Їзда на повному приводі - основні системи і типи повного приводу
Повний привід ... як багато змішано і намішано в цьому терміні. Незважаючи гадану простоту - механічну трансмісію, яка передає тягу двигуна на всі колеса, - ця система автомобіля як ніяка інша викликає масу нерозуміння, помилки і марних очікувань. Ми спробуємо розповісти про основні системах і типах повнопривідних трансмісій, які широко використовуються в сучасних позашляховиках, кросовери, «паркетника».
Спочатку повний привід був прерогативою позашляховиків, які значну частину часу використовувалися для пересування по бездоріжжю. Суворих умов - суворий повний привід! З жорстко підключаються осями без центрального диференціала. Позашляховики доводилося позбавляти цього елемента трансмісії в силу його нехорошою особливості: планетарний механізм диференціала прагне передати отриманий крутний момент туди, куди легше, тобто на колесо, що буксує. Тому при його наявності повнопривідний позашляховик ризикує бути знерухомлених, якщо зчеплення з поверхнею втратить хоча б одне колесо. Жорстке підключення осей зменшує вдвічі ймовірність застрягти: така небезпека зберігається, якщо на слизькій поверхні виявляться два колеса різних осей.
Армійський Hummer H1 оснащений міжосьовими диференціалами Torsen. Цей тип диференціала частково блокується і передає (в даному випадку) на колесо з кращим зчепленням в рази більший момент, ніж на колесо, яке почало втрачати зчеплення з поверхнею. На випадок, якщо одне з коліс Hummer виявилося в повітрі (вивісити) і автомобіль не може рушити, інструкція з експлуатації радить: «Натисніть на педаль гальма». Якщо не відпускати газ, осьової Torsen перенаправить в п'ять разів більше моменту на що спирається на землю колесо (долаючи силу хватки гальм і тяжкість автомобіля), ніж на вивішене і прикушеного гальмами.
Тут ми підходимо до важливого висновку: повний привід не такий вже і повний. На позашляховики доводиться встановлювати як мінімум два диференціала - на кожній осі. Причина того - хороша особливість диференціала в поворотах зберігати різницю швидкості обертання співвісних коліс. В цьому випадку позашляховик зберігає нормальну керованість, так як колеса, маючи різну швидкість обертання, не прагнуть пройти один і той же шлях в повороті. Однак через диференціалів на осях повнопривідний автомобіль (за умови жорсткого підключення осей) в кращому випадку є двухпріводним: момент гарантовано отримують по одному колесі на кожній осі. Щоб стати справжнім повнопривідників, автомобіль може бути оснащений блокуваннями або самоблокувальними міжколесними диференціалами.
Тип повного приводу без центрального диференціала називають part-time, тобто в буквальному перекладі - «часткового використання». Їзда по твердій поверхні з обома жорстко підключеними осями згубна для трансмісії. Тому для руху по асфальту одна, як правило, передня вісь відключається. Кількість нових автомобілів з таким типом приводу неухильно наближається до нуля.
Одним з етапів переходу від часткового до постійного повного приводу була вискомуфта. Її встановлювали замість центрального диференціала. Вискомуфта дозволяє зберігати різні кутові швидкості коліс в поворотах, але при великій різниці в швидкості обертання (при пробуксвоке), муфта жорстко блокується за рахунок нагріву і затвердіння силіконової рідини, що міститься в ній. Цей вузол не потребує електроніці, спрацьовує м'яко, але не дуже швидко і при втраті герметичності (при блокуванні тиск в корпусі сильно підвищується) виходить з ладу і не підлягає ремонту. На сьогоднішній день можна зустріти на моделях Subaru з МКПП, де вона застосовується для блокування вільного центрального диференціала.
Володарями приводу «part-time» на сьогоднішній день залишаються деякі пікапи. Вони ж зберегли класичну рамну конструкцію і нерідко мають блокування задніх диференціалів.
Для стильних городян
Серед сучасних повнорозмірних повнопривідних автомобілів найбільш популярний тип приводу full time: повний привід завдяки наявності центрального диференціала задіяний постійно. Їздити по асфальту можна без побоювання загубити трансмісію, але можливості підкорення бездоріжжя вельми обмежені.
Щоб трохи підвищити шанси автомобіля при рухові по хиткому ґрунті, виробники наділяють такі автомобілі диференціалом Torsen, що встановлюються між осями, в роздавальної коробці. Цей диференціал має можливість частково блокуватися, перенаправляючи до п'яти разів більший крутний момент на вісь з впевненим зчепленням з поверхнею, але лише за умови, що інша вісь початку (а не втратила) втрачати зчеплення. Існують види даного диференціала, що дозволяють розподіляти момент між осями несиметрично (60:40) при нормальному русі, але при цьому ступінь блокування трохи нижче.
Що потрібно обов'язково знати водієві автомобіля з диференціалом Torsen? Поки машина знаходиться в русі, цей механізм функціонує як звичайний відкритий диференціал. Коли починається пробуксовка, наприклад, одного колеса задньої осі, диференціал Torsen направить більшу частину моменту на передню вісь. Там про момент подбає звичайний вільний диференціал і передасть його на одне колесо, яке обертається найлегше. Ви вже розумієте, до чого може привести даний алгоритм роботи? Шанси застрягти на бездоріжжі у автомобіля з центральним диференціалом Torsen дуже великі. Якщо автомобіль буде нерухомий, Torsen не блокуватиметься і толку від нього не буде.
Взагалі диференціал Torsen призначений для руху по дорогах: в таких умовах він значно підвищує зчеплення і бореться з пробуксовками колеса. Тому часто він зустрічається в потужних спортивних автомобілях з повним приводом.
Щоб підвищити придатність диференціала Torsen для руху по бездоріжжю, виробники позашляховиків оснащують його примусовим блокуванням, а також оснащують блокуванням задній і навіть передній диференціали. Також сучасним позашляховиками і автомобілів, призначених переважно для міського проживання, допомагає система ESP, пригальмовує буксують колеса.
Унікальним володарем постійного повного приводу є Suzuki Grand Vitara останнього покоління. У цьому автомобілі три диференціала, центральний забезпечений примусовим блокуванням. Також в роздавальної коробці Grand Vitara збережена знижує передача: з таким арсеналом Suzuki привільно відчуває себе на бездоріжжі, на відміну від інших середньорозмірних кросоверів.
Постійний повний привід: три диференціала, ніяких електронних муфт.
Існує кілька різновидів диференціала Torsen, що відрізняються чутливістю до втрати зчеплення, ступенем блокування і розподілу зусилля між приводними валами
«Гібридний» повний привід
Третій різновид повного приводу називається on demand, що перекладається як «на вимогу». В даному випадку до пори до часу автомобіль більшу частину часу є моноприводним. Підключення та відключення незадіяною осі виконується автоматично за допомогою багатодискових фрикційних муфт. Управління муфти може бути електронним, електронногідравліческім (найбільш популярні і швидкодіючі на сьогоднішній день версії) або гідравлічним (поступово відживають свій вік). Часто в автомобілях з електронноуправляемий муфтами передбачена можливість їх блокування. Муфти встановлюють або на раздатке (в цьому випадку, як правило, провідною є передня вісь) або вбудовують в задній диференціал співвісно карданного валу для підключення задньої осі.
