Как работает передний привод: достоинства и недостатки

Как работает передний привод: достоинства и недостатки
/ BMC

Можно проездить на машине несколько лет и не знать, какой привод она имеет: передний или задний. Но это нетипично для нашей страны, поэтому владельцу полезно знать, скажем, как работает передний привод его машины.

Серию статей о преимуществах и недостатках различных типов поводу мы начнем с переднеприводной схемы. Она не была первой из общераспространенных, но уже лет сорок как наиболее массовой в мире, оттеснив на второй план задний привод.

Для потребителя важное преимущество переднего привода в том, что силовой агрегат целиком помещена спереди, а остальные пространства кузова отдано для людей и багажа

О том, как устроен передний привод автомобиля, мы расскажем в конце статьи. Итак, что значат для водителя передние колеса, которые двигают его машину вперед?

Преимущества переднего привода такие:

• Более уверенное поведение авто на скользкой дороге, в грязи и в снегу
• Больше пространства в ногах в передней части салона
• Низкий и ровный пол багажника
• Относительно короткий капот, что улучшает обзор дороги

Отметим, что передний привод конструкторы создавали не столько для удобства потребителей, сколько для удешевления конструкции при массовом производстве. Ведь двигатель и вся трансмиссия в одном блоке – это намного удобнее при сборке машины на конвейере, чем растянутый на длину всего кузова цепочку двигатель-коробка передач-карданный вал-ведущий мост. Но владельцу машины к этому безразлично.

Передний привод применяется на моделях низшего и среднего ценового сегмента

Недостатки переднего привода

Понятно, что передний привод имеет и свои недостатки, как с точки зрения производителя, так и потребителя.

• Более дорогостоящий ремонт трансмиссии
• Наличие дорогих шарниров рувних угловых скоростей (ШРУСОВ, 4 шт.)
• Наличие таких уязвимых деталей, как пыльники ШРУСОВ
• Потребность в эластичных элементах выхлопной системы – “гофры”, которые довольно часто выходят из строя.

В то время как владелец должен через передний привод свой дополнительный хлопоты, есть и дополнительные сложности технического плана, которые не дают возможности существенно снизить цену переднеприводной машины в сравнении с заднеприводной. Так, с технической точки зрения, переднеприводный автомобиль требует такого дорогого и сложного узла, как шарнир равных угловых скоростей (ШРУС). Есть определенные ограничения относительно габаритов двигателя, требует тщательности работа из распределения масс по длине автомобиля.

Распространение переднего привода способствовало массовое виробництве ШРУСОВ (ШРУС) – шарниров, которые передают крутящий момент на управляемые колеса без рывков. Но они дорогие и требуют внимания в эксплуатации

Как работает передний привод

При переднеприводной компоновке весь силовой агрегат – двигатель с коробкой передач и сцеплением – размещены спереди, под капотом. Также здесь помещен главную передачу и силовые передачи на колеса. С одной стороны, это хорошо, потому что загружает ведущие колеса и снижает вероятность пробуксовки на скользкой поверхности, а с другой – перегружает переднюю ось.

То есть крутящий момент двигателя, не оставляя капота, передается через сцепление на коробку передач, тут же идет на главную передачу и потом два трансмиссионных валы отправляют мощность на передние колеса. По сравнению с классическим задним приводом, нет необходимости обустраивать отдельное размещение коробки передач под кузовом, крепить там же опоры кардана, усиливать кузов в месте крепления ведущего заднего моста – тяжелого, с соответствующими реактивными моментами.

При переднеприводной компоновке двигатель вместе с трансмиссией размещается на передней оси. Чаще всего двигатель с коробкой стоит поперек между передних колес

Но самая главная техническая проблема, которую приходится решать конструкторам переднеприводных машин – это передача крутящего момента на управляемые колеса, которые имеют возможность поворачиваться влево-вправо. Обычные карданные шарниры для этого не очень годятся, а ШРУСОВ (шарниры равных угловых скоростей, русская аббревиатура ШРУС), что передают момент без рывков, стоят в разы дороже. На сегодня промышленность научилась производить качественные и долговечные ШРУСОВ, но необходимость постоянно контролировать целостность их резиновых чехлов никуда не делась.

