В данной статье мы постараемся рассказать все о полном приводе и принципе его работе, а для этого придется разделить статью на три части, поскольку на сегодняшний день существует три типа полного привода.
1. Full-time, так обозначается классическая полноприводная трансмиссия с тремя дифференциалами (то есть наличие постоянного полного привода на все колеса). Но если хотя бы одно из колес потеряет сцепление с дорогой, автомобиль будет стоять на месте. Поэтому в таком автомобиле обязательно наличие полной или частичной блокировки дифференциала. В настоящее время механическая блокировка межосевого дифференциала является самым популярным решением на традиционных внедорожниках. С ее помощью крутящий момент равномерно распределяется между осями. У такого внедорожника будет отличная проходимость, но зато по асфальтированным дорогам он будет передвигаться со скоростью не более 40 км/час, так как более высокая скорость может вывести дифференциалы из строя. Поэтому опционально на таких моделях предусматривается установка дополнительной блокировки заднего дифференциала.
2. Рart-time, так обозначается механически подключаемый полный привод, в схеме которого отсутствует межосевой дифференциал, который заменен специальным механизмом подключающим вторую ось. Чаще всего такую трансмиссию используют на пикапах или бюджетных внедорожниках. Ездить на таком автомобиле по асфальтированной дороге можно только с использованием привода одной оси (чаще всего это задняя ось). А когда автомобиль движется по бездорожью, водитель вручную подключает полный привод, таким образом, жестко блокируя между собой обе оси (в данном случае момент поступает сразу на обе оси). Но все же на осях продолжают оставаться свободные дифференциалы, и в случае вывешивания колес по диагонали автомобиль может остановиться. Хотя данная проблема легко решается путем блокировки одного из межколесных дифференциалов (чаще всего это задний). А что бы это не приходилось делать вручную, на многих современных моделях уже установлен задний самоблокирующийся дифференциал.
3. Automatic all-wheel drive (AWD, A-AWD), так обозначается автоматически подключаемый полный привод. Это самое универсальное и самое популярное на сегодняшний день решение. Данная схема очень похожа на part-time, где так же отсутствует межосевой дифференциал, но только здесь для подключения второй оси предусмотрена гидравлическая или электромагнитная муфта, которые блокируются с помощью электроники. Для блокировки используются два механизма – превентивный и реактивный, о которых мы расскажем ниже.
Чтобы добиться от полного привода максимального эффекта (неважно какой он awd или full-time) необходимо наличие между осями переменной блокировки дифференциала, это может быть вязкостная муфта, шестеренчатый дифференциал или управление блокировкой с помощью электроники.
Самой простой из них является вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется viscous limited-slip differential. сокращенно VLSD). Принцип работы этого простейшего механизма заключается в передаче вращающего момента с помощью вязкой жидкости. Когда скорость входного и выходного вала муфты начинает отличаться, вязкость находящейся внутри жидкости повышается, порой даже до перехода в твердое состояние. Благодаря такому нехитрому способу и осуществляется блокирование муфты, чтобы равномерно распределить крутящий момент между осями.
Правда есть у вязкостной муфты и свои недостатки. В первую очередь это ограниченный срок службы, после 100 000 км пробега вязкостная муфта попросту перестает работать, то есть дифференциал освобождается, к тому же у нее большая инерционность, а это значит, что ее нельзя использовать на бездорожье, ездить с такой муфтой можно только по твердому дорожному покрытию.
Такие муфты используются, и по сей день для блокировки заднего межколесного дифференциала у внедорожников или межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач.
Не так давно вязкостную муфту применяли и на автомобилях Toyota с полным приводом, чтобы подключать вторую ось в системах автоматически подключаемого полного привода. Но затем из-за ее низкой эффективности от данной практики пришлось отказаться.
Второй способ переменной блокировки дифференциала – это шестереночный самоблокирующийся дифференциал (Торсен). Работает дифференциал Торсен по принципу червячной передачи, то есть, блокируя дифференциал, при определенном соотношении величин крутящих моментов на осях.
Такой вариант применяется на большинстве автомобилей, в том числе и на всем модельном ряде автомобилей Ауди с полным приводом. Технически это устройство довольно сложное, а значит и дорогое, но зато оно довольно эффективное, как на бездорожье, так и на дорогах с твердым покрытием. Правда и здесь есть свои недостатки, когда на одной из осей полностью отсутствует сопротивление, дифференциал разблокирован, и автомобиль попросту не двигается. Это главная уязвимость у дифференциала Torsen, если на обоих колесах одной оси нет сцепления с дорогой, автомобиль даже не сдвинется с места. Из-за данного недостатка компания Audi использует на своих новых моделях дифференциал с дополнительными фрикционами и коронными шестернями.
Третий способ – это блокировка дифференциала с помощью электроники, сюда включены как обычные способы регулировки буксующих колес, так и более сложные электронные устройства, которые автоматически блокируют дифференциал в зависимости от обстановки на дороге.
Главным их достоинством является наличие электроники, которая мгновенно определяет нуждаемость в крутящем моменте каждого колеса. Чтобы данная система работала максимально эффективно, устанавливается масса датчиков, датчик педали газа, датчик вращения, датчик положения руля и акселератор, фиксирующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.
В отличие от электронной системы блокировки дифференциала, самоблокирующийся дифференциал и вязкостная муфта являются полностью механическими устройствами.
Самыми лучшими на сегодняшний день считаются такие полноприводные трансмиссии как VTD, устанавливаемая на Subaru с коробкой 5 АКПП или DCCD с активным центральным дифференциалом, которая используется на таких моделях как Mitsubishi Lancer Evolition и Subaru Impresa WRX STI.