ВРЕМЯ ПОЛНОГО ПРИВОДА

ВРЕМЯ ПОЛНОГО ПРИВОДА

В последнее время на автомобильном рынке появилось очень много машин с четырьмя ведущими колесами, оснащенных различными системами полноприводной трансмиссии. В чем же преимущества автомобиля с приводом на все колеса? В сырую погоду, на обледенелой или заснеженной дороге, при трогании с места, скоростном прохождении поворотов или ускорении он обеспечивает машине лучшее сцепление с дорожным покрытием и помогает водителю лучше управлять автомобилем.

Когда обычная машина трогается с места, часто ведущие колеса срываются в пробуксовку. У полноприводных моделей это практически исключено. Благодаря системе электронной стабилизации трансмиссия целенаправленно притормаживает одни колеса и одновременно переносит приводной момент на другие, имеющие хорошее сцепление с грунтом.

Так что полноприводные версии прекрасно подходят для дорожных и погодных условий нашей страны.

РАЗЛИЧИЯ В СИСТЕМАХ ПОЛНОГО ПРИВОДА

Почти все «полноприводные» автомобили, которые вы видите на улицах, на самом деле вовсе не являются полноприводными. Большинство из этих автомобилей имеют непостоянный привод на все колеса, так называемый «part-time», это что означает, что, передвигаясь по городу, вы должны иметь включенный привод только задних колес.

Многие из систем полного привода, именующие себя системами «full-time», в действительности являются системами «part-time», но автоматизированными.

Все системы полного привода можно разбить на следующие категории:

Группа 1 – Part-Time

Такие автомобили используют систему «part-time», в которой передний мост должен быть отключен, если вы передвигаетесь по дороге с твердым покрытием.

Буквальный перевод термина «part-time» означает – «частичное время», то есть передается смысл, что полный привод можно включать только кратковременно, на скользкой, мокрой дороге.

Полноприводники с такими системами получаются более дешевыми, на бездорожье такие системы работают достаточно хорошо, но если вы не часто выбираетесь на бездорожье, то можете считать, что вы приобретаете большеразмерный, неумеренный в потреблении топлива заднеприводный универсал, (Jeep Wrangler, Nissan Pathfinder, Opel Frontera).

Группа 2 – On demand – автоматизированный part-time

Автомобиль едет в режиме заднего привода, пока задние колеса не начинают проскальзывать. В этом случае система подключает передний мост и передает на него часть крутящего момента. Считается, что это хорошие системы для снега. Для производителя же это низкозатратный путь получить полноприводную систему, (BMW X3, Nissan X-Trail, Honda CRV).

Группа 3 – городской Full Time

Перевод термина «full-time» – «полное время», то есть полный привод можно держать включенным постоянно, без ограничений.

Автомобили этой группы имеют межосевой дифференциал и работают все время в действительно полноприводном режиме, давая полноприводные возможности в городском режиме. Однако конструкция соединения между передним и задним мостом позволяет им проскальзывать относительно друг друга, что, в общем-то, хорошо для городского режима, но не идеальный вариант для бездорожья, (Land Rover Freelander, Toyota RAV4, BMW X5).

Группа 4 – Full Time, на дорогах и вне дорог

Эти автомобили имеют настоящую систему «full-time» и, что не менее важно, блокировку межосевого дифференциала – они действительно сконструированы для работы в режиме постоянного полного привода на дорогах с твердым покрытием, а также имеют отличные внедорожные качества. Это самый лучший и самый дорогой тип полноприводников, (Land Rover Discovery, Toyota Land Cruiser, Mitsubishi Montero).

Первая из 4-х групп хороша для использования на бездорожье, но полностью бесполезна на шоссе.

Вторая группа хороша для использования на снегу, но в остальном не так хороша, как должно быть.

Третья группа хороша для шоссе, города и плоховата на бездорожье.
Четвертая группа может все.

Хуже всего, что продавцы внедорожников зачастую тоже не имеет понятия об этих различиях. И большинство из продаваемых внедорожников – это автомобили первой группы.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

Чем дальше, тем больше появляется различных систем полного привода. Некоторые действительно являются инновационными, прочие являются продуктом переосмысления ранее разработанных конструкций с добавлением того или иного условно незначительного элемента.

