Полноприводная трансмиссия: как устроена и работает схема полного привода

Как отличить внедорожник от “паркетника”?

Классический внедорожник, то есть автомобиль, предназначенный для эксплуатации в условиях тяжелого бездорожья, должен иметь следующие конструктивные особенности:

• раму;
• постоянный или подключаемый механически полный привод (именно механически, а не, например, через вискомуфту);
• неразрезные мосты;
• механическую блокировку межосевого и межколесного дифференциалов (причем, опять же, именно механическую, а не ее имитацию путем подтормаживания буксующего колеса);
• понижающую передачу;
• высокий дорожный просвет;

Механизмы блокировки межосевого дифференциала, подключения второй оси и управления понижающей передачей часто объединены в раздаточную коробку. Ее наличие — один из основных признаков настоящего внедорожника.

Хотя в последнее время эти постулаты подверглись пересмотру. Например, неразрезной мост уже не есть обязательный атрибут хорошего внедорожника, он скорее вынужденное зло. Просто независимая подвеска надлежащей надежности получается значительно дороже, чем неразрезная балка. Да и безрамных внедорожников становится все больше.

Кроссовер (в обиходе «паркетник») — это что-то среднее между обычным легковым автомобилем и внедорожником. Предназначен для эксплуатации по асфальту, грунтовым дорогам и легкому бездорожью. Имеет увеличенный дорожный просвет, полный привод (подключаемый автоматически, а не механически). Некоторые модели имеют только передний привод. Вот и все признаки, которые взяты от внедорожника. С обычными же легковыми автомобилями кроссоверы роднит несущий кузов, независимая подвеска колес. Да и вообще, кроссоверы создаются на платформе легковых автомобилей.

Стремление автопроизводителей создать и занять побольше «ниш» авторынка привело к созданию так называемых SUV (Sport Utility Vehicle). Это автомобили универсального назначения, имеющие некоторые атрибуты внедорожника (рама, понижающая передача, блокировки), но цельный мост только сзади, а передняя подвеска — независимая. Такие машины обладают неплохими характеристиками на шоссе и способны преодолеть достаточно серьезное бездорожье. То есть это еще не внедорожники, но уже и не «паркетники».

Как быть тем, кто хочет купить полноприводный автомобиль, но не знает, какому именно типу трансмиссии отдать предпочтение? Просто необходимо определиться, где и как преимущественно будет эксплуатироваться автомобиль. Если вы любитель скоростной езды, покупайте легковой автомобиль с постоянным полным приводом. Если вы любитель умеренной езды, но зимой хотите себя обезопасить от лишних проблем, покупайте автомобиль с автоматически включаемым полным приводом. Любителям охоты, рыбалки, поездок на дачу и отдыха на природе независимо от времени года следует ориентироваться на максимальный запас проходимости своих автомобилей. Этому соответствуют внедорожники с большим дорожным просветом, понижающим рядом передач и как можно большим числом блокировок дифференциалов (лучше всего трех).

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах вискомуфты:

• простейшая конструкция;
• прочный корпус, выдерживающий давление до 20 атмосфер;
• доступная стоимость из-за простоты конструкции;
• не требует обслуживания, обычно эксплуатируется без поломок в течение всего срока службы автомобиля.

Основные недостатки вискомуфты:

• невозможность ремонта (если вязкостная муфта сломалась, ее меняют на новую);
• опасность перегрева при длительной работе;
• отсутствует возможность ручной блокировки;
• неполное автоматическое блокирование;
• срабатывание с запозданием;
• несовместимость с антиблокировочной системой тормозов (ABS);
• отсутствие контроля за полным приводом;
• крупные муфты сильно уменьшают клиренс.

Как устроен и работает полный привод Subaru

«Расскажите про работу полного привода Subaru, а именно — про распределение момента 60×40. Как он работает?»

Хорошо, что автор вопроса указал соотношение (60/40), хотя было бы лучше, если бы он уточнил еще и модель, а также годы ее выпуска. Ведь, несмотря на общее фирменное обозначение Symmetrical AWD, на автомобилях марки Subaru в зависимости от модели, года выпуска и рынка сбыта применяются совершенно разные полноприводные трансмиссии!

Дабы не запутывать читателей и не перегружать ответ перечислением и описанием всех возможных вариаций, кратко пробежимся по принципиальным схемам полного привода, применяемым на современных Subaru, и чуть подробнее остановимся на той, которая, как нам кажется, интересует автора вопроса.

