Что такое 4×4 в машине

​Полный, или не очень. Разбираемся в типах привода 4х4

Словосочетание «полный привод» давно и прочно вошло в обиход. И дело даже не в том, сколько процентов автовладельцев этим самым полным приводом владеют, хотя статистика последних лет действительно впечатляющая. А в том, что эти магические слова как бы априори ставят обладателя на ступеньку выше своих более приземлённых коллег. И неважно, что какой-нибудь зализанно-холёный Infiniti FX не проедет и десяти метров по раскисшему полю – важен сам факт! Статус, знаете ли, дело такое… А у нас в стране – особенно. Но в сторону лирику. В сегодняшней статье я предлагаю вам разобраться в сути вопроса немного глубже просто понимания, что оно «гребёт всеми четырьмя».

У истоков

Но перейдём к дню сегодняшнему. Для некого логического разделения, предлагаю разбить описания типов полного привода (ПП) на несколько абзацев, по ключевым особенностям.

Подключить нельзя оставить постоянно

Именно так: запятую поставить по требованию. Сейчас объясню. Полагаю, даже у не очень хорошо разбирающегося в машинах человека есть определённые подозрения – что полный привод на тракторе «Беларусь» и на лимузине Мерседес несколько отличается. Поэтому, пойдём от простого к сложному.

Трансмиссия УАЗов принципиально не меняется практически 70 лет. (фото: versiya.info)

1. Подключаемый полный привод.

Сразу вспоминаем наш родной УАЗик (причём, любой модели и года). Эта машина может быть как заднеприводной, так и ехать на полном. Одно движение рычага в салоне, и подключается передний мост. И всё, казалось бы, хорошо – по нормальным дорогам можно и на заднем кататься, экономя бензин, а на бездорожье и в гололёд врубать 4х4. Идеально! Но увы, всё не так радужно. Передний мост подключается жёстко. То есть, межосевого дифференциала нет. А значит, скорости вращения карданов, идущих на переднюю и на заднюю ось, всегда будут одинаковы. Чем это грозит? Во-первых, это сильно нагружает трансмиссию при любом движении, отличающемся от прямолинейного. Малейший поворот дороги – и раздаточная коробка уже испытывает нагрузки. И чем твёрже под колёсами покрытие (т.е., чем лучше сцепление с дорогой), тем пагубнее эти нагрузки для деталей раздатки.

Дело здесь в том, что при поворотах скорости вращения колёс машины отличаются друг от друга. Для компенсации этой разницы в трансмиссию ставят дифференциал (как межколёсный, так и межосевой). Об этом мы подробнее поговорим в другой раз.

Кстати, в том же УАЗе с завода висит предупреждение любителям погонять «на полном» по асфальту:

Как говорится, прямым текстом. (фото автора)

Ну а вторая причина неидеальности такой схемы – машина с жёстко подключенным ПП на скорости становится плохо управляема. И вот здесь витает огромное количество заблуждений. К сожалению, многие уверены, что если есть полный привод, пусть и жёстко-подключаемый – он по-умолчанию стабильнее и предсказуемее обычного «недопривода». Это не так. И если «свободная» схема (о ней далее) с межосевым дифференциалом действительно помогает на трассе в гололёд или дождь, то жёстко-подключаемый, напротив, способен спровоцировать потерю управляемости в критических ситуациях.

Кстати, тип ПП, о котором шла речь выше, называется ещё «парт-тайм». Part-time – буквально «частичная занятость». Что ещё раз намекает на то, что сконструирована такая схема была в незапамятные времена для грузовиков и военной техники, но уж никак не для рекордов управляемости на дорогах с ровным покрытием. Очевидные плюсы конструктива – простота и надёжность. Никаких хитрых муфт и электроники: только водитель, грязь и рычаг подключения в салоне. Однако, такая романтика устраивала далеко не всех. Отсюда пошло дальнейшее развитие.

2. Постоянный полный привод.

В отличие от своего архаичного собрата, имеет межосевой дифференциал. Как я сказал выше, эта такая штука, которая позволяет двум выходящим из неё валам вращаться с различной скоростью. И вот как раз этот тип полного привода реально повышает устойчивость автомобиля на покрытиях с недостаточным сцеплением. Подвидов этой схемы на сегодняшний день развелось превеликое множество – список аббревиатур от автопроизводителей легко перевалит за пару десятков. Но, положа руку на сердце, признаем: всё это красивая рекламная игра слов, скрывающая примерно одинаковый принцип работы. На принципах и остановимся чуть подробнее. По сути, основных типов постоянного ПП всего три.

а) Со свободным дифференциалом. Здесь снова обратимся к классике – наша ВАЗовская «Нива». Никакой электроники там и в помине нет, но есть свободный межосевой дифференциал, который позволяет ездить на всех ведущих круглый год и по любому типу покрытия. При этом, на бездорожье он по желанию водителя блокируется, превращая схему в тот же «парт-тайм» и повышая проходимость. Таким образом, ПП со свободным дифференциалом ловит сразу двух зайцев: его можно не отключать на асфальте, и при этом он ещё умеет ездить по бездорожью.

б) С самоблокирующимся дифференциалом. В данной схеме между осями стоит не просто «железный» дифференциал, а ещё и специальная муфта. Её задача – частично или почти полностью (до 95%) блокироваться при пробуксовке одной из осей, направляя при этом мощность на вторую. Пример. Вы едете по снегу, и вдруг переднее-правое колесо проваливается и начинает буксовать. Т.к. между колёсами одной оси тоже есть дифференциал (положим, он самый обычный), то переднее-левое при этом будет стоять и не пытаться сдвинуть машину с места. Уверен, ситуация до боли знакомая всем водителям легковушек.

самоблокирующийся дисковый межосевой дифференциал (фото: BMW)

Более продвинутый тип – самоблокирующиеся дифференциалы типа Torsen. Те вовсе умеют реагировать не на разность вращения валов, а на фактический недостаток крутящего момента на одном из них, что более эффективно. Изначально муфты Torsen были чисто механическими, но сегодня большинство из них электронно-управляемые, и совместно с ESP способны непрерывно перекидывать момент между осями в зависимости от множества факторов: скорость, тип покрытия, едет ли сейчас машина в повороте, и так далее.

Самоблокирующаяся муфта Haldex у дифференциала задней оси – задействует привод задних колёс по необходимости (фото: Haldex)

Так что круче?

Да в общем-то, ничего. Каждая схема имеет свои плюсы и минусы. Просто затевая спор о том, какой привод правильнее, нужно понимать, что для передвижения по полям и болотам изначально создавался подключаемый ПП. А когда машины 95% своей жизни стали проводить на городском асфальте (максимум – укатанной грунтовке), то системы логично приспособились под изменившиеся условия. Ведь согласитесь, никому не придёт в голову спорить о том, что же лучше: армейские ботинки или лакированные туфли.

Источник

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

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

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:

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.

Источник

Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD

Чем отличаются, сколько стоит их обслуживать

На рынке полно автомобилей с разными типами приводов. Самый распространенный — передний.

Передний привод — Front wheel drive (FWD)

Если просто, то у машины с передним приводом за счет двигателя крутятся именно передние колеса, а задние просто свободно вращаются.

Если посложнее, то все всегда начинается с крутящего момента. В автомобилях с передним приводом крутящий момент от двигателя передается на переднюю ось. Все детали трансмиссии у автомобилей с передним приводом располагают в передней части.

Крутящий момент от двигателя попадает на первичный вал и шестерни коробки передач и передается в дифференциал. И то и другое на переднеприводном автомобиле собирают в одном корпусе вне зависимости от типа коробки передач.

Дифференциал передает крутящий момент двигателя к колесам через приводные валы. На каждом по два шарнира равных угловых скоростей — ШРУСа: один со стороны коробки, другой со стороны колеса. ШРУСы помогают системе быть гибкой: без них колеса не смогли бы поворачивать и перемещаться во время работы подвески. Приводные валы переходят в ступицы, к которым прикручивают колесные диски.

Как влияет на стоимость авто. Передний привод распространился быстро и широко за счет своей экономичности в производстве. А также надежности, простоты и понятности управления. Но в основном из-за экономичности. Любое авто с передним приводом всегда более бюджетное, чем авто такого же класса и комплектации, но с задним или полным.

На какие авто ставят. Несмотря на то что передняя пара колес стала ведущей позже задней, подавляющее большинство современных автомобилей переднеприводные. Вот автомобили, на которых можно встретить передний привод:

Как управлять автомобилем с передним приводом. Такие авто считают более простыми в управлении, поэтому это отличный вариант для новичков. Вот что стоит помнить:

В 2022 с новыми знаниями

Что насчет обслуживания и ремонта. Передний привод — сравнительно простая конструкция с небольшим количеством узлов, поэтому обслуживание и ремонт не должны стать проблемой.

Тем не менее здесь тоже есть детали, которые требуют особого отношения. У приводных валов (полуосей) и ШРУСов большой ресурс, это не расходник. Но они не рассчитаны на весь период жизни автомобиля. ШРУСы требуют как минимум регулярных проверок: все дело в месте, в котором они стоят и работают. Из-за изношенных пыльников в шарнир попадает грязь и песок. Не исключено, что такой ШРУС придется поменять.

Приводной вал может проржаветь. Если это случится, его сможет сломать даже достаточно слабый двигатель, так что за коррозией на приводном валу тоже стоит присматривать.

Стоимость запчастей, необходимых для ремонта и обслуживания

Стоимость работ по ремонту и обслуживанию

Задний привод — Rear Wheel Drive (RWD)

Задний привод с переднемоторной компоновкой. В заднем приводе все наоборот: ведущие колеса, которые вращаются за счет двигателя — задние. Двигатель и коробка передач в заднеприводном автомобиле — по-прежнему в передней части.

Крутящий момент передается на карданный вал, который связывает коробку передач и задний редуктор, в котором установлен дифференциал. Для карданного вала и части КПП в салоне автомобиля отведено специальное пространство — центральный туннель. Он гораздо больше, чем у автомобилей с передним приводом, у которых он либо только под выхлопную трубу, либо его вообще нет.

Для чего нужен карданный вал. Карданный вал — это часть трансмиссии заднеприводных и полноприводных автомобилей. Он передает крутящий момент от КПП или раздаточной коробки к ведущей — задней — оси.

Кардан может состоять из одной, двух и более секций — в зависимости от габаритов автомобиля. Между собой секции соединены подвижными шарнирами. Карданы из одной секции ставят, например, на спортивные машины.

Как влияет на стоимость авто. Сложно с уверенностью сказать, что именно задний привод увеличивает стоимость авто. Просто его ставят на принципиально другие модели: в основном автомобили премиальных марок. Поэтому да, получается, что авто с задним приводом дороже.

На какие авто ставят. Исторически сложилось, что именно задний привод толкал вперед первые Мерседесы, Форды, Пежо и Ситроены. Фиат, благодаря которому появились Жигули, тоже был заднеприводным. Потом пришел передний привод, и многие автопроизводители перешли на него, но далеко не все. Итак, задний привод можно встретить:

Как управлять автомобилем с задним приводом. Один из аргументов в пользу выбора автомобиля с задним приводом — или, наоборот, в пользу отказа от него — довольно своеобразная управляемость:

Что насчет обслуживания и ремонта. Несмотря на то что задний привод появился первым, его конструкцию нельзя назвать простой. Дополнительные части трансмиссии увеличивают расходы на плановое обслуживание и на ремонт.

