Что такое full time 4wd

Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?

Чтобы передвигаться по бездорожью и уверенно чувствовать себя в поворотах, нужно «грести» всеми четырьмя колёсами – это общеизвестно. Но как передать крутящий момент на них? Стоит ли это делать постоянно или только когда нужно и где кроются подводные камни?

Главное и неизменное «действующее лицо» всех систем полного привода — это раздаточная коробка: специальный агрегат, который получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его на переднюю и заднюю оси. А вот методик распределения, равно как и схем компоновки, есть несколько.

Системы полного привода принято делить на три типа:

Постоянный полный привод (Full-time)

Плюсы:

Система постоянного полного привода 4Matic (Mercedes-Benz)

Первое, что приходит в голову, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, — это жестко подсоединить их к раздатке железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

Если жестко соединить оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие-то — пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллисы» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.

Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал — механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другого увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.

Все это здорово, пока мы едем по асфальту, а что делать, если задней осью мы застряли в луже? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подаст на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность — все равно не сдвинешься.

Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой — когда она включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.

За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а значит, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.

Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.

Источник

Постоянный (Full-time) или подключаемый (Part-time) полный привод: чем различаются и какой лучше?

Наверное все знают, что такое полный привод. Говоря простым языком, этот термин означает, что все колеса, имеющиеся на внедорожнике, квадроцикле или другом транспортном средстве являются ведущими. Казалось бы все просто, мощность от двигателя просто передается на все колеса. В целом да, но вот реализована схема передачи крутящего момента может быть по-разному. Наиболее распространены два варианта: постоянный полный привод (Full-time) и жестко подключаемый полный привод (Part-time). Существуют и другие варианты реализации: через вискомуфту на базе переднего привода, многорежимные системы, технологии отдельных производителей, например quattro от Audi, и даже варианты с использованием электродвигателя на одной из осей. Но все эти системы часто сложны и напичканы электроникой, либо не предназначены для использования в условиях бездорожья. Поэтому остановимся на наиболее простых и распространенных системах постоянного (full-time) и подключаемого (part-time) полного привода. Начнем с последнего.

Жестко подключаемый полный привод (part-time)

Эта разновидность полного привода появилась раньше остальных. Если брать отечественную технику, то подключаемый полный привод используется на УАЗе, ГАЗ-66 и других полноприводных автомобилях. Конструкция довольно проста: крутящий момент от двигателя передается в коробку передач, далее в раздаточную коробку, и от нее уже к мостам и колесам. Раздаточная коробка позволяет подключать и отключать один из мостов, обычно передний. Т.е. при движении по нормальной дороге передний мост за ненадобностью отключается и крутящий момент передается только задним колесам. А при движении по бездорожью передняя ось жестко подключается и крутящий момент равномерно распределяется между осями.

Схема жестко подключаемого полного привода на примере УАЗа

Помимо включения и отключения полного привода раздаточная коробка позволяет выбрать повышенную или пониженную передачу, что весьма удобно в тяжелых дорожных условиях.

Постоянный полный привод (full-time)

Среди отечественных автомобилей ярким представителем с данным типом полного привода является Нива. Принципиально конструкция ничем не отличается от системы жестко подключаемого полного привода: крутящий момент также передается в КПП, оттуда в раздатку, и с нее уже к мостам и колесам. Но вот конструкция и принцип работы раздаточной коробки в данном случае несколько иной. Если при подключаемом полном приводе передний мост жестко подключается и отключается с помощью рычага на раздатке, то в случая постоянного полного привода оба моста подключены постоянно. Т.е. крутящий момент от двигателя постоянно передается на все колеса автомобиля.

Схема постоянного полного привода на примере Нивы

При этом выходы раздаточной коробки на передний и задний мосты соединены не жестко, как например при включенном полном приводе на УАЗе, а с помощью межосевого дифференциала. Это дает возможность использовать полный привод на любой поверхности в отличие от автомобиля с part-time, где движение с включенным полным приводом по ровной сухой поверхности нежелательно.

При всем этом раздаточная коробка на Ниве имеет возможность блокировки межосевого дифференциала, что позволяет жестко соединить между собой выходы на переднюю и заднюю ось. В этом режиме постоянный полный привод аналогичен жестко подключенному полному приводу. Также есть возможность выбора повышенной и пониженной передачи. Еще можно добавить, что на Ниве раздаточная коробка соединена с КПП не напрямую, а с помощью промежуточного вала, но это не так важно.

Какой полный привод лучше: постоянный (full-time) или жестко подключаемый (part-time)?

Каждый из этих видов полного привода имеет свои преимущества и недостатки. Выделим очевидные плюсы подключаемого полного привода по сравнению с постоянным:

Существенный недостаток всего один — не рекомендуется ездить на полном приводе по асфальту.

Теперь выделим плюсы и минусы постоянного полного привода по сравнению с подключаемым. Итак, достоинства:

Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции и теоретически больший расход топлива при прочих равных условиях.

Вывод

Эти две системы полного привода по своей конструкции и принципу действия отличаются незначительно, а в т.н. «боевом» режиме, т.е. с включенной блокировкой и на пониженной передаче их работа в целом идентична. Поэтому говорить о том, какой вид лучше сложно: обе системы надежны и эффективны. Но если уж делать выбор, то чисто для бездорожья жестко подключаемый полный привод будет предпочтительнее, а если сложные участки часто сменяются дорогой, то тут лучше подойдет постоянный полный привод. Хотя могу ошибаться. Пишите в комментариях, какой тип полного привода считаете лучшим.

Читайте также:

Постоянный (Full-time) или подключаемый (Part-time) полный привод: чем различаются и какой лучше?: 4 комментария

«Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции…» — да ну! Чем же фулл-тайм сложнее парт-тайма? Наличием блокируемого дифференциала? А про то, что в парт-тайме есть механизм отключения переднего моста — это не сложность конструкции? А муфты отключения ступиц УАЗа? А электрические хабы отключения передних полуосей на Форчунере? В фулл-тайме всего этого огорода нет за ненадобностью.

Во-первых — я не зря сказал «ЧУТЬ бОльшую сложность», ключевое слово — «Чуть». Во-вторых — имеется в виду только конструкция раздатки, без хабов и т.д. В-третьих да, блокируемый межосевой дифференциал ЧУТЬ сложнее механизма жесткого подключения моста. Сам факт того, что парт-тайм появился раньше, уже подтверждает это

Спасибо за информацию! На мой взгляд, оба привода актуальны в разных условиях дороги! Исправьте немного текст: «а если сложные участки дороги часто сменяются…» так будет правильнее!

Источник

Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе

4WD — что такое полный привод на машине, разбираемся

Автомобили бывают разные. Одни были созданы исключительно для движения по дорогам с твердыми покрытием. Другие – для преодоления более сложных ландшафтов. Не случайно, в инструкции по эксплуатации обычных легковых автомобилей указан их класс – дорожный. С автомобилями, имеющими полный привод все гораздо сложнее.

Для обозначения привода, была принято обозначение колесной формулы следующим образом. Например, колесная формула 4Х4 обозначает количество ведущих колес к их общему количеству. Ведущими называют колеса, на которые подается крутящий момент от двигателя. Также полноприводные машины обозначают 4WD, что буквально означает привод на четыре колеса.

Разумеется, трансмиссия 4WD машины конструктивно куда более сложная, чем автомобиля, имеющего передний или задний привод. Казалось бы, сделать внедорожный автомобиль 4WD довольно просто. Но, это не так.

Чтобы распределить крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам, необходим еще один агрегат – раздаточная коробка. С ее помощью крутящий момент распределяется на все ведущие оси. Распределение крутящего момента – ключевая функция полноприводной трансмиссии. Вместе с тем, все автомобили с полным приводом 4WD, конструктивно отличаются друг от друга. наиболее часто встречаются автомобили как с постоянным полным приводом (Full time), так и с подключаемым (Part time). Поговорим о них более подробно.

Жесткий подключаемый полный привод (Part time) 4WD.

Самое простое решение для автомобиля 4WD – прямое подключение всех ведущих мостов. Такой тип трансмиссии сравнительно прост и надежен. Крутящий момент, поступает через коробку передач к раздаточной коробке, а от нее через шарнирные приводы к дифференциалам мостов. Усилие от двигателя непосредственно распределяется на передний и задний мост практически в равном количестве.

В результате, величина крутящего момента как на задних, так и на передних колесах становится практически равной. Такое распределение момента существенно повышает проходимость. Автомобиль может преодолевать существенное бездорожье.

Для увеличения крутящего момента дополнительно в трансмиссию 4WD вводится еще одна понижающая передача, называемая демультипликатором. При включении понижающей передачи, автомобиль существенно теряет в скорости, зато увеличивается тяга на колесах, что еще больше повышает проходимость. Для движения по рыхлому снегу, а также по вязким почвам рекомендуется включение понижающей передачи.

Такая конструкция лежит в основе всех классических 4WD внедорожников – тяжелых автомобилей, имеющих жесткую рамную основу и зависимую, часто, рессорную подвеску с неразрезными балками мостов. Конструкция классического 4WD внедорожника является фактически повторением конструкции автомобилей с американской маркировкой «general purpose», что в буквальном переводе означало: «автомобиль общего назначения». Позднее, это словосочетание трансформировалось в ставший нам привычным «джип» (Jeep).

Повышенной проходимости способствует не только полный 4WD привод на все колеса с дополнительной понижающей передачей. Успешному преодолению бездорожья во многом способствует удачное распределение веса автомобиля по осям, а также жесткая рама и конечно же, высокая и мощная подвеска, в которой вертикальное перемещение обоих колес жестко связано между собой.

Все это способствует хорошим внедорожным качествам. Если в автомобиле используются межколесные самоблокирующиеся дифференциалы, его проходимость повышается еще больше. Большинство «классических» внедорожников представляют собой автомобили с мощными двигателями, высокой посадкой и внушительными габаритными размерами. Такие автомобили способны преодолеть серьезное бездорожье, снежные заносы и даже переехать неглубокие водоемы без сильного течения.

Наряду с известными преимуществами, классические внедорожники 4WD имеют и ряд существенных недостатков. Главным из них является, как ни странно, жесткий полный привод. Все дело в том, что крутящий момент распределяется в равной степени между осями автомобиля. При некоторых условиях угловые скорости передних и задних колес не всегда бывают одинаковыми

. И если при движении по рыхлому грунту это компенсируется пробуксовкой колес, то при движении по твердому и ровному дорожному покрытию в трансмиссии будут возникать опасные перегрузки. Например, при прохождении поворотов, из-за разности давления в шинах или неравных угловых скоростях карданных шарниров, в трансмиссии внедорожника возникают крутильные колебания, в результате которых механизмы легко выходят из строя.

Чтобы этого не произошло, один из ведущих мостов, чаще передний, имеет возможность отключения от трансмиссии 4WD. Если вы двигались по бездорожью и решили выехать на дорогу с асфальтовым покрытием, прежде чем двигаться по дороге, вы должны отключить одну из ведущих осей. Многие отечественные и зарубежные модели 4WD внедорожников для уменьшения механических потерь оснащаются специальными муфтами, при помощи которых передние колеса подключаются к трансмиссии.

Некоторые модели имеют вакуумный или электромагнитный привод колесных муфт. Исходя из этого, такой тип автомобилей называют «part time 4WD». Повышенный расход топлива – еще один существенный недостаток внедорожников. Тяжелая рамная конструкция, чугунные балки мостов, большие механические потери обуславливают повышенный топливный аппетит таких автомобилей.

Достоинства 4WD:

Недостатки 4WD:

Постоянный полный привод (Full time) 4WD.

Со временем прогрессивная конструкция внедорожников стала уступать место более легким моделям 4WD автомобилей, которые обладали не менее выдающимися внедорожными качествами. Со временем отпала необходимость в жесткой раме. А колесная подвеска стала полностью независимой. Претерпела изменение и конструкция трансмиссии. Для того, чтобы подключить полный привод 4WD, необходимо было полностью остановить автомобиль, затем подключить колесные муфты, а уж после переводить рычаг включения моста.

Конструкция постоянного полного привода 4WD полностью исключает все эти операции, поскольку крутящий момент передается на обе оси. Это стало возможным, благодаря введению в трансмиссию еще одного элемента – межосевого дифференциала. Межосевой дифференциал напоминает конструкцию колесного дифференциала планетарного типа.

Устройство способно распределять крутящий момент между осями по принципу наименьшего сопротивления. Если передняя ось автомобиля испытывает большее сопротивление движению, крутящий момент автоматически перебрасывается к задней оси. Такая компоновка трансмиссии позволила полностью отказаться от необходимости отключения одной из ведущих осей.

Автомобиль с постоянным полным приводом стал более маневренным и устойчивым к заносу при прохождении поворотов на высокой скорости. Вместе с тем, на бездорожье привод full time 4 WD был бы полностью бесполезен, поскольку при пробуксовке колес на одной из осей, другие остаются недвижимы, поскольку весь крутящий момент переходит на буксующее колесо. Чтобы справиться с этой задачей, в трансмиссию было введено управление блокировкой межосевого дифференциала, также называемое «diff-lock».

