Тест полного привода. Чем отличаются трансмиссии AWD, 4WD и 4×4?

Полноприводные автомобили сейчас популярны во всем мире, в особенности в регионах с изменчивым климатом. Считается, что такие машины могут одинаково хорошо передвигаться по размокшим грунтовым дорогам или по скользкому асфальту во время зимнего гололеда. Однако типов трансмиссий большое множество. Владелец, покупая полноприводный автомобиль, далеко не всегда получает весь комплекс качеств, которые он ожидает. Какой же полный привод предпочесть?

Одни ведут, а другие на подхвате

Можно выделить три основных типа полноприводных трансмиссий: AWD, 4WD или 4×4. Все они разнятся по конструкции и назначению. Чтобы выяснить преимущества той или иной схемы, мы отправляемся на полигон «Формулы-1» в Сочи.

Компания Porsche — это не только производитель спорткаров, но и крупный инжиниринговый центр, занимающийся разработкой и проектированием автомобилей, двигателей и трансмиссий для широкого круга заказчиков. К примеру, Audi и Volkswagen пользуются платформами, созданными Porsche. Ими же заимствуется и схема передачи крутящего момента на все четыре колеса. Такая же архитектура автомобилей применена и в кроссоверах Macan, а также в Cayenne.

В компактном кроссовере Macan реализован подключаемый полный привод AWD. В трансмиссии стоит гидравлическая муфта, распределяющая момент между двумя осями. Она состоит из пакета фрикционов и гидравлической системы, способной сжимать диски фрикционов и блокировать муфту. В распущенном состоянии такой автомобиль передает до 90% тяги на задние колеса. Это позволяет экономить топливо при движении по сухому асфальту. Передние колеса, хоть и получают 10% тяги, но почти не участвуют в поддержании динамики.

Однако, как только кроссовер выезжает на скользкую поверхность, они принимаются за работу. В тот момент, когда ведущие колеса на задней оси хоть чуточку проскальзывают, электроника дает команду гидравлической системе и немного поджимает диски муфты, чтобы перебросить на переднюю ось больше момента. В итоге передние колеса начинают тянуть автомобиль за собой и помогают сохранить траекторию движения. Это очень хорошо заметно в повороте, когда на выходе начинаешь выдавать избыточный газ. Кроссовер пытается подвильнуть хвостом, однако в то же мгновение стабилизируется за счет активировавшегося передка.

В общем, подключаемый полный привод отлично подходит для движения по мокрым дорогам или для гололедицы. С гидравлической муфтой можно ползать даже по рыхлому снегу и легкому бездорожью. Гидравлика держит давление не хуже механического зацепления. Муфта почти не перегревается.

Гидравлическая муфта используется в основном для европейских машин с различными вариациями. В Volkswagen Tiguan она расположена в заднем мосте и подключает не переднюю ось, как на Macan, а заднюю. Двигатель и коробка там стоят поперечно, отчего кроссовер почти всегда ездит на переднем приводе и лишь изредка в случае необходимости активирует задние колеса.

На японских и корейских кроссоверах тоже используется подключаемый полный привод AWD, однако он имеет в своей основе не гидравлическую муфту, а электромагнитную. Она дешевле и хуже справляется с нагрузками. Такие трансмиссии почти бесполезны на бездорожье, так как быстро перегреваются и выключаются.

Главное — не сломать зуб

Система полного привода 4WD считается более надежной, хотя и имеет некоторые ограничения. В ее основе лежит механическая муфта, которая передает постоянный момент на все четыре колеса. Такими трансмиссиями оснащаются в основном внедорожники, рассчитанные на езду не только по ровным дорогам, но и по тяжелому бездорожью. Porsche Cayenne — один из них.

Механический дифференциал передает тягу не через пакет фрикционов, а через конические или коронарные шестерни (в зависимости от конструкции). Естественно, такой полный привод никогда не перегреется и не выйдет из строя, если, конечно не сломать шестерню.

В Porsche Cayenne трансмиссия делит тягу в соотношении 40/60 для каждой из осей внедорожника. На скользком асфальте автомобиль стоит очень стабильно, хотя если перебрать со скоростью, то длинноходная подвеска начинает крениться и тяжелый кузов старается распрямить траекторию. Под большим газом задняя ось начинает подруливать, и машина проявляет черты заднеприводного болида. Избыточную поворачиваемость можно компенсировать только вмешательством электроники. Передняя ось вытягивать машину из заносов не может, так как на нее всегда подается только 40% тяги. В этом главный недостаток 4WD. На высоких скоростях они проигрывают в маневренности электронноуправляемым муфтам.

