Автомобили с системой 4wd

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:

• 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.

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 статьи: http://remontpeugeot.ru/korobki-pezho/chto-takoe-4wd-i-chto-neobxodimo-znat-o-polnom-privode.html

В чем отличие AWD от 4WD и какой привод лучше выбрать?

Общеизвестно, что все автомобили можно разделить на передне и заднеприводные, а также популярные на отечественном рынке полноприводные машины, которые отличаются улучшенной проходимостью. Сегодня у такой полноприводной трансмиссии имеются различные обозначения, которые являются не только маркетинговым ходом, но и позволяют автовладельцу понять, какой же тип привода используется на конкретном автомобиле.

Маркетинговый ход или технические различия

Первоначально такое обозначение полного привода как AWD, 4WD или 4х4 было действительно исключительно маркетингом, а с помощью таких значений автопроизводители хотели как то выделить свои машины, чем-то отличая их от конкурентов. Однако сегодня появились принципиально отличающиеся друг от друга технологии полного привода, соответственно потребовалось ввести специальные обозначения, которые позволяют покупателям автомобилей и потенциальным автовладельцам понимать, каким будет поведение его автомобиля в последующем.

Система AWD

В системе AWD полный привод подключается автоматикой, только лишь в том случае, когда передние ведущие колёса начинают буксовать и необходимо больше тяги, чтобы предотвратить застревание автомобиля в грязи или снеге. Большинство таких автомобилей являются переднеприводными, и лишь отдельные модификации заднеприводные. Автоматика следит за положением колес, исключая их пробуксовку и при необходимости подключая дополнительную вторую ось.

Такая система сегодня получила наибольшее распространение на недорогих компактных кроссоверах, которые редко когда оказываются на полноценном бездорожье, поэтому постоянный полный привод им просто не требуется. Продвинутая автоматика получает данные с различных модулей и при необходимости подключает дополнительную ось, существенным образом улучшая показатели проходимости автомобиля. Несомненным преимуществом такой системы полного привода является сокращение расхода топлива и простота управления автомобилем.

Постоянный полный привод 4WD

Система постоянного полного привода 4WD сегодня чаще всего применяется на полноразмерных внедорожниках. Дополнительно для улучшения показателей проходимости такие автомобили оснащаются ручной или автоматической блокировкой дифференциала. Считается, что постоянный полный привод улучшает показатели управляемости, в том числе при скоростном пилотаже, также удаётся лучше реализовать мощность двигателя. Единственный недостаток такой полноприводной постоянной системы — это увеличенный расход топлива.

Сегодня многие производители автомобилей отказываются от таких систем 4WD, считая её атавизмом прошлого. Она дорога в обслуживании, существенно увеличивает потребление бензина, при этом такой постоянный полный привод требуется лишь в определенных условиях, когда автовладелец оказывается на по-настоящему разбитых дорогах. Тогда как при обычной эксплуатации автомобиля в городе будет достаточно переднего или заднего привода, что реализуется на автомобилях, в которых используется подключаемая система привода.

Тогда в продаже можно найти полноразмерные внедорожники, которые имеют маркировку 4х4. По сути, это такой же постоянный полный привод, который управляется механикой. Такая система характерна для относительно старых автомобилей, в которых имеется механическая ручная блокировка дифференциала, понижающая передача, причём всё это управляется вручную автовладельцем, а не автоматическими системами. Нужно лишь помнить о том, что такие механические раздатки и другие узлы полного привода потребуют соответствующего обслуживания и ремонта, что затрудняет эксплуатацию автомобиля, требуя от автовладельца соответствующих расходов.

Подведём итоги

Предлагаемые сегодня на кроссоверах, внедорожниках и универсалах повышенной проходимости системы полного привода могут отличаться своим принципом работы. На полноразмерных джипах используются классические системы с постоянным приводом на четыре колеса, тогда как на универсалах, хэтчбеках и кроссоверах чаще всего применяют систему AWD, которая одновременно экономит топливо, улучшает проходимость, и при этом полностью управляется автоматикой. Нужно лишь помнить о том, что у системы постоянного полного привода имеется один определенный недостаток, а именно высокий расход топлива.

В настоящее время на автомобилях используется как система постоянного полного привода, так и управляемая электроникой система AWD, в которой автоматика сама подключает дополнительную вторую ведущую ось.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/cartechnic.ru/v-chem-otlichie-awd-ot-4wd-i-kakoi-privod-luchshe-vybrat-5ee8c46f592837663aa64e4a