Версии с механической коробкой передач имеют «честный» постоянный полный привод. Как правило, это схема CDG с симметричным межосевым дифференциалом, блокирующимся при помощи вискомуфты. Считайте, чистая механика, дополненная гидравликой, без какого-либо электронного управления. На некоторые модели, в частности Forester, также устанавливают задний межколесный дифференциал, блокируемый при помощи вискомуфты. Кроме того, на ряде моделей используется понижающая передача.

Но «заряженные» WRX STi оснащаются несимметричным дифференциалом, который обеспечивает перераспределение крутящего момента в пользу задних колес. Соотношение зависит от поколения «стихи», но находится на уровне 41:59 – 35:65. При этом «центр» имеет изменяемую (принудительно или автоматически) степень блокировки при помощи электромагнитной муфты. Данная система известна под названием Driver Controlled Center Differential (DCCD). На задней оси, кроме того, установлен «самоблок».

Для «заряженных» версий Subaru с автоматической трансмиссией (та же Impreza WRX STi, а также Forester S-Edition и Legacy GT) в свое время была предложена схема, получившая название Variable torque distribution AWD (VTD). В ней используется несимметричный планетарный дифференциал (45:55 в пользу задних колес), блокируемый с помощью электронно-управляемой многодисковой муфты. В качестве опции в заднем межколесном дифференциале также может быть установлена вискомуфта.

Наконец, Subaru с автоматическими трансмиссиями и вариаторами Lineatronic оснащаются системой полного привода с активным распределением крутящего момента Active torque split AWD (ACT). Судя по всему, именно про нее и спрашивает наш читатель. В зависимости от поколения и года выпуска имеются определенные конструктивные отличия, но принцип действия ACT остается неизменным.

В отличие от вышеназванных схем межосевого дифференциала здесь нет, за передачу крутящего момента к задним колесам отвечает электронно-управляемая муфта. Ну а главное — такие Subaru имеют более «переднеприводный» характер на скольких покрытиях, поскольку соотношение в нормальных условиях здесь 60:40 в пользу передних колес!

При этом перераспределение тяги зависит от целого ряда параметров (выбранный режим коробки, скорость вращения передних и задних колес, положение педали «газа» и т.д.), на основании которых блок управления и «решает», насколько жестко зажать фрикционы и сколько момента перебросить на заднюю ось. Поэтому соотношение меняется в режиме реального времени и может варьироваться в пределах 90:10 – 60:40 в пользу передней оси. Кстати, задний межколесный дифференциал на ряде моделей также может быть оснащен вискомуфтой в качестве автоматической блокировки.

Сказать, что Subaru с ACT имеют «ненастоящий» полный привод нельзя: в отличие от многих моделей других марок с подключаемой задней осью здесь тяга к задним колесам поступает всегда. Но до «равноправного» соотношения 50:50 дело все же не доходит, в целом на скользких покрытиях такие автомобили управляются несколько иначе, нежели версии с механическим дифференциалом. Впрочем, все эти особенности раскрываются в далеко не стандартных режимах движения, а в «гражданских» даже опытный водитель вряд ли определит, какая из вариаций Symmetrical AWD использована.

Иван КРИШКЕВИЧ ABW.BY

Найти и купить необходимые б/у запчасти к Subaru вы можете, воспользовавшись поиском сайта-агрегатора BAMPER.BY. Здесь собрано более 3.600 предложений для автомобилей этой марки с фотографиями и ценой каждой детали. BAMPER.BY — ищи запчасти правильно!

Что такое постоянный и подключаемый полный привод

Полный привод классифицируется на четыре группы: подключаемый, постоянный, автоматический, многорежимный. Каждый тип полного привода имеет несколько особенностей.

Подключаемый (Part time). Этот тип привода используется на автомобилях марки Kia Sportage (выпуск до 2002 года), Ssangyong Kyron, Suzuki Jimny, УАЗ. Основной его задачей является снижение расхода топлива при езде по хорошему дорожному покрытию.

Part time включается при помощи дополнительной кнопки либо рычага. В нем не используется межосевой дифференциал. Поэтому, чтобы избежать ускоренного износа элементов трансмиссии и шин, увеличения расхода горючего, ухудшения управляемости при поворотах, рекомендуется не ездить постоянно на приводе Part time.

