Из чего состоит трансмиссия полноприводного автомобиля

ТРАНСМИССИИ ПОЛНОПРИВОДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Автомобили, у которых все колеса ведущие, называют полноприводными. Если крутящий момент передается на все колеса, улучшается способность автомобиля двигаться в плохих дорожных условиях. Эта причина послужила толчком к созданию огромного семейства вседорожных автомобилей. В нашей стране такие автомобили называют автомобилями повышенной проходимости, и в основном, за исключением автомобиля ВАЗ-2121 «Нива», это грузовые и специальные автомобили. В некоторых странах легковые автомобили по­ вышенной проходимости принято называть SUV (Sport Utility Vehicle — автомобили для спорта) или RV (Recreational Vehicle — автомобили для отдыха). Некоторые автомобили с приводом на четыре колеса обозначают AWD (All Wheel Drive — все колеса ведущие) или 4WD (4 Wheel Drive — привод на четыре колеса), а иногда просто 4×4. Классификация ав­ томобилей с четырьмя ведущими колесами показана на рис 3.54.

Первым легковым полноприводным автомобилем был автомобиль Willis, который пре­ красно зарекомендовал себя во время Второй мировой войны. Затем появились полнопри­ водные автомобили Land Rover и полноприводные автомобили японских фирм. Неплохим для своего времени был отечественный полноприводный автомобиль ГАЗ-69. Все эти авто­ мобили предназначались для движения в основном по бездорожью.

Рис. 3.54. Классификация полноприводных трансмиссий

Концепция полноприводного автомобиля возникла с появлением в 1980 г. автомобиля Audi Quattro, который показал отличные результаты при участии в мировых чемпионатах по ралли.

Сейчас имеется большой выбор полноприводных автомобилей, предназначенных для дви­ жения по дорогам с усовершенствованным покрытием. Большинство мировых производите­ лей легковых автомобилей в своей номенклатуре серийных автомобилей имеют вариант с приводом на все колеса.

Трансмиссия полноприводного автомобиля конструктивно сложнее, дороже и тяжелее, чем у автомобиля с двумя ведущими колесами. Кроме того, механические потери в такой трансмиссии выше. Дополнительная масса и потери мощности снижают общие показатели и ухудшают топливную экономичность автомобиля. В то же время сопротивление качению ве­ дущих колес меньше, чем ведомых, что в некоторой степени (но не полностью) компенсирует потери. Несмотря на недостатки полного привода, его преимущества часто являются более важными. Очевидно, что помимо улучшения внедорожных свойств, полный привод мощного автомобиля дает преимущества при движении по скользкой дороге и обеспечивает более ин­ тенсивный разгон. Влияние полного привода на управляемость и устойчивость более сложное, но несомненно, что полный привод дает преимущество в устойчивости на скользких дорогах, а главное — он обеспечивает более легкое управление автомобилем в критических си­ туациях. На сухих дорожных покрытиях с высоким сцеплением преимущества такого привода не столь очевидны.

Для автомобилей повышенной проходимости важно не только обеспечить хорошее сцеп­ ление колес с опорной поверхностью, но и обеспечить большой дорожный просвет, чтобы автомобиль не застрял на неровностях дороги. Кроме того, внедорожные автомобили, как правило, оборудуются трансмиссиями с понижающей передачей, которая дает возможность увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам, и обеспечить уверенное дви­ жение на малых скоростях.

Легковые автомобили с приводом на четыре колеса могут иметь или постоянный привод всех колес, или подключаемый ко всем колесам при необходимости. Существуют конструкции полноприводных трансмиссий, в которых обеспечивается постоянный привод на передние (ав­ томобили Toyota RAV4, Honda CRV и др.) или задние колеса (автомобили Ford Explorer, Nissan Terrano и др.), а привод на другие два колеса включается при необходимости. Причем это вклю­ чение может происходить автоматически, в зависимости от условий движения, или вручную по желанию водителя.

Дата добавления: 2016-09-06 ; просмотров: 1265 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Полный привод: как работает, плюсы и минусы

Считается, что полный привод в последние годы приобретает все большую популярность. Какие же реальные преимущества дает трансмиссия 4х4?

