С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Постоянный полный привод

Постоянный полный привод


Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница? - Колеса.ру

Минусы:

  • сложность по сравнению с жестко подключаемым приводом;
  • большая масса;
  • сложность настройки управляемости;
  • повышенный расход топлива.

Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

Если жестко соединить оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие-то — пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллисы» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.

Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал — механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другого увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.

Все это здорово, пока мы едем по асфальту, а что делать, если задней осью мы застряли в луже? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подаст на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность — все равно не сдвинешься.

Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой — когда она включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.

За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а значит, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.

Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.

Жестко подключаемый (Part-time)

Постоянный полный привод

Система полного привода full time обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все четыре колеса автомобиля. Другими словами, крутящий момент от двигателя передается на все колеса непрерывно. У разных производителей система постоянного полного привода может называться по-своему. Например, у BMW она носит название xDrive, у Mercedes – 4Matic, а у Audi – их знаменитая Quattro.

Audi A4 (8K)

Устройство системы постоянного полного привода

В конструкцию системы постоянного полного привода входит: раздаточная коробка (распределяет крутящий момент между осями), межколесные дифференциалы передней и задней оси, главные и карданные передачи (крестовины) передней и задней оси, а также полуоси колес.

Крестовины нужны для передачи крутящего момента от вторичных валов раздаточной коробки на валы главных передач.

А главная передача, в свою очередь, увеличивает крутящий момент и передает его на полуоси колес.

Передача мощности от мотора к колесам осуществляется за счет подключения двигателя к осям через дифференциал. Стоит отметить, что основное отличие постоянного привода от подключаемого в том, что последний имеет блокировку межосевого дифференциала – автоматическую или ручную.

У межколесных дифференциалов две функции: распределение крутящего момента мотора между ведущими колесами, и вращение полуосей с различными угловыми скоростями. В системе постоянного полного привода два межколесных дифференциала – на передней и задней оси. 

Некоторые современные полноприводные автомобили оборудованы электронным управлением межосевого дифференциала. С помощью него можно изменять соотношение передаваемого крутящего момента между осями.

Раздаточная коробка.

Также многофункциональные современные внедорожники оборудованы раздаточной коробкой, которая способна поддержать как режим постоянного полного привода, так и режим подключаемого. Их конструкция предполагает и дифференциал, и блокировку дифференциала, и возможность полного отключения одной оси.

Постоянным полным приводом оборудуются как автомобили с поперечным расположением мотора и КПП (переднеприводная компоновка), так и те, у которых двигатель и коробка расположены продольно (заднеприводная компоновка).

История постоянного полного привода

Прежде чем углубиться в историю постоянного полного привода, стоит обратить к истории  полноприводных трансмиссий в целом. Итак, сама система полного привода использовалась еще до появления первых автомобилей. Первая конструкция появилась еще в 1824 году на паровой машине - омнибусе, которую спроектировали и собрали британские инженеры Тимоти Берстолл и Джон Хилл. Привод к его колесам осуществлялся через систему шестерен и кулис, которые связывались с балансиром самого омнибуса. Эта система позже была использована на паровозах.

Однако конструкция британцев потерпела неудачу. Во-первых, ее вес превышал 7 тонн, а максимальная скорость омнибуса составляла всего 4 мили в час. Долгие месяцы Брестолл и Хилл испытывали свое детище, но все закончилось взрывом парового котла.

А первое устройство, напоминающее современный дифференциал, появилось десятилетия спустя, в 1883 году. Фермер из Соединенных Штатов по имени Эммет Бандельер запатентовал конструкцию собственной разработки. Та масштабная модель, которую он представил (на прототип у фермера просто не было средств), имела ось, состоявшую из двух частей, за счет чего ведущие колеса могли вращаться с разными угловыми скоростями. Позже точно такую же систему Генри Форд начал устанавливать на свои автомобили.

На рубеже веков были предложены еще несколько конструкций полного привода, но особого распространения они так и не получили. Например, англичанин Брамах Джозеф Диплок предложил в 1983 году полноприводную машину, у которой поворачивались обе оси. А в 1900 американец Чарльз Котт показал Cottamobile, который имел привод на оба моста. К мостам привод осуществлялся за счет цепей, а к колесам – благодаря шарниру с карданной крестовиной. В тот же период молодой конструктор Фердинанд Порше предложил полноприводный электромобиль, каждое колесо которого оснащалось электромотором.

В 1903 году появился первый поноприводный автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания. Гоночный Spyker 60 HP имел три дифференциала в трансмиссии и тормоза на всех колесах.

Одним из самых известных первых внедорожников с постоянным полным проводом стал так называемый Dernburg-Wagen. На деле это был полноприводный внедородник Daimler 1907 года выпуска. А «машиной Дендурга» его прозвали потому, что он был изготовлен в единственном экземпляре для Бернхарда Дернбурга, который являлся главой германской колонии Юго-Западной Африки (современная Намибия). Этот внедорожник получил постоянный полный привод и пневматические шины – именно то, что важно для передвижения по пескам африканской пустыни.