В зависимости от марки и модели автомобиля, механизм блокировки дифференциала (diff-lock) может иметь рычажный, вакуумный или электромагнитный привод. Благодаря подобной компоновке полноприводной 4WD трансмиссии, появилась возможность ее установки на более легкие автомобили, имеющие несущий кузов и как продольное, так и поперечное расположение силового агрегата. Автомобили с продольным расположением двигателя имеют компоновку трансмиссии, во многом схожую с «классическими» внедорожниками.

Более интересна конструкция с поперечной компоновкой мотора. Обычно, коробка передач, раздаточная коробка и межколесный дифференциал передней оси собраны в один агрегат. Привод на заднюю ось выполнен в виде углового редуктора, внутри которого и расположены элементы межосевого дифференциала. Такая конструкция 4WD хотя и утяжеляет массу автомобиля, но более компактна по сравнению с аналогичными типами трансмиссии.

В результате, автомобиль 4WD способен одинаково хорошо передвигаться практически на любом покрытии. Конструкция full time 4WD легла в основу многих моделей гибридных внедорожников, называемых кроссоверами. В отличие от «классики», многие модели кроссоверов имеют несущую конструкцию кузова и полностью независимую пружинную подвеску. При этом они способны передвигаться как в плотном городском потоке, так и на легком бездорожье. Главное условие движения с заблокированным дифференциалом (diff-lock on) не рекомендуется разгоняться выше 60 км/ч и двигаться не более 2-х часов.

Вместе с тем, жесткая блокировка дифференциала сегодня стала такой же архаичной, как и зависимая подвеска. Наряду с межосевым дифференциалом или вместо него, часто применяется вязкостная муфта (вискомуфта). Принцип ее работы во многом схож с гидротрансформатором в АКПП. Между дисками, жестко соединенными с трансмиссией, находится специальная жидкость.

При незначительном различии угловой скорости передней и задней осей жидкость допускает проскальзывание дисков друг относительно друга. при пробуксовке одной из осей, жидкость разогревается, в результате чего ее плотность резко повышается. В результате, крутящий момент передается через жидкость к неподвижной оси. Вискомуфта позволяет блокировать межосевой дифференциал автоматически в нужный момент. Недостатком ее является склонность к перегреву. Поэтому, преодолевать тяжелое бездорожье в течение длительного времени на 4WD автомобилях с вязкостной муфтой не рекомендуется.

Современные 4WD автомобили оснащаются более совершенными устройствами блокировки. В них вязкостная муфта заменена многодисковой фрикционной муфтой, работающей по принципу сцепления. Управляется муфта электроникой. Электронное устройство отслеживает угловые скорости колес и распределяет крутящий момент на неподвижные. В отличие от жесткой блокировки, такой механизм позволяет распределить крутящий момент более дозировано. Благодаря электронному управлению, 4WD автомобили стали еще более проходимыми и устойчивыми даже на скользком дорожном покрытии.

Источник

4WD и AWD — чем отличаются эти системы?

Сравнение 4WD и AWD невозможно без четкого понимания их схожести и различия. Главной характеристикой, роднящей их и позволяющей сохранить корректность сравнения, является то, что это – автомобильные автоматические системы с полным приводом. И на этом сходство заканчивается.

Разница между awd и 4wd обусловлена применением на современных машинах нескольких типов полного привода, чье конструктивное исполнение существенно отличается.

Классы полного привода

Прежде чем предметно говорить об автоматических системах, устанавливаемых на полноприводную машину, рассмотрим принятую автопроизводителями классификацию. Существует четыре типа полного привода, обеспечивающих различные режимы работы системы:

Последней схемой привода, стоимость которой существенно выше остальных, комплектуются внедорожники, такие как Nissan Pathfinder или Mitsubishi Pajero.

AWD системы

Суть работы автоматического привода (All-Wheel Drive) заключается в контроле дорожной обстановки при помощи системы контроллеров, информация с которых обрабатывается бортовым компьютером. В условиях автострады (города) полный привод не используется и полноприводная машина эксплуатируется как моноприводный автомобиль.

При этом нагрузка на одну из ведущих осей и количество крутящего момента определяется системой в зависимости от характеристик дорожного полотна. В момент начала пробуксовки колес автомобиля с awd включается привод на обе оси, что позволяет избежать «закапывания» в снег, песок и т.д.