Однако полноприводные системы 4WD очень надежны и могут прослужить не один десяток лет. Кроме того, они могут справляться с настоящим бездорожьем и высокими нагрузками.

Последние динозавры уходят

Настоящий полный привод 4×4 стал уделом немногих. Раньше он использовался на рамных внедорожниках, рассчитанных для экстремальных условий эксплуатации. К примеру, предыдущий Mercedes-Benz G-класса вооружался такой трансмиссией.

Система полного привода 4×4 имеет в своей основе только механический полный привод с блокируемым дифференциалом и раздаточной коробкой. При выезде на бездорожье автомобили 4×4 могут жестко заблокировать межосевой и задний дифференциалы и начнут грести грунт всеми четырьмя колесами. Если какое-то из колес проскальзывает в грязи, то дифференциал не станет перебрасывать тягу, а оставит ее как есть. Тогда машина сможет буксовать всеми колесами, и если хоть одно останется в зацеплении, то внедорожник должен выбраться из грязевой ловушки.

Между тем сейчас многие производители автомобилей уже отказались от подобных супернадежных трансмиссий, так как они слишком дороги и проигрывают другим типам полного привода по эксплуатационным характеристикам. Считается, что владельцы внедорожников уже редко выезжают на настоящее бездорожье и в основном передвигаются в городе. И здесь на первый план выходят уже совсем иные требования. К примеру, Porsche Cayenne 4WD или Macan AWD будут ездить по асфальту значительно лучше Mercedes-Benz G-класса.

В общем, если автомобиль всегда используется в городе, то нет нужды вооружаться блокировками и раздаткой. Вполне подойдет система AWD с муфтой.

Если же внедорожник должен не только ездить по асфальту, но и таскать прицеп или трейлер, то лучше выбрать более дорогой и надежный 4WD.

А вот любители рыбалки или охоты безальтернативно выберут надежные внедорожники 4×4, способные ползать по грязи, как тракторы.

Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе

4WD — что такое полный привод на машине, разбираемся

Автомобили бывают разные. Одни были созданы исключительно для движения по дорогам с твердыми покрытием. Другие – для преодоления более сложных ландшафтов. Не случайно, в инструкции по эксплуатации обычных легковых автомобилей указан их класс – дорожный. С автомобилями, имеющими полный привод все гораздо сложнее.

Для обозначения привода, была принято обозначение колесной формулы следующим образом. Например, колесная формула 4Х4 обозначает количество ведущих колес к их общему количеству. Ведущими называют колеса, на которые подается крутящий момент от двигателя. Также полноприводные машины обозначают 4WD, что буквально означает привод на четыре колеса.

Разумеется, трансмиссия 4WD машины конструктивно куда более сложная, чем автомобиля, имеющего передний или задний привод. Казалось бы, сделать внедорожный автомобиль 4WD довольно просто. Но, это не так.

Чтобы распределить крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам, необходим еще один агрегат – раздаточная коробка. С ее помощью крутящий момент распределяется на все ведущие оси. Распределение крутящего момента – ключевая функция полноприводной трансмиссии. Вместе с тем, все автомобили с полным приводом 4WD, конструктивно отличаются друг от друга. наиболее часто встречаются автомобили как с постоянным полным приводом (Full time), так и с подключаемым (Part time). Поговорим о них более подробно.

Жесткий подключаемый полный привод (Part time) 4WD.

Самое простое решение для автомобиля 4WD – прямое подключение всех ведущих мостов. Такой тип трансмиссии сравнительно прост и надежен. Крутящий момент, поступает через коробку передач к раздаточной коробке, а от нее через шарнирные приводы к дифференциалам мостов. Усилие от двигателя непосредственно распределяется на передний и задний мост практически в равном количестве.

В результате, величина крутящего момента как на задних, так и на передних колесах становится практически равной. Такое распределение момента существенно повышает проходимость. Автомобиль может преодолевать существенное бездорожье.

Для увеличения крутящего момента дополнительно в трансмиссию 4WD вводится еще одна понижающая передача, называемая демультипликатором. При включении понижающей передачи, автомобиль существенно теряет в скорости, зато увеличивается тяга на колесах, что еще больше повышает проходимость. Для движения по рыхлому снегу, а также по вязким почвам рекомендуется включение понижающей передачи.