Рекомендация Авто24

Ситуация на рынке новых авто такая, что небогатый потребитель практически не имеет возможности выбирать авто по типу привода: распределение передний/задний четко проходит по сегментам рынка. Массовые и более дешевые модели имеют ведущий передок, престижные и премиальные авто – задний или полный. Однако для покупателя подержанных машин такая возможность есть, хотя при покупке “беу” делать выбор придется с учетом не только ходовых качеств, но и особенностей ремонта.

Важнейшие автоновости —

в telegram-канале Авто24

ПОДПИСАТЬСЯ

Передний и задний привод — в чем отличие?

Первые автомобили, которые имели приближенную к современным конструкцию, выпускались с системой заднего привода. Это можно объяснить простотой расположения основных узлов — двигатель, коробка передач, редуктор заднего моста. За гибкость соединения отвечает карданный вал. Основная задача двигателя — создавать крутящий момент, трансмиссия передает его к ведущим мостам. Ведущими могут быть колеса на передней или задней оси — так различаются автомобили с передним и задним приводом.

Система заднего привода до недавнего времени считалась более простой в создании и обслуживании. Задний мост, в кожухе которого находятся полуоси с колесами, располагается под прямым углом к оси кардана. Чтобы обеспечить такую компоновку, пришлось разработать полноразмерный редуктор. Сложности в таком устройстве есть — задние колеса не зависят друг от друга. Во время поворота внутреннее будет вращаться быстрее внешнего.

Чтобы посмотреть, как работает редуктор, достаточно поднять при помощи домкрата одно из колес на ведущей оси. После этого запускается силовой агрегат и включается передача. Перед этим под колеса на передней оси нужно подложить опоры. Колесо, которое стоит на покрытии, останется на месте, а то, что находится в воздухе, будет вращаться. Именно так работает дифференциал, который раздает крутящий момент на полуоси заднего моста.

Передний привод. В автомобиле с такой системой предусмотрен аналогичный принцип вращения мотора. Для этого нужен редуктор с дифференциалом и карданные валы. Разница отмечается только в типе конструкции. Колеса на передней оси являются ведущими, поэтому требуют более близкого размещения коробки передач. Такая конструкция позволила расположить мотор и коробку передач на одной оси с колесами.

Так как двигатель в таком случае размещается поперечно, потребовалось уменьшить его в размерах с сохранением производительности. Первый опытный образец такого типа появился в начале 20 века, однако, массовый выпуск был налажен намного позже. По конструкции коробка передач и редуктор схожи с элементами заднего привода. Отличие состоит в карданах. Еще один уникальный для трансмиссии элемент — ШРУСы. Они позволяют менять угол поворота колес, управляя автомобилем.

Преимущества и недостатки. У заднеприводного автомобиля есть свои плюсы — машина становится более маневренной, так как ограничения на угол поворота минимальны. Кроме того, с такой системой обеспечивается лучшая устойчивость на грунтовой дороге. Во время начала движения масса кузова направляется в заднюю часть, что обеспечивает лучшее сцепление колес с дорогой.

Есть у такого типа и недостатки — высокая склонность к заносу, а также увеличенный рабочий объем, который не позволяет минимизировать конструкцию автомобиля.

Передний привод сопровождается сконцентрированной в передней части кузова массой. Поэтому пропорциональная развесовка исключается. Это одна из проблем конструкции. Кроме того, разгоняться с места на таком автомобиле без пробуксовки почти не получается. Если возникает занос, переднеприводный автомобиль сложнее удержать.

Несмотря на значительные минусы, разработка имеет и свои плюсы. На влажной грунтовой дороге такой автомобиль окажется более проходимым, так как колеса будут тащить всю массу кузова. С ведущими передним получается лучше чувствовать рулевое колесо. Еще один плюс — меньший вес, который обеспечивается близким расположением силовых агрегатов.

Итог. В современных автомобилях используются разные типы привода. Каждый из них имеет свои особенности. Передний обеспечивает проходимость, а задний устойчив к заносам.

 

Как работают AWD, FWD, RWD и 4WD?

Блог Хонда 20 августа 2019 г.

Системы привода действительно развивались с годами, передавая мощность на различные колеса вашего автомобиля.

Часто полный привод (AWD), передний привод (FWD), задний привод (RWD) и полный привод (4WD) имеют разные функции. Чтобы лучше понять, как работает ваша Honda, рассмотрим, как работает каждая из этих систем привода.

Что такое полный привод и как он работает?

Полный привод по требованию — это более поздняя инновация, которая считается удобной для пользователя и позволяет изменять мощность, подаваемую на каждое колесо, будь то механическим или электронным способом.

AWD ассоциируется с такими типами транспортных средств, как седаны, кроссоверы (например, Honda CR-V), универсалы и более крупные внедорожники. Он постоянно автоматизирован и активен, что означает, что для его работы не требуется ни активация, ни ввод со стороны водителя.

Что такое 4WD?

Полный привод предназначен для автомобилей, которым требуется дополнительное сцепление с дорогой. Он создан для работы в самых сложных условиях бездорожья.

При 4WD мощность передается на все колеса в равной степени без контроля распределения мощности между колесами или осями. Мощность течет от двигателя и через трансмиссию, прежде чем попасть в устройство, известное как раздаточная коробка. Затем эта мощность распределяется между передней и задней осями.

Такое равномерное распределение мощности идеально подходит для сценариев с низкой тягой. Плюс 4WD иногда можно отключить. Таким образом, вы можете повысить экономию топлива, используя проверенные и надежные технологии.

Чем отличаются AWD и 4WD?

Часто путают друг с другом, AWD считается более продвинутым, чем 4WD, благодаря своей технологии.

В большинстве систем полного привода задействованы компьютеры, датчики на каждом колесе постоянно отслеживают тягу, скорость вращения колес и другие данные. Он также может похвастаться блоком управления двигателем, который анализирует условия тяги и решает, какие колеса получают мощность. Полный привод популярен для суровых канадских зим из-за более гибкого распределения тягового усилия 9.0003

Что такое FWD?

В этом типе привода двигатель приводит в движение только передние колеса. Это менее сложно и дешевле в изготовлении, чем другие системы трансмиссии. Кроме того, переднеприводные системы экономичны благодаря своей компактной трансмиссии. Чем компактнее трансмиссия, тем лучше экономия топлива. Автомобиль легче, и отсутствуют потери энергии при передаче мощности между передними и задними колесами.

Несмотря на то, что переднеприводные автомобили не такие динамичные, как полноприводные, они разработаны с учетом практичности и эффективности.

Что такое задний привод?

В автомобилях с задним приводом мощность передается на заднюю часть при нажатии на педаль акселератора. В результате передние колеса направляют автомобиль, устраняя подруливание и обеспечивая максимальное ускорение на сухой поверхности. Это отличная новость для летних поездок.

Считается, что он дешевле всех остальных трансмиссий, что выгодно для тех, кто хочет мощный автомобиль по выгодной цене. Спортивные автомобили известны тем, что имеют такую ​​систему привода. Однако, если зимой вы едете на автомобилях с задним приводом, вам нужно проявлять большую осторожность. Они не самые надежные на скользкой дороге.

Чем отличаются RWD и FWD?

RWD обеспечивает лучшее начальное ускорение, чем FWD, потому что вес при ускорении переносится на заднюю часть автомобиля, где это наиболее важно. Это также позволяет опытным водителям использовать несколько приемов, чтобы скользить задней частью по углам, навык, наиболее полезный в гонках, а не в повседневном вождении.

Это еще более выгодно для полноприводных грузовиков из-за того, насколько легкие задние части таких грузовиков, что улучшает сцепление с дорогой на бездорожье.

FWD снижает вес и улучшает топливную экономичность по сравнению с системами RWD. Это также повышает тягу, потому что вес двигателя и трансмиссии приходится непосредственно на ведущие колеса. Однако вес не так сбалансирован, как у автомобиля с задним приводом.

Лучшая система привода для вас зависит от того, что вы хотите получить от своего автомобиля, и от ваших привычек вождения. Посетите Goderich Honda сегодня, и мы покажем вам варианты!

Предыдущий пост Следующий пост

Передний привод | Как это работает

Пароход Cugnot Идея тянуть машину, а не толкать ее, на самом деле старше, чем сама машина, вдохновение исходит от конной повозки; пароход Cugnot 1770 года был, вероятно, самой ранней переднеприводной машиной. К 1920-м годам передний привод пользовался значительной популярностью в спортивных автомобилях, таких как Tracta и Alvis, и даже в гоночных автомобилях, особенно в США, где ось де Диона была блестяще адаптирована Миллером для обслуживания ведущих передних колес его автомобиля в Индианаполисе. гонщики. Американский спидвей был представлен этой идее еще в 1905 году, и Барни Олдфилд установил множество рекордов на своей машине. Позже, в 1920-х годах, Гарри Миллер познакомился с Э. Л. Кордом, президентом Auburn, и в результате этой встречи появился переднеприводный автомобиль Cord, машина, которая каким-то образом привлекла всеобщее внимание, но потеряла все шансы. Технической особенностью, которая была наиболее важной в Cord, был новый тип универсального шарнира равных угловых скоростей для приводных валов. Это допускало гораздо большее угловое смещение колес для управления, чем это было возможно в более ранних машинах с передним приводом, чьи плохие радиусы поворота сделали их плохими. J. A. Gregoire Ранее использовавшиеся шарниры в основном были обычного типа Гука, которые до сих пор можно найти в карданных валах большинства автомобилей с передним расположением двигателя и задним приводом. скорость вращения выходного конца изменяется циклически, величина изменения зависит от степени отклонения. Это вызывало изменение скорости вращения ведущих передних колес при блокировке рулевого управления. Сложные двойные шарниры и другие виды были разработаны французом Ж. А. Грегуаром, прародителем Tracta, не путать с американцем Б. Ф. Грегори, чей дизайн переднего привода вдохновил Миллера; и во многом благодаря настойчивости Грегуара передний привод в конечном итоге стал коммерческим, а также техническим успехом во Франции в середине 19-го века.30 с. Автомобиль, который добился этого, был Citroen II Legere (также известный как Light 15), который оставался в производстве и пользовался большим спросом до середины 1950-х годов. Ранние версии были не совсем безотказными: карданные валы полагалось смазывать каждые 500 миль. Тем не менее машина процветала, и сомнения в целесообразности переднего привода отступили. После преодоления основных механических проблем открылся путь к использованию несомненных преимуществ системы. Величайший из них имел мало или вообще никакого отношения к тяге, будучи просто устранением неудобного карданного вала, который передал привод от переднего двигателя к задней оси в обычных автомобилях. Без этой шахты пол мог быть плоским, а сиденья ниже, что позволяло либо увеличить пространство в салоне, либо опустить крышу, что, в свою очередь, привело к уменьшению лобовой площади и, следовательно, к снижению аэродинамического сопротивления. С отсутствием вала у конструкторов было меньше искушения сохранить обычное шасси, чья глубина всегда была простительна на том основании, что пол в любом случае должен был быть намного выше, чтобы освободить карданный вал; Таким образом, были веские основания отказаться от шасси и принять унитарную конструкцию с напряженным корпусом из штампованной стали, постепенно набирающую успех среди фирм, занимающихся массовым производством. Еще одним преимуществом переднего привода была присущая ему курсовая устойчивость. У такого автомобиля, естественно, тяжелая носовая часть, а его центр тяжести находится далеко впереди середины колесной базы. Добавьте к этому снижение мощности передних шин на поворотах из-за изменений развала, вызванных большинством независимых систем