Повний привід такого типу застосовується на більшості компактних і ряді повнорозмірних кросоверів. У найбільш просунутих системах, що зустрічаються на дорогих кроссоверах зі спортивним ухилом, команда на повну або часткову блокування муфти подається від комп'ютера, який зчитує дані про швидкість обертання коліс і кут повороту керма. У такій просунутій системі повний привід підключається заздалегідь, не чекаючи пробуксовки провідної осі. В даному випадку автоматично підключається повний привід служить не для підвищення прохідності, а для поліпшення чіпкості і маневреності автомобіля. Крутний момент динамічний розподіляється між осями і в залежності від обстановки, автомобіль може бути в значній мірі заднеприводним, так і передньопривідним. Таке коливання характеру приводу відбувається непомітно і позитивно впливає на керованість автомобіля.
Справа йде трохи гірше, якщо система повного приводу підключає «запасну» вісь тільки при пробуксовці основний. Цим страждає більшість компактних міських кросоверів. На слизькій поверхні такі автомобілі постійно кидаються від монопривода до повного. До слова, при такій нерішучості, об'їхати перешкоду на шосейної швидкості буде непросто, та й в слизькому повороті при підключенні задньої осі кросовер може позначити легкий замет. Таким автомобілям система стабілізації потрібна обов'язково.
І на бездоріжжі з ними не все однозначно. Якщо в автомобілі є можливість примусового блокування муфти, краще нею скористатися, тільки почавши з'їжджати на бездоріжжі. Якщо муфта може спрацьовувати тільки за велінням електроніки або при спрацьовуванні гідроприводу, то у кросовера більше шансів стати навіть при односекундного пробуксовці провідної осі. До речі, довгострокове борсання в багнюці або снігу може викликати перегрів муфти, після чого електроніка на час забороняє її блокування.
Якщо кросовер з автоматичним повним приводом оснащений ручної КП, то їзда в грязі «внатяг» або спроба рушать з місця під позашляхової пастці стає неприємним і складним заходом. Справа в тому, що при пробуксовці провідної осі зчеплення КП не зможе пом'якшити момент миттєвого наростання навантаження на двигун при спрацьовуванні муфти. Якщо провідні колеса пробуксовав, і автомобіль не зрушив, то швидше за все сіюсекундное підключення другої осі призведе до заглушених мотора. Як хороше виключення з правил, для вирішення цієї проблеми Subaru досі оснащує свої моделі з МКП віськомуфтой, яка пом'якшує момент блокування диференціала немов гідротрансформатор «автомата». І навпаки, «автомати» Subaru працюють в парі з фрикційною муфтою.
Автоматичний тип повного приводу цілком покладається на систему ESP, яка завдяки можливості окремо пригальмовувати буксують колеса, імітує блокування міжколісних диференціалів. На практиці, ефективність даного методу досить сумнівна, особливо якщо автомобіль почав закопуватися.
Автоматичний повний привід нового Kia Sportage називається Dynamax і по завіреннях розробників може завчасно підключати задню вісь. В його основі - багатодискова муфта з електрогідравлічним керуванням, яка при нормальних умовах залишає кросовер передньопривідним
Класична схема недорого повнопривідного кросовера: постійний передній привід за допомогою багатодискової муфти перетворюється в повний і назад
Haldex - перша ластівка серед електрогідравлічних фрикційних муфт, задіяних задню вісь.
На повнопривідних BMW встановлена раздатка з пакетом фрикційних з оригінальним сервоприводом їх стиснення для передачі моменту на передні колеса. На задні колеса може передаватися до 100% моменту, на передні - не більш 50% при повному замиканні фрикционов
Як видно, автовиробники підсовують нам різні системи повного приводу. Більшу частину таких трансмісій впору називати атрофованими. Але не варто звинувачувати автовиробників в маркетинговому обмані: згадайте, як часто ви направляли свій автомобіль геть від доріг на пошуки грязьових ванн. Буває пару раз на рік? Значить, важка трансмісія з повним пакетом блокувань вам ні до чого. Тому нам пропонують повний привід для асфальту, який допомагає легко рушити і безпечно рухатися по слизькій дорозі. До того ж, полегшений повний привід негубить комфорт і зберігає прийнятною ціну автомобіля.
Це теж цікаво