Как работает полный привод: принцип работы, системы и технологии — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Как работает полный привод 4х4? Обзор, устройство, принцип работы.

Многодисковая муфта

Можно с уверенностью сказать, что именно благодаря разработке многодисковой муфты наблюдается огромная экспансия SUV и полноприводных легковых автомобилей. Это решение прекрасно отвечает потребностям большинства водителей. Так как в «жестком» подключении нет особого смысла, а центральный межосевой дифференциал значительно увеличивает стоимость конструкции и требует дополнительного места.

В настоящее время схема с муфтой реализована следующим образом. Тяга от двигателя передается на одну из осей (обычно переднюю). Вторая ось соединена через многодисковую муфту, которая запускается автоматически (вязкостная муфта или ранний Haldex) либо управляется компьютером (в настоящее время практически все решения). В момент включения муфты крутящий момент (полностью или частично) передается на другую ось (на схеме задняя).

Под концепцией многодисковой муфты скрываются различные технические решения. Самое простое из них – вязкостная муфта (вискомуфта). Работает она автоматически, но имеет большую задержку и с этим трудно справиться.

Применяли ее, например, в VW Golf III Syncro и Land Rover Freelander I. Огромную популярность завоевал Haldex. Первое поколение вышло неудачным, но второе уже было значительно улучшено (установлен клапан регулирования давления). Третий Халдекс работает отлично благодаря аккумуляторам давления.

Haldex IV и V функционируют блестяще. Вы найдете их в большинстве полноприводных моделей VW, Audi, Volvo и Ford с поперечным расположением двигателя.

Еще одно решение – электронно-управляемая муфта. Ее преимущество – полностью автоматическая работа и низкие затраты на обслуживание. На дороге устройство работает достаточно хорошо, но в полевых условиях хуже. Муфта быстро перегревается, и электроника вынуждена ее отключать.

Центральный (межосевой) дифференциал

Автомобили с постоянным полным приводом, безусловно, более ценны, чем автомобили с автоматическим подключением второй оси. Центральный дифференциал действительно имеет свои преимущества. Чаще всего он необходим, когда речь идет о постоянном распределении между осями большого крутящего момента, не опасаясь, что в критический момент одна из осей отключится.

Классическая схема реализована следующим образом. Тяга от двигателя передается через коробку передач на центральный (межосевой) дифференциал. Он, в свою очередь, делит тягу между передней и задней осями. Оба приводных вала (кардана) вращаются постоянно, а соединение чисто механическое. Благодаря этому нет задержек или перегрева. В зависимости от типа дифференциала распределение выходной мощности составляет 50:50 или любое другое (планетарный, торсен).

Однако, межосевой дифференциал работает как и межколесный, т.е. когда одно из колес теряет контакт с дорогой (проскальзывает), машина останавливается. Следовательно, дифференциал нужно заблокировать. Это делается с помощью фрикционного замка (блокировка в виде вязкостной или электронно-управляемой муфты).

Внедорожники дополнительно оснащены полными блокировками в обход дифференциала. Тогда автомобиль работает как с жестко подключенным приводом. Центральный дифференциал типа Torsen работает, как дифференциал с блокировками.

Межосевой дифференциал обычно используется в легковых автомобилях и внедорожниках премиум-класса. Причем, в действительно дорогих машинах – это сложный механизм с интеллектуальным управлением.

В спортивных автомобилях (некоторые версии Subaru Impreza STi или Mitsubishi Lancer Evo) водитель может менять режим работы дифференциала (гравий, песок, снег и т.д.). Во многих кроссоверах можно увидеть кнопку с крестиком между осями – она обозначает возможность полной блокировки дифференциала.

Как правило, дифференциал передней оси (передний мост) лишен блокировок, а задний дифференциал может быть свободным (без блокировок), работать с ограниченным проскальзыванием или иметь возможность полной блокировки. Зачастую функцию блокировок берет на себя тормозная система.

Постоянный полный привод встречается в автомобилях Volkswagen и Audi с продольным расположением двигателя, в Subaru (но только с механической коробкой передач), в большинстве Land Rover и внедорожниках Toyota.

Жесткое подключение

Автомобили с такой трансмиссией стоит рекомендовать водителям, часто передвигающимся по труднопроходимым местам либо проводящим свободное время в походах, на охоте или рыбалке. Именно там они сумеют реализовать весь потенциал автомобиля и смогут закрыть глаза на его недостатки.

Для асфальта такие машины мало подходят. Приходится «таскать» ненужную технику, и снижается безопасность при попадании на обледенелый участок, где легко потерять контроль над автомобилем.

На бездорожье недостатки превращаются в достоинства. Жесткая блокировка исключает взаимное проскальзывание колес, поэтому мы можем быть уверенны, что, по крайней мере, одно переднее и одно заднее колесо будут вращаться (при блокировке всей оси – все колеса).

Схема реализации довольно простая. Тяга от двигателя через коробку передач передается к раздаточной коробке. Здесь момент прямо передается на заднюю ось (позиция Н2). Когда активируется режим 4Н, передняя ось жестко подключается к раздаточной коробке (без дифференциала или муфты). С этого момента приводные валы (карданы), идущие на переднюю и заднюю ось, вращаются с одинаковой скоростью. В подавляющем большинстве подобных схем предусмотрен режим 4L – пониженная передача, предназначенная для действительно тяжелых участков.

Жесткое подключение имеет ряд важных особенностей. Здесь нет межосевого дифференциала, который компенсирует разность скоростей передней и задней оси. Поэтому при движении по асфальту или твердым поверхностям с большим коэффициентом сцепления, в трансмиссии возникают огромные напряжения, способные повредить механизмы. На рыхлой поверхности (песок, снег, гравий, грязь и т.п.) такой опасности нет, так как колеса легко проскальзывают. Степень вредного воздействия больше зависит не от скорости, а от траектории — машина движется по прямой или поворачивает. Даже при повороте на низкой скорости возникают огромные напряжения. Поэтому данная схема подходит только для полевых условий.

В то же время, отсутствие в трансмиссии промежуточной электроники и элементов, которые могут перегреваться (как в многодисковой муфте), означает, что вы можете месить грязь часами, не беспокоясь об эффективности привода.

Еще один плюс – долговечность и устойчивость к суровым условиям эксплуатации. Достаточно регулярно менять масло в раздаточной коробке. Даже если внутрь попадет вода, авто сможет довезти вас до дома.

Список автомобилей, использующих простое жесткое подключение полного привода, неуклонно сокращается. В этом нет ничего удивительного, так как желающих купить простой автомобиль с высокими внедорожными способностями становится все меньше.

Чаще всего такой тип привода используется в рамных автомобилях. Например, в пикапах, ориентированных на простоту и низкую стоимость – Nissan Navara, Toyota Hilux, Ford Ranger. В то же время, Mitsibishi L200 и Volkswagen Amarok предоставляют водителю выбор – помимо простых версий с жестким подключением оси предлагаются модификации с центральным дифференциалом.

Как работает полный привод: плюсы, минусы, особенности устройства

В чем преимущества и недостатки полноприводного автомобиля

Полный привод уже давно используется в классе внедорожников, но последние 5 лет им активно начали оснащать легковые автомобили. Это делается для того, чтобы улучшить сцепление с дорогой, управление машиной, позволить ей быстро и без проблем проходить участки с плохим покрытием или без него.

Большинство полноприводных седанов, представленных сегодня, изначально выпускались с приводом на два колеса. Затем их оснастили полным приводом для увеличения тяги и управляемости. Яркий пример – Audi Quattro. Это модель с передним приводом, на которую впоследствии установили систему полного привода. Все больше производителей следуют этой тенденции в ответ на покупательский спрос.

Два колеса или четыре?

В большинстве полноприводных автомобилей, если одно колесо вращается быстрее, сцепление теряется, потому что дифференциал позволяет мощности двигателя находить легкий выход через колесо, которое буксует. Если можно управлять всеми четырьмя колесами автомобиля и блокировать дифференциалы, автомобиль продолжит движение, даже если только одно из его колес имеет хорошее сцепление с дорогой. Это значит, что полноприводная машина сможет преодолевать обледенелые или грязные участки дороги.

Распределение крутящего момента

Все колеса автомобиля крутятся с одинаковой скоростью, но крутящий момент распределяется неравномерно между передней и задней подвеской. У Ford Sierra 4×4, который изначально производился с задним приводом, соотношение составляет 27 на 63. Это значит, что 27% передается на передние колеса, а 63% – на задние. Такое распределение повышает управляемость автомобиля и ходовые характеристики.

Смотрите также

Что такое система векторизации крутящего момента и как она работает?

В Audi Quattro , который изначально комплектовался передним приводом, крутящий момент распределяется между передними и задними колесами по схеме 50 на 50. Причина использования такой схемы – тяжелая передняя часть автомобиля.

Как устроено распределение крутящего момента

Например, на заднеприводных Sierra и Granada Scorpio мощность отбирается со стороны коробки передач широкой передаточной цепью после прохождения через эпициклический межосевой дифференциал и вязкую муфту. Тут короткий опорный вал проходит вперед к переднему дифференциалу, который установлен на правой стороне поддона. Единственный способ подать мощность на левое переднее колесо – пропустить ведущий вал через сам поддон внутри герметичной трубки.

Эпициклический дифференциал неравномерно распределяет крутящий момент между передней и задней осями. Он подает две трети мощности назад и треть – вперед, но при этом продолжает вращать каждую ось с одинаковой скоростью.

Система Subaru может подавать мощность на задние колеса, чтобы выйти из сложных ситуаций. При этом межосевой дифференциал отсутствует. Поэтому полный привод нельзя использовать постоянно. Вместо межосевого дифференциала за трансмиссией размещается раздаточная коробка, которая оснащена сцепляющим устройством – оно не допускает проскальзывания.

Для подключения задних колес в автомобиле с передним приводом используется специальный фланец. Он располагается в задней части КПП, соединяется с опорным валом, идущим к заднему дифференциалу. Это классическая схема для машин с передним приводом.

Постоянный 4WD

Существуют 2 схемы полного привода. Первая – он включается, когда необходимо пройти участок дороги с плохим покрытием или без него. Второй вариант – постоянное использование четырех колес. Тут мощность подается через коробку передач на межосевой дифференциал. Он обычно устанавливается за трансмиссией и распределяет крутящий момент между передними и задними колесами.

Такая схема дает возможность им вращаться на разных скоростях, что упрощает маневрирование (особенно на низкой скорости), улучшает проходимость в условиях бездорожья. Без подобной схемы повышается нагрузка на трансмиссию, когда одно из колес начинает пробуксовывать.

От межосевого дифференциала мощность передается на передние и задние оси, полуоси через опорный и приводные валы. Тут компоновка зависит от того, был ли автомобиль изначально с передним или задним приводом.

Для правильной работы схемы 4 на 4 требуются 2 дополнительных дифференциала. Они располагаются между передними и задними колесами и при необходимости обеспечивают вращение только одного из них. Это делает маневрирование, например вхождение в повороты, более комфортным.

История адаптации 4WD для седанов

Полный привод для легковых автомобилей появился в 1966 году, когда Дженсен выпустил модель под обозначением FF на базе кузова Interceptor. Компания Ferguson Formula представила полный привод с антиблокировочной системой тормозов. Но эта концепция в то время не привлекла внимание.

Эффективность полного привода на седанах подтвердил автомобиль Audi Quattro. Эта модель стала успешной раллийной разработкой. Тогда концепция постоянного или подключаемого 4WD стала внедряться в массовое производство. Систему начали использовать Ford, Alfa Romeo, Toyota и Fiat, а затем и другие марки.

Какие бывают блокировки дифференциала

В полноприводных системах дифференциал (особенно центральный) должен блокироваться. Это необходимо для сохранения сцепления с дорогой при прохождении обледенелых, скользких участков.