Пожалуй, проще всего было бы остановиться на общей классификации полноприводных трансмиссий, однако давайте рассмотрим наиболее интересные из них:

AUDI: quattro

Представитель – Audi A6 3.2 quattro

Постоянный полный привод с самоблокирующимся межосевым дифференциалом Torsen.

Полный привод на всех автомобилях Audi с продольным расположением двигателя с самого начала своей истории отличался симметричным межосевым дифференциалом. Тяга от двигателя постоянно делится между осями поровну, 50 на 50. За редким исключением (последние «заряженные» модели Audi — RS4 и S8 впервые в истории фирмы оснащаются несимметричным “Торсеном” с распределением тяги 40:60) так устроены все автомобили Audi A4, A6, Allroad и A8 quattro.

Межосевой дифференциал повышенного трения Torsen реагирует на разницу в сцепных свойствах передних и задних колес и способен распределять момент между ними в диапазоне от 25:75 до 75:25. Конструкция дифференциала такова, что он срабатывает практически мгновенно.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Хорошие тяговые возможности
• +Послушность в управлении
• +Хорошая динамика
• -Склонность к избыточной поворачивоемости
• -Грубоватая работа ESP

Резюме:

Ходовые качества автомобиля, оснащенного этой системой, легко контролируемы, сама система характеризуется высокой степенью надежности.

BMW: xDrive

Представитель – BMW X3 3.0i

Полный привод на базе заднего привода с фрикционной муфтой.

xDrive обеспечивает бесступенчатое и плавное распределение момента между передними и задними колесами. Передняя и задняя оси автомобиля могут быть разъединены или, наоборот, связаны между собой. Стопроцентная связь между осями соответствует межосевой блокировке у классической системы 4х4.

Передние колеса подключаются посредством многодисковой муфты только в случае необходимости. При трогании с места муфта превентивно блокируется — чтобы обеспечить автомобилю лучшую стартовую динамику. Но если управляемые колеса повернуты и водитель нажимает педаль газа частично, то электроника понимает, что это режим парковки, и «распускает» муфту.

В движении муфта постоянно меняет степень блокировки в соответствии с программой, которая учитывает скорость автомобиля, боковые ускорения, угол поворота руля и срабатывание системы стабилизации. Таким образом, хDrive не только помогает реализовать тяговые возможности двигателя, но и активно влияет на управляемость.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Нейтральная поворачиваемость
• +Хорошие тяговые возможности
• +Высокая курсовая устойчивость, включая момент разгона
• -Недостаточная поворачиваемость в крутых поворотах
• -Избыточная поворачиваемость при отключенной ESP
• -Грубоватая работа ESP

Резюме:

Автомобиль с системой xDrive уверенно ведет себя и на асфальте, и на снегу, обладая отличной тягой.

PORSCHE: Porsche Traction Management (PTM)

Представитель: Porsche Cayenne S

Постоянный полный привод с многодисковой муфтой с электронным управлением.

В обычном режиме функционирования РТМ распределяет мощность двигателя в пропорции 38:62 между передними и задними осями соответственно. Многодисковое сцепление с электроприводом и электронным управлением способно изменять эту пропорцию вплоть до 100-процентной реализации крутящего момента на колесах одной оси.

РТМ координируется и контролируется посредством электронной системы Porsche Stability Management (PSM), которая отвечает за курсовую устойчивость и максимальное сцепление с дорогой. По старшинству электроника PSM стоит над устройствами ABS, ASR, ABD и в случае критических сносов и заносов сообщает PTM о необходимости разблокировать дифференциалы.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Великолепная управляемость автомобиля
• +Хорошие тяговые возможности даже на «микст»
• +Рулевое управление обладает хорошей обратной тягой
• -Медлительность в управлении
• -При спуске с горы управляемость заметно ухудшается

Резюме:

На снегу автомобиль впечатляет нейтральной поворачиваемостью, однако на городских улицах при управлении приходится учитывать его большие габариты и снаряженную массу

SUBARU: Subaru Symmetrical AWD

Представитель: Subaru Outback 2.5 Automatic

Постоянный полный привод с симметрично размещенной системой передачи мощности от двигателя.