Постоянный (Full-time). Устанавливается на машинах ряда известных марок: Toyota Land Cruiser, Mercedes ML, Lada Niva, Daihatsu Terios. Обладает межосевыми и межколесными дифференциалами. Идеально подходит для передвижения машиной по твердому дорожному покрытию.

Автоматический (Automatic или On demand). Используется на автомобилях марки Nissan Quashqai, Mitsubishi Outlander XL, Honda CRV, Chevrolet Captiva. Включается в автоматическом режиме, в случае, если возникает пробуксовка ведущих колес.

Многорежимный (Selectable). Используется в машинах марки Jeep Grand Cherookee, Mitsubishi Pajero. Не имеет недостатков. Вобрал в себя достоинства, характерные для других разновидностей полного привода. Позволяет водителю по его желанию ездить на двух ведущих мостах или только на одном.

Подключаемый полный привод (PartTime)

Это самый простой вариант полного привода. Схема предусматривает возможность подключения заднего или переднего привода в дополнение к ведущей оси.

Межосевой дифференциал отсутствует. В раздаточной коробке имеется понижающая передача для движения в особенно тяжелых условиях. Полный привод может включаться специальным рычагом, пневмо- или электроприводом.

Для уменьшения расхода топлива при движении по дорогам общего пользования предусмотрены механические муфты свободного хода (с электроприводом или ручные), которые отключают приводные валы от колес.

Подключаемый полный привод прост в конструкции и надежен в эксплуатации. Недостатком можно считать возможность использования только в условиях бездорожья.

Такая схема ставится на автомобили Jeep Wrangler, SsangYong Rexton, SsangYong Kyron, Suzuki Jimny, Great Wall Haval, УАЗ и др.

Автоматически подключаемый полный привод (AWD)

Вот мы и добрались до условно «нечестных» схем автоматически подключаемого полного привода, которые с каждым годом становятся популярнее. Принцип их работы схож: в нормальном режиме автомобиль остаётся условно моноприводным, а вторая ведущая ось активно включается в работу лишь при пробуксовке первой. Конечно, безо всяких дифференциалов — чаще всего тяга передаётся через вязкостную или фрикционную муфту.

Автомобилей с различными вариациями AWD сегодня большинство: фактически, это почти все полноприводные легковушки и кроссоверы. Европейские производители массово применяют в своих системах 4WD муфту Haldex, которая насчитывает уже 5 поколений. Азиатские автоконцерны чаще конструируют что-то своё: ATC/DTC у «Тойоты» или Active AWD у «Субару» (да-да, отнюдь не все Subaru оснащены честным полным приводом).

Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.

Электронные эмуляции блокировок дифференциалов неплохо справляются с диагональными вывешиваниями, когда приходится съезжать с асфальта. Но на серьёзном бездорожье с AWD делать нечего: буксование в грязи или глубоком снегу приведёт к быстрой поломке муфты и очень дорогому ремонту. Фактически, системы AWD — это «асфальтовый» полный привод, предназначенный для комфортной эксплуатации в городе и на трассе.

Автоматическая (Automatic 4WD)

Как и описанная выше система Part time, данный вид трансмиссии включается лишь при необходимости. Однако вместо водителя это делает автоматика. Подключение реализуется с помощью вискомуфты или многодискового сцепления под управлением электроники. Второй мост включается в работу при пробуксовке колес основного ведущего моста. Система обеспечивает хорошие ходовые качества на песке, грязи или нечищенной зимней дороге. Однако она плохо приспособлена для езды по бездорожью: второй мост подключается слишком поздно, когда первый уже забуксовал.

Подключаемый привод на основе вискомуфты нельзя долго использовать на бездорожье — узел может выйти из строя из-за перегрева.

Некоторые модели оборудуются кнопкой предварительной блокировки муфты, позволяющей легко преодолеть сложный участок.

Обнаружение опасных участков

Водители обычно не сразу чувствуют, что пропало сцепление между машиной и дорогой. Определить образование гололеда удается по следующим признакам:

• Туман и белый налет на стеклах при отрицательной температуре. Иней появляется и на дороге, а затем в некоторых участках леденеет.
• Нестабильное вождение. Даже на ровных участках машина начинает отклоняться в разные стороны, а на кочках рыскать.
• Шум от колес. Летняя резина на льду шипит, привычного гула во время движения при этом неслышно.
• Вынос на обочину. Езда на высокой скорости особенно опасна, при наличии гололеда авто занесет на ближайшем повороте.