Такая конструкция лежит в основе всех классических 4WD внедорожников – тяжелых автомобилей, имеющих жесткую рамную основу и зависимую, часто, рессорную подвеску с неразрезными балками мостов. Конструкция классического 4WD внедорожника является фактически повторением конструкции автомобилей с американской маркировкой «general purpose», что в буквальном переводе означало: «автомобиль общего назначения». Позднее, это словосочетание трансформировалось в ставший нам привычным «джип» (Jeep).

Повышенной проходимости способствует не только полный 4WD привод на все колеса с дополнительной понижающей передачей. Успешному преодолению бездорожья во многом способствует удачное распределение веса автомобиля по осям, а также жесткая рама и конечно же, высокая и мощная подвеска, в которой вертикальное перемещение обоих колес жестко связано между собой.

Все это способствует хорошим внедорожным качествам. Если в автомобиле используются межколесные самоблокирующиеся дифференциалы, его проходимость повышается еще больше. Большинство «классических» внедорожников представляют собой автомобили с мощными двигателями, высокой посадкой и внушительными габаритными размерами. Такие автомобили способны преодолеть серьезное бездорожье, снежные заносы и даже переехать неглубокие водоемы без сильного течения.

Наряду с известными преимуществами, классические внедорожники 4WD имеют и ряд существенных недостатков. Главным из них является, как ни странно, жесткий полный привод. Все дело в том, что крутящий момент распределяется в равной степени между осями автомобиля. При некоторых условиях угловые скорости передних и задних колес не всегда бывают одинаковыми

. И если при движении по рыхлому грунту это компенсируется пробуксовкой колес, то при движении по твердому и ровному дорожному покрытию в трансмиссии будут возникать опасные перегрузки. Например, при прохождении поворотов, из-за разности давления в шинах или неравных угловых скоростях карданных шарниров, в трансмиссии внедорожника возникают крутильные колебания, в результате которых механизмы легко выходят из строя.

Чтобы этого не произошло, один из ведущих мостов, чаще передний, имеет возможность отключения от трансмиссии 4WD. Если вы двигались по бездорожью и решили выехать на дорогу с асфальтовым покрытием, прежде чем двигаться по дороге, вы должны отключить одну из ведущих осей. Многие отечественные и зарубежные модели 4WD внедорожников для уменьшения механических потерь оснащаются специальными муфтами, при помощи которых передние колеса подключаются к трансмиссии.

Некоторые модели имеют вакуумный или электромагнитный привод колесных муфт. Исходя из этого, такой тип автомобилей называют «part time 4WD». Повышенный расход топлива – еще один существенный недостаток внедорожников. Тяжелая рамная конструкция, чугунные балки мостов, большие механические потери обуславливают повышенный топливный аппетит таких автомобилей.

Достоинства 4WD:

• повышенная проходимость,
• простота и надежность конструкции,
• жесткая конструкция.

Недостатки 4WD:

• высокий расход топлива,
• повышенные потери мощности,
• необходимость отключения одной из ведущих осей,
• высокий центр тяжести (склонность к опрокидыванию).

Постоянный полный привод (Full time) 4WD.

Со временем прогрессивная конструкция внедорожников стала уступать место более легким моделям 4WD автомобилей, которые обладали не менее выдающимися внедорожными качествами. Со временем отпала необходимость в жесткой раме. А колесная подвеска стала полностью независимой. Претерпела изменение и конструкция трансмиссии. Для того, чтобы подключить полный привод 4WD, необходимо было полностью остановить автомобиль, затем подключить колесные муфты, а уж после переводить рычаг включения моста.

Конструкция постоянного полного привода 4WD полностью исключает все эти операции, поскольку крутящий момент передается на обе оси. Это стало возможным, благодаря введению в трансмиссию еще одного элемента – межосевого дифференциала. Межосевой дифференциал напоминает конструкцию колесного дифференциала планетарного типа.

Устройство способно распределять крутящий момент между осями по принципу наименьшего сопротивления. Если передняя ось автомобиля испытывает большее сопротивление движению, крутящий момент автоматически перебрасывается к задней оси. Такая компоновка трансмиссии позволила полностью отказаться от необходимости отключения одной из ведущих осей.

Автомобиль с постоянным полным приводом стал более маневренным и устойчивым к заносу при прохождении поворотов на высокой скорости. Вместе с тем, на бездорожье привод full time 4 WD был бы полностью бесполезен, поскольку при пробуксовке колес на одной из осей, другие остаются недвижимы, поскольку весь крутящий момент переходит на буксующее колесо. Чтобы справиться с этой задачей, в трансмиссию было введено управление блокировкой межосевого дифференциала, также называемое «diff-lock».

В зависимости от марки и модели автомобиля, механизм блокировки дифференциала (diff-lock) может иметь рычажный, вакуумный или электромагнитный привод. Благодаря подобной компоновке полноприводной 4WD трансмиссии, появилась возможность ее установки на более легкие автомобили, имеющие несущий кузов и как продольное, так и поперечное расположение силового агрегата. Автомобили с продольным расположением двигателя имеют компоновку трансмиссии, во многом схожую с «классическими» внедорожниками.

Более интересна конструкция с поперечной компоновкой мотора. Обычно, коробка передач, раздаточная коробка и межколесный дифференциал передней оси собраны в один агрегат. Привод на заднюю ось выполнен в виде углового редуктора, внутри которого и расположены элементы межосевого дифференциала. Такая конструкция 4WD хотя и утяжеляет массу автомобиля, но более компактна по сравнению с аналогичными типами трансмиссии.

В результате, автомобиль 4WD способен одинаково хорошо передвигаться практически на любом покрытии. Конструкция full time 4WD легла в основу многих моделей гибридных внедорожников, называемых кроссоверами. В отличие от «классики», многие модели кроссоверов имеют несущую конструкцию кузова и полностью независимую пружинную подвеску. При этом они способны передвигаться как в плотном городском потоке, так и на легком бездорожье. Главное условие движения с заблокированным дифференциалом (diff-lock on) не рекомендуется разгоняться выше 60 км/ч и двигаться не более 2-х часов.

Вместе с тем, жесткая блокировка дифференциала сегодня стала такой же архаичной, как и зависимая подвеска. Наряду с межосевым дифференциалом или вместо него, часто применяется вязкостная муфта (вискомуфта). Принцип ее работы во многом схож с гидротрансформатором в АКПП. Между дисками, жестко соединенными с трансмиссией, находится специальная жидкость.

При незначительном различии угловой скорости передней и задней осей жидкость допускает проскальзывание дисков друг относительно друга. при пробуксовке одной из осей, жидкость разогревается, в результате чего ее плотность резко повышается. В результате, крутящий момент передается через жидкость к неподвижной оси. Вискомуфта позволяет блокировать межосевой дифференциал автоматически в нужный момент. Недостатком ее является склонность к перегреву. Поэтому, преодолевать тяжелое бездорожье в течение длительного времени на 4WD автомобилях с вязкостной муфтой не рекомендуется.

Современные 4WD автомобили оснащаются более совершенными устройствами блокировки. В них вязкостная муфта заменена многодисковой фрикционной муфтой, работающей по принципу сцепления. Управляется муфта электроникой. Электронное устройство отслеживает угловые скорости колес и распределяет крутящий момент на неподвижные. В отличие от жесткой блокировки, такой механизм позволяет распределить крутящий момент более дозировано. Благодаря электронному управлению, 4WD автомобили стали еще более проходимыми и устойчивыми даже на скользком дорожном покрытии.

Что такое полный привод автомобиля

Система полного привода – это конструкция трансмиссии, равномерно распределяющая крутящий момент на задние (одиночные и спаренные) и передние колеса транспортного средства. Она применяется на легковых и грузовых автомобилях (включая внедорожники) отечественного и иностранного производства. Полный привод позволяет улучшить динамику разгона, управляемость и проходимость автомобиля во время езды в летнее или зимнее время по мокрой или скользкой дороге, а также по бездорожью.

Что такое постоянный и подключаемый полный привод

Полный привод классифицируется на четыре группы: подключаемый, постоянный, автоматический, многорежимный. Каждый тип полного привода имеет несколько особенностей.

Подключаемый (Part time). Этот тип привода используется на автомобилях марки Kia Sportage (выпуск до 2002 года), Ssangyong Kyron, Suzuki Jimny, УАЗ. Основной его задачей является снижение расхода топлива при езде по хорошему дорожному покрытию.

Part time включается при помощи дополнительной кнопки либо рычага. В нем не используется межосевой дифференциал. Поэтому, чтобы избежать ускоренного износа элементов трансмиссии и шин, увеличения расхода горючего, ухудшения управляемости при поворотах, рекомендуется не ездить постоянно на приводе Part time.

Постоянный (Full-time). Устанавливается на машинах ряда известных марок: Toyota Land Cruiser, Mercedes ML, Lada Niva, Daihatsu Terios. Обладает межосевыми и межколесными дифференциалами. Идеально подходит для передвижения машиной по твердому дорожному покрытию.

Автоматический (Automatic или On demand). Используется на автомобилях марки Nissan Quashqai, Mitsubishi Outlander XL, Honda CRV, Chevrolet Captiva. Включается в автоматическом режиме, в случае, если возникает пробуксовка ведущих колес.

Многорежимный (Selectable). Используется в машинах марки Jeep Grand Cherookee, Mitsubishi Pajero. Не имеет недостатков. Вобрал в себя достоинства, характерные для других разновидностей полного привода. Позволяет водителю по его желанию ездить на двух ведущих мостах или только на одном.

Отличия полного привода от переднего и заднего

Полный привод имеет ряд отличий от переднего и заднего. Принципиальные различия коснулись принципа функционирования, езды по скользкой поверхности, проходимости.

Функциональные отличия. В автомобиле с передним приводом тяга мотора передается только на передние колеса. В машине с задним приводом тяга мотора передается задним колесам. В полноприводном автомобиле тяга двигателя передается на обе пары колес.

Отличия при эксплуатации на скользкой поверхности. Переднеприводный автомобиль сложно пустить в занос на скользкой поверхности, но еще сложнее вывести из него. Для заднеприводного автотранспортного средства заносы при езде по скользкой поверхности являются нормой – чтобы вывести машину из такого состояния достаточно будет отпустить педаль газа. Полноприводный автомобиль на скользком покрытии самый непредсказуемый – он может повести себя как машина с задним или передним приводом.

Отличия при эксплуатации на заснеженной поверхности. При поезде заснеженным или покрытым грязью дорожным покрытием, наихудшей проходимостью будет обладать авто с задним приводом – у передних колес возникнет повышенное буксование, что затрудняет движение автомобиля. У переднеприводной машины ведущая пара колес прижата к поверхности дорожного покрытия весом двигателя – этот фактор снижает пробуксовки. А также передние ведущие колеса позволяют водителю задать направление тяги. Лидером преодоления заснеженных трасс является машина с полным приводом. Такой автомобиль преодолевает путь практически без пробуксовок.

Плюсы и минусы полного привода

Каждый тип привода имеет ряд положительных моментов. При этом существуют и отрицательные стороны.

• Постоянный полный привод (Full-time);
  • Достоинства;
    • возможность езды с этим приводом по различному типу дорожного покрытия (асфальт, полевая дорога);
    • надежность конструкции.
  • Недостатки;
    • большой вес привода;
    • повышенный расход горючего;
    • сложный процесс настройки управляемости авто;
• Подключаемый полный привод (Part-time);
  • Достоинства;
    • высокая проходимость авто;
    • надежная механика.
  • Недостатки;
    • запрет езды с полным приводом по асфальтному покрытию;
• Автоматический полный привод (On demand);
  • Преимущества;
    • небольшой вес;
    • простота конструкции.
  • Недостатки;
    • нестабильность характеристик;
    • стойкость к перегрузкам;
    • низкий уровень надежности.

Читайте также: Что такое раздаточная коробка в автомобиле и как она работает.

Рекомендации по вождению авто с полным приводом

Чтобы вождение полноприводного авто протекало успешно, следует придерживаться ряда рекомендаций. Для каждого типа полного привода рекомендации имеют несколько различий.

Как ездить на машине с многорежимным приводом. При многорежимном приводе существует много способов подключения ведущих колес. Выбор этих вариантов зависит от климатических условий и качества дорожного покрытия.

В условиях легкого бездорожья следует использовать автоматический режим. На скользкой дороге нужно переключиться на постоянный режим полного привода. При езде на сухом асфальте рекомендуется использовать один ведущий мост – это позволит свести к минимуму расход топлива. В условиях полного бездорожья следует использовать пониженную передачу, при этом заблокировав дифференциал.

Как ездить на автомобиле с постоянным приводом. Во время поездки с постоянным приводом важно использовать блокировку межосевого дифференциала. Если нужно преодолеть участок дороги с затяжным скользким подъемом или толстым слоем из снега, песка, грязи – рекомендуется блокировку включить дифференциала заранее.

Как ездить транспортным средством с автоматически подключаемым приводом. Поездка на автомобиле с этим типом привода не будет сложной. Полный привод будет включаться автоматически при преодолении сложного участка дороги (бездорожье, подъем по скользкой дороге).

Как ездить на авто с подключаемым приводом. Полный привод рекомендуется включать только во время поездки по бездорожью или скользкому асфальту. Если дорожное покрытие твердое и сухое – следует включить привод на одну ось.

Читайте также: Как работают датчики давления в шинах.

https://aif.ru/auto/about/test_polnogo_privoda_chem_otlichayutsya_transmissii_awd_4wd_i_4_4

Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе

https://avtonov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F/