Когда говорят о полном приводе на легковом автомобиле, имеется в виду, что все четыре его колеса получают крутящий момент от двигателя и, отталкиваясь от земли, дружно двигают машину вперед.

Наличие полного привода в любом случае означает несколько дополнительных агрегатов в трансмиссии машины. А это – лишняя масса и более высокая цена

В принципе, у всех полноприводных машин так оно и бывает, но – далеко не всегда и порой не тогда, когда это бывает нужно. Поговорим о том, какие у полного привода плюсы и минусы, и как он работает.

Преимущества полного привода

  • Лучшая проходимость по рыхлым поверхностям. Это имеет значение как для внедорожников, которые преодолевают маршрут в грязи и снегу, так и для легковушек, которые выбираются с нерасчищенной парковки. Правда, конструкция полного привода при этом будет разной (об этом – в конце статьи)
  • Лучшая проходимость по местности с очень неровным рельефом, когда не все 4 колеса авто касаются почвы. Речь идет прежде всего об условиях офф-роуда и экстремального туризма, причем конструкция полного привода здесь должна быть “высшего сорта”.
  • Лучшая управляемость при скоростном прохождении поворотов. Это касается дорожных автомобилей со спортивным характером.

На легковом авто полный привод отнюдь не лишний: с ним легче ездить по скользкой, грязной или заснеженной дороге. А еще – легче проходить сложные повороты на скорости

Минусы привода 4х4

  • Любое авто 4х4 заметно дороже 4х2.
  • Больший расход топлива. В меньшей степени это касается городских кроссоверов 4х4, в большей – машин с серьезными внедорожными возможностями.
  • Большие затраты на содержание: сервис, ремонт (в т.ч. не системы полного привода), запчасти, шины. Даже мойка “джипа” на большинстве моек стоит дороже, чем легкого кроссовера.

Как работает полный привод

Существует несколько систем полного привода, в первую очередь – в зависимости от запланированных внедорожных возможностей машины. Общая у всех них главная задача, которую решают конструкторы: крутящий момент двигателя надо передать не на одну, а на две оси.

Самый распространенный тип привода 4х4 имеет такую схему. Она не очень эффективна на плохой дороге, но недорогая и не мешает работе систем активной безопасности.

Распределение крутящего момента происходит в коробке передач или раздаточной коробке. И именно здесь проявляется принципиальное различие между разными типами полного привода:

  • Постоянный полный привод. Все четыре колеса получают мощность от двигателя непрерывно. Это типичный вариант для полноприводных легковых машин и некоторых внедорожников (например, Subaru, Mercedes 4matic, Audi Quattro, Lada Niva, Toyota Land Cruiser Prado).
  • Полный привод, подключаемый принудительно. Один из мостов получает мощность постоянно, второй подключается к трансмиссии водителем. Так устроена трансмиссия на тех немногих серьезных внедорожниках, которые предназначены для постоянной эксплуатации на бездорожье (ЛуАЗ, УАЗ, Land Rover, Jeep Wrangler).
  • Полный привод, подключаемый автоматически. Вместо механического узла подключения-отключения второго моста здесь применяется управляемая электроникой муфта (управляемое сцепление), которая автоматически смыкается при пробуксовке одного из постоянно задействованных колес, и подключает им на помощь вторую ось. При том возможность подключить режим 4х4 водителем почти всегда остается. Такой привод применяется на большинстве современных полноприводных автомобилей, и следует признать, что это не лучший вариант: большинство этих муфт подключения из-за перегрева не могут работать долго, и часто они срабатывают с опозданием.
Читайте также  Глухой стук в трансмиссии

Так водитель управляет полным приводом на современном кроссовере. Режим Lock означает принудительное подключение второй оси, но часто электроника оставляет за собой право отключить ее, например, при перегреве

Кроме типа подключения второй пары колес, трансмиссия полноприводных автомобилей имеет целый ряд дополнительных функций, которые повышают эффективность привода. Но эта тема стоит отдельной статьи, которую мы вскоре подготовим.

Рекомендация Авто24

Твердо решив приобрести полноприводный автомобиль, вы должны понимать, где именно вы будете использовать режим 4х4. Ведь и условия “бездорожья”, и типы полного привода бывают очень разными. Конечно, если позволяют средства, можно купить машину с максимально возможным внедорожным потенциалом, пусть даже вам никогда не придется использовать его “на все 100”. Хуже, когда по техническим причинам ваш “внедорожник” окажется не столь способным, как вам надо.

Что такое полный привод автомобиля?

В связи с недостаточным качеством дорожного покрытия в нашей стране, большинство автолюбителей постепенно переходят на кроссоверы или внедорожники. Благодаря полноприводным конструкциям трансмиссии, данные категории могут легко передвигаться как по городским улицам, так и по бездорожью. Но что такое полный привод автомобиля и какие виды встречаются в современных моделях?

Система полного привода

Как работает полный привод

Основная задача полного привода — передать крутящий момент на все оси автомобиля. В результате этого повышается проходимость транспорта даже в самых сложных для передвижения условиях. Сейчас на авторынке можно найти системы постоянного полного привода и подключаемого. Исходя из названий можно понять, что в первом случае при передвижении автомобиля используются обе оси, во втором — одна из осей подключается либо автоматически в определенных условиях, либо по требованию пользователя. Постоянный привод в большинстве случаев используется во внедорожниках, а подключаемый — в городских вариантах авто. Внедрение последней позволило значительно поднять уровень проходимости транспорта не повышая при этом общие ходовые характеристики, что является прямой выгодой как для производителей, так и для автолюбителей. Устройство полного привода каждая компания определяет самостоятельно конкретно под нужды своего круга потребителей.

Авто с постоянным полным приводом

Системы полного привода

Практически каждая компания-производитель автомобильного транспорта использует определенную систему полного привода, которая рассчитана под конкретные условия. Такое разнообразие вызвано также патентными ограничениями, но давайте рассмотрим самые популярные технологии от ведущих производителей транспорта.

xDrive

Разработка от инженеров концерна BMW, которая предоставляет возможность пользователю произвести тонкую настройку распределения крутящего момента, а также обладает автоматическим тормозным механизмом дифференциала. Система позволяет не только регулировать количество оборотов конкретной оси, но и проворачивать отдельное колесо. xDrive тесно связана с бортовой системой курсовой устойчивости, что повышает безопасность практически на любой скорости, а также позволяет заранее предугадать возможность проскальзывания ведущей пары.

Система полного привода xDrive

4motion

Система полного привода 4motion — это, по сути, торговая марка, а не конкретный механизм. Впервые один из типов трансмиссии 4motion был использован компанией Volkswagen еще в 1998 году. Отличительной чертой систем, распространяющихся под данным брендом, является их подключение к муфте Халдекс, которая управляется при помощи электроники и подключается к системам ABS и EDS. В итоге крутящий момент распределяется между осями автоматически, основываясь на внешних и внутренних условиях.

Система полного привода 4motion

4matic

Система полного привода 4matic ‑ очередная разработка от немецких производителей, правда, уже от компании Mercedes. Работает такая трансмиссия в сочетании с электронной системой отслеживания и регулировки динамики транспорта и позволяет распределить крутящий момент не только между осями, но и отдельным колесом. Устанавливается 4matic только в комплекте с автоматический КПП.

Система полного привода 4Matic

Super All Wheel Control

Япония не ушла далеко от своих конкурентов, а в некоторых моментах даже может дать фору, благодаря трансмиссии S-AWC. Система полного привода Super All Wheel Control выделяется тем, что в общую схему добавлен еще один активный дифференциал — на переднюю ось. Он позволяет распределить скорость вращения колес, находящейся в передней части автомобиля, что увеличивает маневренность транспорта, а также устойчивость на опасных участках дороги.

Система полного привода Super All Wheel Control

Quattro

Полный привод Quattro — это также товарный знак, которым представители AUDI отмечают наличие полноприводной трансмиссии в своих авто. Данная система в большинстве случаев подойдет для той категории автолюбителей, которая не любит лихачить на крутых поворотах, так как стандартное распределение крутящего момента равняется 40% на переднюю и 60% на заднюю ось. При этом на склонах это соотношение может автоматически сменяться на значение 50:50.

Полный привод Quattro

Можно ли ездить все время на полном приводе

Основное предназначение полного привода — повысить проходимость автомобиля вне городских условий, поэтому вождение авто с постоянным полным приводом целесообразно только в определенных условиях. К тому же во время использования обоих осей как движущих, значительно повышается износ как раздаточной коробки так и расходуется значительно больше топлива. Хотя все производители рекомендуют ежемесячно преодолевать конкретное расстояние, чтобы поддерживать нужный уровень смазки узлов и агрегатов.

Полный и не совсем полный привод. Чем отличаются полноприводные системы

Количество всевозможных внедорожников и кроссоверов на наших дорогах растет огромными темпами. Одним из главных достоинств таких автомобилей считается система полного привода, принцип работы которой у разных моделей может существенно отличаться.

Все типы полного привода можно условно разделить на три основных: временно подключаемый (Part Time), постоянный (Full Time) и автоматически подключаемый (On Demand Full Time).

Временно подключаемый полный привод

Временно подключаемый полный привод, или как его часто называют Part Time, не позволяет длительное время ехать в полноприводном режиме. В таком типе полного привода отсутствует межосевой дифференциал, который бы компенсировал разницу в скорости вращения передней и задней оси. Без него, при передвижении по сухой дороге, детали трансмиссии начинают быстро изнашиваться.

Полный привод Part Time можно принудительно подключать только для преодоления сложного участка дороги на небольшой скорости.

Обычно для подключения используется рычаг раздаточной коробки передачи. Хотя в некоторых версиях чтобы подключить передний мост необходимо выйти из машины и повернуть специальные ручки (хабы) на ступицах передних колес.

Временно подключаемым полным приводом оснащаются только «полноценные» внедорожники, которые используются по прямому назначению. Яркими представителями таких «проходимцев» можно назвать Jeep Wrangler и Nissan Patrol, которые не спешат отдавать управление полным приводом электронным «мозгам».

Кроме того «временным» полным приводом оснащаются практически все китайские копии известных внедорожников 90-х годов.

Настоящие внедорожники с «честным» режимом Part Time понемногу уходят в историю, так как их вытесняют более современные системы полного привода.

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод, или Full Time, у большинства производителей не дает возможности принудительно отключить/подключить один из мостов.

Благодаря наличию межосевого дифференциала такая трансмиссия постоянно (в любых условиях) работает в полноприводном режиме. К тому же в современных моделях межосевой «дифф» имеет свои электронные «мозги».

С таким дифференциалом крутящий момент может передаваться на оси в разной пропорции, то есть не только 50/50. При появлении пробуксовки «умный» дифференциал мгновенно может «перебросить» крутящий момент не только на ось с лучшим сцеплением, но даже на отдельное колесо, которому есть за что зацепиться.

Читайте также  Автоматическая трансмиссия lada xray cross

Такой тип полного привода является наиболее «продвинутым» среди других систем 4х4.

Обилие «умной» электроники на самых современных системах позволяет автомобилю подстраиваться даже под конкретное дорожное покрытие (асфальт, гравий, песок и т.п.), от водителя требуется лишь нажать нужную кнопку.

Самые известные представители постоянного полного привода это компания Audi, с фирменной системой Quattro, и Subaru с системой AWD (All Wheel Drive).

Интересно, что таким типом трансмиссии оснащаются совершенно «не внедорожные» седаны, купе и хэтчбеки. Это подчеркивает универсальность данной полноприводной системы.

Автоматически подключаемый полный привод

Автоматически подключаемый полный привод (On Demand Full Time) позволяет автомобилю оставаться переднеприводным и только в случае пробуксовки ведущих колес подключает задний мост. Автоматическое подключение полного привода в современных системах происходит практически мгновенно при первых же признаках пробуксовки.

В зависимости от возможностей конкретной системы, крутящий момент между осями может перераспределяется в любых пропорциях (от 10/90 до 90/10).

При этом электронная система стабилизации (ESP) позволяет сохранить контроль над автомобилем, который может резко превратиться из переднеприводного в заднеприводный, и наоборот.

Для преодоления особо сложного участка дороги такой тип привода (в большинстве версий) дает возможность принудительно перераспределить «плавающий» крутящий момент между осями в пропорции 50/50. Обычно для этого существует кнопка с надписью 50/50, Lock и т.п. Но при достижении определенной скорости (40-50 км/ч) блокировка отключится, и система вернется в «плавающий режим».

Кроме того, автомобиль с автоматически подключаемым полным приводом можно превратить в чисто переднеприводный, без всяких подключений. Опять же с помощью «магической» кнопки (2WD и т.п.). Отключение полного привода способствует экономии топлива, к тому же необходимость в четырех ведущих колесах в городе возникает не часто.

Автоматически подключаемый полный привод — самый «молодой» из систем 4х4.

Им оснащено подавляющее большинство кроссоверов на нашем рынке. Можно даже сказать, что такой привод является неотъемлемым атрибутом настоящего кроссовера. Новый тип автомобиля потребовал новый тип полного привода, все логично.

Какой привод полнее?

Определить какой же полный привод наиболее оптимальный достаточно сложно, так как каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

На серьезном бездорожье лучше всего себя будет чувствовать внедорожники с временно подключаемым полным приводом и жесткими механическими блокировками всех дифферинциалов (межосевой и межколесные). Зато в городских условиях такие машины никакого удовольствия от управления не дают.

В свою очередь, чисто городские кроссоверы со своим автоматически подключаемым полным приводом практически беспомощны на любом бездорожье, зато управляются как обычные легковушки.

Золотой серединой выступает постоянный полный привод, который и бездорожье осилит и на трассе себя в обиду не даст.

Но вот вмешаться в свою работу такой привод не даст, то есть ни топливо сэкономить, ни через очень сложный участок проехать (несмотря на «очень умную» электронику) может не получиться.

Полный привод Lada 4×4 и Chevrolet Niva: устройство и принцип работы

Лада 4×4 — это полноценный внедорожник от отечественного автопрома, который начал выпускаться еще в 70-х годах прошлого века. Этот автомобиль стал верным спутником любителей поездок по бездорожью, привлекает доступной стоимостью, неприхотливостью и компактными размерами. Последователем Lada4×4 стал Chevrolet Niva, он по-прежнему собирается на заводе в Тольятти. Он отличается более современным интерьером и экстерьером, но сохранил отличную проходимость и полноприводную трансмиссию. Рассмотрим, как сконструирован полный привод Lada 4×4 и Chevrolet Niva, как он ведет себя в разных дорожных условиях.

Конструктивные особенности полного привода Лада 4×4

Трансмиссия Нивы имеет три дифференциала: два межколесных и один межосевой. Благодаря этому колеса и оси могут вращаться с разной скоростью в зависимости от дорожных условий. При равномерном движении по ровной поверхности усилие между колесами распределяется равномерно, но при пробуксовке какого-либо колеса вращательное движение перераспределяется таким образом, чтобы автомобиль мог продолжить движение. В обычных дорожных условиях автомобиль перемещается с разблокированным дифференциалом.

Наличие межосевого дифференциала позволяет пользоваться всеми преимуществами полного привода в любых дорожных условиях. Автомобили, имеющие жестко подключаемый полный привод, на покрытиях, не подразумевающих проскальзывание колес, могут использоваться только в моноприводном режиме.

Привод внедорожника включает КПП, раздаточную коробку, передний и задний приводные и карданные валы, передний и задний редуктор. Раздаточная коробка двухскоростная. Благодаря этому автомобиль может стабильно двигаться на малых скоростях при высоких оборотах мотора, а также правильно распределять крутящий момент при разных дорожных условиях.

Передний и задний валы транспортного средства имеют одинаковую конструкцию, являются взаимозаменяемыми. При выходе из строя одного из них можно пожертвовать полным приводом и беспрепятственно доехать до автосервиса.

Как работает полный привод на Lada 4×4 и Chevrolet Niva

Полный привод на Ниве постоянный. В обычных дорожных условиях автомобиль передвигается с разблокированным дифференциалом. Блокировку дифференциала нужно включить при движении по труднопроходимой местности, снегу, льду, грязи, при высокой вероятности пробуксовки колес. Если буксует по одному колесу на передней и задней оси, блокировка дифференциала не решит проблему, вращаться будут только вывешенные колеса.

Управление передним и задним мостами осуществляется с помощью раздаточной коробки. Передний рычаг отвечает за включение блокировки дифференциала. Передвигая заднюю ручку вперед-назад, можно включить пониженную или повышенную передачу. Эти элементы управления подчеркивают, что Lada4×4 и Chevrolet Niva — это полноценные внедорожники, а не просто автомобили с полным приводом.

Раздаточная коробка не имеет синхронизаторов. При переключении шестерни встают зубцами друг к другу, для включения передачи автомобиль нужно подать немного назад либо вперед.

Дифференциалы передней и задней оси у Нивы являются неблокируемыми и перераспределяют вращательное движение в автоматическом режиме. Водитель может заблокировать только межосевой дифференциал.

При блокировании межосевого дифференциала на переднюю и заднюю ось передается одинаковая угловая скорость. Это повышает проходимость автомобиля.

Блокировать межосевой дифференциал нужно при приближении к сложному участку дороги, до того, как автомобиль начал буксовать. Грязь, песок, снег, лед — это поверхности, на которых риск пробуксовки велик, лучше подготовиться к преодолению таких препятствий заранее. При заблокированном дифференциале на задней и передней оси будет вращаться хотя бы по одному колесу. Но стоит знать, что при диагональном либо одностороннем вывешивании колес задней и передней оси блокировка дифференциала не решит проблему — автомобиль не сможет продолжить движение.

Не стоит блокировать дифференциал на асфальте и других ровных, твердых дорожных покрытиях. Это повышает расход топлива, ускоряет износ покрышек и увеличивает нагрузку на детали автомобиля.

Советы по эксплуатации Lada 4×4 и Chevrolet Niva

Новички не сразу запоминают, при каком положении рукоятки дифференциал заблокирован. Но об этом сигнализирует предупредительный индикатор на приборной панели. Если он горит — дифференциал заблокирован. За блокировку дифференциала отвечает передняя ручка раздаточной коробки. Если она находится в переднем положении — дифференциал разблокирован, в заднем — заблокирован.

Задняя ручка позволяет включать пониженную передачу. Сделать это надо перед попаданием в сложные дорожные условия. Так как у коробки нет синхронизаторов, переключение нужно осуществлять, когда автомобиль стоит на месте. При этом нужно выжать сцепление. Если переключения не происходит, нужно медленно тронуться с места, качнув рулевое колесо.

Читайте также  Автоматическая трансмиссия это автомат

При движении по ровной дороге задняя ручка раздаточной коробки должна находиться в заднем, а передняя — в переднем положении.

Что же делать, если вывешены переднее и заднее колесо? Как говорилось выше, даже блокировка дифференциала не поможет решить эту проблему, автомобиль не поедет. Чтобы привести машину в движение, можно подсыпать грунт под одно из вывешенных колес. Если в машине есть пассажиры, можно переместить их в заднюю или переднюю часто автомобиля, загрузив одну из осей.

Преимущества автомобилей Lada 4×4 и Chevrolet Niva

Почему эти автомобили с неприметным дизайном в течение многих лет не утратили свою популярность? Секрет в относительно невысокой стоимости, которая сочетается с хорошей проходимостью, надежностью и простотой конструкции. Многие по достоинству оценили это транспортное средство во время поездок на охоту, рыбалку, путешествия по бездорожью.

Безусловно, Lada4×4 и Chevrolet Niva имеют множество недостатков. Они проигрывают по многим параметрам современным внедорожникам, которые отличаются повышенным комфортом и наличием множества дополнительных опций, но для тех, кто ищет недорогой, простой в ремонте автомобиль с высокой проходимостью, Нива является довольно удачным вариантом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: