КАКОЙ ПРИВОД ЛУЧШЕ?

КАКОЙ ПРИВОД ЛУЧШЕ?

С наступлением зимы споры о том, какие колеса в автомобиле должны быть ведущими – передние, задние или те и другие одновременно, затихают. Любой обильный снегопад мигом расставляет все на свои места. Очевидно, что меньше всего рискуют застрять на не расчищенной дороге машины, оснащенные полным приводом. А вот у автомобилей с приводом на задние колеса с этим, а также с курсовой устойчивостью и безопасностью движения по мокрым и скользким дорогам, могут возникнуть большие проблемы.

Фирменная “фишка” Subaru – полный привод

Переднеприводные автомашины занимают промежуточное положение. Однако у автомобилей с передним приводом имеется немало других преимуществ. Когда требуется при одинаковых габаритных размерах выкроить для пассажиров максимальное пространство в салоне, оставив при этом достаточный объем в багажном отделении, то конкурентов у переднеприводных моделей просто нет.

ТРУДНО ОБЪЯТЬ НЕОБЪЯТНОЕ

Но какие принципиальные соображения кроме простора в салоне еще учитываются при проектировании автомобиля? Прежде всего, требуется обеспечить нагрузку на ведущие колеса, достаточную для обеспечения нужных тяговых характеристик и проходимости автомобиля. Кроме этого пассажиры должны находиться в пределах колесной базы – и с точки безопасности, и потому что так им будет комфортней, поскольку именно средняя часть машины наименее подвержена колебаниям, передающимся от неровностей дороги. Наконец, автомобиль должен меньше весить. Масса автомобиля – это обобщенный показатель, характеризующий и себестоимость производства, а, значит, рыночную цену машины, и в то же время указывающий, сколько эта модель будет потреблять топлива. Кроме того, чем меньше масса, тем, как правило, меньше габаритные размеры, а это дает не только лучшую маневренность, но и экономию парковочной площади, что в последнее время становится чрезвычайно важным для эксплуатации в городах, перенасыщенных автомобилями.

С другой стороны, в пределах небольших габаритов трудно избежать излишней плотности установки агрегатов, и в эксплуатации становится непросто их обслуживать и ремонтировать. Существуют еще вопросы, и нередко они противоречат друг другу. Поэтому решение, казалось бы, простой задачи – какие колеса должны быть ведущими, это в каждом случае компромисс. В итоге любой автомобиль представляет собой клубок взаимосвязанных конструкторских и технологических решений, дающих желаемый результат только в определенном сочетании, и сегодня на мировом автомобильном рынке представлены модели, у которых “активные” колеса находятся как спереди, так и сзади, либо таковыми они являются все сразу.

КЛАССИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА

На заднеприводных автомобилях двигатель и коробка передач расположены спереди продольно, а главная передача и дифференциал – в составе заднего моста. Такая компоновка называется классической, и при ней вес автомобиля распределен почти равномерно между передней и задней осью. У машин же с передним приводом, где все указанные агрегаты сосредоточены спереди, на ведущие колеса приходится примерно 60% веса. При ускорении любой автомобиль как бы приседает на корму, из-за чего нагрузка перераспределяется на задние колеса, увеличивая силу их сцепления с дорогой. В этом преимущество классической компоновки перед переднеприводной в случаях, когда требуется более полно использовать тяговые возможности мощных двигателей.

Аналогичным образом обстоит дело и с торможением. Теперь нагрузка перераспределяется уже на передние колеса, а поскольку у машин с передним приводом на задние колеса изначально приходится недостаточная масса, то в определенных случаях они вообще могут потерять сцепление с дорогой. Поэтому у заднеприводных машин, где на торможение более эффективно работают все четыре колеса, тормозной путь при прочих равных условиях обычно короче, чем у переднеприводных. В этом еще одно преимущество заднего привода.

Однако заднеприводный автомобиль нередко сравнивают со стрелой, пущенной лететь оперением вперед, а тяжелым наконечником – назад. Действительно, при повороте или попытке ускориться на скользком покрытии корму таких автомобилей заносит, а если превысить определенный порог скорости, то занос становится неуправляемым, а машина норовит развернуться поперек дороги. Коварство заднего привода связано с тем, что в повороте путь, по которому движутся передние колеса, задающие автомобилю направление, не совпадает с путем ведущих колес. Появляются силы, способствующие заносу.

У переднеприводных же машин ведущие колеса являются одновременно и направляющими. Поэтому в поворотах, особенно скользких, автомобили с передним приводом гораздо лучше сохраняют заданное направление движения. Но и тут не все однозначно. Из-за того, что машинам с задним приводом свойственна избыточная поворачиваемость, они оказываются более маневренными, и имеют, как правило, меньший радиус разворота, чем переднеприводные модели такого же размерного класса. 

ТЯНУТЬ ЛЕГЧЕ, ЧЕМ ТОЛКАТЬ

Когда требуется при одинаковых габаритных размерах выкроить для пассажиров максимальное пространство в салоне, оставив при этом достаточный объем в багажном отделении, предпочтение отдается приводу на передние колеса

Еще в начале 80-х на автомобили с задним приводом приходилось около 70% годового выпуска легковых машин во всем мире. Сегодня классическая компоновка значительно сдала свои позиции, уступив лидерство переднему приводу. Тянуть всегда легче, чем толкать, и перенос точки приложения тяговых сил на переднюю ось позволил получить более выгодные характеристики курсовой устойчивости, добиться лучшей  проходимости, обеспечить более безопасное движение с высокой скоростью в поворотах и на скользкой дороге.

Однако основная причина ухода классической компоновки на второй план заключается отнюдь не в коварстве задних ведущих колес – с этим можно бороться еще на этапе проектирования машины, глубже прорабатывая кинематику передней и задней подвесок, а также параметры рулевого управления, тщательнее подбирая жесткость упругих элементов и стабилизаторов поперечной устойчивости. А в эксплуатации врожденные недостатки заднего привода, проявляющие себя, прежде всего, на скользких покрытиях, можно компенсировать установкой “резины” с соответствующим сезону и дорожным условиям рисунком протектора.

Лидерство задний привод уступил, главным образом, из-за того, что машина, выполненная по классической схеме, получается длиннее и на 8-12% тяжелее, чем такая же модель, когда на ней стоит переднеприводная трансмиссия. При массовом производстве переход на передний привод дает ощутимую экономию металла, удешевляет автомобиль. Отсутствие карданного вала (опять сэкономили) и редуктора главной передачи в заднем мосту позволило понизить подушку заднего сиденья и опустить крышу, уменьшив высоту автомобиля и улучшив его аэродинамику. Кроме этого передний привод предоставляет возможность наиболее оптимально использовать всю длину автомобиля. При задних ведущих колесах поперечное расположение силового агрегата только сильно усложняет конструкцию, не давая никаких других преимуществ. Зато в автомобиле с передним приводом, когда двигатель имеет небольшой рабочий объем, а значит, невелик, есть смысл установить его именно поперечно, и отказаться от дорогостоящей гипоидной передачи в пользу дешевых и более долговечных цилиндрических косозубых шестерен. Одновременно можно сместить вперед весь салон и получить достаточно емкий багажник.

Такие достоинства переднего привода оказались особенно актуальными при производстве автомобилей компактного и среднего размерных классов. Они перевесили связанные со специфическим распределением веса недостатки переднего привода: увеличенное усилие на рулевом колесе и, повторюсь, неблагоприятное перераспределение нагрузки между осями во время торможения. Если что-то долго сдерживало широкое распространение переднеприводных машин, то только отсутствие надежных и долговечных шарниров равных угловых скоростей. Как только такие ШРУСы появились, все пришло к нынешнему положению дел.

