Все четыре ведущие. Четыре ведущих колеса – как это работает, какая от этого польза и в каких моделях автомобилей это можно увидеть? Всегда — полный

Производители автомобилей с большим удовольствием пишут в каталогах о возможности приобретения различных моделей автомобилей с полным приводом на все четыре колеса (4 х 4). К сожалению, это определение часто скрывает системы, которые работают по-разному. Итак, мы предлагаем узнать, что на самом деле имеет в виду продавец, когда говорит «4 ведущих колеса».

4 ведущих колеса, это…

Первый вид полного привода на четыре колеса (4 x 4) - постоянный привод всех четырех ведущих колес, когда крутящий момент всегда распределяется на две оси. Такое распределение обеспечивается центральным механизмом распределения. Постоянный полный привод на 4 колеса имеют, например, следующие модели: Audi Allroad, Mitsubishi Lancer Evolution и Pajero, Toyota Land Cruiser или Land Rover Discovery.

Постоянный полный привод на 4 колеса далее можно разделить на симметричный и асимметричный. Асимметричный привод есть, например, в модели Land Rover Defender, в которой крутящий момент распределяется по двум осям в равных частях. При асимметричном варианте крутящий момент передается на оси в зависимости от необходимости – такое распределение обеспечивается механизмом распределения полуосей или мультиплексным сцеплением.

Другой вид полного привода (4 x 4) - подключаемый механически привод с 4 ведущими колесами. В этом случае речь идет о явлении, когда одна ось постоянно является ведущей, а вторая ось может быть подключена путем включения соответствующего рычага или нажатия соответствующей кнопки. Подключаемый полный привод можно увидеть, например, в моделях Suzuki Jimmy, Jeep Wrangler или Nissan Patrol, у которых имеется постоянный привод на заднюю ось, а переднюю ось можно подключить самому. Однако, рекомендуется использовать эту функцию только в условиях бездорожья. Если движение осуществляется при обычных условиях, все 4 ведущих колеса будут больше мешать, чем помогать.

Третий вид полного привода (4 x 4) – это автоматически подключаемый привод. Такое решение представляет собой промежуточный вариант между постоянным полным приводом на 4 колеса и подключаемым механически приводом. Такой привод мы увидим в следующих автомобилях: Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Volvo AWD, Suzuki SX4, Audi A3 или BMW X5. Здесь постоянно и напрямую осуществляется привод на одну ось, а благодаря мультиплексному сцеплению при необходимости также можно автоматически переместить привод на другую ось.

Преимущества и недостатки полного привода 4 x 4

Это правда, что в целом, автомобиль с четырьмя ведущими колесами более универсален, чем транспортные средства с одной ведущей осью, как с точки зрения качества покрытия, так и погодных условий. При наличии полного привода (4 x 4) вы, вероятно, сможете проехать дальше, чем без него. Однако это не означает, что мы достигнем любой цели и в любое время. Конечно, полный привод 4 x 4 обеспечивает лучшее сцепление с поверхностью дороги, чем одноосный привод, но если автомобиль станет неуправляемым и начнет скользить, ведь это возможно, справиться с сложившейся ситуацией будет очень сложно. Потому, что в автомобилях с четырьмя ведущими колесами может начать скользить задняя часть, а затем станет неуправляемой и передняя.

Не удастся скрыть и тот факт, что полноприводные автомобили типа 4 х 4 стоят значительно дороже, чем автомобили с одной ведущей осью. Содержание таких автомобилей тоже обходится дороже. Вам придется чаще заезжать на автозаправочные станции, особенно если ваш автомобиль имеет постоянный полный привод со всеми ведущими колесами.

Благодаря этой системе ваш автомобиль становится тяжелее, соответственно и расход топлива будет выше. Вы также будете платить больше и за возможные ремонты. У вас будет сложная система, в которой, как и в любой другой части автомобиля, рано или поздно возникнет неисправность.

Поэтому автомобиль с двумя ведущими осями нужно покупать не по экономическим причинам. Такое транспортное средство, скорее всего, пригодится тем людям, которые часто ездят по труднопроходимым дорогам, например, живут или работают в горах или лесах, либо туристам, регулярно посещающим высокорасположенные горнолыжные курорты.

На рынке предлагаются полноприводные автомобили (4 x 4)

И, наконец, давайте еще посмотрим, какой у нас есть выбор новых полноприводных автомобилей (4 x 4). Находим один из самых популярных литовских сайтов объявлений. Выбираем транспортные средства со всеми четырьмя ведущими колесами:

• Audi A5, A6, A7, Q2, Q3, Q5 и Q7;
• BMW, 4, 5 и 7 серии, X1, X3, X4 и X5;
• Mercedes C-, E- и S-класса, а также модели: CLA, GLC, GLE и GLS;
• Volkswagen Amarok, Golf, Multivan, Tiguan, Touareg.
• Subaru Impreza, Forester, Outback и XV;
• Mini Clubman, Cooper S, Countryman;
• Jeep Grand Cherokee.

Если мы изменим параметры фильтра так, чтобы нам показали автомобили с автоматически подключаемой второй осью, мы увидим следующие модели: BMW, Audi, Volvo, Volkswagen, Mercedes, Porsche и Honda. Меньше всего предложений о продаже автомобилей с подключаемой механически второй осью. После установки такого запроса мы увидим на экране Nissan, Mitsubishi, Toyota, Suzuki, Jeep, Isuzu и Hyundai.

В общем, есть из чего выбрать. Конечно, на рынке подержанных автомобилей нет недостатка в интересных моделях. Но помните, что лучше избегать подержанных полноприводных автомобилей (4 x 4), предлагаемых за несколько тысяч злотых. Низкая цена обычно свидетельствует о том, что вскоре после покупки много денег придется оставить в автосервисе.