Некоторые системы используют блокировку дифференциала с автономным питанием. Ford Sierra 4×4 комплектуется межосевым дифференциалом, который содержит вязкую жидкость. Она предотвращает вращение колес с разной скоростью и сохраняет оптимальное распределение мощности.

Audi Quattro использует центральный дифференциал Torsen. Он основан на червячных передачах – они ограничивают расхождение скоростей между осями и колесами. Но на большинство автомобилей устанавливается ручная блокировка. При подключении она распределяет усилия между передней и задней парой колес.

Дифференциал Torsen состоит из двух комплектов скользящих червячных передач – по одному на каждый приводной вал. Они соединены цилиндрическими зубчатыми колесами. Когда один приводной вал перекрывает другой, «черви» вращаются и передают крутящий момент на другой приводной вал.

Межосевой дифференциал Torsen автоматически блокируется для максимального сцепления при сильном скольжении. При этом используется антиблокировочная тормозная система. Кроме того, задний дифференциал может быть заблокирован вручную, чтобы облегчить начало движения, если автомобиль стоит на скользком участке.

Смотрите также

Нужен ли полный привод зимой

Некоторые полноприводные модели комплектуются блокировкой заднего дифференциала. Тут включение центрального и заднего блокиратора заставляет колеса вращаться, даже когда одно из них потеряло сцепление с дорожным полотном.

Не постоянный полный привод

У ряда моделей 4 колеса подключаются только для прохождения проблемных участков дороги или льда, снега, грязи. У этих автомобилей нет межосевого дифференциала, есть только раздаточная коробка или сцепление для передачи крутящего момента на другую пару колес. Такая схема увеличивает эксплуатационный потенциал дифференциала.

Преимущества 4WD

Безусловно, полный привод, подключаемый или постоянный, не превращает машину в гусеничный трактор или танк, но значительно облегчает жизнь водителю. Система улучшает управляемость, делает машину устойчивой во время маневрирования, снижает риск возникновения аварийных ситуаций.

Кроме того, полный привод дает больше тяги. Специалисты Audi подсчитали, что система Quattro увеличивает этот показатель в 1,5 раза на мокрой дороге и в 2 раза – на льду. Сравнение проводилось с автомобилями без полного привода. При хорошем сцеплении 4WD эффективно использует мощность. Это облегчает выполнение маневра без потери устойчивости и мощности.

Недостатки полного привода

Главный минус всех систем – сложность устройства. На автомобиль приходится устанавливать тяжелое оборудование. Оно увеличивает нагрузку на трансмиссию, расход топлива, при этом замедляется и становится более равномерным износ покрышек. Это доказали сравнения машин с передним или задним приводом.

Еще один недостаток – увеличение тормозного пути на скользкой поверхности. Полный привод сохраняет управляемость, но не позволяет быстро остановить автомобиль. По этой причине его следует использовать в сочетании с антиблокировочной тормозной системой .

Активно устанавливать полный привод на седаны начали, когда стало понятно, что рулевое управление накладывает ограничение на мощность, которая может передаваться через передние колеса. С этой точки зрения полный привод, пожалуй, – не более чем модная тенденция для элитных автомобилей. Ведь совершенно понятно, что в городских условиях мощность автомобиля используется не на все 100%, а для постоянных путешествий по бездорожью они не предназначены.

Ближайшие несколько лет покажут, насколько жизнеспособна данная концепция. Вполне возможно, производители вернутся к классической схеме оснащения автомобилей передним или задним приводом.

Альтернативные разработки

Mercedes-Benz разрабатывает очень сложную электронную систему с микропроцессорным управлением под названием 4-Matic . Она будет подключать задние колеса только при необходимости. Для этого система использует датчики колес, аналогичные тем, которые применяются для антиблокировочного торможения. Они должны определять, когда на одно колесо ложится большая нагрузка, чтобы передавать информацию для блокировки дифференциала. А если потеря тяги все еще сохраняется, 4-Matic может уменьшить ее, сокращая передачу крутящего момента на проскальзывающие колеса.

Смотрите также

Технологии для новичков: В чем разница между полным приводом, задним приводом и передним приводом

Подобная система устанавливается на VW Golf. Она называется Synchro. В обычных условиях автомобиль использует передний привод. Но если одно из колес начинает буксовать или значительно возрастает нагрузка, то муфта на конце карданного вала блокируется для передачи привода на задние колеса.

Автоматическая альтернатива блокирующему дифференциалу – вязкая муфта. Она состоит из барабана, где в жидкости располагаются диски. Одна их часть соединена с передним, а вторая – с задним валом. Тут вязкая субстанция уравновешивает скорость вращения колес.

Полное объяснение — 4WheelDriveGuide

В этой статье будет рассказано обо всем, что есть узнать о полноприводной трансмиссии и о том, как различные компоненты функция. Я постараюсь максимально упростить объяснение, но все же охватывают все основные механизмы 4WD, чтобы вы могли лучше понять как работают традиционные системы полного привода. Начнем с основного описания системы полного привода.

Система полного привода работает за счет того, что мощность двигателя распределяется на все колеса в равной степени. Это достигается за счет межосевого дифференциала, в котором передний и задний карданные валы соединены с передним и задним дифференциалами, которые распределяют мощность поровну и управляют передачей мощности на каждое колесо.

При включении 4WD раздаточная коробка соединяет передний и задний мосты, а крутящий момент и мощность автомобиля распределяются 50/50 между передним и задним мостами. Передний и задний карданные валы передают мощность на каждую ось, при этом каждое колесо получает 25% доступной мощности. Это позволяет всем четырем колесам толкать и тянуть одновременно.

Полноприводные автомобили в основном бывают двух видов: постоянный и неполный рабочий день 4WD. В следующей части этой статьи будет рассказано о том, что такое 4WD. более подробно и как функционируют все его компоненты. Мы также рассмотрим преимущества и недостатки полного привода и различия между 4WD и полный привод.

