Содержание

Устройство и виды полного привода

Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость.

Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже о серьезной грязи. И виной этому может оказаться все тот же полный привод, точнее его конструктивные особенности. Поэтому наличие всех ведущих колес еще не означает, что машина способна на покорение сильной грязи.

Основные составные элементы трансмиссии

Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.

Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки. Именно этот узел и обеспечивает распределение вращения по двум осям авто, делая ведущими все колеса.

В целом эта трансмиссия авто состоит из:

сцепления;
коробки переключения передач;
раздаточной коробки;
приводных валов;
главной передачи обоих мостов;
дифференциалов.

Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.

Конструктивные и эксплуатационные особенности

Стоит отметить, что на многих авто привод на все колеса осуществляется не всегда. То есть, ведущей постоянно является только одна ось, вторая же подключается только при надобности, причем делаться это может как в автоматическом режиме, так и вручную. Но есть и вариации трансмиссии, у которой отключение оси не осуществляется.

Трансмиссии с конструкцией, обеспечивающей передачу вращения на все колеса, используются на авто как с поперечной установкой силового агрегата, так и с продольной. При этом компоновка предопределяет, какая из ведущих осей функционирует постоянно (исключение – постоянный полный привод).

Система, обеспечивающая привод на все колеса может работать как с МКПП, так и с любой автоматической коробкой передач.

Принцип работы системы достаточно прост: от мотора вращение передается на КПП, которая обеспечивает изменение передаточных чисел. От коробки передач вращение поступает на раздатку, которая перераспределяет его на две оси. А далее уже по карданным валам вращение передается на главные передачи.

Но выше описана общая концепция системы полного привода. Конструктивно же трансмиссия может отличаться. Так, как правило, на авто с поперечным расположением в конструкцию КПП одновременно входят и главная передача переднего моста, и раздатка.

А вот в авто с двигателем, установленным продольно, раздатка и главная передача передней оси – отдельные элементы, и вращение на них поступает за счет приводных валов.

Существует еще ряд конструктивных особенностей, которые напрямую влияют на проходимость авто. В первую очередь это касается раздаточной коробки. В полноценных внедорожниках у этого узла обязательно имеется понижающая передача, которая в кроссоверах есть далеко не всегда.

Также на внедорожные качества влияют дифференциалы. Количество их может быть разным. У одних авто присутствует межосевой дифференциал, входящий в устройство раздатки. Благодаря этому элементу осуществляется возможность изменения соотношение распределения момента вращения между осями в зависимости от условий движения. В некоторых авто для увеличения проходимости также предусматривается блокировка этого дифференциала, после задействования которого распределение вращения по мостам делается в строго заданных пропорциях (60/40 или 50/50).

Но межосевого дифференциала в конструкции системы может и не быть. А вот межколесные дифференциалы, устанавливаемые на главных передачах, присутствуют на всех авто, но не на всех имеются их блокировки. Это тоже сказывается на ходовых качествах.

Различаются также и механизмы управления приводом. В одних авто все делается в автоматическом режиме, у других для этого водителем задействуются электронные системы, у третьих – подключение полностью ручное, механическое.

В общем, полный привод, используемый на авто, система не такая уж и простая, как изначально кажется, хотя принцип его функционирования на всех авто одинаков.

Самыми известными являются системы:

4Matic от Mercedes;
Quattro от Audi;
xDrive от BMW;
4motion концерна Volkswagen;
ATTESA у Nissan;
VTM-4 компании Honda;
All wheel control разработка Mitsubishi.

Виды привода, используемые на авто

На автомобилях нашли применение три вида полного привода, отличающиеся между собой как конструктивно, так и по особенностям работы:

Постоянный полный привод
С автоматически подключаемым мостом
С подключением вручную

Это основные и самые распространенные варианты.

Виды полного привода

Постоянный привод

Постоянный полный привод (международное обозначение – «full time»), пожалуй, единственная система, которая используется не только на кроссоверах и внедорожниках, а также и универсалах, седанах и хэтчбеках. Используется он на авто с обоими видами компоновки силовой установки.

Особенность этого вида трансмиссии сводится к тому, что механизм отключения одной из осей не предусматривается. При этом раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, включение которой осуществляется принудительно при помощи электронного привода (водитель просто выбирает селектором требуемый режим, а сервопривод осуществляет переключение).

Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности

В его конструкции используется межосевой дифференциал с механизмом блокировки. В разных видах трансмиссии блокировка может осуществляться вискомуфтой, многодисковой муфтой фрикционного типа или же дифференциалом Torsen. Одни из них выполняют блокирование в автоматическом режиме, другие – принудительно, вручную (с использованием электронного привода).

Межколесные дифференциалы в системе постоянного полного привода также оснащаются блокировками, но не всегда (на седанах, универсалах и хэтчбеках ее обычно нет). Также не обязательно наличие блокировки сразу на двух осях, нередко такой механизм устанавливается только на одной из осей.

Привод с автоматически подключаемой осью

В авто с автоматически подключаемым мостом (обозначение – «On Demand»), полный привод включается только при определенных условиях – когда колеса постоянно работающей оси начали проскальзывать. В остальное время автомобиль является передне- (при поперечной компоновке) или заднеприводным (в случае, если двигатель располагается продольно).

У такой системы есть свои конструктивные особенности. Так, раздаточная коробка имеет упрощенную конструкцию и понижающей передачи в ней нет, но при этом она обеспечивает постоянное распределение крутящего момента по осям.

Также отсутствует и межосевой дифференциал, зато присутствует механизм автоматического подключения второй оси. Примечательно, что в конструкции механизма используются те же узлы, что и в межосевом дифференциале – вискомуфта или фрикционная муфта с электронным управлением.

Особенность работы привода с автоматическим подключением заключается в том, что распределение крутящего момента по осям делается с разным соотношением, которое меняется при разных условиях движения. То есть, при одном режиме вращение распределяется в пропорции, например, 60/40, а при другом — 50/50.

На данный момент система с автоматическим подключением полного привода является перспективной и ее используют многие автопроизводители.

Трансмиссия с ручным управлением

Трансмиссия с подключаемым полным приводом в ручном режиме (обозначение – «Part Time») сейчас считается устаревшей и используется не часто.

Ее особенность заключается в том, что подключение второго моста осуществляется в раздаточной коробке. И для этого может задействоваться как механический привод (посредством рычага управления раздаткой, установленной в салоне), так и электронный (водитель задействует селектор, а сервопривод осуществляет подключение/отключение моста).

В такой трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал, что обеспечивает постоянное соотношение распределение крутящего момента (обычно в пропорции 50/50).

Практически всегда в межколесных дифференциалах используется блокировка, причем принудительная. Эти конструктивные особенности обеспечивают наибольшие показатели проходимости авто.

Иные варианты

Стоит указать, что существуют комбинированные трансмиссии, которым присущи конструктивные и эксплуатационные особенности одновременно нескольких видов систем. Они получили обозначение «Selectable 4WD» или многорежимный привод.

В таких трансмиссиях существует возможность установки режима работы привода. Так, подключение полного привода может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (причем существует возможность отключения любого из мостов). То же касается и блокировок дифференциалов – межосевого и межколесных. В общем, вариаций работы трансмиссии – множество.

Есть и более интересные варианты, к примеру электромеханический полный привод. В этом случае весь крутящий момент поступает только на одну ось. Второй же мост оснащается электромоторами, которые задействуются в автоматическом режиме. Последнее время такая трансмиссия становиться все более популярной, хотя полноценной системой, в классическом понимании, ее назвать нельзя. Такие автомобили являются гибридными системами.

Положительные и отрицательные стороны

Полный привод имеет ряд достоинств перед другими типами. Основными из них можно выделить:

Эффективное использование мощности силовой установки;
Обеспечение улучшенной управляемости авто и его курсовой устойчивости на разных видах покрытия;
Повышенная проходимость авто.

Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

Повышенное потребление топлива;
Сложность конструкции привода;
Большая металлоемкость трансмиссии.

Несмотря на отрицательные качества, автомобили, у которых имеется полный привод, пользуются спросом и очень популярны даже среди автолюбителей, за город практически никогда не выезжающих.

Что такое полный привод и как работает?

Когда автомобилист выбирает новый автомобиль, один из показателей, на который часто обращается внимание – какой привод у предполагаемого «любимца». Среди автомобилистов устоялось мнение, что эффективный автомобиль обязательно должен иметь фишку 4х4.

Учитывая популярность полноприводных транспортных средств, автопроизводители выпускают с конвейеров внедорожники и кроссоверы, в которых трансмиссия обеспечивает вращение всех колес. Рассмотрим, какие модификации данного механизма бывают, и самое главное: действительно ли практично иметь машину с полным приводом?

Что такое полный привод

Под полноприводным подразумевается такой автомобиль, в котором ведущими являются все колеса. Крутящий момент равномерно распределяется трансмиссией, благодаря чему машина получает повышенную проходимость.

Полный привод подразумевает использование дополнительных агрегатов, которые передают усилия каждому колесу. В этом случае работают обе оси транспортного средства. Такой агрегат чаще применяется в моделях, которые часто преодолевают бездорожье. Однако нередки случаи, когда обычный легковой автомобиль на крышке багажника имеет заветную табличку Quattro или 4х4.

Виды и типы полного привода

Хотя существует множество разных модификаций полноприводных трансмиссий, различают всего две основные. Они отличаются друг от друга типом подключения дополнительной оси. Рассмотрим эти два вида приводов, а также самые распространенные подвиды.

Подключаемая (part time)

По умолчанию в этом случае авто будет иметь передний привод, а реже – задний. Включается 4wd при помощи рычага на селекторе коробки или кнопки на консоли.

Это самая простая разновидность основного типа привода. Ее особенность в простоте конструкции. В раздатке механизма установлена кулачковая муфта. Она подключает второстепенную ось. Когда система активна, все колеса получают усилия от коробки передач. Водитель самостоятельно включает полный привод.

Хотя механизм имеет простое строение, в нем есть существенный недостаток. Полный привод можно включать только на нестабильном дорожном покрытии. Например, когда водитель видит впереди машины песок или грязь, ему нужно перевести переключатель в соответствующее положение.

На большой скорости нельзя использовать систему, так как в ней не используется межосевой дифференциал. По этой причине раздатка (что это такое и какие неисправности бывают, читайте в отдельной статье) будет испытывать сильные перегрузки, когда на ровной дороге водитель забудет выключить привод. Это приведет к выходу из строя трансмиссии.

Автоматическая (Automatic 4WD)

Это автоматический аналог предыдущей трансмиссии. Ее активация осуществляется электроникой. В конструкции агрегата используется вискомуфта, связанная с электроникой авто.

Когда машина попадает на нестабильное дорожное покрытие, одно или оба ведущие колеса начинают буксовать. Автоматика реагирует на неравномерное вращение ведущего моста, и активирует второстепенную ось.

Такая трансмиссия показала достаточную эффективность в грязи, снегу или песке. Однако у данной модификации есть существенный недостаток: без пробуксовки ведущего колеса блок управления не будет подключать систему.

Еще один минус – частый перегрев вискомуфты. По этой причине приводом нельзя пользоваться на бездорожье в течение длительного времени. В некоторых моделях авто имеется блокировка с помощью кнопки.

Постоянный полный привод (Full-time 4WD)

Этот тип трансмиссии отличается от предыдущих тем, что обе оси имеют постоянный зацеп. Чтобы снизить нагрузку на раздаточную коробку и улучшить стабильность машины на ровном асфальте, в конструкции применяется межосевой дифференциал. Этот элемент компенсирует разницу вращения разных колес.