В 1961 на старт GP Великобритании вышел необычный «болид» под названием Ferguson P99. От соперников он отличался … 4-я ведущими колесами: такого в чемпионатах мира по Формуле 1 не видели давно . Надо сказать, сколько-то заметных успехов пионерный P99 не добился; незрелая конструкция. Однако идея носилась в воздухе, и в 1965 объявился полноприводный Jensen FF – «штучный» британский GT с мощной крайслеровской «восьмеркой» под капотом. Трансмиссия 4WD у него по сути повторяла конструкцию незадачливого Ferguson P99, но автомобиль получился ничего себе. Он и положил начало интересному направлению в автомобилестроении: создание быстроходных легковушек с полноприводной трансмиссией.

Зачем 4WD?

И к чему, спрашивается, скоростным автомобилям 4 ведущих колеса? Со «вседорожниками» понятно, а нуждается ли в полноприводной трансмиссии Jensen FF?

Еще как нуждается, и британский инженер Henry Ferguson рано осознал преимущества полного привода. Г.Фергюсон, не только квалифицированный технарь, но и крупный промышленник , располагал немалыми возможностями для реализации своих замыслов. Одним из воплощений его замыслов и стал гоночный Ferguson P99.

И все-таки зачем 4WD? Зачем? Прежде всего - безопасность движения по мокрым и скользким дорогам. Почти то же самое, что с торможением, только наоборот. Для малоопытного водителя опасна пробуксовка ведущих колес под «газом»: так называемый «силовой» занос при проскальзывании задних - или снос, когда буксуют передние. Тогда как вероятность пробуксовки при 4-х ведущих колесах гораздо ниже; в том-то и состоял замысел Г.Фергюсона.

Суть дела проясняет так называемая «круговая диаграмма» Камма : окружность (см. рис.) очерчивает пределы сцепления покрышки в пятне контакта с ходовой поверхностью. Скажем, предельное усилие, какое резина способна передать (за счет трения покоя) на сухой дороге – 4 тыс. ньютонов. В любом направлении: вперед (ускорение), назад (торможение), в строну (центробежная сила в вираже). Без разницы, но не больше 4 тыс. Н! Сила трения-то в пятне контакта одна – на все про все. И если при интенсивном разгоне на (задние) ведущие колеса падает тяговое усилие под 8 тыс. Н, то оно «выбирает» силу сцепления покрышек с дорогой практически целиком. На боковые усилия ничего не остается: автомобиль ерзает «кормой» - опасный для малоопытного водителя «силовой» занос.

А что касается спортивно-гоночных автомобилей, то о них особый разговор. Тут главное – сцепной вес: доля веса «болида», которая приходится на ведущие колеса. Скажем, 58% на заднюю ведущую ось у центральномоторной «формулы». Неплохо, но далеко не 100%. А от сцепного веса зависит предельное ускорение автомобиля со старта: задние колеса буксуют от избытка тяги, и «болид» разгоняется не так быстро, как позволяет двигатель. Тогда как полный привод дает 100% сцепного веса – по построению.

Вот (по меньшей мере) две причины, которые оправдывают применение непростых и недешевых трансмиссий 4WD. Разве мало? Короче говоря, тягу двигателя лучше распределять не на два, а на все 4 колеса – ради безопасности и динамики. И с середины 60-х процесс пошел: появился скоростной Jensen FF с полноприводной трансмиссией по «формуле Фергюсона». Какая еще формула? Разве схема не ясна: трансмиссионные валы передают крутящий момент на обе ведущие оси – и порядок. Зачем усложнять?

К сожалению, просто только на первый взгляд; в реальности трансмиссия 4WD не обойдется без таких малоприятных вещей, как дифференциалы. Причем двух маловато; нужны все 3: пара по ведущим осям – плюс центральный (межосевой) дифер. И тут возникает острая зубная боль…

Капризы дифера

Сложно представить автомобиль без всякого дифференциала: например, движение в повороте. Все 4 колеса катятся по разным радиусам кривой и проходят неодинаковый путь. Если не позволить ведущим колесам крутиться вразнобой, тому или иному из них придется пробуксовывать (а то и обоим); машина станет трудно управляемой. Вспомните, как ведет себя «вседорожник» при жесткой блокировке межосевого дифера... .

Ладно, раз уж без них никак, ставим 3 дифференциала. Порядок? Боюсь, еще нет… Тут нужно разобраться, что такое дифер? Делитель, один из простейших механизмов – где-то после рычага и ворота: он делит крутящий момент (но не мощность!) по двум выходным валам в заданной пропорции – и позволяет им крутиться с неодинаковыми оборотами. Когда дифференциал делит входной момент пополам, его так и называют – симметричный . Однако их делают и несимметричными : 60/40%, 70/30% – как скажете. Все зависит от количества зубьев у ведомых шестерен – одинаковое или разное. Но когда дифер собран, его свойства уже не меняются – 50 на 50 (или как он там исполнен).

Несложный шестеренный механизм, а зубчатые колеса делают разные. И дифференциалы тоже – конические (самые обычные), цилиндрические, червячные... Соответственно, но идея одна и та же. Гениальная простота: монтируем в ведущий мост дифер (симметричный или нет) – вперед и с песней! На прямой колеса по бортам крутятся с одинаковой частотой, а в повороте дифференциал позволяет внешнему колесу забегать вперед (или отставать внутреннему). Причем тяга постоянно транслируется на оба ведущие колеса; разве не гармония? .