Карданный вал сам по себе не требует какого-либо регулярного вмешательства, но расходники придется проверять и менять в любом случае. Чаще всего из строя выходят крестовины с подшипниками — они находятся с обеих сторон вала и отвечают за определенный угол его движения.

Кроме крестовин стоит следить за шлицевым соединением: оно обеспечивает компенсацию длины кардана, например, при преодолении препятствий, и находится между валами.

Если при движении чувствуется вибрация, а переключение передач сопровождается скрежетом, карданный вал придется балансировать.

Стоимость запчастей, необходимых для ремонта и обслуживания

Стоимость работ по ремонту и обслуживанию

Задний привод с заднемоторной или среднемоторной компоновкой. Не у всех заднеприводных автомобилей есть карданный вал. У машин с заднемоторной компоновкой двигатель, коробка передач с главной передачей и дифференциалом в таком случае — за задней осью. Среднемоторная компоновка похожа, но двигатель находится между осями, а коробка передач ближе к задней оси и приводы колес вставлены в нее с двух сторон.

У автомобилей с заднемоторной компоновкой больше места в салоне, потому что нет туннеля под кардан, но фактически нет и багажника. Главные технические проблемы: неудобство сервисного обслуживания и проблемы с охлаждением двигателя. Среднемоторные машины оставляют минимум места в салоне, но у такой компоновки почти идеальное распределение веса.

Классический заднемоторный спорткар с задней ведущей осью — Porsche 911. Среднемоторная компоновка и задний привод встречается у очень быстрых премиальных автомобилей: например, у Макларен P1 и Ауди R8 в комплектациях с задним приводом.

Полный привод — Four wheel drive (4WD)

Если крутящий момент постоянно передается на все четыре колеса, мы имеем дело с постоянным полным приводом — Full Time 4WD. В машинах с таким приводом обе оси ведущие, а для распределения мощности между колесами и осями установлены межколесные и межосевой дифференциалы.

Межосевой дифференциал — часть трансмиссии машин с двумя и более ведущими осями. За счет него происходит распределение крутящего момента между ними. Причем распределять мощность дифференциал может в сильно неравных долях, в зависимости от нагрузки на колеса. Устанавливают межосевой дифференциал в раздаточной коробке.

Не обошлось без особенностей: через межосевой дифференциал тяга передается по пути наименьшего сопротивления, то есть туда, где наихудшее сцепление с покрытием. Поэтому внедорожник 4WD может вполне может оказаться беспомощным, если у него увязнет всего одно колесо.

Чтобы таких неловкостей не возникало, на автомобилях с постоянным полным приводом существует принудительная блокировка межосевого дифференциала. Один из вариантов этой конструкции — самоблокирующиеся дифференциалы типа Torsen.

Дифференциал Torsen — это один из видов самоблокирующегося дифференциала повышенного трения.

Например, дифференциал, который применен в фирменной системе Audi quattro II и IV поколений, при движении автомобиля по ровной поверхности распределяет мощность от раздаточной коробки равномерно по осям. Но когда при пробуксовке падает крутящий момент на одном из колес, Torsen самостоятельно блокируется и начинает передавать тягу на ось с лучшим сцеплением. При этом застрявшее колесо он блокирует частично. Фактически Torsen в случае с системой quattro II и IV поколений может сам перераспределить крутящий момент по осям до соотношения 75% на 25%.

Пониженная передача — исключительно внедорожный бонус. Ее установка возможна только в автомобилях с раздаточной коробкой.

Понижайка позволяет снизить частоту вращения колес при стандартных оборотах двигателя. Так машина сможет двигаться с равномерной невысокой скоростью на самой высокой мощности двигателя. Это здорово увеличивает проходимость препятствий и преодоление подъемов и спусков.

Главное — помнить, что включать понижайку можно только после полной остановки и в случае, если подключен полный привод.

Вторая разновидность привода 4WD — part time, подключаемый полный привод. Она появилась раньше постоянного полного и отличается от него отсутствием межосевого дифференциала. По умолчанию ведет задняя ось, а передняя жестко подключается при необходимости: водитель выбирает, когда это сделать. Крутящий момент всегда распределяется по осям 50/50, поэтому автомобили с таким типом полного привода плохо подходят для движения по ровным дорогам, когда подключена передняя ось.

Большая ошибка считать, что part time 4WD — это как 4WD, но дело только в том, что его подключает водитель. С точки зрения конструкции это разные системы и главное отличие в распределении мощности по осям. У многих автомобилей есть ограничение: активировать полный привод можно, только если машина стоит. Бывает и ограничение по максимальной скорости с включенным полным приводом: например, не более 50 км/ч. У постоянного полного привода 4WD таких ограничений нет.

Как влияет на стоимость авто. Новый автомобиль с 4WD — это всегда внедорожник, который за редким исключением не может стоить дешево. Среди редких исключений ВАЗ Нива (4WD) и УАЗ Патриот (part time 4WD). А Лэнд Крузеры, Лэнд Роверы и даже Сузуки Джимни — уже в совсем другой ценовой категории.

Легковушки с 4WD еще можно встретить на вторичке, в частности среди Ауди и Субару. Но они в любом случае обойдутся дороже аналогичных авто с одной ведущей осью. Например, Ауди А6 с честным полным приводом на торсенах 2013—2014 года будет дороже моноприводного варианта минимум на 200—300 тысяч.

На какие авто ставится. Автомобили с полным приводом стали появляться еще в самом начале 20 века, но современный полный привод начал свое развитие со времен Второй мировой — тогда им оснащали военные внедорожники Виллис. Затем этот тип трансмиссии начали ставить на серийные внедорожники, например на Jeep. Со второй половины 20 века производители запустили в производство легковые полноприводные авто.

Здесь нельзя не упомянуть полный привод Audi quattro, который с 1981 года появился в серийных седанах Ауди, а ко второму поколению — в 1988 году — обзавелся дифференциалом Torsen. В VI поколении quattro — с 2016 года — его больше нет.

С Субару все очень сложно: вариантов полного привода много, но постоянным можно считать только тот, который реализован через межосевой дифференциал. Самый эффективный полный привод Субару — на комплектациях с трансмиссией VTD.

Вот примеры машин с постоянным полным приводом:

Part-Time 4WD на новых авто попадается все реже, но некоторые производители все-таки не спешат от него отказываться:

Отдельно можно обозначить модели Мицубиси Паджеро (трансмиссия Super Select 4WD), Джип Гранд Чероки (SelecTrac), Ниссан Патфайндер ( All-mode 4WD), Лэнд Ровер (Terrain Response) — их селективные трансмиссии объединяют в себе особенности постоянного и подключаемого приводов.

Даже при отключенном полном приводе кардан и полуоси продолжают вращаться. Колесный хаб или колесная муфта отключают передние колеса от трансмиссии и этим исключают вращение частей переднего привода. Автоматические хабы устанавливают сразу на заводе, и, чтобы их отключить, водителю достаточно выключить полный привод и немного сдать назад.

Для включения наоборот: нужно включить полный привод и тронуться с места. Звучит удобно, но когда машина завязла в грязи, возможности кататься вперед-назад может не оказаться.

Для включения и отключения ручных хабов придется каждый раз выходить из машины. Зато сделать это можно в любой момент. Такой вариант хаба больше подходит для любителей настоящего бездорожья, потому что у ручного хаба такой же ресурс, как у трансмиссии в целом. К тому же его можно установить на любой автомобиль с part-time 4WD.

Что насчет обслуживания и ремонта. Так как система полного привода технически сложнее моноприводных трансмиссий, то увеличивается число деталей, которые требуют внимания и могут сломаться. В связи с этим возникают дополнительные расходы как при плановом обслуживании, так и при ремонте.

Источник