Системи повного приводу автомобілів
Велика частина автолюбителів вважає, що основний плюс повного приводу - найкраща прохідність. Існує кілька різновидів повного приводу, і не всі вони наділяють автомобіль властивостями позашляховика. Більш того, ймовірність швидко застрягти на машині з повним приводом навіть вище, ніж на моноприводной.
Негаразди з повним приводом додає і величезна кількість фірмових абревіатур і заголовків, які не прояснюють механізм роботи коробки. X-Drive, 4Matic, All mode 4x4, Super Select - всього не перелічити! В реальності ж існує тільки три базисних системи повного приводу автомобілів, які відрізняються механізмом розосередження крутного моменту між осями. Це постійний повний привід, причому існують варіанти - підключається і автоматичний.
Постійний повний привід (full-time)
Ця конфігурація по праву вважається справжнім, так як тільки він, єдиний, постійно передає силу тяги мотора на всі чотири колеса. За розосередження крутного моменту тут несе відповідальність міжосьовий диференціал. Його основна відмінність від звичайного межколесного диференціала полягає в тому, що він розділяє крутний момент між передньою і задньою віссю, а не між лівим і правим колесами. В іншому ж - за функціями та конструкції - принципових відмінностей немає. Таке рівномірний розподіл тяги знижує ризик ковзання коліс на рівному, однорідному покритті, що добре позначається як на бездоріжжі, коли рух йде з зусиллям, так і на рівному асфальті, де виникає можливість не тільки активно розганятися по прямій, але і заздалегідь давати «газ» , коли машина виходить з повороту.
А якщо машина все-таки забуксує? Тут-то і закладена небезпека - варто втратити зчеплення тільки на одному колесі, щоб залишилися без тяги інші три колеса! Напевно, у кожного, хто хоч один раз застрявав у багнюці або снігу, свіжа в пам'яті картина: мотор надривається, а буксує тільки одне колесо. З постійним повним приводом відбувається те ж саме - диференціал жодним чином не перешкоджає тому, щоб осі оберталися з різними швидкостями.
На теоретичному рівні ситуація навіть гірше, ніж у авто з приводом на одну вісь, так як небезпечно прослизання кожного з 4 коліс. І хоча в дійсності все не так погано - зазвичай, інерції пересувається автомобіля вистачає, щоб у буксує колеса знову з'явилося зчеплення, в «чистому вигляді» постійний повний привід використовується рідко. Можна згадати 1-ий Бмв X5 і Mercedes-Benz ML: від пробуксовок їх страхувала тільки електроніка, яка гальмувала прослизає колесо.
Виконати привід на всі чотири колеса нескладно - складніше зробити так, щоб автомобіль, при цьому, не втратив здатність повертати. Загальновідомо, що в повороті кожне колесо виконує рух по власній траєкторії і, відповідно, крутиться зі своєю власною швидкістю. Тому і доводиться оснащувати коробку диференціалами - механізмами, які ділять крутний момент по 2-розум вихідним валів - це дозволяє кожному з них мати свою швидкість обертання. Таким чином, у автомобіля з постійним повним приводом є 3 диференціала - 2 міжколісних і 1 міжосьовий. В інших трансмісіях повного приводу міжосьові диференціали не вживаються, а тому і немає можливості постійно передавати крутний момент на всі чотири колеса.
У більшості ж випадків, щоб виключити пробуксовку, блокують міжосьові диференціали. Їх конструкція може дуже різнитися, але принцип використовується один: створити силу тертя між вихідними валами диференціала, з метою протидії одночасного прослизання осей. У серйозних джипах, типу Toyota Land Cruiser, у водія є можливість встановити жорстке з'єднання валів. Звичайні моделі, найменш пристосовані до бездоріжжя, оснащуються гвинтоподібними блокуваннями або віськомуфтами. Нехай вони далеко не завжди створюють жорстку зв'язок, але функціонують в автоматичному режимі. У будь-якому випадку, застрягти зараз ще важче - як мінімум, потрібно відразу забуксували 2-мя колесами: заднім і переднім.
Повний привід (part-time)
З ці типом приводом справа йде простіше. Відсутня міжосьовий диференціал, замість нього - механізм, який підключає, досить агресивно, другу вісь. Тому переважну частину часу машина має 2 провідних колеса, і тільки на бездоріжжі використовує повний привід. Так як підключення повного приводу відбувається різко, то автоматика тут не може бути використана в принципі - підключення відбувається тоді, коли дасть команду водій. При цьому включити режим «4х4», щоб він працював постійно, теж неможливо - будучи агресивно пов'язаними, колеса осей втрачають можливість крутитися з різними швидкостями при виконанні повороту, що не тільки знижує маневреність, але і дуже навантажує коробку на асфальтовому покритті. При виконанні розвороту, буде відбуватися проворачивание на місці внутрішнього заднього колеса!
Все це обмежує область використання підключається приводу - зазвичай застосовується в моделях дешевих джипів або пікапах. І тут у нього величезна кількість плюсів. Основні - простота, невисока вартість і надійність, також відсутність складних муфт, гідроприводів і пневматики. На поганій дорозі, де відсутня асфальтне покриття, не підведе, адже він практично ідентичний постійному повному приводу з агресивно заблокованим диференціалом. Незручності виникають виключно при виконанні крутих поворотів: тоді, якщо включений привід, машина не слухається керма і ковзає. Але на це доводиться закрити очі, так як єдиний спосіб повернути машині маневреність - відключити повний привід, а це, в умовах бруду, не завжди можна зробити.
Автоматичний (torque on-demand)
Формально цю конфігурацію можна віднести до типу підключається приводу. Різниця тільки в тому, що 2-а вісь підключається не миттєво і агресивно, а рівномірно, що допомагає уникнути дуже різких перепадів в можливостях управління і зробити систему автоматичної, яка не вимагає постійної участі водія. Тому і називається вона в буквальному перекладі "крутний момент на вимогу".
Спочатку в цих цілях використовували віськомуфти - механізми стовідсотково автономні, але не дуже швидкодіючі. Сучасна кандидатура - муфти фрикційні, іншими словами, багатодискові зчеплення, які стискаються гідроприводами, і весь цей процес контролює електроніка. Працюють такі пристрої з більш високою швидкістю і мають можливість дозовано управляти ступенем блокування.
На базі 3-х згаданих конфігурацій повного приводу конструктори, час від часу, створюють ускладнені, комбіновані варіанти. Своєрідний тому приклад - Mitsubishi Pajero з коробкою Super Select, яка водієві дозволяє перемикатися між заднім приводом і постійним повним, також вміє перекрити міжосьовий і задній міжколісного диференціал. Іншими словами, формально її можна охрестити назвою «підключається постійний повний привід».
Як поводиться себе такий привід? На бездоріжжі - не особливо добре. По-перше, 2-а вісь підключається вже після того, як провідні колеса почали забуксували. По-друге, жорсткого підключення осі, як правило, не забезпечується, відповідно, немає і здатності передати великий крутний момент. По-третє, під час пробуксовки коліс відбувається прослизання муфти, і тому вона незабаром перегрівається. Далеко не заїдеш ...
А на асфальті електроніку навчили попереджувально затискати муфту, коли машина форсує швидкість, створюючи ефект постійного повного приводу. Але під час повороту цей трюк не спрацьовує, і муфту доводиться знову відпускати, щоб вона не перешкоджала обертанню осей з різними швидкостями, зменшуючи, таким чином, зчіпні характеристики шин і заважаючи їм вільно повертатися.
А якщо машина почала ковзати? Як тільки виникне пробуксовка, електроніка відреагує і знову перерозподілить крутний момент. Однак «взаєморозуміння» з автомобілем все це не сприяє.
Загалом, і вимоги до повного приводу дуже знизилися. Ще років 20 тому, коли термін «кросовер» основній масі автолюбителів ще був не відомий, повнопривідні моделі були усвідомленим вибором водіїв, щоб їздити в складних дорожніх умовах. А як часто нинішні господарі повнопривідних автомобілів з'їжджають з асфальту? Перевагами повного приводу зараз все частіше вважають можливість припаркуватися в заметі так, кілька разів на рік, випередити на дистанції до світлофора сильну, але моноприводних машину. І, зрозуміло, з цим повний привід "автомат" цілком справляється.