И в самом деле – до тех пор, пока одно из ведущих колес не подскочит на неровности или не попадет на скользкую поверхность. Видели, как одно из ведущих колес на злу головушку шлифует лед, тогда как другое остается неподвижным? Здесь весь характер дифференциала; уж так он устроен. Дифер не просто делит входной крутящий момент, а (если он симметричный) выравнивает моменты на выходных валах. И когда – не дай Бог! – сопротивления качению на одном из колес падает практически до 0 (вывесили на домкрате), он добросовестно сбалансирует моменты на обоих. То есть, оставит без тяги также и то колесо, которое надежно опирается на ходовую поверхность. Вся мощность (ее-то дифференциал не делит) улетает в бешеную раскрутку «холостого» колеса; вас устраивает?

Свободный дифференциал доставляет немало неприятностей, даже когда он один-единственный – в (заднем или переднем) ведущем мосту. А когда их 3 – как в полноприводной трансмиссии! И каждый в любой момент готов подложить свинью: стоит одному из 4-х колес потерять сцепление с дорогой, как мощность тут же уйдет именно на него. То есть, трансмиссия 4WD с центральным дифером (без блокировки тем или иным способом) практически неработоспособна: свободные дифференциалы беспрерывно гоняют то одно, то другое из колес. А то и пару (по борту) одновременно – вхолостую.

Причем дело не только в потере тяги; колесо подскочило в воздух – и тут же бешено раскручивается всей мощью мотора. При приземлении неизбежны его резкое торможение и пробуксовка – с нарушением стабильности машины на траектории, и так чуть не каждую секунду. И т.п., однако попробуйте обойтись без центрального дифера: автомобиль становится трудно управляемым в виражах. Коллизия.

Формула Фергюсона

Нехитрая мораль: трансмиссию 4WD невозможно строить со свободными дифференциалами; она окажется неработоспособной. Свободу диферов (во всяком случае центрального) необходимо ограничивать. Но с умом! Так сказать, толерантно: в каких-то (нешироких) пределах межосевой дифференциал пусть остается свободным – и не ухудшает управляемость быстроходного автомобиля. И лишь когда дифер грозит проявить свой зловредный норов, приводить его в чувство – посредством «мягкой» блокировки.

То есть, центральный дифференциал дополняется своеобразным устройством, которое деликатно (!) ограничивает его свободу; в том-то и состоит «формула Фергюсона». Так, и Ferguson P99, и Jensen FF оснащались особой «раздаткой» – под названием Duolok. Довольно замысловатая конструкция с несимметричным (планетарным) дифером: распределение крутящего момента по осям – примерно 37/63%. Однако главное в другом: две (шариковые) обгонные муфты. Они не встревают до тех пор, пока разница в оборотах переднего и заднего трансмиссионных валов не превысит заданного порога. А тогда забегающий вал «прихватывается» своей обгонной муфтой: «мягкая» толерантная блокировка – вплоть до 100%..

1. входной вал;
2. каретка обгонных муфт;
3. «звездочки» цепной передачи;
4. планетарный межосевой дифференциал;
. выходной вал к заднему мосту;
6. цепная передача;
7. выходной вал к переднему мосту;
8 и 9. обгонные муфты;
10. датчик антиблокировки Maxaret.

И ведь работала «раздатка» Duolok! Во всяком случае в трансмиссии Jensen FF: высокодинамичный автомобиль с мощной «восьмеркой» прекрасно вел себя на скользкой дороге. А к сезону 1969 команды Формулы 1 дружно подготовили каждая по полноприводному «болиду». Lotus 63, Matra MS84, McLaren M9A… Все та же «формула Фергюсона»: межосевой дифференциал с толерантной блокировкой. Увы, опять без всякого успеха: «активная» аэродинамика («антикрылья») давала не меньший эффект – сравнительно простыми средствами. А в начале 70-х трансмиссии 4WD в Формуле 1 и вовсе запретили; вопрос ушел из повестки дня. .

1. двигатель;
2. АКПП;
3. «раздатка» Duolok;
4. передний трансмиссионный вал;
5. задний мост;
6. передняя главная передача.

Другое дело ралли-спорт: к концу 70-х самые крутые «болиды» WRC обзавелись полноприводными трансмиссиями – по «формуле Фергюсона». На скоростных участках их преимущество оказалось столь велико, что моноприводные конструкции скоро выбыли из конкуренции. В ралли-спорте наступила эпоха 4WD, которая продолжается и по сей день. Идея Г.Фергюсона (он ушел еще в 1960) оправдала себя на все 100. .

Фото AP, Audi, Lancia.

В I половине 30-х на гоночные трассы выходил нескладный полноприводный Bugatti 53. Без пользы.

Транснациональная корпорация Massey Ferguson: тракторы и дорожно-строительные машины.

Wunibald Kamm, немецкий автомобильный инженер и специалист по аэродинамике (I половина прошлого века).

Дифференциал делит крутящий момент в заданном соотношении – и только дифференциал! Когда говорят, что при жестком подключении 2-го моста тяга распределяется в пропорции 50/50, - школьная ошибка. Ничего подобного.

Мощность равна, как известно, произведению момента на обороты вала. Поэтому, если один из валов остановлен, то мощность на нем, по определению, равна 0 (хотя крутящий момент вполне приличный).

Renault Duster 2016 года. ТРАНСМИССИЯ: 4 ведущих колеса (4WD)

Учтите, что вождение автомобиля по бездорожью, не имеет ничего общего с ездой по обустроенной дороге.

Чтобы использовать весь потенциал вашего автомобиля, рекомендуется пройти специальную подготовку по вождению автомобиля 4x4 (4WD).

Ваша собственная безопасность и безопасность пассажиров зависит от Вас, ваших навыков и вашей внимательности при езде по бездорожью.

Переключатель режимов 4x2 (2WD), 4x4 (4WD)

В зависимости от дорожных условий вы можете выбрать поворотом переключателя 1 один из следующих режимов:

Режим AUTO

Для включения этого режима поверните переключатель 1 в положение AUTO.