Концепция Subaru Symmetrical AWD родилась из опыта участия компании в мировых чемпионатах по ралли WRC. Суть концепции – прямая, симметричная конструкция размещения горизонтально-оппозитного силового агрегата и системы передачи мощности от двигателя, что обеспечивает близкое к идеальному распределение веса.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Предсказуемость в управлении
• +Нейтральная поворачиваемость
• +Хорошая курсовая устойчивость автомобиля
• -Медлительность в управлении
• -Ограниченные тяговые возможности

Резюме:

Преимущества автомобилей, оснащаемых данной системой, в высокой степени надежности и управляемости.

VW: 4Motion

Представитель: VW Golf 2.0 FSI 4Motion

Постоянный полный привод с муфтой Haldex.

В основу системы полного привода Volkswagen Golf положена муфта Haldex с электронным блоком управления. Одно из преимуществ такой системы – ее простота, поскольку исчезает необходимость в дополнительном механизме, отключающем полный привод при торможении. Также становится возможным более точное распределение момента и больший диапазон распределения момента между передней и задней осями.

Изюминка этого типа полного привода– сцепление, изменение давления масла в котором позволяет бесступенчато изменять распределение крутящего момента между передней и задней осями. В стандартном режиме движения момент имеет соотношение 50:50. Но в определенных условиях до 100% крутящего момента может поступать на переднюю или на заднюю ось.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Отличная управляемость
• +Хорошие тяговые возможности
• +Хорошая курсовая устойчивость
• +Уверенное прохождение поворотов
• -Склонность к избыточной поворачиваемости
• -Грубоватая работа ESP

Резюме:

Автомобиль с готовностью входит в поворот, оставаясь хорошо контролируемым. Система позволяет сделать простой даже поездку по заснеженным дорогам.

MERCEDES: 4MATIC

Представитель: Mercedes E350 4 Matic

Постоянный полный привод с имитацией блокировки дифференциалов

Оснащенные системой 4MATIC автомобили Mercedes-Benz имеют распределение тягового усилия на передний и задний мост в пропорции 40:60, для улучшения управления автомобилем на сложных участках – к примеру, на трассе во время снегопада, в условиях гололеда или на мокрой дороге.

Традиционные системы полного привода используют несколько механических блокировок межколесных или межосевого дифференциалов. В компании Mercedes нашли иное решение – блокировки дифференциалов имитируются тормозными механизмами. На каждом из колес установлены датчики, информация от которых передается в электронные блоки системы контроля тягового усилия (4ETS) и электронной системе стабилизации движения (ESP). Как только эти системы распознают прокручивание одного или нескольких колес или возможность возникновения заноса, моментально происходит перераспределение крутящего момента и необходимое подтормаживание колес, что обеспечивает их уверенное сцепление с дорожным покрытием.

Плюсы и минусы системы на практике:

• +Высокие ходовые качества
• +Впечатляющие тяговые возможности
• +Высокая курсовая устойчивость
• +Мягкая работа ESP
• +Уверенный разгон на «миксте»
• -Недостаточная поворачиваемость в крутых поворотах

Резюме:

Пожалуй, в условиях снежной зимы эта система является наиболее удачной. Поведение автомобиля всегда остается предсказуемым.

ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Дифференциалом называется набор шестерен, который распределяет крутящий момент, приходящий от трансмиссии между двумя исходящими валами.

У переднеприводных или заднеприводных автомобилей он позволяет обоим ведущим колесам вращаться с различными скоростями для того, чтобы автомобиль мог поворачивать без сопротивления.

Для того чтобы обеспечить разную частоту вращения ведущих колес, применяется межколесный дифференциал, а приводных валов – межосевой.

Дифференциалы можно классифицировать как симметричные и несимметричные, свободные и блокируемые. В симметричных крутящий момент распределяется между полуосями поровну, а в несимметричных неодинаково. В основном межколесный дифференциал симметричный, а вот межосевой бывает как симметричным, так и несимметричным.