ТЕПЕРЬ ПОЧТИ НЕВОЗМОЖНО ПОВСТРЕЧАТЬ ЕЕ НА ПУТИ

Но сначала передний привод вытеснил из производства другую компоновочную схему, которая одно время также представлялась довольно привлекательной: двигатель сзади, ведущие колеса – задние. Такая компоновка была воплощена, например, на VW Beetle и “Запорожцах”. Однако у заднемоторных автомобилей на задние колеса приходилась чрезмерная доля массы (60-65% от общего веса). Поэтому все характеристики за исключением проходимости, да и то не в тех случаях, когда машина ехала на подъем, были хуже, чем у “классики” и, тем более, у переднего привода. Перемещение силового агрегата в пределы колесной базы (другими словами, переход от заднемоторной к среднемоторной компоновке) избавлял автомобиль от большинства ходовых недостатков, но одновременно отнимал у салона и багажного отделения драгоценные кубические сантиметры полезного объема.

Где сегодня среднемоторная компоновка находит применение? Только на суперкарах – двухместных, оснащенных легкими карбоновыми кузовами, но имеющих двигатели огромной мощности, что во избежание пробуксовок требует обязательной и постоянной значительной нагрузки на ведущие колеса.

СКОЛЬКО “ВЕСИТ” ПОЛНЫЙ ПРИВОД

BMW 3-й серии – классическая компоновка в традициях фирмы.

Как ни странно, но путевку в жизнь переднему приводу выдали именно автомобили со всеми ведущими колесами. Правда, были то джипы, но необходимость в машинах повышенной проходимости, а у них передние колеса также являются и ведущими, и направляющими, обеспечила появление простых и надежных конструкций ШРУСов, которые впоследствии были приняты на “вооружение” переднеприводными моделями. Что же касается обычных легковых машин со всеми ведущими колесами, то сегодня их доля в общем объеме автомобилей, ежегодно выпускаемых промышленностью, не превышает 7-8%. И хотя этот объем, как о том твердят долгосрочные прогнозы, должен постоянно увеличиваться, будущее легковых моделей с колесной формулой 4х4 выглядит не безоблачным.

Понятно, что тяговое усилие двигателя, распределенное не на два, а на четыре колеса, вдвое сокращает вероятность пробуксовки и потери сцепления с дорогой. Для езды по мокрым, заснеженным или обледенелым дорогам, для случаев, когда машина оснащена мощным моторам, и ей самой судьбой определено ездить на предельных режимах – лучше не придумаешь. Однако в полноприводном автомобиле появляются дополнительные узлы – раздаточная коробка, карданный вал, межосевой и еще один межколесный дифференциал, блокировки. Для размещения они требуют пространства, которое, разумеется, отнимается у салона и багажника. Опять же, весят дополнительные узлы 80-100 кг, а это увеличение металло- и трудоемкость в производстве, более высокий расход топлива в эксплуатации. К тому же новым узлам понадобиться техобслуживание, а когда-нибудь и ремонт, что не делает машины с полным приводом более удобными в использовании, чем автомобили с приводом на одну ось. Наконец, установка на автомобиль полного привода увеличивает сумму, указанную на ценнике такой же моноприводной машины, на 1-4 тыс. у.е. – в зависимости от сложности конструкции, престижности модели, желания дилера получить дополнительную прибыль. Сумма – солидная, чтобы покупатель задумался об экономической целесообразности приобретения.    

ПОДВОДИМ ИТОГИ

Итак, задний привод – это удел автомобилей престижных классов, для которых “классика” никогда не утратит своей привлекательности. Audi, впрочем, доказала, что на таких машинах вполне уместна и переднеприводная компоновка, однако, если уж на то пошло, флагман Audi – модель A8 оснащена полным приводом.

Передний привод властвует на массовых автомобилях рангом ниже, но поскольку машины из разряда “ширпотреб” – самые массовые, модели с передними ведущими колесами получили преимущественное распространение. Единственное эксклюзивное предложение – заднеприводный BMW 1-серии. Mercedes-Benz же, для которого классическая компоновка является традиционной, своим А-классом показал, что ему не чужд и передней привод.

Среднемоторная компоновка занимает, и будет занимать узкоспециализированную нишу: спортивные и гоночные автомобили. Полный привод – это, как правило, вариант развития переднего или заднего привода, предусмотренный для оснащения модификаций с наиболее мощными моторами. Ставку на полный привод пока сделала только одна Subaru. Как дальше будет развиваться колесная формула 4х4, покажет время.