Принцип действия

В режиме AUTO крутящий момент автоматически распределяется между передними и задними колесами в зависимости от дорожных условий и скорости автомобиля. Такая позиция улучшает устойчивость автомобиля на дороге. Используйте этот режим на любой дороге (сухое покрытие, снег, скользкая дорога и т.д.) или при буксировке прицепа, жилого прицепа и т.п. Для этого режима индикация на щитке приборов не предусмотрена.

Режим 2WD

Для включения этого режима поверните переключатель 1 в положение 2WD. На щитке приборов загорится сигнальная

Лампа 2WD

Принцип действия

В режиме «2WD» в качестве ведущих используются только передние колеса. Используйте этот режим на сухих дорогах с хорошим сцеплением.

Для выключения этого режима поверните переключатель 1 в положение AUTO. На щитке приборов погаснет сигнальная

Лампа 2WD

Режим 4WD Lock

Для включения этого режима поверните переключатель 1 в положение 4WD Lock Затем переключатель возвращается в положение AUTO. На щитке приборов заго-рится сигнальная лампа 4WD Lock

Принцип действия

В режиме 4WD Lock крутящий момент распределяется между передними и задними колесами в пропорции, оптимальной для движения автомобиля в условиях бездорожья. Это режим следует использовать только вне проезжих дорог (примеры: грязь, крутые склоны, песок).

Для выключения этого режима снова поверните переключатель 1 в положение 4WD Lock. Сигнальная лампа на щитке приборов погаснет. При остановки двигателя режим 4WD Lock остается включенным в течение одной минуты.

По истечении минуты система переходит врежим2\ЛЮ или AUTO в зависимости от положения переключателя.

Примечание: при скорости выше 60 км/ч в режиме «4WD Lock», система автоматически переходит в режим «AUTO».

Сигнальная лампа 4WD Lock гаснет

Особенности полноприводной трансмиссии

Автомобиль может издавать повышенный шум, когда включены режимы AUTO или 4WD Lock. Это не является признаком неисправности. Если система обнаруживает разницу в размерах передних и задних колес (например при недостаточном давлении в шинах, выраженном износе шин на одной из осей и т.п.), она автоматически переходит в режим 2WD.

На щитке приборов загораются сигнальные лампы и Продолжите

Езду на умеренной скорости и как можно скорее обратитесь на сервисную станцию компании-производителя.

Решением этой проблемы может стать замена шин. Всегда используйте четыре одинаковых шины (одного производителя и конструкции) с одинаковой степенью износа.

Если колеса сильно пробуксовывают, возможен перегрев механических узлов.

Если это происходит:

Сначала мигает сигнальная лампа
4WD LOCK

Режим 4WD Lock по-прежнему включен, однако рекомендуется как можно скорее остановиться и дать системе остыть (до прекращения мигания лампы);

Если пробуксовка колес продолжается, система автоматически переходит в режим 2WD, чтобы предохранить механические узлы.

Мигает сигнальная лампа 4WD LOCK. При

Этом выбор другого режима невозможен до прекращения мигания индикатора.

В этом случае рекомендуется как можно скорее остановиться и дать системе остыть (до прекращения мигания лампы); Для охлаждения может потребоваться примерно пять минут Когда система обнаруживает слишком сильную пробуксовку передних колес, она изменяет режим работы двигателя, чтобы снизить пробуксовку.

Работа АБС в режиме LOCK (автомобили с ABS)

Когда активен режим 4WD Lock, включается режим ABS для движения по бездорожью. В этой ситуации допускается циклическая блокировка колес, чтобы они лучше продавливали почву, что сокращает тормозной путь на сыпучих грунтах. Если включен этот режим:

Маневренность автомобиля в режиме торможения ограничена. Этот режим работы не рекомендуется в условиях очень слабого сцепления (например, на льду).

Может появиться некоторый шум. Это нормально и не является нарушением работы.

Система поддержания курсовой устойчивости и антипробуксовочная система при движении по бездорожью (автомобили с ESC)

При движении по рыхлому грунту (песок, грязь, глубокий снег) рекомендуется отключать ESC нажатием на выключатель ESC.

В этом случае работает только система раздельного торможения колес. Эта система подтормаживает буксующее колесо или колеса, чем обеспечивается передача крутящего момента на колеса, имеющие большее сцепление с дорогой. Это особенно полезно при включенном полном приводе.

Все функции системы ESC включаются снова при превышении 50 км/ч примерно (60 км/ч в режиме 4WD Lock) или после повторного запуска двигателя, или после повторного нажатия на выключатель ESC.

Неисправности
Когда система обнаруживает неисправность, она автоматически переходит в режим 2WD, при этом загораются сигнальные лампы и

Продолжите движение на умеренной скорости и как можно скорее обратитесь на сервисную станцию компании-производителя.

При некоторых неисправностях система может не переходить в режим «2WD» или в режим «4WD Lock». Режим «AUTO» остается включенным.

Срочно обратитесь на сервисную станцию компании-производителя.

Система 4 ведущих колес

Какой бы режим ни был выбран, не запускайте двигатель, если не все четыре колеса опираются на грунт, например при использовании домкрата или подкатного стенда.

Не поворачивайте переключатель режимов при прохождении поворотов, при движении задним ходом или когда колеса сильно буксуют. Выбирайте режим 2WD, AUTO или 4WD Lock, только когда автомобиль движется по прямой.

Используйте только шины с требуемыми характеристиками.

Режим «4WD Lock» специально предназначен для движения вне проезжих дорог. Использование этого режима в любом другом случае может ограничить маневренность автомобиля и вызвать поломку механических узлов автомобиля.

