Как работает полный привод?

Чтобы передвигаться по бездорожью и уверенно чувствовать себя в поворотах, нужно грести всеми четырьмя колесами. Но как передать крутящий момент на них? Стоит ли это делать постоянно или только когда нужно?

Главная и неизменная действующее лицо всех систем полного привода – это раздаточная коробка: специальный агрегат, который получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его на переднюю и заднюю оси. А вот методик распределения, так же как и схем компоновки, есть несколько. — Профилактика полного привода

Системы полного привода принято делить на три типа:

Постоянный полный привод (Full-time)

Преимущества:

  • надежная, почти вечная конструкция;
  • возможность езды с полным приводом как на бездорожье, так и на асфальте.

Недостатки:

  • большая масса;
  • сложность настройки управляемости;
  • повышенный расход топлива.

Первое, что приходит на ум, когда есть задача передать крутящий момент на две оси, – это жестко присоединить их к раздатки железными трубами. Но вот незадача: при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разные пути.

Если жестко связать оси, то какие-то колеса будут ехать, а какие – то- пробуксовывать. В грязи, когда покрытие мягкое, это нестрашно. Во времена Второй мировой, скажем, легендарные «Виллис» спокойно ездили с жестко соединенными осями, потому как эксплуатировались исключительно на бездорожье. А вот если покрытие твердое, то эти пробуксовки будут порождать крутильные колебания и медленно, но верно разрушать трансмиссию.

jeep-willys-zauto

Поэтому в раздаточной коробке автомобилей с постоянным полным приводом располагается межосевой дифференциал – механизм, который распределяет мощность между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. И если какое-то колесо замедляется, то обороты другой увеличиваются, но настолько же падает и крутящий момент на нем.

Все это классно, пока мы едем на асфальте, а что делать, если задней осью мы застряли в болоте? На передних колесах, которые будут стоять на твердой поверхности, будет момент но не будет оборотов, зато задние будут вращаться очень быстро, но момент на них будет маленьким. Маленькой будет и мощность на заднем колесе и ровно такую же мощность дифференциал подает на передок. Буксовать в таком случае можно хоть целую вечность – все равно не двинешь.

full-road-1-zauto

Для таких случаев дифференциал снабжают блокировкой. Когда блокировка включена, обороты на всех колесах одинаковые, а момент зависит только от сцепления колес с дорогой.

За счет наличия дополнительных узлов (дифференциала и блокировки) вся система получается достаточно тяжелой и сложной. Кроме того, постоянная передача момента на все колеса увеличивает потери энергии, а следовательно, ухудшает динамику и увеличивает расход топлива.

Постоянный полный привод в автомобилестроении до сих пор используется, хотя в последнее время эту систему постепенно вытесняет полный привод по требованию, о котором речь пойдет дальше.

Жестко подключаемый привод (Part-time)

Преимущества:

  • надежная механика;
  • максимальная простота при высокой проходимости.

Недостатки:

  • на асфальте с полным приводом ездить нельзя.

От дифференциала и блокировки можно и отказаться, при условии, что одна из осей будет временно отключаться. По такой логике работает система жестко подключаемого полного привода.

Оси между собой соединяются без дифференциала, и момент распределяется в строгом соотношении. Как следствие, высокая проходимость и минимум затрат.

Part-time на сегодняшний день практически вымер и используется только исключительно на внедорожниках. Современному водителю пользоваться этой системой неудобно. Подключать ось можно только в неподвижном состоянии, чтобы не повредить механизмы. Ну а если после поездки в лесу выехать на шоссе и забыть отключить полный привод, то есть риск загубить всю трансмиссию.

Полный привод с муфтой

Преимущества:

  • дешевизна и простота устройства;
  • малая масса;
  • возможность тонкой настройки системы.

Недостатки:

  • слабая надежность;
  • нестабильность характеристик.

Жесткое блокирование дифференциала – это неплохо на бездорожье, но как заставить систему полного привода дозировать момент в динамике? Степень пробуксовки всегда разная. Решение было найдено в середине 50-х годов.

Обычный механический дифференциал дополнили муфтой. Муфта – это деталь, в которой ряды лопаток, связанных с входным и выходным валами, вращающимися в специальной жидкости. Входной и выходной валы свободно вращаются относительно друг друга, но секрет муфты именно в наполнителе, который при повышении температуры увеличивает свою вязкость.

При обычном движении, легких поворотах или проскальзывании колес муфта не препятствует взаимному перемещению лопаток, но как только разница в скорости вращения передних и задних колес вырастает, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и нагреваться. При этом она становится вязкой и блокирует перемещения лопаток относительно друг друга. Чем больше разница, тем выше вязкость и степень блокировки.

Сегодня муфты используются как на схемах с постоянным полным приводом совместно с механическими дифференциалами, так и самостоятельно. Ведущим валом они соединены с раздаткою, а ведомым – с дополнительной осью. При необходимости, когда одна из осей буксовала, часть момента через муфту идет на нее.

В поздних конструкциях муфт от жидкости отказались в пользу дисков, которые работают по такому же принципу, как фрикционное сцепление. При необходимости электроника поджимает их и начинает передачу момента. Управлять дозированием момента автомобиль может самостоятельно, без участия водителя.

При всем удобстве муфты имеют ряд недостатков, основной из которых – слабая выносливость на серьезном бездорожье. Диски от нагрузки перегреваются, и муфта уходит в аварийный режим. Поэтому эта система применяется в основном на компромиссных кроссоверах и легковых автомобилях, где полный привод нужен не для преодоления буераков, а для лучшей управляемости.

Добавить комментарий