или устройства автоматического отключения полного привода при движении с большей скоростью.