Всегда устанавливайте на четыре колеса автомобиля шины с одинаковыми характеристиками (марка, размер, тип, износ и т.п.). Использование шин разной размерности на передних, задних и/или правых и левых колесах может привести к серьезным последствиям как для самих шин, так и для коробки передач, раздаточной коробки и шестерен заднего дифференциала.

Детали привода из раздаточной коробки Volkswagen Touareg

В наше время трудно застать кого-то врасплох вопросом про «полноприводный автомобиль». Вам тут же укажут на проезжающий мимо внедорожник, благо подобной техники на улицах наших городов более чем достаточно. А разбирающиеся еще добавят, что полноприводными бывают и обычные легковые автомобили (чаще всего упоминаются Audi и Subaru). И что полный привод может быть «постоянным» и «подключаемым».

Вопрос «А зачем?» встречает, как правило, один ответ: «Для лучшей проходимости». Впрочем, постоянные читатели автомобильной прессы еще осведомлены о «лучшей устойчивости на скользкой дороге».

Все это, как говорится, верно, но не совсем. Поэтому мы сегодня попытаемся привести в систему наши знания о приводе на все колеса. Точнее, начнем приводить, ибо тема эта, как и весь современный автомобиль, практически неисчерпаема.

Делить на большее

Что движет автомобиль? Двигатель вращает колеса, а они уже отталкиваются от дороги — так же, как мы, когда делаем очередной шаг вперед. В том месте, где шина соприкасается с дорогой (назовем его «пятно контакта»), создаваемый двигателем крутящий момент превращается в силу тяги колеса. Однако если сила тяги окажется больше, чем сила сцепления шины с дорогой, колесо будет проскальзывать — буксовать.

Понятно, что если у автомобиля два ведущих колеса, то все усилие, создаваемое двигателем, распределяется между двумя пятнами контакта.

А если четыре? Тогда между четырьмя. Чем больше ведущих колес, тем меньшая сила тяги приходится на каждое колесо, на каждое пятно контакта. А это значит, что при том же сцеплении шин с дорогой мы можем развить гораздо большую суммарную силу тяги, то есть быстрей разгоняться, въезжать на более крутые подъемы, буксировать более тяжелый прицеп. Или наоборот — при той же (или даже большей) силе тяги сможем уверенно передвигаться по гораздо более скользкому покрытию.

В общем-то, простая физика. И понятно, что дорожному автомобилю все это может пригодиться ничуть не меньше, чем машине высокой проходимости.

Устойчивость имеет ко всему этому самое непосредственное отношение. Ведь благодаря сцеплению шин с дорогой автомобиль не только разгоняется, но и останавливается, меняет направление движения, да и вообще стоит на дороге, а не валяется в кювете после первого же поворота. Однако чем большая продольная сила, действует в пятне контакта, тем меньшей поперечной силы будет достаточно, чтобы сорвать колесо в боковое скольжение. А уж буксующее колесо боковую нагрузку практически не воспринимает.

Ну и, конечно, можно представить себе немало различных ситуаций, когда практическая польза полного привода проявляется уже просто в том, что любое колесо является ведущим. Например, несколько колес вдруг оказались в условиях очень плохого сцепления с грунтом — на снегу, льду, в грязи. Или вообще «болтаются» в воздухе (и такое бывает при движении по пересеченной местности).

В подобном случае мы можем рассчитывать только на то, что колеса, которые сохраняют сцепление с опорной поверхностью, тоже являются ведущими.

Однако за преимущества полного привода приходится платить — усложнением (и удорожанием) конструкции, увеличением массы машины (а значит, и расхода топлива), уменьшением полезного пространства, отводящегося для пассажиров и груза. Ведь чтобы колеса стали ведущими, к ним нужно подвести крутящий момент от двигателя. А значит, появятся дополнительные агрегаты — раздаточные коробки (как минимум одна), главные передачи с дифференциалами (по одной на каждую ведущую ось), приводные валы. И поэтому на протяжении большей части XX столетия привод на все колеса получал широкое распространение в основном только там, где обойтись без него было просто невозможно, — в машинах высокой проходимости.

Но в большинстве из них полный привод использовался лишь время от времени — только в тяжелых условиях. Все остальное время бездействующие агрегаты возились с собой как бесполезный груз, лишь ухудшающий динамику автомобиля и увеличивающий расход топлива. Почему?

Его величество дифференциал

Еще на заре эпохи самодвижущихся экипажей, когда ведущие колеса закреплялись на общей жесткой оси, конструкторы столкнулись с тем, что крутой поворот становился для автомобиля непреодолимым препятствием. Ведь при прохождении поворота «наружное» колесо проходит больший путь, чем «внутреннее» (за то же самое время), а значит, должно вращаться с большей скоростью. Либо должно пробуксовывать внутреннее колесо, что маломощные первые двигатели обеспечить не могли — и попросту глохли. А если и хватало мощности двигателя, то автомобиль в поворотах постоянно заносило, очень быстро изнашивались шины, из-за возникающих нагрузок ломались оси. И потому довольно быстро единая ось ведущих колес была заменена двумя полуосями, между которыми появился дифференциал, планетарный механизм, обеспечивающий правое и левое колесо равным крутящим моментом, но позволяющий им вращаться с разной скоростью.

Но дело-то в том, что передние и задние колеса при повороте тоже проходят разные расстояния.

Более того, в реальных условиях движения они могут проходить разные расстояния и на прямой, ведь на дорогах встречаются неровности. А это значит, что если мы делаем автомобиль полноприводным, то в нем должен быть предусмотрен еще один дифференциал — между передней и задней осями. Иначе шины будут быстро изнашиваться, а нагрузки, возникшие в приводе, приведут его в негодность.