Давайте приступим прямо к делу.

Содержание

Что такое 4WD

В системах с неполным приводом на передний и задний мосты устанавливаются дифференциалы. Ось — это компонент, который передает мощность от дифференциала к колесам. Дифференциал — это большой круглый колокол, который вы видите под своим грузовиком, и обычно это самая нижняя часть вашего автомобиля. При движении в режиме 2H мощность передается через задний карданный вал или карданный вал на заднюю главную передачу, дифференциал и задний мост. Это похоже на систему заднеприводного автомобиля с передним расположением двигателя.

Шестерни заднего дифференциала позволяют задним колесам вращаться с разной скоростью при повороте автомобиля влево или вправо. Продолжая передавать равный крутящий момент на каждое колесо.

При включении 4WD раздаточная коробка соединяет передний и задний мосты и передает одинаковую мощность на передний и задний карданные валы. Привод передается как через передний, так и через задний мост.

4WD значительно улучшает способность автомобиля приобретать и поддерживать сцепление с дорогой при движении по скользкой, неровной поверхности.

При повороте поворот передних колес создает более широкий радиус поворота, чем задние колеса, что вызывает разницу в скорости вращения передних и задних колес. Это, в свою очередь, вызывает разницу в скорости переднего и заднего карданных валов (карданные валы)

Поскольку существует разница в скорости между внутренними и внешними колесами, обе оси также вращаются с разной скоростью. Различия в скорости также могут быть вызваны неравномерным износом шин между передними и задними колесами или разным давлением в шинах.

Как работает 4WD

4WD значительно улучшает способность автомобиля приобретать и поддерживать сцепление с дорогой при движении по скользкой поверхности. 4 лучше, чем 2, так что вместо двух колес, движущих транспортное средство вперед, теперь у вас есть все четыре колеса, которые цепляются за сцепление и продвигают транспортное средство вперед, независимо от состояния поверхности.

Пример: Вы находитесь в двухколесном заднеприводном автомобиле и застряли двумя колесами в грязи или снегу. Два колеса в грязи/снегу потеряли сцепление с дорогой, и автомобиль не может двигаться вперед. В полноприводном автомобиле два других колеса будут тянуть автомобиль, поскольку 50% мощности распределяется между двумя колесами с хорошим сцеплением, и автомобиль сможет выехать.

Когда использовать 4WD

Лучшее время для включения полного привода — когда сцепление с поверхностью слабое или ограниченное. Я всегда говорю, как только вы покидаете асфальт, включайте 4WD с открытыми дифференциалами. Это механизм безопасности, и автомобиль будет более устойчивым на скользком дорожном покрытии, поскольку задние колеса толкают, а передние колеса тянут.

Режим 4H или 4×4 позволяет проезжать и через очень скользкие поверхности с низким сцеплением, где вам все еще нужно поддерживать нормальная скорость движения. Идеальные условия полного привода следующие:

Loose Sand
Snow roads
Ice-covered roads
Gravel roads
Wet roads
Slippery low traction surfaces
Muddy tracks

Когда включать 4-Lo

4WD Low-range или 4-Lo — очень мощная функция. 4WD и позволяет вам совершать подвиги, которые никогда не были доступны ни 2WD, ни даже AWD. 4-низкий в основном используется, чтобы помочь вам пройти через следующее:

Глубокий мягкий песок, поверхность которого обладает высоким сопротивлением

Движение по высоким песчаным дюнам, где сцепление с дорогой слабое и требуется максимальная мощность
Вверх по крутым неровным холмам, где поверхность скользкая и сцепление с дорогой слабое
Вниз по сложным горным тропам, где поверхность скользко и сцепление минимальное.
Он проедет даже через глубокую грязь или густой мягкий снег.
Он позволяет с легкостью преодолевать валуны и глубокие колеи.

4-Lo при спуске с крутых склонов

Пониженная передача также повышает устойчивость и управляемость вашего полноприводного автомобиля, поскольку в нем используется торможение двигателем автомобиля, что помогает контролировать ваш прогресс и скорость при спуске.

Это преимущество позволяет лучше управлять автомобилем, не нагружая только тормоза. Редуктор с низким передаточным числом также создает меньшую нагрузку на коробку передач, двигатель и сцепление, помогая двигателю и сцеплению преодолевать скользкие поверхности, где для преодоления этого требуется высокий крутящий момент двигателя.

Как упоминалось ранее, 4-Lo используется только тогда, когда вам требуется оптимальное сцепление на низкой скорости и максимальная доступная мощность. Это следует включать только в том случае, если местность действительно сложная, а условия вождения вынуждают вас снизить скорость и выбор передач до 1-й или 2-й передачи.

Примеры использования 4-Lo.

Экстремальное ползание по скалам, когда вы нужно преодолевать каждое препятствие медленно и точно, потребуется 4-Lo.
Проезд через толстые рыхлые песчаный пляж с грузом потребует 4-Lo, чтобы предотвратить повреждение ваших транспортных средств сцепления или для снижения риска перегрева коробки передач при вождении автомат 4WD
При прохождении любой глубокой реки пересечениях вам лучше использовать 4-lo, чтобы убедиться, что вы получаете оптимальные тяги и достаточного использования доступной вам мощности.

4-Lo используется, когда вам требуется оптимальное сцепление на низкой скорости с максимальной доступной мощностью.

Любая бездорожная ситуация или препятствие должны быть тщательно просчитаны и оценены водителем, прежде чем он решит их преодолеть. Тем не менее, хорошее эмпирическое правило всегда заключается в том, чтобы оценивать скорость и сложность, необходимые для достижения успеха. Всегда помните «Как можно медленнее, так быстро и нужно», ни больше, ни меньше. Как правило, если вы не можете преодолеть препятствие на 4-высокой, 2-й или 3-й передаче, или если вы чувствуете, что препятствие будет создавать слишком большую механическую нагрузку на ваш автомобиль, что может привести к повреждению, вам лучше включить 4-lo. и скорее делайте это медленно и устойчиво.

Преимущества 4WD

Большинство автомобилей, предназначенных для бездорожья, оснащены либо системой постоянного полного привода, либо непостоянной системой полного привода. Эти транспортные средства специально созданы и могут с легкостью преодолевать пересеченную неровную местность, где двухколесные приводы могут легко потерять контакт с поверхностью земли, вращаясь и оставляя вас в временно неподвижном состоянии… или застрявшем!

Когда задний и передний мосты включены и все 4 колеса заблокированы в 4H, тяга значительно улучшена и транспортное средство может выйти из этой сложной ситуации с относительной легкостью.

Давайте рассмотрим еще несколько преимуществ.

Полный привод обеспечивает превосходное сцепление и тягу на различных поверхностях.

Мощность также используется лучше, так как все 4 колеса приводятся в движение в режиме 4WD, что дает вам ощущение большей устойчивости и уверенности.

Это я исследую каньон пустыни на своем Mitsubishi

При преодолении сложных местностей, таких как грязь, снег, скалы и другие сложные условия вождения, 4WD проявляет себя, сохраняя сцепление на различных поверхностях с низким сцеплением.

Дополнительный вес кузова на раму ходовая часть на самом деле является преимуществом при движении по бездорожью.

Усовершенствованная технология 4WD

Автомобили с полным приводом претерпели значительные изменения за прошедшие годы, и производители автомобилей, такие как Land Rover и Jeep, возглавили техническую эволюцию в этом сегменте. Например, Land Rover использует систему Terrain Response , встроенную в их полноприводные внедорожники класса люкс. Это очень сложная электронная система, которая контролирует поведение автомобиля на различных поверхностях. Это дает водителю возможность выбрать идеальную настройку для конкретной местности, по которой он едет.

Эта система TRS может превратить начинающего водителя-внедорожника в профессионала, поскольку интеллектуальное программное обеспечение устанавливает для вас правильный дроссель, высоту дорожного просвета, чувствительность торможения и другие регулировки тяги простым нажатием кнопки.

Прохождение поворотов также лучше, так как мощность одинаково передается на все колеса, что позволяет снизить нагрузку на каждое колесо.

Компрессионное торможение двигателем улучшено, так как оно работает в сочетании с трансмиссией 4WD, что позволяет легко и полностью контролировать движение по рыхлым скользким поверхностям.

Большинство современных полноприводных автомобилей в стандартной комплектации оснащены такими технологиями, как система помощи при спуске с холма и помощь при подъеме на холм, что избавляет водителя от некоторых догадок. Он разработан как функция безопасности, позволяющая управлять автомобилем намного медленнее и лучше контролировать его при экстремальных спусках.

Если вы живете в той части мира, где зимой регулярно выпадает сильный снегопад, полноприводный или полноприводной автомобиль идеально подойдет для таких условий. Они предлагают множество преимуществ на заснеженных и обледенелых дорогах.

Вождение по снегу выходит за рамки этой статьи, однако Я написал подробную статью о различиях между AWD и 4WD и о том, какой вариант лучше для снежных условий. Вы можете прочитать это здесь

В 4WD вы можете путешествовать с большей уверенностью на поверхностях с низким сцеплением, таких как снег и лед, поскольку мощность передается равномерно на всех 4 колесах степень сцепления на снегу в два раза выше, чем у 2WD.

4WD более сбалансирован и устойчив на скользких дорогах, поскольку мощность распределяется равномерно.
Вы можете уверенно трогаться с места без пробуксовки колес в режиме 4WD.
Более высокая посадка водителя обеспечивает лучший обзор над транспортным потоком.
Высокий дорожный просвет дает хороший обзор, чтобы вовремя заметить опасность впереди.
Отличный дорожный просвет позволяет с легкостью проезжать по густому снегу, а не по нему.
4WD обеспечивает превосходную устойчивость на прямой благодаря превосходному сцеплению с различными поверхностями.
Полноприводные автомобили также дают ощущение безопасности и уверенности, позволяя с комфортом исследовать неизведанные территории.

Недостатки 4WD

К сожалению, полный привод не является священным Граалем автомобильного мира, и все это сопряжено с компромиссом. Ниже приведены некоторые из отмеченных мной недостатков полноприводных автомобилей по сравнению с обычными двухколесными приводами

Тяжелый кузов на рамном шасси приводит к более высокому расходу топлива безопасность Ladder Frame Utes значительно улучшилась за последние несколько лет)
Высокий центр тяжести отрицательно влияет на общий расход топлива на галлон и приводит к более сильному шуму ветра в салоне.
Большие и длинные автомобили неудобны в маневрировании, а парковка в торговых центрах, а также вождение по городу могут быть затруднены в районах с узкими дорогами.
Большие транспортные средства останавливаются дольше.
Большее количество компонентов, требующих обслуживания, увеличивает затраты на обслуживание.
Более высокая цена покупки по сравнению с автомобилями с приводом на 2 колеса.
Более высокие затраты на техническое обслуживание, поскольку они специально созданы, а для ремонта некоторых из них требуются специальные компоненты и инструменты.
Лестничная рама Полноприводные автомобили не обеспечивают хорошей управляемости на дороге с точки зрения крена кузова и динамики прохождения поворотов.

4WD против AWD

В этой части статьи обсуждаются различия между постоянным и неполным приводом 4WD, а также объясняются основные преимущества и недостатки между трансмиссиями 4WD и AWD.

Постоянный 4WD

При постоянной конфигурации трансмиссии 4WD мощность ВСЕГДА распределяется между передней и задней осью с помощью раздаточной коробки и вязкостной муфты. Вискомуфта позволяет переднему и заднему карданным валам при необходимости вращаться с разной скоростью, особенно при прохождении поворотов, чтобы предотвратить «заклинивание» трансмиссии.

Большинство традиционных полноприводных автомобилей имеют низкую дальность действия. У многих есть межосевой дифференциал, который можно заблокировать. Этот режим можно включить вручную, чтобы заблокировать передний и задний карданные валы, чтобы распределить мощность двигателя 50/50 между передней и задней осями. Многие современные автомобили с постоянным полным приводом используют систему контроля тяги или блокировку заднего дифференциала для преодоления сложных условий бездорожья. Трансмиссия всегда находится в режиме 4H в открытом состоянии и никогда не может быть переведена из режима 4WD в режим 2WD.

Непостоянный 4WD

Эти автомобили имеют функцию 2H/4H/4Lo, что означает, что мощность обычно передается на заднюю ось в 2H для безопасного ежедневного вождения на различных поверхностях. 2H также обеспечивает приличную экономию топлива, поскольку в движении автомобиля вперед задействовано меньше компонентов трансмиссии. Можно включить блокировку центрального дифференциала (4H) и равномерно распределить мощность между передней и задней осями. Режим трансмиссии на 100 % определяется водителем в зависимости от условий движения, поэтому важно, чтобы водитель был проинформирован о правильном режиме для каждой уникальной дорожной поверхности. Непостоянный 4WD имеет функцию низкого диапазона (4Lo) для преодоления сложных условий бездорожья. Современные 4WD Utes обычно имеют блокировку заднего дифференциала или систему контроля тяги или и то, и другое для сложных условий движения по бездорожью.

Полный привод

Эта система постоянно находится в режиме 4H и не может быть изменена на режим 2H, когда приводятся в движение только задние колеса. Некоторые производители включают функцию блокировки центрального дифференциала, которая позволяет водителю вручную заблокировать передний и задний карданные валы на месте для движения как единого блока. Большинство традиционных AWD не имеют функции Low Range (4Lo). Полный привод обычно управляется компьютеризированной системой, которая контролирует коэффициенты разделения мощности. Мощность подается на каждое колесо, а некоторые системы полного привода позволяют водителю регулировать распределение мощности на лету, т. е. 50/50% или 70/30% и т. д.

Другие системы полного привода работают автоматически и регулируют распределение мощности, как только компьютер обнаруживает потерю тяги на передней или задней оси. Производители используют различные методы разделения крутящего момента, такие как торсионное разделение, механизмы вязкостной муфты или электронного сцепления и т. д. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Сравнение 4WD и AWD

Полный привод (4WD) оптимизирован и предназначен для сложных условий вождения, таких как скалолазание, преодоление глубоких рек и покорение крутых холмов с рыхлыми поверхностями с низким сцеплением. Дело в том, что многим владельцам 4WD редко нужны эти экстремальные возможности, которые предлагает 4WD, если вы не являетесь серьезным энтузиастом бездорожья.

При этом во многих случаях полноприводные автомобили не имеют такого высокого дорожного просвета, как полноприводные UTE или внедорожники. Это означает, что когда снежные условия становятся действительно плохими, у вашего полного привода может не хватить клиренса, чтобы преодолевать толстый снег, и вы можете увязнуть. Очень мало пользы от вращения всех четырех колес без достаточного сцепления с дорогой или дорожного просвета, чтобы преодолеть препятствие.

(Если вы хотите узнать больше о полноприводных и полноприводных автомобилях, более подробную статью можно найти здесь.)

4WD Компоненты

Ниже приведены компоненты, которые составляют систему SFA или сплошной передней оси 4WD:

Передние оси
Differial
Front Rivesshaft
Центр Дифференцированный
Задний дифференциал
Задний мост

Существует множество переднеприводных автомобилей с неполным и постоянным приводом, которые не имеют сплошных передних мостов, а имеют независимую переднюю подвеску. Такие автомобили, как Toyota Fortuner и Mitsubishi Pajero, представляют собой внедорожники с независимой передней подвеской и постоянным полным приводом.

Раздаточная коробка 4WD

Раздаточная коробка соединяется, обычно за коробкой передач или коробкой передач, и распределяет мощность двигателя 50/50 на заднюю и переднюю оси. Это достигается с помощью переднего и заднего карданных валов.

Таким образом, когда автомобиль является полноприводным с частичной занятостью, он проводит большую часть своего времени в режиме 2H, что означает, что 100% мощности всегда направляется на задний дифференциал, а затем распределяется 50/50 на каждое колесо через задние оси. Вся мощность двигателя сначала передается на коробку передач, а затем через выходной вал передается на раздаточную коробку/коробку передач. Выходной вал, который находится внутри раздаточной коробки, соединен с задним карданным валом. Затем задний приводной вал передает крутящий момент на задний дифференциал. Затем задний дифференциал приводит в движение колеса, движущие автомобиль вперед.

(Если вы хотите узнать больше о полноприводных трансмиссиях, более подробную статью можно найти здесь.)

Дифференциалы для полноприводных автомобилей

Полноприводный автомобиль, в зависимости от того, является ли он цельной передней осью. или независимая подвеска, будет иметь передний дифференциал. В центре всегда будет дифференциал и задний дифференциал. На автомобилях с приводом на 2 колеса единственный дифференциал находится посередине передней или задней оси (в зависимости от того, является ли автомобиль переднеприводным или заднеприводным). Мощность от приводного вала передается через дифференциал на каждое колесо, заставляя их вращаться. На полноприводном автомобиле из-за того, что мощность передается на все четыре колеса, требуется два дифференциала — один для передней оси, а другой для задней оси.

«Дифференциал» не только передает мощность, но и посредством шестерен внутри него, что позволяет колесам на одной оси двигаться с разными скоростями. Это необходимо, когда вы едете по поворотам, где ваше внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее колесо. Чтобы предотвратить визг колес и повреждение шин и других компонентов трансмиссии, колеса должны иметь возможность вращаться с различной скоростью. Таким образом, внутреннее колесо вращается медленнее, чем внешнее колесо, которое вращается быстрее, чтобы не отставать.

Передний и задний дифференциалы полноприводного автомобиля позволяют правому и левому колесам на каждой оси вращаться с разной скоростью, чтобы автомобиль не проскакивал и не скользил при повороте.

Подкрылки 4WD

Задние подкрылки включаются переключателем в салоне

A Блокировка дифференциала — это удивительная инженерная вещь, если ее правильно использовать. Этот единственный компонент трансмиссии может означать разницу между хорошим внедорожником 4×4 и отличным автомобилем. Если вы когда-либо ездили по бездорожью на полноприводной машине с блокируемым задним дифференциалом, вы сможете оценить, насколько легко автомобиль преодолевает большинство препятствий. Но для чего нужен блокирующийся дифференциал и когда включается блокировка? В чем разница между задним локером и LSD (дифференциал повышенного трения)? Чтобы найти ответы на эти и другие вопросы, читайте дальше…

Блокировка дифференциала используется для преодоления ограничения открытого дифференциала в условиях бездорожья путем блокировки центрального, переднего или заднего дифференциала для равномерного распределения мощности и крутящего момента на обе стороны дифференциала. Блокировка переднего или заднего дифференциала позволяет оси вращать оба колеса одновременно с одинаковой скоростью независимо от разницы в тяговом усилии.

Блокирующийся дифференциал или «локер», как они обычно упоминаются в кругах бездорожья, по существу блокирует открытый дифференциал, будь то центральный, передний или задний дифференциал, и нагнетает обе оси работать как единое целое и вращаться с одинаковой скоростью независимо от тяги или ее отсутствия. В отличие от открытого дифференциала, который позволяет обоим колесам поворачивать с разной скоростью особенно на поворотах блокировка дифференциала заставляет оси вращаются с одинаковой скоростью и предназначены только для однократного включения тяга ограничена или почти потеряна.

Блокируемый дифференциал похож на волшебную кнопку, которая дает транспортному средству значительное преимущество перед открытым дифференциалом, особенно в сложных условиях движения, таких как ползание по камням или глубокие рыхлые колеи. Густые грязные условия и крутые спуски также являются идеальным сценарием для использования ваших шкафчиков.

Очень важно отметить, что блокируемые дифференциалы предназначены для включения только в очень экстремальных условиях. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать блокировку на открытой дороге, особенно на асфальте, так как неправильное использование может привести к серьезному повреждению дорогостоящих компонентов трансмиссии.

Крутящий момент всегда передается на колеса с наименьшим сопротивлением.

Не все автомобили 4×4 оснащены блокировкой заднего дифференциала, поэтому вам придется изменить свой стиль вождения, чтобы компенсировать его отсутствие. Автомобиль без заднего блокируемого дифференциала, возможно, все еще может преодолеть трудное препятствие, это просто означает, что вам нужно будет использовать больше импульса, чтобы оси преодолели препятствие. Как только какое-либо из колес окажется в воздухе или вы окажетесь в ситуации с поперечным расположением колес, что часто случается на бездорожье, крутящий момент всегда будет передаваться на колесо с наименьшим сопротивлением, что приводит к временной неподвижности 4×4…. ака застрял! Если используется недостаточно импульса, вы можете оказаться в затруднительном положении, когда ваши колеса будут вращаться в воздухе.

Транспортным средствам с открытым дифференциалом, таким как более старые модели Land Rover Defender, Suzuki Jimny и многие другие без каких-либо вспомогательных систем TC (Traction Control), потребуется больше импульса, и им придется немного потрудиться в условиях бездорожья с поперечными осями.

Бездорожье Пример:

Если одно колесо находится в грязи/песке/снеге, а другой на асфальте с хорошим сцеплением, крутящий момент всегда будет переносится на колесо с наименьшим сопротивлением, т.е. на колесо с наименьшим тяга. Для преодоления этой «слабости» были внедрены системы TC

(Если вы хотите узнать больше о блокировках дифференциала, более подробную статью можно найти здесь.) ходовые качества и грузоподъемность вашего полноприводного автомобиля

Подвеска вашего полноприводного автомобиля существенно повлияет на устойчивость автомобиля на бездорожье, а также на его грузоподъемность. Модернизированные подвески обеспечивают увеличенный дорожный просвет и лучший дорожный просвет. Это отлично подходит для бездорожья и трасс.

Когда вы начинаете комплектовать и настраивать полноприводный автомобиль, вы, по существу, постепенно увеличиваете его вес. При этом вы уменьшаете грузоподъемность транспортного средства, так как общий вес 4WD/снаряженная масса увеличивается с каждым дополнением.

Например, если вы добавите передний стальной бампер без предварительной модернизации подвески, это может отрицательно сказаться на управляемости, прохождении поворотов и торможении вашего автомобиля. Дополнительный вес может резко негативно сказаться на динамике движения.

Здесь я написал подробную статью о влиянии веса стальных бамперов для бездорожья.

Кроме того, такие предметы, как лебедки, багажники на крышу, держатели для задних колес, держатели канистр, аккумуляторы глубокого цикла, системы выдвижных ящиков увеличивают вес вашего автомобиля, поэтому очень важно сначала выполнить модернизацию подвески, чтобы обеспечить ваша полезная нагрузка увеличивается и может безопасно выдерживать дополнительный вес. Самые популярные производители подвески — Fox, Old Man Emu, Iron Man, Dobinsons, Bilstein. Все они предлагают модернизацию подвески для самых популярных полноприводных автомобилей.

Шины для полноприводных автомобилей

Шины для полноприводных автомобилей, вероятно, являются одним из наиболее важных компонентов, из которых состоит полноприводный автомобиль. Уровень сцепления и управляемости, обеспечиваемый шинами, либо дополняет, либо ограничивает ваши полноприводные возможности .

Существует два основных типа шин, используемых для бездорожья: шины AT или All-Terrain и шины MT, которые представляют собой шины для бездорожья. Существует третий тип шин, которые представляют собой очень агрессивные шины из мягкого состава, называемые трейл-грепплерами. Они используются в основном для Применения для скалолазания и грузовики для соревнований.

