На всех колесах: типы и устройство полных приводов

Большинство легковых автомобилей моноприводны. Это означает, что создаваемый двигателем крутящий момент передается на передние либо на задние колеса. Но есть и полноприводные автомобили — в основном внедорожники, кроссоверы и универсалы повышенной проходимости. Какие преимущества дает полный привод и как он устроен — в материале Mafin Media.

Типы приводов

В первых автомобилях привод, то есть совокупность механизмов, приводящих самоходную коляску в движение, был задним. От двигателя, расположенного в передней части авто, шел карданный вал — он и вращал заднюю ось. По такому принципу приводились в движение многие мировые и советские бестселлеры — от Ford Mustang до ВАЗ 2106. Сейчас такое решение называется RWD — сокр. Rear Wheel Drive, буквально «задние колеса ведут».

С развитием технологий производители научили передние колеса не только поворачивать, но и одновременно тянуть за собой автомобиль. Это стало возможно благодаря ШРУСам, или Шарнирам Равных Угловых Скоростей. Проще говоря, «граната» (разговорное название узла) осуществляет равную передачу крутящего момента на передние колеса. Вне зависимости от того, в какую сторону и как сильно они повернуты. Короткое название для переднего привода — FWD, или Forward Wheel Drive (букв. «передние колеса ведут»).

Однако что передний, что задний приводы плохо подходят для бездорожья: если машину только тянуть (передний привод) или только толкать (задний привод), вероятность закопаться в снегу, болоте или даже на мокрой траве весьма велика.

Изначально автомобили повышенной проходимости разрабатывались совсем не для «гражданского» бездорожья, а для военных нужд: MB Gelendwagen, Jeep Willys и УАЗ-469 начинали свою карьеру именно в зеленой краске и только потом пришли на открытый рынок.

Типы полных приводов

По возможностям системы полного привода бывают нескольких типов: 4WD (4-wheel-drive, или «Четыре ведущих колеса»), который подключается водителем, и AWD (all/all-automatic-wheel-drive, «все колеса ведут автоматически»), который подключается автоматически.

4WD, в свою очередь, делится на Part Time (в пер. с англ. «на время»), подключаемый вручную на какой-то отрезок времени с ограничениями по условиям использования, и Full Time (англ. «постоянно»), подключаемый вручную без (или почти без) ограничений по времени и условиям использования.

Смысл любой такой системы в том, чтобы передавать крутящий момент (читай, мощность двигателя) не только на основные ведущие колеса, но и на вторую ось, переднюю или заднюю. Существуют также решения, при которых возможности мотора постоянно распределяются между осями в равных пропорциях.

Строго говоря, делается это не только и не столько для преодоления бездорожья: полноприводный автомобиль при прочих равных более устойчив — если только речь не идет о немолодой и достаточно примитивной системе Part Time. В этом случае колеса, чаще всего передние, подключаются жестко: при помощи зацепления шестерен, когда водитель переводит рычаг раздаточной коробки в соответствующее положение.

Это действительно улучшает проходимость, но по дорогам общего пользования и особенно на высоких скоростях так ездить не следует: из-за повышения нагрузки механизмы изнашиваются, ведь по умолчанию ни одно из четырех колес не связано с другим «намертво». По этой же причине в таком режиме чаще всего ухудшается управляемость автомобиля: при прохождении поворотов «внутренние» и наружные колеса всегда двигаются с разной скоростью, так как проходят разное расстояние. Part Time чаще всего используется на автомобилях, которые встречаются только на вторичном рынке.

Умнее действует Full Time: здесь вторичный мост подключается только тогда, когда он действительно нужен, иначе говоря при пробуксовке. Этот режим представляет из себя что-то вроде компромисса для ситуаций, где серьезного бездорожья вроде не предвидится, но на моноприводе ехать уже затруднительно. За передачу крутящего момента здесь отвечает межосевой дифференциал: узел, который разделяет поступающий от двигателя момент на два несвязанных потока мощности. При этом распределение может идти по-разному. Например, по схеме 40:60 с приоритетом на одну из осей, переднюю или заднюю. Встречается и распределение 50:50.

Следует отметить, что схемы Full Time и Part Time разные производители называют по-разному. Например, Super Select от японской Mitsubishi оперирует терминами 2Н, 4НL и т. д. Из завозившихся в Россию авто полностью идентичным название режимов будет, например, в американском Jeep Cherokee KJ:

АWD?

В первую очередь стоит помнить, что AWD — это скорее тип привода, чем универсальное название. Например, у Volkswagen схожая система называется 4Motion (букв. «4-движение»).

Самый популярный «легковой» тип полного привода, который чаще всего ставится на автомобили, не предназначенные для настоящего off-road (в пер. с англ. «бездорожье»). В народе его называют нечестным, так как в системах AWD крутящий момент обычно передается при помощи муфты, то есть не напрямую через «железо», а опосредованно через электронику. По смыслу работа муфты схожа с работой сцепления. Она тоже представляет из себя узел, соединяющий валы — стержни, на которые приходит мощность от двигателя — и передающий эту мощность от одного к другому при помощи силы трения скольжения. Одно из самых популярных технических решений —использование муфты Haldex.

Муфта содержит диски, которые плотно соединяются при помощи насоса, увеличивающего в ней давление масла в зависимости от команды электроники. Команда поступает при пробуксовке основных ведущих колес, поэтому до включения полного привода должно пройти некоторое время. Впрочем, чем современнее муфта, тем короче этот промежуток. Более того, сегодняшние AWD часто оставляют полный привод частично включенным, по умолчанию передавая на вторичную ось 5 или 10 процентов крутящего момента.