Конечно, межосевой дифференциал — это усложнение и удорожание конструкции и, опять же, лишняя масса. И без него, в принципе, можно обойтись, но при одном условии: приводом на все колеса мы будем пользоваться только на достаточно скользких покрытиях и при небольших скоростях, когда серьезных неприятностей для шин и привода не возникает. А на твердой дороге придется оставлять лишь одну ведущую ось.

В начале и середине прошлого века такой подход устраивал. Схема полного привода без межосевого дифференциала (с жесткой связью в раздаточной коробке и отключением одного из ведущих мостов) была популярна на внедорожной технике вплоть до конца XX века. Собственно, она дожила и до наших дней, модернизировавшись насколько возможно.

Теперь для подключения «дополнительного» ведущего моста не надо останавливаться (в англоязычной литературе это называется «shiftonthefly»). Сейчас привод с подключаемым передним мостом используется в Isuzu Trooper с механической коробкой передач, в Jeep Wrangler, в Mitsubishi Pajero Sport и многих других автомобилях.

Всегда — полный!

Но одно дело — «просто внедорожники». Их потребителей вполне устраивали основные преимущества схемы с отключаемым мостом — относительная простота и, соответственно, дешевизна, а вопросы скоростного передвижения по асфальту их волновали мало. Совсем другое — когда полноприводный автомобиль не «покоритель лугов и пустынь», а транспортное средство для повседневного использования (причем большей частью по нормальным дорогам). В этой ситуации на первый план выходят недостатки. Во‑первых, невозможность постоянного использования преимуществ полного привода (ведь при движении по твердым покрытиям ведущей остается только одна ось). Во‑вторых, повышенные требования к квалификации водителя: он должен правильно оценивать обстановку и принимать решение, включать дополнительный мост или не включать. А ошибки чреваты неприятными последствиями: превращение автомобиля в полноприводный мгновенно меняет не только проходимость, но и управляемость.

Так что в последнее время гораздо чаще находит применение постоянный полный привод с межосевым дифференциалом. Такая схема у большинства полноприводных легковых автомобилей и последних моделей внедорожников (все Audi quattro, кроме A3; все BMW iX, а также X5; Hyundai Santa Fe; Jaguar XType; все Mercedes-Benz 4matic, M и G-класса; Mitsubishi Pajero — в общем, полный список может занять весь выделенный для статьи объем).

Однако и «дифференциальный» привод не лишен недостатков.

Во-первых, на скользком покрытии дифференциал вполне может подвести. Вам приходилось наблюдать со стороны за автомобилем, забуксовавшим в снегу или жидкой грязи? Тогда вы должны были заметить: в то время как буксующее колесо бешено вращается, другое практически не делает попыток сдвинуться с места. Виноват в этом дифференциал. И точно так же будет вести себя межосевой дифференциал, когда колеса одной из осей окажутся на скользкой поверхности. Чтобы этого не происходило, полноприводные автомобили (особенно высокой проходимости) приходится оборудовать устройствами блокировки дифференциалов. Понятно, что система привода не становится от этого проще и дешевле.

Кроме того, раздаточная коробка и дополнительные приводные валы по‑прежнему утяжеляют машину и занимают много места. И если для больших автомобилей с мощными двигателями все это не так уж и существенно, то у легковых, особенно компактных, серьезно страдают динамика, экономичность и вместимость.

По мере необходимости

Не без «помощи» компактных легковых автомобилей родилась еще одна концепция полного привода, используемая на многих современных машинах. В западной литературе она называется «torqueondemand» (или просто «on demand») — «момент по необходимости».

Идея в том, чтобы к простому (без межосевого дифференциала) приводу с отключаемым мостом добавить некое автоматическое устройство, подключающее его в случае необходимости (скажем, при пробуксовке «основных» ведущих колес). А еще лучше — передающее на «дополнительный» мост ровно столько крутящего момента, сколько необходимо.

Конечно, такая схема уступает постоянному полному приводу, зато конструктивно проще, а главное, очень удобна для того, чтобы сделать полноприводным небольшой автомобиль.

Ведь когда двигатель впереди и «основные» ведущие колеса передние, можно даже отказаться от отдельной раздаточной коробки — достаточно сделать простой отбор мощности к заднему мосту, а передним установить то самое автоматическое устройство. Такой привод получается компактным и довольно легким, а потому очень популярен среди легковых моделей (Audi A3; Volvo AWD и XC; Volkswagen Golf 4Motion и т. д.), а также моделей «промежуточных» классов (Ford Maverick, Honda CRV; Nissan X-Trail; Volvo XC 90 и др.).

Первые системы «on demand» создавались на основе муфты вязкостного трения (до последнего времени еще сохранялась на полноприводных Volvo V70, до сих пор устанавливается на Chrysler Voyager AWD, Land Rover Freelander и некоторые Mitsubishi Pajero Pinin). Позже было предложено еще несколько относительно простых гидравлико-механических устройств, работающих без какого-либо вмешательства извне. Их конструкции и принципам действия мы предполагаем посвятить отдельные материалы.

Но у всех простых муфт с «внутренним автоматизмом» есть существенные недостатки. Во‑первых, они срабатывают уже по факту пробуксовки, что может оказаться уже поздновато. Во‑вторых, их характеристика (скорость срабатывания, зависимость передаваемого момента от скорости буксования и т. п.) определяется конструкцией и не может быть изменена без разборки (которая, зачастую, возможна лишь в заводских условиях). А это означает, что об адаптации к конкретным условиям движения говорить уже не приходится.

И поскольку микропроцессорная техника в последние годы значительно подешевела, в системах «on demand» все чаще используют устройства с компьютерным управлением. Они регулируют момент, передаваемый на «дополнительный» мост уже не только в зависимости от текущей ситуации, но и на основе прогноза ее развития. Возможности управляемых электроникой систем очень широки. И потому они все чаще находят применение вместо межосевого дифференциала в раздаточных коробках больших мощных моделей (Chevrolet Tahoe и TrailBlazer; Infiniti FX и др.).

Вездеход выполнен по схеме, хорошо зарекомендовавшей себя на тракторе «Кировец». У него такая же «ломающаяся» рама и привод на оба моста. Что это дает? Во-первых, проходимость. Рама, постоянно изгибаясь, как бы отслеживает рельеф местности. Все четыре ведущих колеса постоянно находятся в контакте с поверхностью. Это исключает перегрузку отдельных колес и проскальзывание их на неровностях почвы Во-вторых, маневренность. Шарнирная рама чутко реагирует даже на незначительные отклонения руля и позволяет разворачиваться чуть ли не на месте. В-третьих, конструктивную простоту. В данной схемы можно использовать совершенно одинаковые передний и задний мосты. Простым получается и крепление двигателя.

Рама состоит из двух основных частей, соединенных посередине шарниром с вертикальной осью вращения. Передняя ее часть - жесткий сварной узел, на котором установлен мост, двигатель, топливный бак, педали управления и сиденье водителя. Левая несущая дуга рамы одновременно служит и глушителем.

Шарнир с вертикальной осью вращения представляет собой две вилки, соединенные мощными пальцами. Пальцы болтами прикреплены к ушкам задней вилки, а передняя поворачивается вокруг них в упорных и игольчатых подшипниках.

Ходовая часть (на виде сверху двигатель и сиденье условно не показаны):

1 - топливный бак, 2 - двигатель, 3 - кронштейн крепления рулевой колонки, 4 - выхлопной патрубок, 5 - центральный кронштейн крепления двигателя, С - кожухи дифференциалов, 7 - рулевая колонка, В - рулевая тяга. 9, 10 - ограничители угла «излома» рамы, 11 - ограничитель-болт крепления кузова 12 - рулевой червячный привод, 13 - кожух переднего карданного вала, 14 - соединительное звено. 15 - кожух заднего карданного вала, 18 - петля крепления кузова, 17 - рычаг переключения передач. 18 - педаль газа, 19 - нижний кронштейн крепления двигателя, 20 - педаль сцепления, 21 - кикстартер, 22 - приемный патрубок глушителя, 23. 29 - фланцы полуосей. 24 - подножка. 25 - несущая дуга рамы (глушитель). 26 - выхлопная труба. 27 - рулевая качалка. 28 - несущая дуга рамы. 30 - тросик тормоза, 31 - тормозной барабан, 32 - задний карданный вал. 33 - кронштейн рулевого привода, 34 - передний карданный вал. 35 - кожух цепной передачи, 36 - задний кронштейн крепления двигателя. 37- ручка тормоза.

Чтобы колеса не терлись друг о друга при «изломе» рамы вокруг вертикальной оси, шарнир имеет ограничители, установленные соответственно на передней и задней вилках: немного изогнутую и сплющенную для жесткости трубку и две шпильки на концах швеллерных кронштейнов. Задняя часть рамы - к ней крепятся мост, тормоз и съемный кузов - подвижная, шарнир у нее - с горизонтальной осью вращения. Но он устроен несколько иначе: к задней вилке приклепан неподвижный кожух с внутренней резьбой,’ в которую ввернута бронзовая втулка. Она-то и служит подшипником скольжения для подвижного кожуха задней части рамы.

Во втулке этот кожух удерживается шпилькой, ввернутой в усиливающую подкладку. Она же - ограничитель угла «излома» рамы относительно продольной оси вездехода. Величина угла зависит от длины паза, пропиленного в неподвижном кожухе и втулке.

Двигатель ВП-150М установлен поперек движения, чтобы занимал поменьше места, а вентилятор воздушного охлаждения имел наиболее благоприятные условия для работы.

1 - ведущая шестерня конической передачи, 2 - кожух дифференциала, 3, 7 - конические роликоподшипники, 4 - проставка, 5 - регулировочная прокладка, 6, 12 - шпильки Мб, 8 - манжета, 9 - корпус подшипникового узла, 10 - болт М4, 11, 18 - половинки кожуха, 13 - внутренний фланец, 14 - заклепка 0 3 мм, 15 - ведомая звездочка, 16, 20 - вииты М4, 17 - накладка, 19 - петли кронштейна рулевого привода, 21 - гайка М 14X1,5, 22 - наружный фланец, 23 - передний карданный вал.

Кронштейны крепления расположены следующим образом:центральный и наиболее мощный - на кожухе дифференциала, под цилиндром двигателя, нижний - на правой балке моста, под картером, а задний - на кожухе цепной передачи.

К картеру двигателя крепится металлический топливный бак емкостью 5,5 литра; топливо в карбюратор поступает самотеком.

Органы управления вынесены на балки переднего моста: слева педаль сцепления, справа - газа. Для удобства водителя рядом с педалями установлены подножки.

1 - задний карданный вал, 2 - наружный фланец, 3, 8. 12 - шпильки М6, 4 - тормозной барабан, 5 - внутренний фланец, 6 - гайка М14, 7 - тормозной диск, 9 - корпус подшипникового узла, 10 - манжета, 11, 15 - конические роликоподшипники. 13 - регулировочная прокладка, 14- проставка, 16 - кожух дифференциала,17 - ведущая шестерня конической передачи.

Передачи переключаются рукой с помощью рычага с шариком на конце, приваренного к зубчатому сектору.

Двигатель запускается кикстартером с рукояткой вместо откидной педали.

