Полный привод уже давно перестал быть прерогативой внедоржников. Сейчас его можно встретить и на небольших хэтчбеках, и на представительских седанах, и на гоночных автомобилях. Впрочем, и сам по себе полный привод стал весьма емким понятием, включающим массу всевозможных конструкций, благодаря которым он и получил такое распространение.
В основе классификации систем полного привода лежит тип механизма, разделяющего крутящий момент по осям автомобиля.
Первые четыре варианта полноприводных трансмиссий относятся к системами постоянного полного привода, то есть крутящий момент двигателя они в той или иной степени передают на все четыре колеса. А их отличительной чертой является наличие специального механизма - межосевого дифференциала - распределяющего поток мощности по осям и обеспечивающего возможность независимого вращения передних и задних колес.
Остальные три варианта принадлежат к системам подключаемого полного привода. Межосевого дифференциала они уже не имеют, а потому в обычной ситуации осуществляют привод только на одну из осей и лишь по команде водителя или, зафиксировав пробуксовку ведущих колесе, начинают задействовать другую.
Системы постоянного полного привода
Свободный межосевой дифференциал
Его конструкция аналогична устройству обычного межколесного дифференциала, применяемого почти во всех автомобилях. Этот простой и эффективный механизм делит крутящий момент между осями в фиксированном соотношении, обеспечивая прогнозируемые и понятные реакции автомобиля. Но на бездорожье с ним далеко не уедешь - проскальзыванию осей он никак не препятствует, а значит достаточно хотя бы одному из четырех колес забуксовать, чтобы машина встала.
Где применяется: Mercedes ML, Cadillac SRX
Свободный межосевой дифференциал с блокировкой вискомуфтой
Чтобы научить свободный дифференциал бороться с пробуксовкой, его можно оснастить вискомуфтой - цилиндром со встроенными пакетами фрикционов и заполненным вязкой жидкостью. Пока автомобиль движется без проскальзывания колес, муфта никак не себя не проявляет, но как только одна из осей забуксует, то связанные с нею фрикционы начинают взбивать жидкость, муфта схватывается и частично блокирует дифференциал. Достоинства и недостатки такой схемы очевидны: к первых относится простота, хорошая управляемость и мягкость подтормаживания буксующей оси, а ко вторым - заметные задержки в работе вискомуфты, что ухудшает проходимость и ведет к неоднозначности реакций автомобиля при скольжении в повороте. Кроме того, при длительной пробуксовке вискомуфта может и перегреться.
Где применяется: Subaru Impreza, Lexus IS
Свободный межосевой дифференциал с блокировкой многодисковым сцеплением
Обеспечить блокировку открытого дифференциала можно и с помощью многодискового сцепления, смыканием которого посредством мощных гидроприводов будет управлять электроника. Такой тандем - мощный инструмент в руках разработчиков: его широкие возможности настройки и высокое быстродействие позволяют получать удивительные и разнообразные характеристики полного привода, что находит применение как в настоящих внедорожниках, так и в практически гоночных автомобилях.
Где применяется: Volkswagen Touareg, Mitsubishi Lancer Evolution
Межосевой дифференциал повышенного трения
Среди подобных устройств наибольшее распространение получил агрегат Torsen. В отличие от свободного дифференциала он уже умеет самостоятельно подтормаживать буксующую ось, причем делает это максимально быстро, обладая даже способностью превентивно блокироваться при разгоне. Cекрет в хитрых червячных передачах: когда на одной из осей у колеса падает сила сопротивления, то шестерни механизма начинает расклинивать, дифференциал блокируется, и крутящий момент тут же перебрасывается на другую ось. В результате автомобиль уверенно и прогнозируемо движется и по сухому асфальту, и по сколькой поверхности. Однако для серьезного бездорожья Torsen все же годится: если одно из колес повиснет в воздухе, то сила сопротивления на нем исчезнет, шестерни дифференциала не будет расклинивать и вывешенное колесо начнет беспомощно вращаться.
orsen хорош на скользкой ровной поверхности, но при диагональном вывешивании пасует. Поэтому в Toyota Land Cruiser он дополнен механизмом жесткой блокировки, которая задействуется на тяжелом бездорожье.
Конструкция дифференциала torsen
Эффект блокировки дифференциала Torsen возникает в результате трения: в червячной передаче, между торцом саттелитов и корпусом, между солнечными шестернями и между солнечными шестернями и корпусом. При этом чем сильнее мы давим на газ, тем большую нагрузку приходится выдерживать шестерням, тем большее трение возникает в дифференциале в случае проскальзывания колеса и тем большая величина крутящего момента приходится на небуксующую ось. Если же газ отпущен, то шестерни оказываются ненагруженными и легко проворачиваются, не препятствуя движению автомоблия в повороте.
Дифференциал Quaife - другой представитель семейства дифференциалов повышенного трения. По характеристикам и поведению он схож c Торсеном, однако немного уступает последнему в диапазоне перераспределения крутящего момента. Поэтому, как правило, он используется в качестве не центрального, а межколесного дифференциала. Отчасти этому способствовала и компактность данного механизма.
Принцип работы муфты Haldex очень прост: входной вал, проворачиваясь отностиельно выходного, волнообразным фланцем давит на поршень, создавая таким образом давление масла в магистрали и поджимая фрикционы. Электроника же постоянно следит степенью проскальзывания осей и при необходимости ослабляет хватку муфты, стравливая давление масла.
Если старшие модели Audi quattro оснащены дифференциалом torsen, то младшая полноприводная A3 использует муфту Haldex. И это ничуть не сказывается на удовольствии от езды.
Где применяется: Audi A4 Quattro, Toyota Land Cruiser (с дополнительной жесткой блокировкой дифференциала)
Системы подключаемого полного привода
Механизм жесткого подключения оси
Распространенный ранее этот тип полноприводной трансмиссии сейчас встречается редко. Проблема в том, что здесь требуется постоянное участие водителя: перед участком плохой дороги приходится активировать механизм, который жестко подстыкует к раздаточной коробке вал передней или задней оси, чтобы автомобиль получил привод на все колеса. В таком состоянии можно преодолеть серьезное преграды, но, оказавшись на асфальте, полный привод придется отключать - будучи жестко связанными, передняя и задняя ось не смогут вращаться с разными скоростями, а значит автомобиль будет плохо слушаться руля.
Где применяется: Nissan Patrol
Подключение оси вискомуфтой
Популярное решение среди "паркетников" и легковушек, имеющих постоянный привод лишь на переднюю ось: в случае пробуксовки ведущих колес муфта смыкается, и крутящий момент передается назад, помогая на легком бездорожье. Но в сложной ситуации начинает сказываться медлительность муфты: ведущие колеса могут успеть зарыться еще до подключения задней оси. Не лучшим образом автомобиль ведет себя и на асфальте, ведь в случае бокового скольжения, буквально на ходу передний привод превращается в полный, то есть, заскользив передними колесами, спустя мгновение автомобиль может уйти в занос!
Где применяется: Susuki SX4 4wd, Mitsubishi Lancer 4WD
Подключение оси электронноуправляемым многодисковым сцеплением
Единственный верный способ избежать неоднозначности поведения автомобиля с подключаемым полным приводом - доверить все электронике, которая по мере необходимости будет поджимать фрикционы сцепления, отбирая крутящий момент к подключаемой оси. Лидером в этой области являются муфты компании Haldex, уникальность конструкции которых в том, что давление, необходимое для сжатия фрикционов, создается за счет разности в скорости вращения соединяемых валов, а электронике остается лишь поддерживать нужный уровень давления с помощью перепускного клапана. Характерная для данного класса устройств гибкость и огромное быстродействие позволяют скрыть от водителя работу системы, наделив при этом автомобиль неплохим внедорожным потенциалом и отличной устойчивостью в поворотах.
Где применяется: Volvo XC90, BMW 525Xi, Audi A3 Quattro
Источник: http://www.autotechnic.su