ВНИМАНИЕ: Ползание по скалам: ручная или автоматическая

AT (вездеходные шины)

Вездеходные шины Cooper
Эти шины являются хорошими универсальными шинами, которые позволяют уверенно преодолевать различные местности. Они обычно состоят из 2-3 слоев боковых стенок. Прочность боковых стенок в сочетании с модернизированной подвеской позволяет увеличить полезную нагрузку вашего автомобиля (полезная нагрузка – это вес, который ваш автомобиль может безопасно выдержать). повреждения или проколы боковины. Внедорожные шины фантастически хороши на гравии, песке и камнях. Они также обеспечивают достойные ходовые качества на мокрой и сухой поверхности с низким сцеплением.
MT (Шины для бездорожья)
«Грязевые» или «Грязевые», как их обычно называют, — это внедорожные шины с большими шипами и промежутками между ними. Это позволяет шине легче выталкиваться, а грязь легче застревает между резиновыми выступами. Они имеют более агрессивный рисунок шин и обеспечивают отличное сцепление с различными поверхностями. Грязевые шины не так хороши на дороге, так как агрессивный рисунок шин довольно шумный на асфальте и бетонных поверхностях. Из-за более широких промежутков между резиновыми выступами они не такие «цепкие» на мокрой дороге с низким сцеплением.
На моей Toyota Hilux был комплект грязи, и я обнаружил, что с ней трудно ездить по рыхлому песку и дюнам. Это связано с тем, что агрессивный рисунок протектора для бездорожья врезается в песок, а не скользит по нему, как это делает менее агрессивная вездеходная шина.
Лучшие полноприводные автомобили
Технически не существует лучших полноприводных автомобилей, поскольку у каждого из них есть свои преимущества и недостатки . Кроме того, чтобы иметь возможность урегулировать этот спор, нам сначала нужно определить, какова фактическая предполагаемая цель 4WD. Есть полноприводные модели, созданные исключительно для бездорожья и экстремальных условий скалолазания. Другие построены для посадки с тяжелыми грузами и оборудованы для автономного кемпинга в отдаленных местах в течение нескольких дней. Другие полноприводные модели предназначены для смешанной работы торговца в течение недели, а также в качестве транспортного средства для отдыха по выходным, а также для случайных поездок в лагерь. Этим автомобилям труднее всего угодить, поскольку клиенты хотят комфортный, безопасный и надежный Ute, который при необходимости также может преодолевать тяжелые бездорожья.
Худший 4WD
Худший 4WD тот, у которого самый низкий уровень надежности и качества сборки. Кроме того, этих полноприводных автомобилей, которые дороги в обслуживании и постоянно нуждаются в дорогостоящем ремонте, следует избегать любой ценой. Мы не будем набрасываться на бренды, вы знаете, кто они такие…
Заключение
В общем, простое объяснение таково: двигатель передает мощность на коробку передач. Коробка передач, соединенная с коробкой передач, равномерно распределяет мощность на передний и задний карданные валы. Передний и задний дифференциалы, в свою очередь, распределяют мощность на колеса еще на 50% через ось. Это означает, что каждое колесо получает 25% от общей доступной мощности двигателя.
Как это работает и когда его использовать
Опубликовано 19 ноября 2018 г. Уоррен Кларк Ноу-хау
Полный привод часто встречается в грузовиках и больших кроссоверах. Ниже мы рассмотрим, что это за удобство, и прольем свет на его преимущества и недостатки. Мы также расскажем, когда вам следует использовать эту функцию и как определить, правильно ли она работает.
Что это такое и чем он отличается от других силовых агрегатов

Большинство автомобилей имеют трансмиссию, которая передает мощность только на два колеса. Полноприводная трансмиссия может быть как переднеприводной, так и заднеприводной. Полный привод обеспечивает альтернативный способ передачи мощности. Эта конфигурация передает мощность на все четыре колеса автомобиля.
Эта конфигурация аналогична системе полного привода в том смысле, что обе системы передают крутящий момент на все четыре колеса. Однако есть важное отличие: полный привод поставляется с раздаточной коробкой, которая обеспечивает сверхнизкую передачу. Сверхнизкая передача недоступна на полноприводных автомобилях.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом полноприводной трансмиссии является ее способность повышать тягу. Эта настройка уменьшает проскальзывание при движении по грязи, снегу, гравию и песку. Он обеспечивает мощность, необходимую для того, чтобы высвободить автомобиль, если он застрял в грязи, и обеспечивает улучшенное сцепление при преодолении крутых уклонов.
Ключевым недостатком является экономия топлива, поскольку она обычно менее экономична, чем полноприводные силовые агрегаты.
Когда следует использовать
Несмотря на то, что полный привод имеет множество преимуществ, вам не следует использовать эту функцию постоянно. Вы должны использовать его в следующих ситуациях:
Буксировка: Этот силовой агрегат может облегчить буксировку, обеспечивая вашему автомобилю дополнительный крутящий момент, если вы буксируете тяжелый груз на низкой скорости. Это также может улучшить характеристики вашего автомобиля, если вы буксируете его на спуске.
Внедорожник: Независимо от того, едете ли вы по грязи или поднимаетесь по коварным склонам, эта установка может обеспечить вашему автомобилю необходимое сцепление, чтобы вы были в безопасности на трассе.
Непогода: Снег, лед и дождь могут сделать дорожное покрытие скользким. Этот силовой агрегат может повысить сцепление на скользких дорогах — отличный способ оставаться в безопасности в условиях заснеженной дороги.
Как определить, правильно ли он работает
Чтобы проверить, правильно ли работает этот силовой агрегат, прислушайтесь к необычным звукам, когда система включена. Если все работает гладко, эта установка должна работать с небольшим шумом и минимальной вибрацией.
Еще один способ определить, эффективно ли работает эта система, — проехать на автомобиле по бездорожью. При движении по грязи или гравию или при движении по крутому склону передние шины автомобиля должны прилагать все усилия, чтобы сохранить сцепление с дорогой.