Отработанные газы из цилиндра по гофрированному патрубку попадают в левую несущую трубу рамы как в глушитель и выходят из выхлопной трубы под сиденьем.

Трансмиссия вездехода симметрична относительно вертикальной оси «излома» рамы. Крутящий момент от двигателя цепью передается карданным валам, а от них через конические передачи и дифференциалы - полуосям мостов. Карданные валы выточены из прутка. В середине у них - шейки под уплотнительные манжеты, а на концах - шлицы. Карданы с крестовинами (в том числе и для соединительного звена) взяты от мотоцикла «Урал». Вращаются они в бронзовых втулках, которые смазываются время от времени через тонкие трубки-масленки, выведенные наружу.

Внешними шлицами карданные валы входят- в наружные фланцы, соединяющие их с хвостовиками ведущих шестерен конических передач. Задний вал оборудован тормозом от мотороллера «Вятка»: тормозной диск шпильками прикреплен к корпусу подшипникового

узла, а барабан - к фланцам. Управляющий тросик от диска выведен на рулевую колонку.

Дифференциалы мостов на вездеходе - традиционной конструкции: с двумя шестернями-сателлитами (от автомобиля «Москвич-412»). Полуосевые шестерни самодельные, а коническая передача взята от мотоцикла «Урал».

Сухарь в отличие от «москвичовского» имеет не сферическую поверхность, обращенную к корпусу дифференциала, а цилиндрическую, для простоты.

Мосты к раме крепятся с помощью болтов, вкладышей и регулировочных прокладок. Только на заднем мосту болты держат еще петли крепления кузова, а на переднем - кронштейны педалей газа и сцепления.

Рулевое управление состоит из съемного штурвала, вертикальной колонки, рулевого червячного привода, двух качалок и регулируемой тяги. Передаточное отношение привода 1: 4, что позволяет «ломать» раму не только в движении. но и на стоянке. Усилие от него тягой передается качалке, прикрепленной к вилке задней части рамы, и заставляет ее отклоняться в ту или иную сторону.

Колеса также конструктивно просты и полностью идентичны. Несущий элемент каждого из них - алюминиевая ступи-

ца, к торцам которой привинчены диски из того же материала.

1- заглушка, 2 - винт М3 {4 шт.), з - корпус манжетыв 4 - манжета, 5 - передний карданный вал, 6 - передний кожух, 7 - накладка, 8 - стойка сиденья. 9 - регулятор высоты сиденья, 10 - передняя вилка, 11 - трубка-ограничитель угла «излома» рамы, 12- корпус игольчатого подшипника, 13 - втулка. 14 - шпилька-ограничитель угла «излома» рамы, 15 - кронштейны шпилек-ограничителей, 16- палец-ось «излома» рамы, 17 - упорный шарикоподшипник. 18 - игольчатый подшипник, 19 - рулевая качалка, 20 - задняя вилка, 21 - масленки, 22 - ограничитель-болт крепления кузова, 23 - усиливающая подкладка, 24 - подвижный кожух, 25,27,33- бронзовые втулки-подшипники, 26- неподвижный кожух, 28 - винт М5 (2 шт.), 29 - болт Мб крепления пальца-оси (6 шт.), 30 - болт Мб (8 шт.),31 - соединительное звено,32 - болт Мб (4 шт.), 34 - кардан.

1, 3 - полуоси переднего моста, 2, 10 - дифференциалы, 4 - выходной вал двигателя, 5 - цепная передача, 6 – передний карданный вал, 7 - соединительное звено, 8- задний карданный вал, 9, 11 - полуоси заднего моста.

1- фланец колеса, 2 - сальник, 3 - крышка, 4 - корпус подшипника, 5 - подшипник полуоси. 6 - манжета, 7 - стопорное кольцо, 8 - балка моста, 9 - полуось. 10, 17 - фланцы кожуха дифференциала, 11- крышка, 12 - ведомая коническая шестерня, 13- стяжная шпилька М8, 14- сухарь, 15 - палец сателлитов, 16 - сателлиты. 18 - шпильки Мб. 19 - подшипник дифференциала. 20 - корпус подшипника полуоси, 21 - прокладка, 22 - половинки корпуса дифференциала, 23 - несущая дуга рамы, 24 - заглушка, 25 - регулировочная прокладка. 26 - вкладыши. 27 - стяжной болт М8, 28 - петля крепления кузова.

1 – болты М8 крепления к фланцу полуоси, 2 - крюк (проволока Ø 3 мм). 3 - брезентовый ремень, 4 - скоба (проволока Ø 4 мм), 5 - отверстие под вентиль. 6 - ступица, 7 - диски. 8 - крышка.

1 - передний кронштейн, 2 - боковые кронштейны, 3 - заклепки Ø 3 мм. 4 - винты М4.

К дискам проволочными крюками и скобами прикреплены восемь брезентовых ремней, удерживающих шину - две камеры размером 720 X 310 мм, вложенные одна в другую и защищенные брезентовой лентой с защипами-грунтозацепами.

Внешний торец ступицы закрыт крышкой, предохраняющей ее полость от загрязнения, а внутренний снабжен четырьмя болтами для крепления колеса к фланцу полуоси.

Кузов собран из стальной сварной рамы и стеклотекстолитовых панелей. Необходимую жесткость полу придают

три швеллера с кронштейнами для установки на раме вездехода.

Вес кузова всего 6,5 кгс, однако размеры его таковы, что позволяют взрослому человеку сидеть, не испытывая особых неудобств.

Технический уход за вездеходом практически минимален. Достаточно следить за уровнем топлива в баке, трансмиссионного масла в мостах и за давлением воздуха в шинах. Да изредка смазывать бронзовые втулки-подшипники через масленки - вот и все.

А. ГРОМОВ, А. ТИМЧЕНКО

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.