Привод полный, но… разный

«Нивы», «УАЗы», Land Rover, Mitsubishi… На сегодня разработано множество схем полноприводных автомобильных трансмиссий, в значительной мере различающихся решаемыми задачами и устройством используемых в них узлов и агрегатов. Какими способами может обеспечиваться привод на все 4 колеса, мы и решили разобраться.

Что это такое и с чем его едят?!

Начнём разговор с понятия «трансмиссия» (от лат. transmissio – передача) – это совокупность механизмов автомобиля, осуществляющих передачу крутящего момента от двигателя колёсам. На заре автомобилизма в большинстве своём машины были заднеприводными: момент от силового агрегата (двигатель с коробкой передач) передаётся карданным валом к главной передаче заднего моста и далее через дифференциал и полуоси на колёса.

На ровных и сухих дорогах такой вариант показал себя неплохо, проблемы возникали там, «где кончается асфальт». Выход нашёлся – сделать все колёса ведущими. А реализовать это возможно с помощью раздаточной коробки.

«Раздатка» распределяет крутящий момент между передней и задней осями (мостами). Первоначально в ней располагали муфту включения второго моста и шестерни понижающей передачи, служащей для увеличения в сложных дорожных условиях величины передаваемого крутящего момента. Именно по схеме с подключаемым вручную полным приводом, называемой также Part-Time 4WD, были выполнены трансмиссии практически всех первых внедорожников (но и сейчас она встречается на некоторых современных моделях, в том числе на «УАЗах»).

Правда, такой тип полного привода имеет некоторые минусы. Так, на дороге с твёрдым покрытием привод на вторую ось приходится отключать. Дело в том, что при повороте передние колёса проходят больший путь, а значит, вращаются быстрее задних. Чем круче поворот, тем эта разница больше. Поэтому на автомобилях с Part-Time 4WD тяга на передних колёсах падает, а на задних – наоборот, растёт. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колёса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. На скользком покрытии автомобиль станет хуже слушаться руля и пойдет наружу с вывернутыми колёсами. А на хороших дорогах из-за неизбежной пробуксовки колёс это приведёт к ухудшению устойчивости и управляемости, а также снижению ресурса деталей трансмиссии и шин.

Тут появился постоянный привод на все колёса – Full-Time 4WD. Обеспечить такую схему полного привода несложно, добавив в раздаточную коробку межосевой дифференциал. Именно этот механизм позволяет колёсам вращаться с разной скоростью. Но и здесь нашлись свои минусы. Так, если колёса одной оси находятся на скользком покрытии, а другой – на покрытии с высоким коэффициентом сцепления, то первые будут буксовать, а вторые… стоять на месте. Выправила ситуацию принудительная блокировка меж-осевого дифференциала, которая позволяет водителю самому в нужный момент рычагом зафиксировать шестерни дифференциала. Эта технология нашла применение в первых массовых автомобилях с меж-осевыми дифференциалами – Range Rover (1970 год) и «Нива» (1977 год).

Свою «золотую серединку» нашли в компании Mitsubishi: фирменная трансмиссия Super Select обеспечивает возможность движения как в заднеприводном режиме, так и в двух вариантах полного привода – дифференциальном и жёстком.

С целью облегчить управление внедорожником с таким типом привода другими компаниями был разработан самоблокирующийся межосевой дифференциал. Его блокировка происходит самостоятельно, за счёт сил внутреннего трения. Здесь сочетаются положительные стороны сразу двух вариантов постоянного полного привода: лёгкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки – от дифференциального, лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке – от жёсткого.

Но, как говорится, нет предела совершенству. И вскоре функция автоматической блокировки межосевых дифференциалов была возложена на вискомуфту (вязкостную муфту) – устройство, передающее крутящий момент при разных скоростях вращения частей её корпуса за счёт трения кремнийорганической жидкости между дисками. Такое устройство работает плавнее и мягче, что положительно сказывается на управляемости.

Когда не проходимость – цель

Вскоре полный привод стали использовать не только для повышения проходимости внедорожников, но и для улучшения разгонных свойств переднеприводных легковых автомобилей. В этом случае эффект достигается за счёт перераспределения силы тяги – на каждом из колёс она получается меньше, соответственно ниже вероятность их пробуксовки.

При этом на «легковушках» конструкторы вообще отказались от межосевого дифференциала, заменив его все той же вискомуфтой – здесь необходимо максимально унифицировать полноприводную модель с базовой. Так, в нормальных условиях автомобиль сохранял характеристики переднеприводного, а при пробуксовке передних колёс через доли секунды срабатывала вискомуфта, подающая на задние колёса до 70% крутящего момента.

Аналогичная схема – с автоматически подключаемым полным приводом, дала развитие классу кроссоверов/паркетников – автомобилей, чьи внедорожные качества (достаточно скромные) обеспечиваются, помимо полного привода, лишь немного большим, чем у «легковушек», дорожным просветом.

Новым этапом развития полного привода стала замена в приводе задних колёс вискомуфты фрикционной. Она передаёт крутящий момент за счёт трения при сжатии пакета дисков, осуществляемого гидроприводом. А с управлением работой гидропривода отлично справляется электроника. В настоящее время практически все появляющиеся кроссоверы имеют именно такую систему полного привода.

Ответить же однозначно – какая из схем трансмиссии лучше, невозможно. Всё зависит от предпочтений и целей владельца автомобиля. На современном автомобильном рынке можно найти вариант на любой вкус, а выбор уже за вами.