Чтобы обеспечить увеличенную проходимость транспорта, он имеет кнопки блокировок дифференциалов. На бездорожье водитель может заблокировать межколесный дифференциал (об этом механизме рассказывается здесь), а также компенсатор между осями. Эта опция активируется либо в автоматическом режиме, либо в ручном.

Этим типом полного привода оснащается большинство современных автомобилей. У них хороший показатель проходимости, а также они не так подвержены заносам. Если авто оснащено ручной блокировкой, то обязательно ее активировать перед преодолением грязи и подобных участков дороги. Дополнительно о том, что такое блокировка дифференциала, рассказано отдельно.

Многорежимный полный привод (Selectable 4WD)

Даная модификация вобрала в себе достоинства всех предыдущих разновидностей. В ней устранены недочеты как автоматического, так и ручного механизма блокировки дифференциала, а также она позволяет водителю подготовить машину к поездке по конкретному покрытию. Для этого на селекторе коробки достаточно выбрать соответствующий режим, и электроника сделает все самостоятельно.

Единственное, что может остановить автомобилиста перед покупкой машины с таким типом полного привода, это ее высокая стоимость. Причем в данном случае нужно играть на опережение: помимо стоимости самой системы, нужно учесть, что ее нужно также обслуживать.

Полный привод: устройство и работа

Чаще всего на авторынке можно встретить модели, в которых установлена вязкостная муфта. В устройство такой системы входят такие элементы:

Между колесами основной оси установлен дифференциал;
КПП – это может быть, как автоматический вариант, так и ручной;
Дифференциал, компенсирующий вращение между осями;
Карданный вал;
Раздатка с главной передачей второстепенной оси;
Вязкостная муфта.

Если машина по умолчанию переднеприводная, то мотор и коробка в ней будет расположена поперек кузова. В случае же основного заднего привода эти агрегаты расположены вдоль кузова. От этого будет зависеть форма и конструкция подключаемых элементов второстепенной оси.

Когда включается полный привод, раздатка равномерно распределяет момент вращения на каждое подключенное колесо, предотвращая их пробуксовку. Когда включается понижающая скорость, крутящий момент увеличивается, что помогает автомобилю преодолевать сложные участки трассы.

Схема работы системы следующий. Мотор передает на сцепление (если МКПП) или на гидротрансформатор (если АКПП) вращательные движения. В зависимости от скорости движения (лучше преодолевать бездорожье на первой передаче) крутящий момент поступает в раздатку, в которой преобразуется и подается на ведущие колеса. Работа осуществляется через кардан (о том, как работает эта передача, обсуждалось немного ранее).

Какой полный привод лучше

Ручная модификация ПП крайне редко используется в серийном транспорте. Она больше предназначена для спецтехники. Чаще всего встречается вариант с автоматическим подключением второстепенной оси. В ней может использоваться вискомуфта или электроника, которая фиксирует показания вращения колес.

Если планируется использовать машину для offroad-поездок, тогда лучше не поскупиться, и приобрести самую продвинутую модель – Selectable 4WD. Она позволит использовать автомобиль на трассе, как обычную легковушку, а при выезде за пределы качественного покрытия – как вездеход.

Не стоит приобретать автомобиль с такой системой по принципу «на всякий пожарный» – это нерациональное использование средств. В таком случае практичней было бы купить авто с вискомуфтой.

Преимущества полного привода

Итак, почему полноприводные транспортные средства пользуются популярностью (даже легковые модели)? Вот несколько достоинств этой трансмиссии, которые интересуют многих автомобилистов:

Машина лучше разгоняется на нестабильной дороге, например, мокрая в дождь, гололед или укатанный снег;
При движении в горку водитель не будет переживать о том, что дорога скользкая;
Ни передний, ни тем более задний привод не могут похвастаться настолько эффективной проходимостью;
Благодаря улучшенной курсовой устойчивости машина сохраняет стабильность на виражах;
Даже малолитражка с небольшим объемом двигателя будет обладать завидным ускорением по сравнению с аналогичным авто с приводом на одну ось.

Минусы привода 4х4

Прежде чем остановить свой выбор на модели 4wd, следует учесть некоторые минусы:

Полноприводное авто будет значительно дороже, и это не маркетинговый ход, а естественная причина, так как в транспорте присутствуют дополнительные механизмы сложной конструкции;
Обслуживание такого транспорта значительно дороже. Помимо обычного сервисного обслуживания, потребуется еще диагностика дополнительных редукторов, раздаточной коробки, чтобы продлить ресурс агрегата. В случае поломки системы владельцу придется раскошелиться на дорогостоящий ремонт;
По сравнению с аналогом, только на переднем приводе, такие авто более «прожорливы». Чаще это касается полноценных внедорожников, однако и легковые авто с подобными характеристиками имеют немного увеличенный расход топлива.

В качестве заключения предлагаем видео, посвященное тому, стоит ли приобретать полноприводный кроссовер или лучше довольствоваться передним приводом:

Трансмиссия полноприводного автомобиля

На сегодняшний день наибольшим спросом пользуются такие системы полного привода, как постоянный полный привод и полный привод, подключаемый автоматически. Каждая из этих систем имеет такие общие преимущества, как эффективное использование мощности двигателя и улучшение управляемости и проходимости автомобиля.

Трансмиссии полноприводных автомобилей, в совокупности образующие систему полного привода, могут иметь разные конструкции. Существуют следующие системы полного привода:

— постоянный полный привод;
— полный привод, который подключается вручную;
— полный привод, который подключается в автоматическом режиме.

Каждая система полного привода имеет свои определенные преимущества, но в общем можно сказать, что все системы обладают следующими достоинствами:

— мощность двигателя используется более эффективно;
— при движении по скользкому дорожному покрытию прослеживается отличная курсовая устойчивость и управляемость;
— улучшается проходимость автомобиля.

Постоянный полный привод

Если автомобиль оснащен системой постоянного полного привода или так называемой системой Full Timе, это значит, что крутящий момент постоянно передается на все колеса. В состав этой системы входят такие механизмы, как коробка передач и раздаточная коробка, сцепление, карданные и главные передачи передней и задней оси, межколесные дифференциалы передней и задней оси, а также полуоси колес.

Постоянный полный привод может применяться на автомобилях, которые имеют заднеприводную и переднеприводную компоновку. Такие системы, самыми известными среди которых выступают 4Matic от Mercedes, xDrive от BMW, Quattro от Audi, отличаются, как правило, по конструкции карданной передачи и раздаточной коробки.

Сцепление дает возможность двигателю кратковременно отсоединиться от трансмиссии во время переключения передач, защищая трансмиссию от перегрузок. Коробка передач отвечает за изменение крутящего момента, тем самым влияя на скорость движения автомобиля. Если речь идет об автоматической коробке, то в роли сцепления выступает гидротрансформатор.

Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по ведущим осям автомобиля. Раздаточные коробки полноприводных авто обязательно оснащены межосевым дифференциалом, который предусматривает возможность ручной или автоматической блокировки. Среди современных конструкций автоматической блокировки дифференциала можно выделить вискомуфту, многодисковую фрикционную муфту, самоблокирующийся дифференциал Torsen.

Карданная передача передает крутящий момент от вторичных валов «раздатки» на валы главной передачи, которая выполняет функцию увеличения крутящего момента.

Межколесный дифференциал распределяет крутящий момент между колесами, в результате чего полуоси могут вращаться с разными угловыми скоростями. В полноприводных системах дифференциал используют как на передней, так и на задней осях.

Для максимальной реализации возможностей полного привода дифференциалы могут блокироваться как вручную, так и в автоматическом режиме. На большинстве современных автомобилей используется электронная блокировка дифференциала.

Как работает система постоянного привода?

Двигатель передает крутящий момент на коробку передач, а затем на раздаточную коробку, где происходит его распределение по осям. Если появляется необходимость, водитель может включить понижающую передачу. В итоге крутящий момент идет на межосевой дифференциал каждой оси, а оттуда по полуосям отправляется на ведущие колеса. Если колеса одной из осей начинают проскальзывать, межосевой и межколесный дифференциалы блокируются принудительно или автоматически.

Система полного привода, которая подключается автоматически

Система On demand, то есть система полного привода, которая включается автоматически, является перспективным вариантом для легкового автомобиля. Эта система в случае необходимости подключает колеса одной оси, если проскальзывают колеса другой оси. Если же автомобиль находится в стандартных условиях, система отключена, поэтому он является передне- или заднеприводным.

На сегодняшний день самой известной системой автоматически подключаемого полного привода считается система 4Motion, которая является изобретением концерна Volkswagen.

Устройство автоматически подключаемой системы полного привода включает такие узлы, как коробка передач, сцепление, главная передача передней и задней оси, межколесный дифференциал передней и задней оси, карданная передача, раздаточная коробка, муфта подключения задней оси, полуоси.

Раздаточная коробка в системе, где полный привод подключается автоматически, как правило, имеет вид конического редуктора. Межосевой дифференциал и пониженная передача в данной системе отсутствуют. В роли муфты подключения задней оси могут выступать вискомуфта или электронная фрикционная муфта. Так, в полноприводной системе 4Motion используется муфта Haldex.

Работа подключаемой автоматически полноприводной системы, оборудованной фрикционной муфтой, заключается в том, что от двигателя крутящий момент идет на переднюю ось авто. Кроме этого, через раздаточную коробку и карданный вал крутящий момент поступает на фрикционную муфту, которая отличается минимальным сжатием в нормальных условиях, передавая около 10 процентов крутящего момента на заднюю ось. Если колеса передней оси начинают проскальзывать, фрикционная муфта срабатывает, обеспечивая передачу крутящего момента, варьирующегося в определенных пределах, на заднюю ось.

Система полного привода, которая подключается вручную

Система полного привода Part Time, то есть система, подключаемая вручную, на сегодняшний практически не используется в силу своей неэффективности. Но стоит заметить, что данная система отлично подходит для внедорожников, так как надежно связывает переднюю и заднюю оси, распределяя крутящий момент в соотношении 50:50.

Устройство подключаемой вручную системы полного привода напоминает систему постоянного полного привода, отличаясь отсутствием межосевого дифференциала, а также возможностью подключения в раздаточной коробке переднего моста.

Другие статьи

В любом поршневом двигателе внутреннего сгорания присутствует деталь, соединяющая поршень с верхней головкой шатуна — поршневой палец. Все о поршневых пальцах, их конструктивных особенностях и способах установки, а также о верном подборе и замене пальцев различных типов подробно рассказано в статье.

На прицепах и полуприцепах иностранного производство широко применяются компоненты ходовой части от немецкого концерна BPW. Для монтажа колес на ходовой используется специализированный крепеж — шпильки BPW. Все об этом крепеже, его существующих типах, параметрах и применяемости читайте в материале.

Для монтажа автомобильных стекол в кузовные элементы используются специальные детали, обеспечивающие уплотнение, фиксацию и демпфирование — уплотнители. Все об уплотнителях стекол, их типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о подборе и замене этих элементов — читайте в статье.

В практике авторемонта и при выполнении слесарно-монтажных работ возникает необходимость работы с резьбовым крепежом, имеющим неудобное положение или наклон. В этих ситуациях на помощь приходят карданные переходники для ключей — об этих приспособлениях, их конструкции и применении читайте в статье.

Источник http://autoleek.ru/transmissija/sistemy-polnogo-privoda/ustrojstvo-i-vidy-polnogo-privoda.html

Источник https://avtotachki.com/chto-takoe-polnyj-privod-4wd-i-kak-rabotaet-princzip-raboty-i-dlya-chego-nuzhen/

Источник https://www.autoopt.ru/articles/products/3667773