подвески, с которыми (во всяком случае, за пределами Америки) ассоциировался передний привод, и дальнейшее ухудшение, вызванное нагрузкой. на шинах, которые в те первые дни были тонкими и обеспечивали меньшее сцепление с дорогой, поэтому работали ближе к своим пределам, чем сегодня, — и результатом была выраженная недостаточная поворачиваемость, которую быстрый, но неопытный водитель нашел очень прощающей. Более того, хотя до Первой мировой войны этот момент редко ценился, переднее расположение центра тяжести повышало шансы его оставаться впереди аэродинамического центра давления даже в хорошо обтекаемом корпусе, движущемся быстро, так что подвеска — индуцированная недостаточная поворачиваемость не преодолевалась на высоких скоростях аэродинамически индуцированной избыточной поворачиваемостью. Поэтому автомобили с передним приводом приобрели репутацию исключительной курсовой устойчивости при боковом ветре. Вероятно, настоящая причина того, что Citroen позволял водителю пройти поворот и избежать неприятностей, заключалась не в том, что его передние колеса были ведущими, а в том, что он был низким, жестко сконструированным и очень широким по колее, с минимальным выступом на каждом конце. длинная колесная база. При этих достоинствах он едва ли мог не быть устойчивым и, действительно, автомобиль такой ширины мог бы сохранить их даже с задним приводом. Тем не менее, стало общепризнанным, что езда на передних колесах — верный путь к выдающимся ходовым качествам, и, хотя человека, который думал об автомобиле просто как о средстве добраться из пункта А в пункт Б, легко убедить, те, кто на гоночной трассе, вскоре начали удивляться, почему так не всегда получалось. Различные небольшие французские спортивные автомобили, участвовавшие в гонках Ле-Мана, не совсем поощряли реализацию этих идей для полнокровных переднеприводных гоночных автомобилей. Сам Миллер сказал: «Я не верю, что переднеприводная машина быстрее заднеприводной. Причина, по которой он может улучшить время на скоростных трассах, заключается в том, что водителям не нужно снижать скорость на поворотах, а занос переднеприводного типа сводится к минимуму». Схема BMC, показывающая компоновку Mini. Mini, возможно, был одним из пионеров современных переднеприводных систем, однако в нем использовалась принципиально иная компоновка, чем сегодня, с трансмиссией в поддоне картера. Wheel Drives был сэр Алек Иссигонис Мини. Lancia всегда выпускала отличные переднеприводные автомобили. Volkswagen выпустил свою первую переднеприводную модель с водяным охлаждением K70 в 1971 году. Система переднего привода была усовершенствована в Passat. Американское общество инженеров-автомобилестроителей Тридцать лет спустя теоретики все еще были убеждены, что переднеприводный автомобиль может быстрее проходить повороты при ускорении, чем при торможении, и по своей природе быстрее проходит повороты, чем заднеприводный автомобиль, когда техника ускорения используется правильно. Если бы они читали анналы Американского общества автомобильных инженеров, то обнаружили бы, что в 1926, Барни Олдфилд говорил им, что склонность к заносу снижается, если у водителя хватает смелости держать ногу на педали газа: «Непосредственно перед гонкой 500 (в Индианаполисе) мистер Дюрей продемонстрировал, что, когда педаль газа нажата, автомобиль будет двигаться в том направлении, в котором он направлен. Пит де Паоло продемонстрировал, что если педаль газа убрана, машина не будет двигаться в том направлении, в котором она направлена». С этим согласились бы сотни гонщиков. Настоящая беда в том, что естественно и вообще желательно, чтобы вес автомобиля преобладал над его ведущими колесами, а когда передние колеса приводятся в движение фронтальным двигателем, это неизбежно. Это может привести к плохому ускорению при старте или подъеме по крутому склону с места, потому что перенос веса на задние колеса во время ускорения разгружает ведущие колеса и позволяет им вращаться; но это проблемы, которые редко беспокоят рядового автомобилиста. Пока дроссельная заслонка была открыта и двигатель передавал крутящий момент на передние колеса, мощность шин на этих колесах на поворотах (уже уменьшенная из-за веса, который они несут) еще больше истощалась из-за передаваемого ими крутящего момента. Освобожденные от этого крутящего момента, они затем примут меньший угол увода, и существующая недостаточная поворачиваемость будет уменьшена или даже полностью сведена на нет, чтобы быть замененной некоторой степенью избыточной поворачиваемости. Лекарство, которое стало доступным в 1960-х годах, заключалось в простом увеличении и улучшении шин. Вместо того, чтобы работать за пределами пика отношения силы при прохождении поворотов — когда увеличение нагрузки уменьшило бы способность шины проходить повороты — теперь они могли работать на восходящем наклоне кривой: другими словами, увеличение нагрузки увеличило бы мощность при прохождении поворотов. Тогда побочные эффекты тягового крутящего момента будут пропорционально меньше, а усовершенствования конструкции боковин шин с радиальным кордом в сочетании с более широкими ободами уменьшат поперечную податливость — боковое искажение, которое резко менялось в зависимости от изменения нагрузки в более ранних шинах. Добавьте к этому большую работу по совершенствованию управляемости по крену за счет тщательного внимания к геометрии подвески, и в результате многие переднеприводные автомобили были почти полностью избавлены от основных проблем с управляемостью, которые преследовали более ранние образцы. Но остаются некоторые трудности. У переднеприводной машины центр тяжести расположен далеко вперед. С водителем на борту ситуация немного отличается; но когда к водителю присоединяются три или четыре пассажира, багажник полностью загружен, а топливный бак (обычно в хвостовой части автомобиля) полон, центр тяжести смещается далеко назад. В таком массивном, длинном и относительно низком автомобиле, как Citroen DS, эффект может быть не очень заметен, и в этом конкретном автомобиле он был дополнительно замаскирован самовыравнивающейся подвеской. Но именно в малолитражке передний привод оказался наиболее привлекательным для коммерческого использования, а в малолитражке смещение центра тяжести могло иметь серьезные последствия. Баланс на поворотах явно страдает; то же самое относится и к тормозному балансу, поскольку распределение тормозного усилия устроено таким образом, чтобы предотвратить преждевременную блокировку задних колес, когда автомобиль движется налегке, эффективность торможения будет снижена в полностью загруженном состоянии. Универсальный шарнир постоянной скорости шарикового типа Rzeppa Такое же смещение веса затруднит трогание с места на крутом подъеме и нарушит регулировку пучков света фар. Автомобиль с передним расположением двигателя и задним приводом обычно менее чувствителен к нагрузке, потому что он более сбалансирован, в то время как четырехместный автомобиль с задним расположением двигателя и тяжелым хвостом меньше всего подвержен влиянию, пассажиры на заднем сиденье находятся между двигателем и водителем. и сидит примерно совпадает с центром тяжести. В течение многих лет считалось, что автомобиль с задним расположением двигателя был самым дешевым в производстве, потому что он обходился без карданного вала и не требовал сложных элементов трансмиссии, как автомобиль с передним приводом. Внедрение универсального шарнира равных угловых скоростей шарикового типа Rzeppa и принятие поперечной конфигурации двигателя в BMC Mini преодолели эти возражения. Именно Mini установил новые стандарты соотношения жилого и общего объемов и, таким образом, сделал действительно маленький автомобиль по-настоящему практичным. Как и в случае с Citroen Light 15, его широкая колея, низкий рост и естественное расположение колес на каждом повороте придавали ему сцепление с дорогой и маневренность, которые также устанавливали новые стандарты; и с тех пор среди автомобильных дизайнеров наблюдается постоянный прозелитизм, чтобы все больше и больше маленьких автомобилей в мире приводились в движение передними колесами. В США это был один из Oldsmobile Toronado, который устанавливал стандарт переднеприводной конфигурации. Дорожные тестеры того времени обнаружили, что Toronado ведет себя на удивление хорошо, а некоторые были почти убеждены, что передний привод имеет свои достоинства; и на обледенелых дорогах в них не было сомнений.