Повний привід: муфта або диференціал?

1. Ціна безпеки
2. Як це зроблено?
3. Toyota RAV 4 XA20 з пробігом: кузов цілий тільки зовні, а підшипники бояться оффроуда
4. Підключати або не підключати?
5. Що буде далі?

Наша сеть партнеров Banwar

Повнопривідних машин зараз багато, навіть дуже багато. І причина засилля повного приводу не тільки в зростаючу частку кросоверів - потужні легкові автомобілі сьогодні теж активно обзаводяться повним приводом. І здебільшого це зовсім не Subaru і Mitsubishi, а куди більш дорогі та солідні авто родом з Німеччини або Швеції. І одночасно з цим машин з «справжнім» повним приводом останнім часом все менше і менше. Навіть апологети «зовсім постійного повного» з Audi в нових моделях застосовують муфти. Навіщо?

Ціна безпеки

До ак-то так склалося, що підключається повний привід вважається рішенням не особливо надійним, які не здатні до передачі великого моменту і взагалі паліативним, пов'язаних з економією коштів. Причому впевнені в цьому 9 з 10 моїх знайомих, які про машинах знають зовсім не з чуток. Але погодьтеся: слова «економія» і «дешевше» звучить якось дивно, якщо мова йде про новітні Х5, Х6 і Cayenne, ну або про «скромну» 550Xi або Panamera. Мабуть, причина зовсім в іншому - навряд чи можна стільки «наекономити» на банальному міжосьовому диференціалі.

Якби диференціали були настільки дороги, то замість межколесного, напевно, теж застосовували б щось інше? І широко відомий Torsen явно стоїть не мільйони. Так, справа не в ціні самого диференціала. Сюрпризи піднесли виявлені нюанси в настройці керованості та роботи різних електронних «помічників»: ABS, ESP і інших систем підвищення активної безпеки. І все це через те, що вимоги до активної безпеки машин сильно виросли за останні десятиліття, і керованість навіть простеньких машин знаходиться на рівні, який і не снився спорткарів вісімдесятих.

Чим гарний постійний повний привід? Тим, що крутний момент присутній на всіх колесах постійно, розподіляючись за певними правилами, жорстко заданим пристроєм механізму. Безпосередньо задати розподіл неможливо, але є інші способи «навчити» машину робити те, що потрібно. Наприклад, впровадженням блокування, використанням гальмівних механізмів або чимось ще.

Здається, що особливої ​​потреби в подібних «тонкощах» на дорогах з твердим покриттям немає, адже їздили ж Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale ... У будь-якій книзі в описі конструкцій повного приводу обов'язково сказано, що зменшення крутного моменту на колесах за рахунок його розподілу на всі чотири колеса дозволяє збільшити бічну складову навантаження, а значить, швидше проходити повороти. До того ж можна реалізувати тягу двигуна на будь-якому покритті. До того ж диференціал - штука надійна, його не так вже й легко зламати, роблять їх з запасом, ресурс у диференціала дуже високий. Загалом, суцільні плюси.

1/3

На фото: Lancia Delta HF Integrale '1993-94

2/3

На фото: Alfa Romeo 155 '1992-1995

3/3

На фото: Audi quattro '1985-1991

На жаль, дуже швидко знайшлися і мінуси. Будь-яка зміна тяги на повнопривідної машині викликає перерозподіл маси по осях і колесам, а складна трансмісія слідом розподіляє і момент. Частка моменту дістанеться всім чотирьом колесам, але її кількість буде залежати від багатьох факторів. Від зчеплення кожного з коліс, від маси деталей трансмісії, від втрат на тертя в вузлах і так далі. У підсумку виходить, що передбачити, як саме зміниться тяга на кожній з осей, складно. З огляду на ще і постійна зміна навантаження, зміни в кутах відведення передньої і задньої осі стають практично непередбачуваними. Тільки дуже досвідчений водій може відчувати всі нюанси реакції машини на керуючі дії і бути готовим до будь-якого розвитку подій. З цієї ситуації довелося шукати вихід.

Як це зроблено?

Стабільність машини можна збільшити спеціальними конструктивними заходами. Наприклад, збільшивши момент інерції навколо вертикальної осі, розподіливши навантаження на користь однієї з осей таким чином, щоб вона постійно на одній була більше, ніж на інший, змінивши товщину покришок або кути установки. Нічого не нагадує? Звичайно ж, автомобілі Audi. На них постійний повний привід став звичним і мав як мінімум кілька особливостей з цього списку.

На фото: Audi A6 Allroad 3,0 TDI quattro '2012-14

Розташований перед віссю мотор забезпечував великий момент інерції навколо вертикальної осі і гарантовано високе завантаження передньої осі. Багатоважільна передня підвіска забезпечує найкраще зчеплення саме на передній осі в широких діапазонах навантаження.

На Porsche 911 Carrera 4 аналогічна схема приводу просто «перевернута» на 180 градусів, а особливості компонування ті ж. А ось на машинах інших марок ця схема якось не прижилася - виняток становлять лише рідкісні машини для «гонщиків» і невелика кількість кросоверів.

На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe '2015 Н.В.

У Subaru схема повного приводу і компоновка майже збігаються з такою у Audi, за винятком більш простих підвісок і більш компактного мотора. Разом з тим за рахунок менших розмірів і меншою перевантаження передньої осі керованість куди більш «спортивна».

Mitsubishi, Lancia і Alfa Romeo навіть і згадувати не варто: їх компонування з поперечним мотором, та ще на дуже компактних авто спочатку не призначалася непідготовленим водіям.

На фото: Під капотом Alfa Romeo 156 '2002-03

Виходить, якщо не брати спеціальних конструктивних заходів, машина з постійним повним приводом володіє складною керованістю. Вона може демонструвати повадки то передньопривідного, то заднеприводного автомобіля в залежності від тяги, навантаження і ще тисячі причин. Для отримання прийнятного для серійної машини результату на доведення керованості доведеться затратити солідні зусилля, адже середньостатистичний водій подібних сюрпризів не любить, йому потрібна однозначність в поведінці. Звичайно, її можна отримати, встановивши складні електронні системи контролю стійкості, але це складний і дорогий спосіб. Куди легше буде спростити схему трансмісії, встановивши муфту, що включає другу вісь тільки в разі потреби. Звичайно, без електроніки все одно не обійтися, але в разі передньопривідною машини з поперечним розташуванням двигуна трансмісія стане на порядок простіше. Наприклад, замість дуже складною і важкою роздавальної коробки можна обійтися простим кутовим редуктором.

На машинах з поздовжнім розташуванням двигуна і класичної компонуванням переваг установки муфти трохи менше. У масі значного виграшу одержати не вийде, але зате передню вісь можна майже не підключати, позбувшись від ривків тяги на рульовому управлінні. І ще можна знизити витрату палива, що для серійного автомобіля теж важливо.

Підключати або не підключати?

Не так уже й складний постійний повний привід, і не так вже він дорогий. І перші покоління кросоверів не випадково часто оснащували постійним повним приводом. Так що там кросовери - згадайте нашу Ниву, яка вийшла дешевою і нервової одночасно.

Для спочатку передньопривідних машин дійсно простіше і дешевше виявилося зробити привід підключається. Різниця в масі в 50 кг - це вже дуже серйозно, а переваги однозначної керованості і можливості легкого налаштування систем АБС істотно знижували ціну «доведення» моделі.

Застосовувані спочатку для підключення задньої осі віськомуфти виявилися не найкращим вибором, і їх швидко змінили на електронно-керовані конструкції. Правда, деякі виробники, наприклад, Honda, трималися за свої специфічні способи підключення повного приводу (мова йде про Dual- Pump- System). Але після масового впровадження навіть найпростіших систем з керованим підключенням стало очевидним, що такого приводу цілком вистачає абсолютній більшості водіїв. Причому вистачає навіть в разі потужних машин і підвищених вимог до керованості і прохідності.

Недоліки у системи повного приводу теж є. В першу чергу вони пов'язані з тим, що тут є багато вузлів, які дорого коштують. Тому їх постійно намагаються зробити дешевше і простіше. Результати, правда, не завжди радують.

Наприклад, муфта може тримати не весь крутний момент мотора на першій передачі, а лише його частина, або тримати момент тільки обмежений час. Вона може не давати можливості роботи з пробуксовкою, а швидкість підключення - не регулювалися або регулюватися занадто грубо. Муфта може бути не розрахована на тривалу роботу, в результаті чого під навантаженням частенько перегрівається.

Електроніка, що обслуговує систему підключення, теж може бути спрощена. В цьому випадку алгоритми іноді не враховують частина режимів руху, знижуючи простоту безпечної керованості.

Зрештою, у муфти завжди є зношуються вузли - наприклад, самі зчеплення, а часто ще й вузли гідроприводу або електрики.

І все ж у міру зниження собівартості електроніки та застосування подібних систем на все більш дорогих машинах якість такого механізму підключення неухильно підвищується. Хоча в цілому муфта все ще набагато дорожче простого диференціала, і спроби зробити її ще дешевше не припиняються.

Зазначу, що є такі конструкції підключення, ефективність роботи яких перевершує всі системи постійного повного приводу. До них можна віднести майже всі останні покоління повнопривідних трансмісій із змінним вектором тяги на Subaru і Mitsubishi і на преміальних німецьких авто. Вони дають можливість безпосередньо управляти обертовим моментом на одному або декількох класах на вибір. Це дозволяє створювати автомобілі з ідеальною керованістю і фантастичними можливостями. За кермом такої машини будь-яка крива на будь-якому покритті буде «прописана» майже ідеально, причому з мінімальними витратами зусиль з боку водія. На жаль, це складні і дорогі системи, які націлені на отримання фантастичних показників на гоночних трасах. І сконструйовані вони без оглядки на вартість експлуатації.

Не варто лякатися і простіших систем. Наприклад, куди більш масові авто наділяють відмінною керованістю і прохідністю муфти Haldex кількох останніх поколінь. Молодші моделі Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat і Volvo широко використовують конструкції цього бренду. І в експлуатації подібні системи зарекомендували себе досить надійними.

Повнопривідні машини BMW отримують і відмінну прохідність, і бездоганна поведінка на асфальті. З тих пір як постійний повний привід на Е53 замінили на підключається, систему безперервно вдосконалюють, і результати прогресу вражають. Навіть надійність змогли підвищити до цілком прийнятного рівня.

Сьогодні навіть дуже недорогі системи з чисто електричним приводом від азіатських брендів не пасують на бездоріжжі, так і на шосе машини з ними радують відмінним поведінкою.

Що буде далі?

Ще десяток років - і крім джиперів про постійне повному приводі мало хто згадає. А в міру витіснення машин з ДВС електромобілями складні трансмісії вимруть самі по собі, як мамонти. І боюся, всім пора переглянути своє ставлення до постійного повного приводу. Це не дороге і не елітне рішення, а всього лише не дуже затребувана технологія з середини вісімдесятих. З того часу, коли можливості моторів набагато випередили можливості шин і електроніки. Тоді-то і з'явилася легенда про найповнішому і постійному приводі. Яка, правда, живе і понині.