Якщо в цю секунду хтось на земній кулі не сперечається про ефективність конструкцій повного приводу, значить час зупинився. Або вимерли всі автомобілісти. Тому що завжди були і завжди будуть непримиренні фанати Audi Quattro, BMW xDrive, а також повнопривідних Subaru і Mitsubishi ... Найсмішніше, що часто сперечальники взагалі не в курсі «матчастини». Вони твердо знають, що Evo крутіше STI (або навпаки), але ось чому - це вже складніше ... Ми зібрали подробиці про конструкцію всіх основних легкових систем 4х4
Навіщо це потрібно?
Не так давно наш експерт Борис Игнашина написав досить докладний матеріал про те, навіщо в принципі потрібен легковий повний привід. Тут ми зосередимося на технічних і філософських відмінностях знаменитих систем 4х4, проте коротко все-таки пояснимо, в чому сенс цього неподобства.
Найочевидніше "легкове" перевага повнопривідної трансмісії - найкраща розгінна динаміка: зрозуміло, що машина швидше розганяється, якщо крутний момент передається на всі колеса, а не тільки на одну пару. Особливо це відчутно на слизькому покритті і при надлишку потужності: у деяких спорткарів, що мають модифікації з різним типом приводу, навіть паспортне час прискорення до 100 км / ч менше для версій "4Х4". Але все ж у кожного колеса є якась межа зчеплення, і якщо при прямолінійній русі він обмежує тільки величину реалізованого моменту, то в повороті все дещо складніше.
Тут навантаження на провідне колесо складається з поздовжньої сили, тобто вектора тяги, і поперечної, яка прагне зрушити машину назовні від центру дуги, - коли сума цих сил перевищує вказану межу, починається ковзання. Тобто, колесо, навантажене моментом, гірше пручається бічній навантаженні - саме тому в загальному випадку задньопривідні автомобілі мають надлишкову поворачиваемостью (схильністю до заносу задньої осі), а передньопривідні - недостатньою (знос передніх коліс). На практиці трапляються винятки з цього правила, обумовлені різним розподілом маси по осях і іншими факторами, але проблема має місце бути, так само як і рішення - повний привід.
Втім, тут теж все не так однозначно, причому в прямому сенсі слова. Якщо моноприводних машина для мало-мальськи кваліфікованого і досвідченого водія не є загадкою, то, заходячи в швидкий поворот на повному приводі, потрібно бути готовим як з знесенню, так і до заносу, не кажучи вже про ковзанні всіх чотирьох коліс, причому одна фаза може моментально змінитися інший.
Таке норовливість проявилося на одному з перших серійних повнопривідних автомобілів Jensen FF, яке побачило світ ще в 60-х роках минулого століття. Автомобільні журналісти захоплювалися феноменальною стійкістю британського спорткара (до слова, потужність його двигуна перевищувала 300 к.с.) на мокрій дорозі, але відзначали, що після досягнення межі він зривається різко і непередбачувано, і "відловити" його дуже непросто. З тих пір ось уже півстоліття конструктори б'ються над створенням повного приводу без страху і докору не для бездоріжжя, і певні успіхи, звичайно ж, є.
Quattro і німці
Першою по-справжньому вдалою "легковий" системою повного приводу вважається знаменита quattro від Audi (ми писали про її історії дуже докладно), спочатку апробована в ралі (і саме завдяки цьому так "розкручена"), а з 1981 року використовується і на "товарних "автомобілях. Тим часом, спочатку в чомусь ця трансмісія була навіть більш примітивною, ніж у того ж "Дженсена" п'ятнадцятирічної давності.
Англійці вже тоді використовували міжосьовий диференціал оригінальної конструкції, причому несиметричний. У Audi ж тяга розподілялася між осями в пропорції 50:50, а роль "центру" грав звичайний планетарний диференціал, примусово блокується водієм, приблизно як у нашій "Ниви".
Заслуга німців була в іншому: вони дуже грамотно скомпонували свою трансмісію, ідеально пристосувавши її для традиційної "аудюшний" схеми - спочатку передній привід і поздовжнє розташування силового агрегату. Що ж до передових рішень, то їх довго чекати не довелося: через кілька років розподілом тяги вже завідував вищезгаданий механічний "самоблок" Torsen, миттєво і плавно реагує на зміну умов руху.
Однак повадки полноприводников Audi все ще тяжіли до передньопривідних: щоб побороти недостатню обертальність, машину потрібно було по-раллийному "ламати" на вході в поворот рішучими діями кермом або педаллю акселератора. Зрозуміло, мова йде про екстремальний водінні, в штатних режимах автомобілі відмінно тримали дорогу і охоче вписувалися в повороти, але все ж ...
В результаті система quattro, безсумнівно, виграла, але, наприклад, модель А4, позбавлена її "в базі", стала "недопріводной": різкий старт на її початковій передньопривідною версії досить проблематичний через недостатню завантаження передка. Справедливості заради слід зазначити, що "молодша" Audi A3 уникла такої долі, оскільки вона базується на платформі Volkswagen Golf з поперечним розташуванням двигуна, і філософія quattro тут зовсім інша, заснована на постійному передньому приводі та автоматично підключається задньому з фрикційною муфтою Haldex.
Подібні муфти, керовані електронікою, тільки в приводі передніх коліс, використовує сьогодні BMW в своїй трансмісії xDrive. Правда, баварці прийшли до цього не відразу: з 1985-го до кінця 90-х вони використовували блокування міжосьового і заднього міжколісного диференціалів за допомогою вискомуфт, потім їм на зміну прийшли електрогідравлічні муфти, а на рубежі століть проводилися порівняно недовгі експерименти з вільними диференціалами і електронної емуляцією блокувань (гальмівні механізми "прихоплюють" буксують колеса, перерозподіляючи тягу на інші).
Сьогодні вона збережена на міжколісним рівні, а міжосьовим муфта працює в тісній співдружності з електронними системами безпеки, які відстежують масу різних параметрів і дають сигнал до ступеня стиснення фрикційних дисків. Цим xDrive принципово відрізняється від quattro, де блокування механічна, але, на відміну від Audi, повнопривідні BMW при необхідності можуть перетворюватися в чисто задньопривідні, що іноді дуже навіть непогано.
Тим часом, починався "фірматік" в 1986 році з досить мудрованої на ті часи схеми: у повнопривідного седана Е-класу було цілих три гідромуфти, автоматично підключалися привід на передні колеса, а потім блокували міжосьовий і задній міжколісний диференціали.
Схожу конструкцію мала трансмісія суперкара Porsche 959, серійна версія якого побачила світ в тому ж 1986, з тією лише різницею, що у нього двигун розташовувався ззаду, а блокуванням "центру" завідував надзвичайно просунутий для свого часу комп'ютер. У нинішніх повнопривідних Porsche "мізки", зрозуміло, потужніший, але суть та ж: електроніка в тісній співдружності з системами безпеки управляє багатодисковою муфтою в приводі передніх коліс, приблизно так само, як у BMW.
В Японії піонером в широкому застосуванні повного приводу на легкових автомобілях вважається порівняно невелика компанія Fuji Heavy Industries, що випускає машини під маркою Subaru. Спочатку, в 70-х роках, вони відрізнялися явним позашляховим ухилом, але поступово викристалізувалася схема знаменитого симетричного повного приводу, явно не без впливу Audi.
З концепцією quattro її ріднять і поздовжнє розташування двигуна, і базовий передній привід, і безліч варіацій, що виникали в процесі еволюції, - але, на відміну від німців, японці все ж відійшли від ідеї "чесного" постійного 4WD: з недавніх пір на автомобілях з "автоматом" використовується муфта автоматичного підключення заднього моста.
Втім, щось подібне можна випробувати і за кермом куди більш бюджетного "японця", Nissan Juke, - зрозуміло, в повнопривідної версії. Його трансмісія, звичайно, простіше, але в ній є своя родзинка: в приводі задніх коліс використовується не одна фрикційна муфта, а дві, своя для кожного колеса, і все та ж всюдисуща електроніка теоретично може передавати тягу, наприклад, тільки на праву сторону.
На практиці це виливається в досить ефективна зброя проти недостатньої поворотності, та й з вивішуванням коліс такий Juke справляється дуже гідно, - втім, останнє відноситься вже до прохідності, а ми ведемо мову про "драйві". І тут у "Ніссана" є ще одне видатне досягнення в особі суперкара GT-R, примітного не так типом повного приводу (між осями - багатодискова муфта, ззаду - механічний "самоблок"), скільки оригінальністю компонування.
При передньому розташуванні двигуна його коробка передач винесена до задніх коліс для кращої развесовки (так звана схема transaxle), тому до неї йде один карданний вал, а інший, практично такої ж довжини, для приводу передніх коліс, проходить паралельно йому в зворотному напрямку. На які тільки хитрощі не підеш заради швидкості і задоволення від водіння!
Зрозуміло, наведеними прикладами список різноманітних систем повного приводу, використовуваних японськими виробниками, не вичерпується: для внутрішнього ринку дуже багато легкові моделі, які ми отримуємо в передньопривідною іпостасі, випускаються в дивовижних для нас модифікаціях "4х4".
Хоча в Росії, наприклад, ще не так давно можна було придбати седан Honda Legend з інтелектуальним приводом, розподіляли потужність, знову ж таки, індивідуально для кожного колеса (згодом від цієї системи відмовилися через дорожнечу). Але практично всі трансмісії є варіаціями описаних схем, а відмінності полягають, в основному, в конструкції механізмів блокування: це може бути електропривод або гідравліка, а у кого-то до сих пір в ходу старі добрі віськомуфти. Загальна ж тенденція - все більш широке застосування електроніки, від складності та налаштувань якої сьогодні залежить чи не більше, ніж від механічної складової.
Логічним продовженням прогресу в цій області можна вважати появу гібридних систем повного приводу, що включають в себе електродвигуни. Адже тут не потрібно тягнути ніякі кардани, передбачаючи для них тунелі, "з'їдають" внутрішній простір: проклав дроти - і готово.
До речі, один з перших в світі полноприводников побудував більше 100 років тому тоді ще зовсім молодий Фердинанд Порше, і це був саме електромобіль з чотирма моторами, по одному на кожне колесо. З тих пір і електродвигуни, і акумулятори стали значно ефективніше, а в цій справі більше за інших досягли успіху французи.
Зокрема, у Peugeot є вже дві серійні моделі, 508 і 3008, які мають версії, де передні колеса обертає двигун внутрішнього згоряння, а задні - синхронізується з ним електромотор порівняно невеликої потужності, але з величезним крутним моментом, доступним на будь-яких оборотах. Поки подібні гібриди націлені більше на економію палива і екологічність, ніж на драйверські цінності, але, як то кажуть, добрий початок.
Дякую за увагу !