Как работает передний привод на 4 вд марк 2
Как работает передний привод на 4 вд марк 2
В продолжении темы полного привода - об основных концепциях его реализации на исходно-заднеприводных машинах, с продольным расположением двигателя и автоматической коробкой передач.
| 2.1. Постоянный полный привод |
| 2.1.1. Схема Multi-Mode |
В данной схеме тоже присутствует подключаемый (точнее - "отключаемый") передний привод с системой ADD, но в раздаточной коробке появился несимметричный межосевой цилиндрический дифференциал (соотношение момента на передних и задних колесах - 40:60). Благодаря этому использовать полный привод можно постоянно в любых условиях, и отключать передок только при необходимости максимальной экономии.
На современных моделях система дополняется функциями "AUTO LSD" (в режиме 2WD подтормаживает при пробуксовке одно из задних колес, эмулируя частичную блокировку заднего дифференциала) и "A-TRAC" (противобуксовочная система, ограничивающая отдачу двигателя при старте или ускорении на скользком покрытии).
| 2.1.2. Схема Full-Time V |
Основная для вэнов Toyota схема постоянного полного привода - с межосевым дифференциалом, блокирующимся при помощи вискомуфты закрытого типа.
"+" Постоянное использование полного привода, нет необходимости в управлении.
"-" Вискомуфта не обеспечивает полной блокировки, нет понижающей передачи.
| 2.1.3. Схема Full-Time H (i-Four) |
На легковых топ-моделях Toyota используется продвинутая схема 4WD, аналогичная по принципу работы STD I исходно-переднеприводных машин. Постоянный полный привод с межосевым дифференциалом (распределение момента между передней и задней осями - 30:70), блокировка - гидромеханической муфтой с электронным управлением (коэффициент блокировки переменный).
"+" Постоянный полный привод, не требует вмешательства водителя.
"-" Не обеспечивается полная блокировка, переусложненная конструкция (кроме гидро/электронной части, система тесно связана с ABS/VSC)
| 2.1.4. Схема Torsen |
Развитие классической схемы i-Four остановилось на этапе 6-ступенчатых автоматов, а на более дорогих и более поздних моделях (включая гибриды) используется уже несколько упрощенная схема 4WD - с механическим самоблокирующимся дифференциалом типа Torsen (распределение момента между передней и задней осями - 40:60) и шестеренной передачей в секции переднего привода раздатки.
| 2.1.5. Схема Full-Time TL (Dual Range Diff Lock) |
Современные средне- и полноразмерные джипы/внедорожники получили постоянный полный привод с несимметричным механическим дифференциалом типа Torsen, жесткой блокировкой дифференциала, цепной передачей к валу привода передних колес, понижающей передачей. Распределение момента между передними и задними колесами - 40:60 (исходное), динамическое распределение в разных условиях движения - от 28:72 до 58:42.
| 2.2. Подключаемый полный привод |
| 2.2.1. Схема Part-Time - Hub |
Один из самых простых видов полного привода - с жестко подключаемым передним мостом. Для тяжелых условий в раздаточной коробке имеется понижающая передача (планетарного типа), работающая в режиме полного привода.
Во втором варианте этой схемы используются электроприводы хабов и подключения 4WD в раздаточной коробке.
"+" Относительная простота конструкции, понижающая передача.
"-" Использовать режим "4WD" можно только на скользком покрытии (в дождь, на льду, на снегу). В противном случае растет шум, расход топлива, ухудшается управляемость, а главное - сильно изнашивается резина и собственно элементы трансмиссии. Механические хабы достаточно надежны, но не слишком удобны, электрические - далеки от идеала по надежности и живучести.
| 2.2.2. Схема Part-Time - ADD |
Чтобы максимально облегчить подключение переднего привода и при этом уйти от электрических хабов, тойотовцы внедрили систему ADD (Automatic Disconnecting Differential), которая с помощью пневмопривода разъединяет одну из передних полуосей. В результате вращение от колес уже не передается на передний кардан, однако механизм редуктора постоянно смазывается.
Условные обозначения: TM - трансмиссия (коробка передач, вариатор), TR - раздаточная коробка, FD - передний дифференциал, RD - задний дифференциал, CD - межосевой дифференциал, CDC - гидромеханическая муфта, VC - вязкостная муфта, EC - электромеханическая муфта, DR - понижающая передача.
Как работает передний привод на 4 вд марк 2
А что? Обычный марк, только передок гребет.
Жрать будет больше обычного, но в случае чего - гребет по легкой грязюке и гололеду лучше. Внедорожные качества нулевые, только трогаться на скользяке удобно. Я считаю, что в якуцке на недоприводе перемещаться если и можно, но лично мне попросту не удобно, уже привык к 4везде. Если готов лить больше бензу за неотключаемый передок и комфорт при трогании на голом льду, то бери. Если нет, то лучше классика.
спасибо за ответ!
А как с запчастями,шаровые вылетают нет?Там же вроде привод стоит.
Врать не буду, не знаю.
С запчастями иной раз траблы возникнут. Главное: у машины аппетит хороший!
Так что насчёт шаровых?привод помогает нет?
у них ходова усиленная идёт в стоке
стойки и шаровые больше и мощнее чем на простых марках
привод конечно помогает, я нигде не застревал на нём, всю зиму как по сухому асфальту гоняешь
у меня был 2.5 летом хавает литров 16 с кондеем, зимой все 30. т.к. передок сразу начинает тормозить как только уберешь ногу с газа.
про расход топлива я бы не сказал что жрет шибко много. расход нормальный для такого класса машины. в добавок в основном задний привод а передок включается тогда когда одно из задних колес пробуксовывает, на зря его называют Four а не 4WD как обычно пишут на полно приводных автомобилях.
Из удобств зимой , трогается с места легко и непринужденно в то время когда остальные заднепреводные буксуют а переднепреводные всякие короны и карибы смотрят в след и кричят "непонятно" :).
Летом в грязи не увязнет , на скольской дороге держится , по трассе на больщих скоростях входит в повороты на 5+ даже скорость снижать ненужно скорее наоборот.
Про расход топлива, я избежал этой проблемы так. На сайте Экзист заказал себе топливный насос и фильтра тонкой и грубой чистки, ещё заменил сетку Inlet, auxiliary air, Клапан холостого хода, поставил масло уловитель (собственно последнее было лишним, мыслом не плюёт но поставил так на всякий случай) всё это за исключением последнего встало мне в 3т.р. мотор 2л Beams летний расход 13 литров до этого жрал по более в городе но всего на пару тройку литров , по трассе же есть стабильно 9л при скорости 120-140км\ч.
Машиной доволен , всем рекомендую , зимой и летом на дороге держится уверенно.
П.С. если хочешь дрифтовать и жеть резину как все недоросли на комсомольской площади то это те твой выбор , Марк2 Four для уравновешенных людей , без комплексов , для тех кому важен комфорт а не мега скорость. Машина не из гоночных , скорее хороший семейный автомобиль.
Полный привод для "бюджетника"? Изучаем опыт Японии, где на заднюю ось ставят небольшой электромотор
Полный привод в наших краях в заснеженную пору - весьма полезная опция. Но стоимость полноприводного автомобиля изначально высока, он дороже в обслуживании, к тому же не забываем про увеличенный расход топлива. Не все машины имеет смысл оборудовать приводом на все колеса, особенно "бюджетники". Хотя… А если в "бюджетник" поставить бюджетный полный привод?
Очень многие автомобили B-класса российского происхождения изначально имеют неплохие внедорожные способности: небольшой вес, "бронебойные" подвески и высокий клиренс. А если сюда еще добавить полный привод? Хотя бы номинальный! Попробуем пофантазировать на эту тему.
Как-то на презентации Datsun on-Do инженер компании в частной беседе сказал: "В Японии на задние колеса малолитражек ставят небольшой электромоторчик. Это самый дешевый и простой вариант установки полного привода. Мы думаем над этим вопросом, поскольку изначально наши машины имеют неплохую проходимость. Заставить задние колеса помогать передним - и бездорожье Datsun будет преодолевать еще лучше. Решение в виде небольшого электромоторчика сзади имеет перспективу".
Разговор произошел пару лет назад, но на машинах компании Datsun полный привод пока не появился. Представители АвтоВАЗа в прессе тоже периодически анонсируют появление полного привода на базе разработок Renault-Nissan. Какой он будет ,механический или электрический, пока не ясно. Поговорим об электрическом.
Система электрического полного привода называется AWD-e или e-4WD, она хорошо известна в Японии. На задней оси стоит сравнительно небольшой вспомогательный электромотор, который вращает в случае необходимости задние колеса. В основном система предназначена для того, чтобы помочь тронуться с 0 до 10 км/ч на скользкой поверхности. При этом в некоторых случаях AWD-e может работать и до 70 км/ч. Большую часть пути машина остается переднеприводной.
История системы полного привода с электромоторчиком сзади началась в 2000-х годах. В Японии в заснеженных горных регионах дороги не посыпают тоннами соли, поэтому хотя бы номинальный полный привод был бы весьма кстати. Компании Nissan и Mazda искали простое и недорогое решение для реализации полного привода в своих компактных моделях. Упор делался не на возможность езды с помощью электромотора или увеличение мощности автомобиля, а на компактность системы и сам факт - задние колеса могут вращаться и двигать автомобиль вперед. Порой даже малейшая помощь задних колес может оказаться кстати на зимних обледенелых и заснеженных дорогах - вот для чего была сделана эта система.
Решение нашлось в виде привода задних колес с помощью маломощного электромотора от 7 до 12 л.с. Система получила применение в компактных автомобилях Mazda Demio и Mazda2, Nissan Micra, Cube, Tiida и Note.
В данной схеме отсутствует аккумулятор, питание электромотора осуществляется напрямую от генератора ДВС - отсюда малая мощность и невозможность езды только на электротяге. С другой стороны, электромотор настолько мал, что помещается в нише около задней подвески: система не уменьшает багажник и не требует глобальных переделок днища и элементов ходовой части. В системе предусмотрено сцепление, которое размыкает привод от электромотора к колесам. При обычной езде это переднеприводный автомобиль, но как только передние колеса начинают проскальзывать, подключается задняя ось. Подключить привод можно и отдельной кнопкой. То есть в основном задний электромотор отключен и не требует энергии на вращение и дополнительного расхода топлива на питание. Вес автомобиля увеличивается максимум на 80 кг.
Привод задних колес реализован в едином корпусе. Электрический кабель от генератора к приводу проходит через салон автомобиля с целью снижения риска нарушения изоляции. Кнопка включения полного привода расположена на приборной панели. Для питания электропривода используется отдельный генератор увеличенной мощности, то есть у "полноприводных" версий два генератора.
На форумах по e-4WD мнения владельцев машин разнятся. Кто-то из считает, что привод работает посредственно, кто-то, наоборот, полностью доволен системой. Единого мнения нет. Зато есть очень много постов с обсуждением того, как отремонтировать сломавшийся e-4WD. Судя по всему, в российских условиях электрика нередко дает сбой.
И сегодня эта система используется на ряде моделей. Например, Toyota недавно анонсировала старт продаж в США Prius с системой AWD-e. Компания называет его одним из самых экономичных полноприводных автомобилей на рынке. Предварительные данные по расходу в комбинированном американском цикле EPA - 4,7 л/100 км. Спереди тут все как у обычного Prius: мотор 1.8, два электродвигателя и соединяющая их между собой бесступенчатая трансмиссия. Задний электродвигатель развивает всего семь с небольшим "лошадок". Компания уточняет, что он активируется с нуля до 10 км/ч, чтобы помочь автомобилю стартовать на скользкой или заснеженной поверхности. Помимо того, бортовая электроника может подключать его на скоростях до 70 км/ч, если в том возникает необходимость.
Интересный факт: если Prius с передним приводом в США используют литиево-ионную тяговую батарею, то модификации с полным приводом AWD-e — никель-металлогидридную. Казалось бы, это шаг назад в технологиях, однако никелевый блок лучше переносит холод и обеспечивает хорошую производительность при низких температурах. А ведь гибрид с полным приводом, очевидно, будет особенно востребован в северной части континента, где бывают морозы.
Появится ли электрический полный привод на кроссоверных версиях российских "бюджетников", большой вопрос. Если и внедрять подобную систему, то необходимо приспосабливать ее к российским (и белорусским) условиям: перенастроить под глубокий снег и грязь (владельцы жалуются на плохую работу системы при старте в таких условиях), защитить вспомогательный генератор в моторном отсеке от воздействия дорожных реагентов зимой и так далее.
Понятно, что e-4WD далеко не так эффективен, как механический полный привод. Основное преимущество системы - она не требует глобальной переделки автомобиля и дешева в производстве. А значит, ее реализация на российских автомобилях (а может быть, и на белорусско-китайских, если совсем размечаться) вполне осуществима.
Когда вы едете по скользкой поверхности, мощность двигателя будет передаваться на колесо, имеющее более слабое сцепление с полотном дороги, поэтому то колесо, которое проскальзывает сильнее, получит и больше мощности.
Такие законы природы, известные как физика, которые говорят нам, что сила всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.
Когда внедорожник едет в режиме полного привода, передняя и задняя оси синхронизируются таким образом, чтобы всегда хотя бы одно колесо на каждой оси получало эффективную мощность от двигателя.
Part-Time 4WD – внедорожники, у которых система полного привода включается рычагом при необходимости и подает мощность на все четыре колеса, синхронизируя переднюю и заднюю оси.
У привода Part-Time 4WD обычно есть два диапазона передач – Hi и Lo, или нормальные и пониженные.
Системы Part-Time 4WD необходимо использовать на асфальте, цементе или других твердых покрытиях с хорошим сцеплением в режиме 2WD. Подключать полный привод следует только в конкретных ситуациях, когда требуется дополнительное сцепление, на твердых покрытиях можно повредить привод.
Full-Time 4WD – система полного привода, работающая всегда на любых покрытиях. Системы полного привода Full-Time обычно имеют функцию отключения, и вы можете перейти в режим 2WD на цементе или асфальте. У систем Full-Time 4WD не всегда имеется диапазон пониженных передач Lo.
Автоматический полный привод (A4WD) – этот тип привода становится полным при необходимости. Это достигается контролем разницы скорости вращения колес. Подобная автоматическая система имеется у электромобиля Polaris Ranger.
Подключаемый на ходу 4WD – эта система полного привода, позволяющая водителю вручную переключаться с 2WD на 4WD-Hi без необходимости остановки. Скорость, на которой можно выполнять переключение, обычно ограничена 90 км/ч. Во внедорожниках с электронным приводом переключения (кнопкой или рычагом) переключиться на режим 4WD-Hi можно, только если скорость автомобиля ниже предельной, в противном случае режим 4WD не включится.
В автомобилях с механическим переключением водитель может сломать систему, если не знает, что его скорость слишком велика для включения режима 4WD-Hi. Прочтите инструкцию по эксплуатации, если у вашего автомобиля система полного привода, подключаемого на ходу.
All-Wheel Drive (AWD) – система постоянного полного привода с одним диапазоном передач, передающая мощность на все четыре колеса. У каждой системы свое распределение мощности между передней и задней осями.
Авто-потроха: что у машинок внутри?
Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов
Полный привод Toyota
Рассмотрим виды полного привода компании Toyota.
4WD на исходно-переднеприводных моделях с АКПП
Данные модели имеют поперечное расположение двигателя.
Схема STD I
Постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка гидромеханической муфтой.
На машинах семейств Corolla (90..110), Corona (190..210), Vista-Camry (20..40), RAV4 (10) применялась блокировка межосевого дифференциала многодисковой гидромеханической муфтой (схема STD I).
Следует отметить, что схема STD I являлась наиболее совершенной, надежной и эффективной среди всех вариаций полного привода легковых автомобилей Toyota. К сожалению, после 2002-го модели с такой схемой больше не выпускались.
Схема STD II
Постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой.
Задний дифференциал при стандартной схеме мог быть или свободным, или (опционально) самоблокирующимся дифференциалом типа Torsen.
Та же схема (постоянный 4WD с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой) на исходно-переднеприводных моделях с МКПП:
Несколько позднее появилась наиболее распространенная версия с автоматической блокировкой при помощи вязкостной муфты закрытого типа, аналогичная стандартной схеме второго поколения на моделях с АКПП (см. выше).
Схема V-Flex
Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес вискомуфтой.
Недостатки схемы V-Flex:
Особенности 4WD на Caldina 215
Калдины в 210-х кузовах с августа 1997 года выпускались в комплектациях:
| Кузов | Исполнение | Двигатель | Привод |
|---|---|---|---|
| 211G | E | 7A-FE | 2WD |
| 216G | E | 3C-TE | 4WD |
| 210/215G | E | 3S-FE | 2WD/4WD |
| 210/215G | G | 3S-FE | 2WD/4WD |
| 210G/215G | GT | 3S-GE | 2WD/4WD |
| 215W | GT-T | 3S-GTE | 4WD |
Принципиальные схемы реализации полного привода Caldina 215.
Что и куда заливать?
Что стоит и чего не стоит использовать в наших условиях, мы уже неоднократно писали, а вот так, по крайней мере, предписывает производитель:
Чем плох V-Flex?
Какие болезни у V-Flex?
Схема ATC
Постоянный передний привод, без межосевого дифференциала, подключение задних колес электромеханической муфтой.
Система ATC (Active Torque Control) используется на тойотах с 1998 г. и в многом похожа на V-Flex, но вместо вязкостной муфты для подключения задних колес применена электромеханическая. Система управления автоматически поддерживает запрограммированное значение передаваемого на задние колеса момента. После 2012-го на некоторых моделях система получает обозначение DTC (Dynamic Torque Control).
- быстрый перегрев и отключение муфты под нагрузкой;
- посредственная эффективность;
- износ опорных подшипников муфты.
Система может иметь несколько вариантов реализации управления:
Привод ATC моделей с ручной коробкой передач полностью аналогичен таковому на моделях с автоматическими коробками передач.
Схема VSC+
Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, электронная эмуляция блокировок.
4WD на исходно-заднеприводных моделях с АКПП
Постоянный задний привод, подключаемые передние колеса, без межосевого дифференциала.
Во втором варианте этой схемы используются электроприводы хабов и подключения 4WD в раздаточной коробке.
Постоянный задний привод, подключаемые передние колеса, без межосевого дифференциала.
Чтобы максимально облегчить подключение переднего привода и при этом уйти от электрических хабов, тойотовцы внедрили систему ADD (Automatic Disconnecting Differential), которая с помощью пневмопривода разъединяет одну из передних полуосей. В результате вращение от колес уже не передается на передний кардан, однако механизм редуктора постоянно смазывается.
Схема Multi-Mode
Постоянный полный привод с возможностью отключения передних колес, несимметричный межосевой дифференциал с жесткой принудительной блокировкой или LSD типа Torsen.
Схема Full-Time V
Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, блокировка вязкостной муфтой.
Схема Full-Time H (i-Four)
Постоянный полный привод, с несимметричным межосевым дифференциалом, блокировка гидромеханической муфтой.
Схема использовалась на АКПП A340H (второго поколения) и A341H, а затем и на более современных автоматах A750H, A760H, A761H, совмещенных с раздаточной коробкой UF1AE.
Схема Full-Time T
Постоянный полный привод, с несимметричным межосевым дифференциалом, блокировка г/м муфтой.
Схема Full-Time TL (Dual Range Diff Lock)
Постоянный полный привод, несимметричный межосевой дифференциал LSD Torsen с возможностью жесткой принудительной блокировки, понижающая передача.
4WD на исходно-переднеприводных моделях с МКПП
Постоянный полный привод, с симметричным межосевым дифференциалом, принудительная жесткая блокировка.
Данная схема практически всегда использовалась на моделях без ABS, отчасти и поэтому с середины 90-х она стала постепенно сходить на нет. В настоящее время подобных машин не выпускается.
Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе
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:
- повышенная проходимость,
- простота и надежность конструкции,
- жесткая конструкция.
Недостатки 4WD:
- высокий расход топлива,
- повышенные потери мощности,
- необходимость отключения одной из ведущих осей,
- высокий центр тяжести (склонность к опрокидыванию).
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.
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.
КОГДА ВРАЩАЮТ ВСЕМИ ЧЕТЫРЬМЯ
Доступный полный привод наша страна получила в 1977 году, когда с конвейера начала сходить «Нива». О том, что есть легковой полный привод, мы узнали только после появления у нас японского second-hand. С тех пор отечественные автопроизводители так и не позаботились о массовом выпуске полноприводных легковушек, а 4WD на российских джипах продолжает представлять собой два архаичных варианта. Между тем, японцы за это время успели не единожды модифицировать то, что имели, и на обычных машинах, и на внедорожниках, доведя quattro, по собственному мнению, до совершенства. Причем жесткими рамками себя не ограничивали, расползлись по разным направлениям кто куда, предъявив нам довольно многоликие и порой весьма парадоксальные системы.
Все полноприводные трансмиссии принято делить на два типа — Part Time и Full Time, соответственно, временный и постоянный полный привод.
Все верно, лучшего классификатора и не придумаешь. Но нынче далеко не каждую 4WD-систему можно отнести к тому или иному типу. Часто при разработке трансмиссии инженеры наделяют свое детище качествами того и другого. Иногда — вообще уходят от общепринятых стандартов, выдумывая что-то особенное. Поэтому как-то классифицировать все то, что называется полным приводом, практически невозможно. Разве что рассмотреть каждую систему в отдельности. Это мы и постараемся сделать.
КЛАССИКА OFF ROAD’А
Есть два варианта джиповского полного привода. Больше распространен тот, при котором с помощью электроприводов (или механически — то есть, вылезаем из салона, плюхаемся в грязь по колено, и поворачиваем ручку в положение lock, если ума не хватило это загодя сделать) полуоси отсоединяются от колес. Происходит это посредством обгонных ступичных муфт — хабов. Неплохая и, главное, сберегающая части трансмиссии идея. Не зря она получила распространение на Nissan Terrano/Terrano II, Safari, Land Cruiser 70, Suzuki Escudo, Isuzu Bighorn и т. д. Но электрические муфты в любом фирменном исполнении отвечают запросам далеко не всех приверженцев бездорожья. В тяжелых условиях порой не выдерживают — либо сгорает исполнительный механизм, либо разваливается механическая часть. Хорошо, что у многих джипов имеются их «ручные» аналоги, и уж точно сторонние производители выпускают механические хабы для всех моделей внедорожников.
В оппозиции к «ступичному» полному приводу стоит трансмиссия Toyota HiLux Surf первого и второго поколений. Колесных муфт у этого автомобиля нет. Передние полуоси у него вращаются постоянно, а подключение происходит в переднем мосту, где электропневматический механизм соединяет их с редуктором. При этом нельзя сказать, что Surf страдает от перерасхода топлива или пониженного ресурса трансмиссионных составляющих. Напротив, его 4WD в сравнении с той системой, основным (слабым) элементом которой являются хабы, демонстрирует большую надежность. Посетовать можно лишь на висящие провода, имеющие склонность отгнивать в условиях «соленых» зим, или быть оборванными в off-road переделке.
В 1989 году Toyota на Land Cruiser отказалась от Part Time и сделала ставку на постоянный полный привод, которым оборудует свой тяжелый внедорожник до сих пор. Интересно, что ниссановцы не сделали того же самого с Patrol/Safari, оставив его с традиционным «временным» 4WD. Покупателю при желании обладать крупным внедорожником японского происхождения придется выбирать не только среди марок (всего-то двух), но и «вэдовых» систем.
ТЕХНОЛОГИИ НОВОГО ВЕКА
Впрочем, есть еще Mitsubishi Pajero, в последнем поколении значительно потяжелевший, помодневший, ставший краше лицом, однако все так же оборудуемый фирменной Super Select. Можно на заднем, можно на полном, можно с заблокированным центральным дифференциалом и понижающей передачей. Парадоксально не по-мицубисиевски надежная, появившаяся в 1992 году, эта система, по сути, стала предтечей повального перехода средней руки джипов на многофункциональные полноприводные трансмиссии.
Так, HiLux Surf в 1995 году обзавелся Full Time, но не простым, а интеллектуальным. По желанию владелец может отключать 4WD, оставляя машину заднеприводной. Quattro существует в нем со свободным «центром», который блокируется принудительно. Есть и понижающий ряд. Ниссановцы для Terrano последнего поколения и всего его семейства подготовили более продвинутую систему. Она хоть и относится к категории «временно включено», но позволяет либо оставлять машину моноприводной, либо активирует автоматику, которая благодаря пакету мокрых фрикционных дисков подключает передние колеса при пробуксовке задних. Опять же есть жесткая блокировка муфты (дифференциал, как вы понимаете, отсутствует) и демультипликатор. Это для бездорожья, а в повседневной езде — повернул барашек в положение Auto и не ломай голову, в каком режиме передвигаться. Что-то подобное (в меньших, надо полагать, размерах) используется на Nissan X-Trail. Только без понижающей передачи.
Если на Terrano полный привод работает дискретно — либо включен, либо выключен, то Isuzu Bighorn в последнем поколении обзавелся несколько иным quattro-механизмом. В простонародье его называют TOD-«раздаткой», и TOD (Torque on Demand) в этом случае характеризует суть системы — «момент по требованию». При отсутствующем межосевом дифференциале раздаточная коробка располагает многодисковым сцеплением в масляной ванне. Оно с помощью электроники решает, какой процент крутящего момента бросить на передок (в обычных условиях Bighorn исключительно заднеприводный). Но при «вызове» «понижайки» сцепление «хватает» намертво.
В последнее время стало ясно, что весь «тяжело-внедорожный» мир идет (и будет продолжать идти) по многодисковому гидравлическому пути. «Американцы» избрали его давно, пользуются описанным устройством некоторые европейские компании, а теперь и японцы пришли к тому же. Гидравлика, управляемая электроникой, при традиционной «раздатке» и «нижнем» ряду существенно расширяет и универсализирует возможности полного привода. Однако так как жесткое соединение осуществляется не механическим способом, но посредством «слипания» фрикционов, то у него (как и у всего механизма) имеется определенный запас прочности, который лучше не проверять долгим буксом. Иными словами, всем подобным 4WD при их отличных потребительских свойствах и неплохой (по крайней мере, у «японцев») и надежности серьезное бездорожье противопоказано.
У джипов с их повсеместным продольным расположением силового агрегата нет особого смысла рассматривать компоновку полного привода. «Раздатка» сблокирована с коробкой передач, коленвал передних колес выходит из первой, коленвал задних — соответственно, из второй. У легковых автомобилей с «поперечными» двигателями и с «продольными» все гораздо сложней.
ЭВОЛЮЦИЯ-РЕВОЛЮЦИЯ
Легковой массовый полный привод впервые появился в 1972 году на небольшом универсале Subaru Leone Station Wagon. Это был в чистом виде Part Time — автомобиль не имел центрального дифференциала, задний мост подключался вручную. В 1984-м снова универсал, на этот раз Honda Civic Shuttle, получил аналогичный принудительно включаемый с помощью простенькой (о многодисковой гидравлике тогда и речи не шло) муфты и электропневматического привода 4WD. Но уже во второй половине 80-х японский производитель стал активно переходить на постоянное (иногда с приставкой условно) quattro. Принято считать, что первой Full Time на вооружение приняла Subaru. Это не совсем так. До 1989 года все полноприводные модели этой фирмы в большинстве своем имели вышеуказанную схему подключения заднего моста. Изредка применялась автоматика, представлявшая собой многодисковое сцепление. Однако к тому времени, например, Nissan многие свои автомобили оснащал фирменной системой Attesa, состоявшей из той же фрикционной муфты, блокировавшейся при пробуксовке основных ведущих колес. Да и вообще каждая компания, используя, в сущности, похожие узлы, пошла своей дорогой.
TOYOTA
Народная марка с самого начала применения полного привода добивалась его получения самым, если так можно выразиться, простым путем. На всех моделях с поперечно расположенным силовым агрегатом (начиная от Corolla и заканчивая RAV4 да Harrier) существует раздаточная коробка. Она сблокирована с коробкой передач и заключает в себе межосевой дифференциал. Колесный его собрат находится в корпусе КП. С точки зрения количества использованного «железа» — это довольно громоздкая система. Тем не менее из-за того, что основные узлы раскиданы по двум корпусам, нет «столпотворения», которое бы мешало в ремонте.
Центральный дифференциал у Toyota свободный, с делением крутящего момента между передними и задними колесами пополам. Такие еще называют симметричными. Блокируется только принудительно — кнопкой на передней панели. Как и большинство тойотовских агрегатов, ее 4WD исключительно надежен. Проблемы могут сводиться лишь к повреждениям наружных проводов, подающих сигнал на блокировку, и нерадивости владельца, забывающего менять масло в «раздатке».
У автомобилей Toyota с продольно расположенными установками (Crown, семейство Mark II) последняя, кстати, тоже имеется. Стоит на заднем конце коробки передач и с помощью цепи отводит тягу на коленвал передних колес, проходящий снаружи вдоль корпуса КП. При этом передний редуктор со своим дифференциалом находится на блоке цилиндров мотора, а правая полуось проходит через канал в его картере. А вот межосевого дифференциала в таких системах нет, соответственно, речь в данном случае идет лишь об условном Full Time, где передок посредством трения «через гидравлику» подключается только при пробуксовке ведущих колес. Муфта расположена в «раздатке». Говорить о ее недостатках, равно как и всего комплекса 4WD, не приходится. Ресурс у него не малый, но долгое буксование и его может урезать.
Раз уж мы заговорили о системах с раздаточными коробками, то стоит отметить, что и модели Mazda с «поперечным» двигателями имеют полностью аналогичные системы. Надежность также схожая.
SUBARU
Законодательница полноприводной моды (все же назовем эту марку именно так — хотя бы за то, что подавляющее большинство ее автомобилей имеют 4WD) на удивление до сих пор практикует применение не постоянного quattro. В это трудно поверить, но, как отмечают специалисты, на многих Subaru с правым рулем (речь в основном идет о модели Legacy) отсутствует межосевой дифференциал. Вместо него — лишь фрикционная муфта, подключающая заднюю пару колес. Конечно, есть и стандартный Full Time (на экспортных версиях существует только он), причем опять с многодисковым сцеплением, которое в данном случае занимается блокировкой «центра». Что интересно, обе системы работают по одной программе. То есть в абсолютно одинаковой ситуации один автомобиль станет полноприводным, а второй «самозаблокирует» дифференциал.
Кстати, достоверно известно — у леворульных Legacy с механической коробкой блокировкой ведает вискомуфта. А на универсалах с атмосферными моторами в этом случае имеется еще и демультипликатор.
При столь своеобразных разделениях Subaru также блещет уникальной компоновкой. «Раздатки» как таковой нет. Вторичный вал коробки через шестерни приводит в движение промежуточный вал (напомним, моторы на Subaru расположены исключительно продольно), который соединен с передним редуктором, находящимся между гидротрансформатором (либо кожухом сцепления у «механики») и корпусом коробки. Дифференциал (или просто муфта) при этом устроен в хвосте коробки. Все гениальное просто! Впрочем, надо отметить, что такой «простой гениальности» способствует оппозитный мотор. Короткий в продольном направлении, он сдвинут вперед, а все полноприводное хозяйство скомпоновано за ним.
Однако иногда гениальность дает сбой. У Subaru с Part Time частенько выходит из строя муфта. Либо «кончается» соленоид, включающий пакет фрикционов, либо сгорает сам пакет. Отчасти эту особенность можно отнести на счет владельцев, которые чересчур веруют во внедорожные способности Subaru.
MITSUBISHI
Здесь имеют место быть компоновочные варианты. Первым инженеры пользовались в доинвексовую эру. Представляет он собой всего лишь угловой редуктор, сблокированный с коробкой и отводящий тягу на задние колеса. Центральный дифференциал (равно как и межколесный) вместе с вязкостной муфтой находится внутри коробки. У такой конструкции один лишь неприятный момент — у автомобилей в возрасте от 10 лет и больше не работает самоблокировка. Теряет свойства силиконовая рабочая жидкость.
Недавно, правда, в сервис приехал трехлитровый GTO на «механике». Со срезанной шлицовкой в месте соединения углового редуктора с коробкой. Она, видно, не выдержала столь мощного заряда. Но подобная неисправность — что-то из ряда вон.
Вкупе с Invecs’ом угловой редуктор не идет. Слишком много у адаптивного мицубисиевского «автомата» начинки, чтобы запихнуть туда еще и межосевой дифференциал. Вынесен он в «раздатку», и в целом взаимное расположение узлов здорово похоже на тойотовское. С той лишь разницей, что принудительной блокировки нет, зато имеется вискомуфта. Повторяет ли она недостатки своей предтечи, пока сказать трудно.
Очень редко, на некоторых эксклюзивных версиях, как, например, твинтурбовый Galant VR-4, вместо вискомуфты можно встретить многодисковое сцепление. Так как подобных машин мало, как-то охарактеризовать систему по надежности сложно. Один ремонтный случай, правда, уже был. Сбой в электронике (а процесс блокировки по датчикам в Mitsubishi крайне сильно привязан к общим трансмиссионным мозгам) привел не только к появлению свободного дифференциала, но и вообще к перебоям в передаче момента.
NISSAN
С продольными силовыми установками все аналогично Toyota. А при движках, расположенных поперек (к примеру, на минивэне Presage), фирма отдает предпочтение угловому редуктору. Тут уже аналогию по компоновке стоит проводить с Mitsubishi, но межосевой дифференциал отсутствует, да и подключение происходит с помощью «мокрой» «сцепухи».
HONDA
Рассматривать Dual Pump System смысла нет, о нем мы рассказывали не раз. Стоит лишь сказать, что отбор тяги на DPS осуществляется все тем же угловым редуктором. А в общем-то, без «раздатки» хондовцы обходились всегда. Вот только на Civic 1991 модельного года всего лишь в одном поколении использовалась вискомуфта, располагавшаяся в зависимости от наличия или отсутствия ABS либо посередине карданного вала, либо вместо заднего межколесного дифференциала. В последнем случае это объяснялось тем, что при работе антиблокировочной системы тормозов, по мнению хондовских конструкторов, автомобиль должен быть моноприводным. Для разъединения 4WD рядом с вискомуфтой устраивался пакет фрикционов.
Возможно, именно эволюция полноприводных систем (как внедорожных, так и легковых) стала в японской среде самой безболезненной. Ну и что, если напичканы в своем большинстве электроникой. Она, в отличие, скажем, от дизельных «коммон рэйловских» мозгов, с ума не сходит. Механическая часть и вовсе предельно надежна. Прослужит вряд ли меньше двигателя. Лишь правила некоторые нужно выполнять. На скользких покрытиях работать газом так, как и в случае с «автоматом». Даже в конструкциях с полностью свободными дифференциалами «обувать» колеса передней и задней осей в шины одинакового внешнего диаметра.
Читайте также: