Принцип работы систем полного привода

В этой статье поговорим о конструктивных особенностях и принципах действия различных систем полного привода автомобилей.

Специальная конструкция трансмиссии, обеспечивающая передачу усилия с силового агрегата на передние и задние колесные пары одновременно, называется полным приводом. Ранее полноприводная система была прерогативой исключительно специальной вездеходной техники и мощных внедорожных автомобилей. Однако, в конце XIX века ситуация кардинально изменилась, и область использования полного привода перестала ограничиваться исключительно упомянутыми видами транспортной техники.

 Преимущества системы полного привода:

 1. Повышенная управляемость автомобилем.

 2. Быстрый набор скорости.

 3. Проходимость.

 4. Улучшенная работа мотора.

 5. Хорошее сцепление с покрытием дороги в гололед.

 Пожалуй, единственным минусом полного привода является его сложная конструкция, ввиду чего возрастает цена трансмиссии, и появляются определенные трудности при проведении ремонта. Помимо этого возрастает расход топлива.

 По функциональным принципам полноприводные трансмиссии бывают следующих видов:

 - постоянный полный привод;

 - система с автовключением полного привода;

 - с возможностью ручного включения.

 Система постоянного полного привода

 Конструкция этой трансмиссии представлена такими элементами:

 - КПП;

 - система сцепления;

 - раздаточная коробка (раздатка);

 - колесные полуоси;

 - системы дифференциалов;

 - системы передач.

 Отметим, что подобные элементы могут входить в конструкцию системы полного привода вне зависимости от того, как располагается КПП и силовой агрегат. Единственное, чем отличаются друг от друга системы этого типа – различными видами раздаточных коробок и конструктивными особенностями карданных передач.

 Как это работает?

 Передача усилия силового агрегата осуществляется раздаточной коробке. В ней установлен специальный межосевой дифференциал, который выступает в качестве разделителя усилия между осями машины. Вначале усилие поступает на карданный вал, с которого оно распределяется между дифференциалами колес и системой главной передачи. Далее с дифференциалов усилие передается полуосям, а с них – колесам. Если же колеса начинают вращаться неравномерно, например, при выполнении поворота, либо при движении в гололед, в системе предусмотрена блокировка дифференциалов, позволяющая предотвратить занос машины и улучшить сцепление колес с покрытием дороги.

 Самыми известными типами постоянно работающих полноприводных систем считаются мерседосовская 4Matic, xDrive от компании БМВ и Quattro от Ауди.

 Последняя, которая появилась в конце XIX века, сегодня широко применяется на автомобилях с типом кузова «седан». Этот вид был разработан специально для транспортных средств с продольным расположением моторного агрегата. После ряда различных доработок и улучшений, Quattro является главным типом полного привода в модельном ряде Ауди.

 Несколько позже появилась система xDrive, которая изначально использовалась в автомобилях концерна BMW. После последнего рестайлинга системы, ее конструкция пополнилась несколькими современными модулями, что позволило этому типу трансмиссии стать одним из самых активных среди прочих систем.

 Мерседесовская 4Matic, помимо внедорожников устанавливается и на некоторые легковые транспортные средства марки. Ее главной особенностью является работа исключительно с автоматической КПП.

 Система с автоматическим включением полного привода

 В ее конструкцию входят следующие блоки и детали:

 - КПП;

 - система сцепления;

 - задний и передний межколесный дифференциалы;

 - полуоси;

 - раздатка;

 - главные передачи задней и передней осей;

 - муфта, посредством которой задние колеса включаются в работу;

 - карданная передача.

 Этот тип трансмиссии на сегодняшний момент относится к самым широко применяемым типам полноприводных систем транспортных средств. Стоит подчеркнуть, что у каждого автопроизводителя есть модельный ряд автомобилей, которые комплектуются трансмиссией подобной конструкции. Кстати, она оптимально подходит для установки на легковые транспортные средства, поскольку в нужный момент позволяет сделать ведущими передние и задние колесные пары. Кстати, стоит этот тип несколько дешевле системы, в которой полный привод работает постоянно.

 Особенности работы

 Зачастую полная работа этой полноприволной трансмиссии начинается сразу после пробуксовки передней колесной пары. В обычном режиме работы усилие с силового агрегата передается посредством системы сцепления, дифференциала и КПП к главной оси. Помимо этого, часть усилия с мотора через систему раздаточной коробки передается основному узлу управления трансмиссией – фрикционной муфте. Во время обычной езды, задней колесной паре через муфту передается около 10% от общего усилия, а порог давления держится на нулевой отметке. Но, как только передние колеса начнут пробуксовывать, сразу начинает возрастать давление внутри муфты, в результате чего повышается крутящий момент задней колесной пары. Интенсивность пробуксовки передних колес влияет на изменение усилия передаваемого с силового агрегата на задние колеса.

 Одной из самых широко распространенных систем автоматически включаемого полного привода, сегодня можно назвать систему 4Motion, которую разработал автоконцерн Volkswagen еще в 1998 году, и с тех пор она устанавливается на большинство моделей, выпускаемых компанией. В последней модификации этой системы установлена новая муфта Haldex, отвечающая за включение в работу задней колесной пары.

 Система с ручным включением полного привода

  В своем оригинальном исполнении конструкция этой системы практически ничем не отличается от конструкции постоянно работающей полноприводной трансмиссии. Ее состав представлен следующими узлами:

 - КПП;

 - системой сцепления;

 - раздаточной коробкой;

 - колесными полуосями;

 - системами главной и карданной передач;

 - межколесными дифференциалами.

 В выпускаемых в последнее время транспортных средствах этот вид трансмиссии практически не используется из-за ее неудовлетворительной производительности. Главной ее особенностью, которая, кстати, есть только у этого вида трансмиссии, является распределение усилия 50 на 50, между обеими колесными парами автомобиля. По этой причине она устанавливается на мощные транспортные средства повышенной проходимости.

 Принцип действия

 Во многом работа этого типа трансмиссии схожа с работой системы с беспрерывно подключенным полным приводом. Включается дополнительная колесная пара перемещением особого переключателя, который находится в салоне машины, посредством его и осуществляется управление работой раздаточной коробки.

 Единственным минусом является непродолжительный период работы трансмиссии. Это говорит о том, что ее можно лишь временно включить, например, для того, чтобы преодолеть скользкую дистанцию пути, после чего система непременно отключается. Длительная езда на автомобиле оборудованным подобным типом трансмиссии, при ее включенном состоянии вызывает повышенное потребление топлива, шум и постоянную вибрацию.

Сравнительный видео тест работы различных систем полного привода:

Полный привод и его разновидности: