Полноприводная система: преимущества и ограничения различных решений
Полноприводные системы становятся все более популярными в современном автопроме, предлагая водителям уникальные возможности для управления и проходимости. Они обеспечивают лучшее сцепление с дорогой, повышая безопасность, комфорт вождения в различных условиях – на мокрой, заснеженной дороге, при сложном рельефе. Однако, несмотря на множество преимуществ, каждое решение имеет свои ограничения и недостатки.
Понятие и особенности системы
Полный привод – конструкционная разновидность трансмиссии, при которой передача усилия от силового агрегата осуществляется на обе оси, машина передвигается посредством вращения каждого из колес.
Распределение мощности от КПП на колеса осуществляется раздаточной коробкой. Большинство современных машин оснащаются вместо полного привода электронными ассистентами, распределяющими тяговое усилие. Автопроизводители все чаще отказываются от изготовления полноприводных моделей в угоду производственной экономии.
Сложившаяся тенденция не снижает популярности полноприводных авто – потребители выбирают их за множество достоинств. Машина со всеми ведущими колесами легко справляется с бездорожьем, проходит трассы с плохим покрытием, въезжает на гору, преодолевает лед. Большая скорость, маневры доступны на полноприводном авто даже на скользкой дороге под проливным дождем.
В числе достоинств полноприводных моделей – превосходная проходимость в сочетании с курсовой устойчивостью. Колеса ТС имеют хорошую сцепку с асфальтом, что обеспечивает быстрый старт. На такой машине легко пройти любую трассу, ощущая комфорт и безопасность за рулем.
Один из существенных минусов системы – повышенный расход топлива. В сравнении с моделями, у которых ведущей является одна из осей, содержание полноприводных авто обходится намного дороже. Производители активно работают над устранением указанного недостатка. Часть из них внедряет резервные электронные системы, функционирующие параллельно с многодисковыми муфтами. Подход позволяет автоматически подключать вторую колесную ось, когда в этом возникает необходимость.
Порядок работы
У полноприводного транспортного средства вращение всех колес происходит на одинаковой скорости, однако распределение крутящего момента между подвесками осуществляется неравномерно.
К примеру, модель Ford Сиерра изначально была заднеприводной и имела соотношение передачи крутящего момента 27/63. Это обеспечило машине управляемость, нарастило ее ходовые качества.
Audi Кватро также была изначально переднеприводной, при этом усилие распределялось 50/50. Учитывая параметры модели, подключение заднего и переднего моста происходило при необходимости либо постоянно.
Изучая тему полного привода, не обойтись без знаний о «дифференциале». Это узел, присутствующий у любого ТС.
Дифференциал – особый механизм, обеспечивающий необходимую разницу скоростей между колесами одной оси. Он имеет важное значение, ведь в противном случае создавать подобную разницу получилось бы только пробуксовкой одного из колес либо перезагрузкой КПП.
Когда колеса одной оси крутятся с разными скоростями дифференциал перенаправляет крутящий момент на замедление второго колеса оси. Полноприводники обладают межосевым дифференциалом, исключающим появление перегрузок при движении авто.
Разновидности полноприводных систем
Они представлены несколькими типами устройств, и у каждой имеются свои сильные и слабые стороны.
Подключаемый
Система, обеспечивающая движение в моноприводном режиме машин с АКПП или МКПП. Если этого требует ситуация – подключается другая ось: электроника дает сигнал или подключение выполняет водитель. Конструкционно у обоих вариантов присутствуют различия, рассмотрим принцип их работы более подробно.
1. Part-time (отличается жестким подключением)
Наиболее долговечная система благодаря простоте своей конструкции, обладающая повышенной надежностью. Предполагает перенос крутящего момента одной оси с возможностью включения второй посредством раздаточной коробки, оснащенной кулачковой муфтой. При включении последней осуществляется жесткое соединение обеих осей, что позволяет симметрично распределять крутящий момент.
При включении системы за счет электропривода при жестком подключении возможны сбои. Если авто стоит на месте, зубья валов не сцеплены, электроника способна давать сбой. Это не относится к разряду поломок, проблема устраняется накатом для осуществления зацепа.
Возможны ситуации, когда владельцы моделей с данным типом привода выполняют тюнинг, после которого эксплуатация авто осуществляется под предельной нагрузкой. Итогом является вывод из строя межколесных дифференциалов и обрыв цепи переднего вала, что требует замены главных передач.
На большинстве транспортных средств, оснащенных МКПП/АКПП, данный тип привода служит длительное время, так как характеризуется простой конструкцией в сочетании с высокой надежностью. Главное – соблюдать правила обслуживания, производить регулярную замену смазки, не забывать аккуратно эксплуатировать ТС.
Несмотря на простую конструкцию, привод Part-time обладает индивидуальной чертой – запретом на перманентное полноприводное передвижение на высоких скоростях, по ровной асфальтированной дороге. В данных условиях система попросту выходит из строя. Причина кроется в различии скоростей вращения колес при вхождении в поворот. Отсутствие межосевых систем, способных компенсировать данную разницу, провоцирует увеличенную нагрузку на раздаточную коробку, быстро утрачивающую свою работоспособность. Вторая ось подключается для повышения проходимости авто в условиях бездорожья, при проскальзывании колес по грязи, песку, на снегу, по мокрой дороге.
2. On-demand (отличается автоматическим подключением)
Наиболее часто встречающийся вариант. Конструкция предусматривает наличие многодисковой муфты, обеспечивающей перераспределение момента на вспомогательную ось. Передвижение по дорогам низкого качества на ТС с On-demand сравнимо по эффективности с переднеприводными моделями. Сама же система считается дополнительной, обеспечивающей свободное передвижение по неровному полотну посредством корректного поколесного распределения крутящего момента.
Конструкционно данный привод напоминает сцепление. Муфта содержит диски, прижимающиеся между собой с поступлением сигнала датчиков для передачи момента на ведомую ось. Каждый автоконцерн использует свой принцип их прижатия, настраивает работу электронного управления приводом – подключение происходит быстрее/медленнее, присутствуют ручные режимы активации и т.д. Стандартно работающие системы принимают сигнал от датчиков ABS, ESP. На авто премиум-класса дополнительно контролируется угол поворота руля, крен кузова.
Привод автоматического типа предусматривает работу муфты за счет трения, что нередко становится причиной перегрева механизма. На панели приборов активируется индикатор ошибки, происходит отключение ведомой оси. Перегрев возникает из-за пробуксовки, возникающей в результате попыток преодоления заснеженных трасс, грязи. После остывания муфты движение можно продолжать. При регулярном возникновении перегревов выходят из строя фрикционы, что влечет необходимость их замены.
Другой частой поломкой становятся подшипники корпуса муфты. Об этом свидетельствует появление постороннего звука, вибрации механизма.
В машинах с данным топом привода особого контроля требует уровень масла в приводе и муфте для нормального функционирования системы. В исправном состоянии требуется поддерживать датчики, транслирующие сведения управляющему блоку муфты для корректного подключения полного привода.
Несмотря на популярность системы, для ее ремонта потребуется немалая сумма, при этом поломки происходят достаточно часто. При бережной эксплуатации возникновения неполадок фрикционной муфты удается избежать. По этой причине не стоит превращать кроссовер во внедорожник, пытаясь лихачить на плохой трассе. Для исправной работы системы полный привод следует использовать периодически, не забывая о нормах безопасности.
3. Полный привод (муфта Haldex)
Конструкционно система очень схожа с On-demand. Ключевой особенностью выступает сочетание подключаемого с постоянным приводом.
Фрикционная муфта представляет собой многодисковый механизм, управляемый электрогидравлической системой. Настройка электроники подразумевает частичную передачу момента на заднюю ось даже при передвижении по идеально ровному покрытию. ТС с муфтой Haldex относятся к категории авто с постоянным приводом. Ось отключается для экономии горючего, если машина длительно едет с постоянной скоростью.
В современных авто устанавливается муфта Haldex пятой генерации. Потенциальные неисправности, возникающие с ней, сопоставимы с неполадками фрикционных аналогов. Различия лишь конструктивные – муфта располагается в корпусе главной задней передачи, между насосом и управляющим блоком. Корректная работа механизма предполагает регулярную замену смазки – интервал составляет 60 тыс.км пробега.
Постоянный (Full-time)
У полноприводных машин, работающих на бензине либо дизтопливе, передача крутящего момента осуществляется постоянно ко всем колесам.
Система предусматривает наличие межосевого дифференциала с разными вариантами конструкции. Блокировка происходит автоматически либо вручную, это определяется целями активации самого привода.
В большинстве случаев устанавливается самоблокируемый дифференциал, работающий на основе вязкостной либо фрикционной муфты.
Полноприводные ТС, оснащенные АКПП либо МКПП, сочетают в себе плюсы Part-time и On-demand. Дифференциал обеспечивает непосредственную передачу крутящего момента осям. Муфта, находящаяся на одном корпусе, перераспределяет момент согласно условиям поездки.
Передовые системы с двумя приводными валами способны отключать одну ось, функционируя как отключаемый привод.
Отдельного внимания требует трансмиссия с дифференциалом Torsen, устанавливаемым на большинстве современных моделей. Система предусматривает использование вместо муфт трех пар червячных шестерней, распределяющих момент. В свободном состоянии распределение тяги по осям происходит одинаково, при наличии разности шестерни блокируют выходные валы, что обеспечивает передачу момента на колесо с предельным зацепом.
Авто с полным постоянным приводом на дизтопливе либо бензине оснащены задним либо передним блокируемым межколесным дифференциалом, понижающим редуктором, дополнительной муфтой. Тип комплектации определяется требованиями, предъявляемыми к авто (седан эконом-класса, внедорожник, спорткар).
Высокая сложность конструкции отдельных механизмов системы требует дорогостоящего капитального ремонта в случае поломки.
Привод на вязкостных, фрикционных муфтах часто перегревается. Аналогичная проблема характерна для дифференциала Torsen – для охлаждения его шестерней применятся графитовая смазка.
Полный привод со сложной конструкцией, с отдельным передним валом не исключает появление ошибок в работе системы, выхода датчиков из строя. При ошибках в работе ЭБУ, датчиков трансмиссия также будет давать сбой. Работа системы полного привода и КПП проходит в тесной связи. На внедорожниках возможно появление люфта карданов либо присутствие нетипичных звуков в редукторах.
Часто задаваемые вопросы о Полноприводная система: преимущества и ограничения различных решений
Основные достоинства полного привода
- Улучшенное сцепление. Все 4 колеса получают мощность, что повышает сцепление с дорогой, особенно на скользких либо неровных покрытиях.
- Лучшая управляемость. Полноприводные транспортные средства более устойчивы на поворотах, в условиях плохой видимости.
- Повышенная проходимость. Полный привод позволяет легче преодолевать сложные участки (грязь, снег, песок).
- Универсальность. Системы подходят для различных стилей вождения, условий эксплуатации.
Какую смазку использовать для муфты полноприводной системы?
Рекомендуется применение синтетических масел для коробки передач.
Какие минусы имеются у полноприводных систем авто?
- Увеличенный расход топлива. Полный привод потребляет больше горючего из-за дополнительной нагрузки на двигатель.
- Сложность конструкции. Системы более сложные по конструкции, нуждаются в улучшенном обслуживании.
- Стоимость. Модели авто с полным приводом обычно дороже как в покупке, так и в обслуживании.
Как полноприводная система влияет на безопасность?
Полноприводные системы повышают безопасность машины за счет улучшенного сцепления, устойчивости на дороге. Это особенно актуально для плохой погоды, когда сцепление с дорогой ухудшается. При этом следует помнить, что полный привод не отменяет необходимость соблюдения правил дорожного движения, осторожности при вождении.
Какой тип привода выбрать для города и трассы?
Для городской среды, передвижения по качественным асфальтированным дорогам идеальным выбором станет система автоматического полного привода (On-demand). Она отличается высокой степенью автоматизации, низкими эксплуатационными затратами, обеспечивая комфортное, эффективное использование авто в повседневной жизни.
При регулярных поездках на дальние расстояния по трассам с нестабильным покрытием рекомендуется рассмотреть полноценный постоянный полный привод (Full-time). Эта технология обеспечит уверенность, надежность при длительных путешествиях, гарантируя высокую степень защиты от аварийных ситуаций, улучшенное сцепление с дорогой.