Первым же легковым серийным автомобилем, который получили систему постоянного полного привода, стал малоизвестный Jensen FF. Эта легковушка британского производства появилась в 1967 году. На Jensen установили примитивный межосевой самоблокирующийся дифференциал (Fergusson). Конечно, в тот период покупатели не готовы были готовы использовать легковой полноприводный автомобиль, что объясняло невысокий спрос на FF. За четыре года производства британской компании удалось продать чуть более 300 экземпляров. 

Какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый?

Для уверенного передвижения по бездорожью и прохождения поворотов требуется “работа” всех четырех колес.

В настоящее существует несколько способов распределения крутящего момента на переднюю и заднюю ось. Рассмотрим, какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый.

Постоянный полный привод (FullTime)

Такая схема оснащена тремя дифференциалами (межосевым, передним межколесным и задним межколесным). Классическое соотношение распределения крутящего момента между осями – 50:50. В некоторых современных автомобилях используются несимметричные дифференциалы 40:60 или 30:70. Для улучшения внедорожных характеристик также применяются различные системы блокировки центрального дифференциала (вискомуфты, электронные гидромеханические муфты).

Постоянный полный привод по такой схеме ставится на автомобили Land Rover Defender, Land Rover Discovery,Mercedes G-class, Lada Niva и др.

Псевдопостоянный полный привод

Чаще всего встречается на кроссоверах, которые конструктивно не являются автомобилями с полным приводом. В них полный привод подключается автоматически посредством вязкостной муфты. Впервые эту технологию внедрила Toyota, которая назвала данную схему V-Flex Fulltime 4WD.

Межосевой дифференциал в ней отсутствовал, а раздаточная коробка представляла собой соединенный с карданом угловой редуктор. Вязкостная муфта V-Flex II устанавливалась перед задним редуктором. При пробуксовке передних колес она замыкалась и соединяла входной вал редуктора с карданом. Таким образом, при отсутствии разности скоростей автомобиль оставался заднеприводным.

Со временем обнаружились проблемы, связанные с невозможностью полной блокировки, замедленным срабатыванием вискомуфты, её низкой долговечностью и надежностью. Поэтому вискомуфту заменили электронной гидромеханической муфтой. В новой схеме крутящий момент стал передаваться пакетом сжимаемых гидравликой фрикционных дисков.

Электронный блок управления позволил подключать задний привод с дозированным распределением момента в разных пропорциях. Срабатывание происходит как при пробуксовке, так и в зависимости от условий движения. До момента подключения полного привода автомобиль остается моноприводным. Наиболее распространенными гидромеханическими муфтами с электронным управлением являются сегодня муфты Haldex.

Псевдопостоянный полный привод по такой схеме ставится на автомобили BMW X5, Ford Kuga, Chevrolet Captiva, Honda CR-V, Hyundai Tucson, Hyundai Santa Fe, Infiniti EX/QX/FX35, Nissan X-Trail и др.

Подключаемый полный привод (PartTime)

Это самый простой вариант полного привода. Схема предусматривает возможность подключения заднего или переднего привода в дополнение к ведущей оси. Межосевой дифференциал отсутствует. В раздаточной коробке имеется понижающая передача для движения в особенно тяжелых условиях. Полный привод может включаться специальным рычагом, пневмо- или электроприводом. Для уменьшения расхода топлива при движении по дорогам общего пользования предусмотрены механические муфты свободного хода (с электроприводом или ручные), которые отключают приводные валы от колес.

Подключаемый полный привод прост в конструкции и надежен в эксплуатации. Недостатком можно считать возможность использования только в условиях бездорожья. Такая схема ставится на автомобили Jeep Wrangler, SsangYong Rexton, SsangYong Kyron, Suzuki Jimny, Great Wall Haval, УАЗ и др.

Отключаемый полный привод

Возможность отключения полного привода с межосевым дифференциалом первыми реализовали инженеры Mitsubishi, создавшие систему Super Select. Данное решение затем повторили в концерне Toyota, где после нескольких усовершенствований создали аналогичную систему MultiMode. Отключаемый полный привод позволил экономить топливо на дорогах общего пользования и одновременно передвигаться по самому лютому бездорожью.

Фактически в данной системе конструкторы соединили все варианты полного привода, предоставив водителям неограниченную свободу выбора. Отключаемый полный привод по такой схеме ставится на автомобили Mitsubishi Pajero, Lexus/Toyota Land Cruiser.

Какой лучше полный привод — постоянный или подключаемый?

Для любителей скоростной езды предпочтительнее автомобили с постоянным полным приводом на электронном управлении. Если машина эксплуатируется умеренно, а полный привод необходим в качестве страховки, вполне подойдет подключаемый полный привод (вручную или автоматически). Для любителей активного отдыха подойдет возможность “жесткого” включения полного привода или блокировки центрального дифференциала с наличием понижающей передачи в раздаточной коробке.

В любом случае всегда помните о том, что автомобиль с полным приводом обойдется вам дороже. Поэтому хорошо подумайте, прежде чем приобретать транспортное средство с такой опцией.

Похожие материалы:

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости