Полный привод – виды 4WD

Всем знакомо такое явление на машинах как 4WD – «4 ведущих колеса» или 4x4. Обычно полный привод используется в автомобилях повышенной проходимости. При наличии четырех ведущих колес не страшно никакое бездорожье, гололед, грязь, да и повороты машина будет преодолевать более чем уверенно. Но мало кто вникает в техническую сторону вопросаКак происходит передача крутящего момента на все четыре колеса? Можно ли использовать полноприводность всегда или только при необходимости? Попробуем разобраться.

[profit2]

Основной конструктивный элемент, отвечающий собственно за полноприводность, этораздатка. Раздаточный механизм принимает на себя весь момент от коробки передач и перераспределяет его на обе оси. Способов передачи может быть несколько, в зависимости от типа конструкции раздаточной коробки.

Full-time - полный привод на постоянной основе

Полный привод - виды 4WD 4x4

Преимущества:
- высокая прочность и надежность,
- можно передвигаться и по бездорожью и по асфальту.

Недостатки:
- сложность эксплуатации,
- вес агрегата увеличен,
- расход топлива вырастает в разы,
- настроить управляемость довольно сложно.

Основная проблема при передаче крутящего момента на две оси состоит в том, что на поворотах все колеса проходят по своей траектории, поэтому невозможно просто прикрутить обе оси к раздаточной коробке с помощью железных рычагов или трубок. В этом случае половина колес сможет ехать нормально, а вторая половина будет постоянно пробуксовывать. Если дорожное покрытие состоит из мягкого грунта или грязи, то это спасает ситуацию, а на асфальте или хорошей грунтовой дороге из-за пробуксовок будут постепенно ломаться коробка передач в связи с усилением колебаний.

межосевой дифференциал

Для решения этой задачи придумали межосевой дифференциал, который балансирует момент между всеми осями и уравновешивает их нагрузку. Если какое-то колесо начинает прокручиваться слишком легко, то на него идет усиленный крутящий момент. Это позволяет справиться с условиями твердого покрытия. Но бывают случаи, когда передок на асфальте, а задняя ось в грязевой луже. Машина будет буксовать, но не сдвинется с места, ведь весь момент уйдет на заднюю ось, которая застряла в грязи, а передние колеса будут твердо стоять на дороге без движения.

[profit2]

В этом случае на помощь приходит блокировка дифференциала. Если ее запустить, то крутящий момент будет неизменен, чтобы не случилось. Конечно, любое дополнительное механическое устройство значительно увеличивает массу агрегатов, усложняет их конструкцию. Все это в итоге отражается на повышении расхода топлива и уменьшении динамических характеристик автомобиля.
Полный привод на постоянной основе еще до конца не изжил себя, и продолжается пользоваться спросом в автомобилестроении. Но на смену ему уже пришел привод, подключаемый по требованию.

Part-timeподключаемый полный привод

image_1302

Преимущества:
- надежная конструкция агрегата,
- высокая степень проходимости и оптимальная простота обслуживания.

Недостатки:
- на твердом дорожном покрытии ездить нельзя.

Чтобы получить более простую и легкую конструкцию, инженеры придумали отключать одну из осей, когда нет нужды в полном приводе. Это позволило исключить из устройства дифференциал и блокировку, что дало четкое распределение крутящего момента, повысило ездовые характеристики машины и уменьшило затраты.

[profit2]

Подключаемый 4WD сейчас практикуется в основном на внедорожниках. В городе им пользоваться непрактично, ведь чтобы переключать оси, автомобиль нужно остановить, на ходу это делать нельзя, иначе механизм может сломаться. А если вы забудете отключить полный привод, выбравшись из леса на асфальтовую дорогу, то просто можете вывести из строя всю трансмиссию.

Полный привод дополненный вискомуфтой

jeep-quadra-trac-1

Преимущества:
- относительно недорогая стоимость и простая конструкция.
- вес невелик.
- весь механизм можно настроить «под себя» с высокой точностью.

Недостатки:
- плохо переносит перегрузки, прочность оставляет желать лучшего,
- свойства и параметры не отличаются постоянством.

Еще в середине 20 века был придуман способ неравномерного распределения крутящего момента в полном приводе, чтобы дозировать нагрузку в той или иной дорожной ситуации.
В дополнение к механическому дифференциалу поставили вязкостную муфтувискомуфтуМеханизм муфты представляет собой ряды лопаток на валу, которые вращаются в особой жидкости. Входной и выходной вал вращаются относительно друг друга без ограничений. Изюминка муфты именно в жидком наполнителе, который имеет свойство увеличивать свою вязкость, если температура повышается. Когда автомобиль едет по обычной дороге, муфта не влияет на вращение лопаток, но если появится разница в скорости между осями, то наполнитель нагревается, его вязкость растет, и он мешает лопаткам вращаться относительно друг друга, блокируя дифференциал. Степень блокировки напрямую зависит от разницы в скорости передних и задних колес.

вискамуфта

Вискомуфты применяются как самостоятельно, так и на машинах с постоянным полным приводом. Сейчас появились новые конструкции муфт, в которых не используется жидкость, а применяются диски, трущиеся друг об друга. Ими управляет компьютер и, в случае необходимости, сближает диски, передавая им крутящий момент. Участия водителя в данном случае не требуется, и все полностью автоматизировано.
Основной серьезный минус вискомуфтпрочность, и она уних невелика, диски часто перегреваются на настоящем бездорожье, и муфта работает в аварийном режиме. Система с муфтами нашла свое применение на кроссоверах и легковых машинах, где 4WD используется для улучшения управляемости, а не для покорения лесов и болот.

Техника не стоит на месте

По всей вероятности, в будущем развитие полного привода будет тесно связано с электромоторами. Уже сейчас появились гибридные автомобили, где одна из осей работает от электродвигателя, а вторая от обычного мотора. Но это больше касается машин городского типа. Для серьезных внедорожников лучшего варианта, чем старая добрая механика пока не найдено.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

[an error occurred while processing the directive]