Свободный дифференциал не препятствует полуосям или приводным валам вращаться с разными угловыми скоростями, а в блокируемом дифференциале можно ограничить такую независимость.

Полноприводные системы постоянного действия должны иметь три дифференциала, которые передают мощность ко всем четырем колесам и обеспечивают поворот без сопротивления – это передний, задний и центральный дифференциалы. Центральный дифференциал необходим, потому что расстояние, которое проходят в повороте передние поворачиваемые колеса, не равно расстоянию, проходимому задними колесами.

Мощность, отбираемая у коробки передач, распределяется центральным дифференциалом между приводными валами, идущими к переднему и заднему дифференциалам.

Полноприводные системы с ручным подключением полного привода, как правило, не имеют центрального дифференциала.

ЗАЧЕМ НУЖНА БЛОКИРОВКА ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ?

Полноприводный автомобиль может быть обездвижен при потере сцепления хотя бы одного из четырех колес. Особенностью простого «свободного» дифференциала является то, что он перераспределяет мощность в пользу оси, имеющей меньшее сопротивление.

Таким образом, если одно колесо теряет сцепление с дорогой, вся развиваемая мощность передается на него. При этом “полноприводник” имеет вдвое больше шансов потерять сцепление одного ведущего колеса с дорогой, чем автомобиль с приводом на одну ось. А поскольку использование полноприводного автомобиля теоретически предполагает более частую езду в плохих дорожных условиях, для него становится очень важным наличие блокировки дифференциалов. Все автомобили с постоянным полным приводом, предлагающиеся на рынке, сегодня такую блокировку имеют.

КАК РЕАЛИЗУЕТСЯ В ПОЛНОПРИВОДНЫХ АВТОМОБИЛЯХ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА

Для автомобилей с постоянным полным приводом наиболее распространенным отношением является 50:50, хотя бывают и варианты 30+% – на переднюю ось, 60+% – на заднюю.

Вторая пропорция обычно применяется на автомобилях, которые первоначально были заднеприводными, в то время как первая – на автомобилях изначально переднеприводных.

Для систем с подключаемым полным приводом с вязкостной муфтой распределение момента обычно выбирается как 95% – на переднюю ось, 5% – на заднюю. Основной причиной передачи части крутящего момента на заднюю ось является желание обеспечить некоторое скольжение в вязкостной муфте и тем самым поддерживать ее в состоянии начала блокировки, для того, что бы минимизировать ее «задумчивость» при начале скольжения передних колес.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ВЫБОРЕ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ

• Избегайте автомобилей с системами полного привода, подключаемыми вручную, вне зависимости от отсутствия или наличия любых «упрощающих» устройств.
• Избегайте гибридных систем с ручным переключением режимов постоянный/подключаемый полный привод.
• Лучший вариант – системы с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом.
• Большим плюсом является наличие дифференциала ограниченного трения в заднем приводе или системы управления тягой на 4-х колесах.

В ЗАВЕРШЕНИЕ

Наши автовладельцы обычно имеют тенденцию недооценивать необходимость высокой управляемости. Выражение «я не собираюсь участвовать в гонках» можно услышать довольно часто. Тем не менее, оценивая автомобиль, нельзя обойти вниманием и такую важную характеристику, как его управляемость.

В конце 70-х годов прошлого века «утопические» идеи Фердинанда Пиха, на тот момент главного конструктора Audi, а впоследствии главу концерна VW, о создании массового полноприводного автомобиля не принимали всерьез.

Именно с «благословения» Пиха была начата разработка оригинальной системы полного привода, получившей название «кваттро», а затем не кто иной, как Пих сумел убедить высшее руководство компании рискнуть, запустив полноприводные модели в серийное производство. Рыночные перспективы полного привода были неопределенны, и Пиху стоило огромного труда «пробить» этот проект. Однако вскоре его правоту подтвердила сама жизнь. Война моно- и полного привода продолжалась два десятка лет, и сейчас ее исход абсолютно очевиден – будущее — за полным приводом.

Полный привод, как и джинсы – всегда в моде, и со временем будут появляться новые, более современные и совершенные системы. Так что мы еще не раз вернемся к этой, безусловно, интересной теме.