Проверить состояние дороги можно и во время торможения. Достаточно слегка надавить на педаль, если при этом сработала АБС и слышен шум проскальзывания, то на дороге есть лед.

Агрегаты нивовской трансмиссии

Разработанная трансмиссия Нивы оказалась настолько удачной и эффективной, что позже стала прототипом для Витары. Это сделало новую модель более адаптированной к сложным дорогам. Агрегаты нивовской трансмиссии вполне могут обеспечить требования любого мотора в пределах до 2 литров, поэтому при желании сделать апгрейд подумайте о том, что у каждого автомобиля свои возможности. Многие достоинства обусловлены именно схемой и конструкцией трансмиссии.

Трансмиссия Нивы и ее агрегаты:

• передние приводы;
• передний мост;
• сцепление колес;
• МКПП;
• карданный вал (передний);
• вал (промежуточный);
• раздаточная коробка;
• рычаг переключения;
• межосевой дифференциал и рычаг блокировки;
• колесные дифференциалы;
• карданный вал (задний);
• задний мост;
• задний привод.

Конструкция подразумевает такие состояния:

• разблокированный дифференциал;
• заблокированный дифференциал;
• низшая передача во включенном состоянии;
• нейтральное положение;
• высшая передача во включенном состоянии.

Какой лучше полный привод – постоянный или подключаемый?

Для любителей скоростной езды предпочтительнее автомобили с постоянным полным приводом на электронном управлении.

Если машина эксплуатируется умеренно, а полный привод необходим в качестве страховки, вполне подойдет подключаемый полный привод (вручную или автоматически).

Для любителей активного отдыха подойдет возможность “жесткого” включения полного привода или блокировки центрального дифференциала с наличием понижающей передачи в раздаточной коробке.

В любом случае всегда помните о том, что автомобиль с полным приводом обойдется вам дороже. Поэтому хорошо подумайте, прежде чем приобретать транспортное средство с такой опцией.

Принцип работы полного привода на Ниве Шевроле

В обычном режиме Нива Шевроле работает на повышенной передаче с разблокированным дифференциалом. Крутящий момент передается от силового агрегата, через коробку скоростей и промежуточный вал, на двухступенчатый редуктор раздаточной коробки. В корпусе «раздатки» установлен межосевой дифференциал. Он связывает передний и задний мосты, позволяя им вращаться на разных скоростях, в зависимости от дорожных условий и направления движения.

Как функционирует полный привод на Ниве при заблокированном дифференциале

При включенном полном приводе, оба карданных вала фиксируются муфтой-блокатором. Это способствует равномерной передаче тягового усилия на обе оси автомобиля. За счет этого повышается проходимость автомобиля, но ухудшается управляемость.

RWD — задний привод

Задний привод — классический, им оснащались первые автмомобили еще в 30-х гг. прошлого века.

Двигатель располагается спереди, крутящий момент передается через КП, карданный вал и мост на заднюю ось колес.

Сегодня RWD встречается на старых авто и некоторых современных автомобилях премиум-класса (BMW, Toyota), а также устанавливается на спорткары. Особенно ценят задний привод любители дрифтинга.

Достоинства заднего привода — автомобили на нем отличаются отличной динамикой разгона, потому что когда водитель нажимает на газ, вес машины передается на заднюю ось.

Из-за того, что на авто с задним приводом передняя пара колес только задает траекторию поворота, уменьшается его радиус, что позволяет водителю удачно «вписываться» в изгибы дороги даже на большой скорости. Кузов на заднеприводных автомобилях не вибрирует от работы двигателя вообще, что повышает комфорт пассажиров.

Из минусов привода RWD — дороговизна его исполнения, а также конструктивные особенности: из-за наличия карданного вала, через который передается крутящий момент на колеса, используются специальные туннели, в результате полезная площадь внутри салона и багажника уменьшается.

Также к недостаткам заднеприводных автомобилей относят управляемость: на заснеженной скользкой дороге машина с RWD легко уходит в занос, поэтому задний привод рекомендуется для более опытных водителей. В то же время, справиться с заносом или не допустить его на заднеприводном автомобиле проще — достаточно слегка повернуть руль в обратную сторону.

Устройство привода Нивы

Ходовая часть автомобиля выполнена по принципу постоянного полного привода – крутящий момент от силового агрегата передается на все 4 колеса. Такая схема улучшает эксплуатационные качества авто при движении в условиях бездорожья, одновременно уменьшая нагрузку на детали трансмиссии.

Привод у нивы шевроле состоит из следующих узлов:

1. Коробка скоростей.
2. Раздаточная коробка.
3. Пара приводных и карданных валов.
4. Редукторы переднего и заднего мостов.

Раздаточная коробка предназначена для распределения вращательного момента между ведущими мостами транспортного средства. На авто установлена двухскоростная «раздатка», которая обеспечивает:

• устойчивый ход машины при движении с малой скоростью в режиме повышенных оборотов двигателя;
• распределение мощности между ведущими мостами, в зависимости от сцепления с дорожным покрытием.

Дифференциал – один из важнейших элементов трансмиссии. Его основное предназначение заключается в распределении тягового усилия, а при необходимости, обеспечение вращения двух потребителей с разной угловой скоростью. В трансмиссии привода Chevrolet Niva установлено три дифференциала:

1. По одному на каждый мост (межколесные) — дают возможность колесам одной оси вращаться с различной скоростью.
2. Третий (межосевого действия) — передает мощность от силового агрегата к обоим мостам автомобиля. Также он позволяет валам работать на разных угловых скоростях, в зависимости от условий эксплуатации, что значительно улучшает управляемость.

Пара карданных валов (шрусовой или крестовой конструкции) обеспечивают связь раздаточной коробки с редукторами ведущих мостов. Оба вала автомобиля имеют одинаковое устройство – они взаимозаменяемы.

Передний и задний мосты передают усилие от раздаточной коробки на ведущие колеса посредством наружных и внутренних шарниров угловых скоростей.

is905 › Блог › Трансмиссия

Трансмиссия

служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления. При движении автомобиля коленчатый вал двигателя развивает до5000-6000 об/мин , а ведущие колеса при этом вращаются со скоростью не более1300 об/мин . Следовательно, даже при благоприятных дорожных условиях колеса автомобиля вращаются в четыре с лишним раза медленнее коленчатого вала. А при неблагоприятных дорожных условиях, когда возрастает сопротивление движению машины и приходится двигаться с невысокой скоростью, это отношение возрастает. При эксплуатации автомобиля возникает необходимость изменять не только скорость движения и величину подводимого к колесам момента, но также маневрировать, останавливаться, двигаться задним ходом. Выполнение всех этих действий становится возможным благодаря тому, что развиваемый двигателем крутящий момент подводится к ведущим колесам через механизмы, составляющие трансмиссию автомобиля. Существуют три основные компоновки трансмиссии: заднеприводная (или классическая), переднеприводная и полноприводная.

Трансмиссия заднеприводного автомобиля включает в себя:

— сцепление, — коробку передач, — карданную передачу, — главную передачу, — дифференциал, — полуоси.

В автомобиле с приводом на передние колеса все агрегаты трансмиссии расположены под капотом машины и объединены в один большой узел агрегатов. Коробка передач содержит в себе еще и главную передачу с дифференциалом. Поэтому валы привода передних колес выходят непосредственно из картера коробки передач.

Трансмиссия переднеприводного автомобиля включает в себя:

— сцепление, — коробку передач, — главную передачу, — дифференциал, — валы привода передних колес.

Сцепление

позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).

Полноприводные автомобили имеют большое разнообразие схем трансмиссий. Их можно условно разделить на три группы.

Полный привод, подключаемый автоматически. В большинстве таких трансмиссий постоянно ведущими являются передние колеса, а между осями вместо дифференциала установлена фрикционная муфта с электронным управлением или вискомуфта. Вискомуфта (вязкостная муфта) — передает крутящий момент при разных скоростях вращения частей ее корпуса за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками. Вискомуфта может устанавливаться между осями или встраиваться в корпус дифференциала для его автоматической блокировки. Фрикционные муфты передают крутящий момент за счет трения при сжатии пакета дисков. Постоянный полный привод. Автомобили с такой трансмиссией обязательно имеют межосевой дифференциал. Передачу мощности к четырем колесам используют не только для повышения проходимости (у вседорожников), но и для лучшей реализации разгонных свойств автомобиля. Оба эффекта достигаются за счет перераспределения силы тяги — на каждом колесе она получается меньше, соответственно ниже вероятность их пробуксовки.