Главной «целевой аудиторией» такого привода являются среднеразмерные городские кроссоверы и автомобили, в эксплуатационные задачи которых не входит езда по тяжелому бездорожью. Отсутствие в системе полного привода AWD понижающего трансмиссионного ряда наложило «вето» на ее использование в конструкции классических внедорожников.

4WD системы

Преимущества данного конструкторского решения — его надежность и простота. При прямом подключении всех ведущих осей крутящий момент, преобразованный коробкой передач, а затем раздаточной коробкой, передается к дифференциалам. Система 4wd привода обеспечивает практически равное по величине усилие на обоих мостах. Это уравнивает величину крутящего момента на передних и задних колесах. Такое распределение обеспечивает транспортному средству наличие высокой проходимости.

Главными преимуществами автомобилей с 4WD специалисты считают:

Но есть и определенные недостатки, характерные для такого типа полного привода:

Главные объекты оснащения такой системой — классические внедорожники. Мощные силовые агрегаты, внушительные габаритные размеры и высокая посадка этих машин в сочетании с системой полного привода позволяет им успешно преодолевать серьезные снежные заносы, глухое бездорожье и даже форсировать небольшие водоемы.

Part time 4WD

Использование данного типа привода позволяет эксплуатировать автомобиль в качестве моноприводного, а при смене дорожных условий гарантировать уравнивание крутящего момента на обеих осях при помощи раздаточной коробки. Отключение полного привода на хорошем покрытии даёт водителю «жалеть» резину и эффективно экономить топливо.

Еще одним преимуществом системы 4WD типа «неполный цикл» (так переводится ее название) является ее технологическая и конструктивная простота, высокая надежность и приемлемая цена. Раздаточная коробка имеет три режима, подключение которых производится рычагом или кнопкой:

Водитель сам определяет степень необходимости подачи крутящего момента на все четыре колеса, руководствуясь своим видением дорожной обстановки.

Full time 4WD

В последнее время приобретает популярность система, предлагающая постоянный режим полного привода, или по аналогии с описанным выше – «полный цикл». Все четыре колеса автомобиля обеспечены стабильной связью с двигателем, межосевой дифференциал не имеет блокировки и наличием (не на всех моделях) межколесного дифференциала.

Благодаря такому конструктивному решению системой успешно комплектуются безрамные классические внедорожники, это позволяет им совмещать езду в условиях глухого бездорожья с прекрасной управляемостью в условиях автострады.

Видео: Постоянный (Full-time) или подключаемый (Part-time) полный привод: чем различаются и какой лучше?

4WD – Selectable

Главное достоинство многорежимного типа полного привода — большое количество вариантов работы трансмиссии. Его кардинальное отличие от AWD, имеющего схожий функционал – ручной или автоматический выбор комбинации режимов. Одновременная работа двух мостов, отключение любой из осей, любые вариации блокировок межосевых, и даже межколесных дифференциалов – все это 4WD-Selectable.

Безграничные возможности с доступными способами их реализации позволяют позиционировать это техническое решение в качестве успешной комбинации лучших конструктивных и эксплуатационных характеристик других систем.

SH-AWD

Говоря об автоматической системе полного привод, нельзя не сказать о высокотехнологичном решении, разработанном конструкторами «Honda». Это гибридная система, получившая маркировку «SH-AWD».

Ее уникальность в распределении крутящего момента и между ведущими осями, и между колесами заднего моста. В зависимости от дорожных условий величина нагрузки на одно из колес достигает абсолютной величины – 100%.

Нагрузка передается при помощи высокопрочного карданного вала, выполненного из легкосплавных материалов, на ускорительное устройство дифференциала задней оси. Затем при помощи планетарных и гипоидной передач крутящий момент достигает полуосей. Электромагнитные муфты, размещенные на полуосях, сообщают нагрузку колесу, в зависимости от состояния дорожного полотна.

Что лучше – AWD или 4WD?

Отвечая на главный вопрос, руководствуйтесь информацией, изложенной выше. Главное отличие awd от 4wd в способе управления и продолжительности использования полного привода. Каждая из этих систем функциональна в своем «эксплуатационном поле». Приобретая автомобиль с полным приводом, важно определить, какие задачи и в каких дорожных условиях он будет выполнять. Существует несколько стандартных критериев такого определения:

Среди поклонников системы полного привода типа 4WD существует еще один, субъективный, но достаточно веский аргумент – хорошая управляемость и устойчивость на дороге. Поэтому, только приняв во внимание все факторы, можно принять грамотное и аргументированное решение. От этого зависит, какую аббревиатуру awd или 4wd на машине вы предпочтете увидеть.

Источник