Схема трансмиссии для полноприводного автомобиля

Разновидности систем полного привода автомобиля

Конструкция трансмиссии полноприводного автомобиля предусматривает возможность передачи крутящего момента на все четыре колеса. Различные схемы позволяют реализовать весь заложенный потенциал мощности, управляемости и активной безопасности автомобиля в зависимости от его назначения. Полноприводная трансмиссия может обозначаться аббревиатурой 4х4, 4wd или AWD.

Преимущества полного привода

Преимущества автомобиля, оснащенного полноприводной трансмиссией, легко понять исходя из недостатков моноприводного автомобиля, у которого привод осуществляется лишь на одну ось (переднюю или заднюю), т.е ведущие колеса либо передние, либо задние.

Полноприводный автомобиль на бездорожье

Применение свободных дифференциалов на основной массе бюджетных авто в сложных дорожных условиях делает ведущим фактически одно колесо, обладающее худшим сцеплением с поверхностью дороги. Это особенность работы дифференциала. И даже если у обоих колес достаточное сцепление с дорогой, чрезмерная подача мощности часто приводит к их пробуксовке, потере управления или застреванию автомобиля. Это минусы монопривода, которые особенно видны на скользком дорожном покрытии и бездорожье. В целях устранения указанных недостатков производители используют самоблокирующиеся межколесные дифференциалы.

Однако оптимальное решение – сделать ведущими все колеса, усовершенствовав и дополнив конструкцию трансмиссии необходимыми компонентами. Полный привод обеспечивает автомобилю следующие преимущества:

1. повышенная проходимость;
2. улучшенное сцепление с дорогой при старте на скользком покрытии;
3. курсовая устойчивость и предсказуемое поведение на скользкой дороге.

Элементы полноприводной трансмиссии

Полноприводная трансмиссия автомобиля состоит из следующих основных элементов:

• механическая или автоматическая коробка передач;
• раздаточная коробка или многодисковая муфта;
• межосевой дифференциал;
• карданная передача;
• задний и передний дифференциалы;
• элементы управления.

Виды полного привода

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод 4х4 – вид привода, при котором крутящий момент распределяется от двигателя одновременно на все колеса. Такой привод может использоваться на разных классах автомобилей с продольной или поперечной схемой расположения двигателя. Для оптимального распределения крутящего момента современные системы полного привода снабжены самоблокирующимися дифференциалами с возможностью распределения мощности по осям в разных соотношениях.

Элементы постоянного полного привода системы Quattro

Электроника координирует работу системы, получая сигналы от датчиков скорости вращения колес, и моментально изменяет соотношение мощности в зависимости от дорожных условий и характера движения. Данный тип полного привода является наиболее прогрессивной системой, обеспечивающей лучшую активную безопасность и динамику вождения.

Недостатки: повышенный расход топлива и постоянная нагрузка на элементы трансмиссии.

Фирменный постоянный полный привод на все колеса используют в своих автомобилях такие производители, как Audi (Quattro), BMW (xDrive), Mercedes (4Matic) и другие.

Принудительно подключаемый

Для автомобилей повышенной проходимости оптимальный способ реализации полного привода – принудительно подключаемый. Он устроен по стандартной схеме, отсутствует лишь центральный дифференциал. Ведущая ось – задняя, подключаемая – передняя. Крутящий момент на переднюю ось передается посредством раздаточной коробки, которая управляется вручную.

Схема и элементы подключаемого полного привода

Водитель самостоятельно включает привод всех колес посредством рычагов или кнопок управления перед преодолением сложного участка или, например, бездорожья. Включение раздаточной коробки обеспечивает жесткую связь между осями и распределение крутящего момента в равном соотношении. На приборной панели загорается индикатор полного привода. Часто в конструкции дополнительно предусмотрена возможность жесткой блокировки межколесных дифференциалов, а также использование повышенной и пониженной передач.

При включенном полном приводе элементы трансмиссии испытывают сильные нагрузки, управляемость автомобиля значительно ухудшается. В нормальных условиях движения раздаточная коробка отключается, и индикатор полного привода гаснет, движение продолжается с задней ведущей осью. Трансмиссия освобождается, что обеспечивает продление ее ресурса и снижение расхода топлива. Принудительно подключаемый полный привод применяется, в основном, на внедорожниках. Например, на Toyota Land Cruiser и Land Rover Defender.

Автоматически подключаемый

Схема автоматически подключаемого полного привода разработана с учетом возможности моментального подключения второй оси к ведущей. Основной привод – задний или передний. При фиксации разности вращения колес фрикционная муфта межосевого дифференциала замыкается по команде электроники, и мощность начинает передаваться на все колеса. Ряд моделей предусматривает отключаемый режим 4х4, и автомобиль становится моноприводным. Автоматически подключаемая система полного привода 4Motion применяется на моделях автоконцерна Volkswagen.

Применение различных систем полного привода

В зависимости от класса и назначения автомобилей применяются различные виды полного привода, наиболее подходящие по своим рабочим и эксплуатационным характеристикам.

Для автомобилей премиум-класса, где, в первую очередь, имеют значение комфорт, управляемость и безопасность, оптимальный вариант – постоянный полный привод под контролем управляющей электроники. Внедорожники класса “люкс” комбинируют постоянный полный привод и принудительно подключаемый полный привод с возможностью жесткой блокировки дифференциалов. Работу системы полного привода контролирует и регулирует электроника. В случае необходимости водитель включает жесткую блокировку, если, например, нужно выехать из грязи.

Для внедорожников, эксплуатируемых в тяжелых условиях, лучше подходит принудительно подключаемый полный привод всех колес. Это позволяет отказаться от дорогостоящей электронной системы управления и самоблокирующихся дифференциалов, сделав конструкцию более надежной и простой. При необходимости водитель самостоятельно включает блокировки.

На автомобилях среднего и бюджетного классов используется автоматически подключаемый полный привод и свободные дифференциалы. Такое решение не требует применения дорогостоящих самоблокирующихся дифференциалов и управляющей электроники, обеспечивает приемлемые показатели проходимости в условиях зимних дорог и позволяет экономить топливо.

Источник статьи: http://techautoport.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/polnyy-privod.html

Какие существуют системы полного привода автомобиля

В полноприводном автомобиле трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента на все четыре колеса. Различные схемы позволяют полностью использовать потенциал автомобиля по мощности, управляемости и активной безопасности в зависимости от его предполагаемого использования. Полноприводные трансмиссии можно назвать 4х4, 4wd или AWD.

Достоинства полного привода

Преимущества автомобиля, оснащенного полноприводной системой, легко понять, исходя из недостатков моноприводного автомобиля, у которого тяга только на одной оси (передней или задней), т.е. ведущие колеса находятся спереди или сзади.

Использование свободных дифференциалов в большинстве бюджетных автомобилей в сложных дорожных условиях приводит к тому, что ведущим колесом становится то, что имеет худшее зацепление с дорогой. Это отличительная черта дифференциала. Кроме того, если оба колеса имеют достаточное сцепление с дорожным покрытием, чрезмерная подача энергии часто приводит к пробуксовке, потере управления или заклиниванию колес. Это недостатки монопривода, которые особенно заметны на скользких дорогах и бездорожье. Для устранения этих недостатков производители используют самоблокирующиеся дифференциалы между колесами.
Но идеальное решение — привести все колеса в движение, модернизировав конструкцию трансмиссии необходимыми компонентами. Полный привод дает автомобилю следующие преимущества:

1. улучшенная проходимость ;
2. лучшее сцепление с дорогой при трогании с места на скользкой поверхности;
3. курсовая устойчивость и предсказуемое поведение на скользкой дороге.

Компоненты полного привода

Трансмиссия полноприводного автомобиля состоит из следующих основных компонентов:

• механическая или автоматическая коробка передач;
• раздаточная коробка или многодисковое сцепление (муфта);
• межосевой дифференциал;
• карданная передача;
• задний и передний дифференциалы;
• устройство управления.

Типы полного привода

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод 4×4 — это тип привода, при котором крутящий момент передается от двигателя на все колеса. Такой привод может использоваться в машинах различных классов с продольным или поперечным расположением двигателя. Для обеспечения оптимального распределения крутящего момента современные полноприводные системы оснащены автоматической блокировкой дифференциалов (самоблокирующейся) с возможностью распределения мощности по осям в различных соотношениях.

Электроника координирует работу системы, получая сигналы от датчиков скорости вращения колес, и мгновенно изменяет соотношений мощности в зависимости от дорожных условий и характера движения. Этот тип полного привода — самая совершенная система, обеспечивающая максимальную активную безопасность и динамику вождения.

Недостатки: повышенный расход топлива и постоянная нагрузка на узлы трансмиссии.

Постоянный полный привод используют в своих автомобилях такие производители, как Audi (Quattro), BMW (xDrive), Mercedes (4Matic) и другие.

Принудительное подключение

Для внедорожников лучше всего реализовать полный привод с принудительным подключением. Он организован по стандартной схеме, отсутствует только центральный дифференциал. Ведущий мост находится сзади, подключаемый — передний. Крутящий момент передается на переднюю ось через раздаточную коробку с ручным управлением.

Водитель самостоятельно включает полный привод с помощью рычагов или кнопок управления перед преодолением труднопроходимой местности или например бездорожья. Включение раздаточной коробки обеспечивает прочное соединение между осями и равномерное распределение крутящего момента в равном соотношении. На панели загорается индикатор 4WD. Часто в конструкции дополнительно предусмотрена возможность жесткой блокировки дифференциалов полуосей и использования повышенных и пониженных передач.

При подключении полного привода компоненты трансмиссии подвергаются большим нагрузкам, и управляемость автомобиля значительно ухудшается. В нормальных условиях движения раздаточная коробка отключается, индикатор полного привода гаснет, и движение осуществляется на задней ведущей задней оси. Трансмиссия работает с меньшей нагрузкой, что продлевает срок ее службы и снижает расход топлива. Принудительный полный привод в основном применяется на внедорожниках. Например, Toyota Land Cruiser и Land Rover Defender.

Автоматическое подключение

Схема полного привода с автоматическим подключением создана с учетом возможности немедленного подключения второй оси к ведущей. Основной мост может быть как задним, так и передним. Когда регистрируется разница в скорости между колесами, фрикционная муфта межосевого дифференциала фиксируется по сигналу от блока управления и тяга начинает передаваться на все колеса. Некоторые модели предусматривают возможность отключения режима 4х4, и автомобиль становится с моноприводом. В моделях автомобилей Volkswagen используется полный привод 4Motion.

Применение разных видов полного привода

В зависимости от класса и назначения машин используются разные типы полного привода, наиболее подходящие по своим эксплутационным и рабочим характеристикам.

Для автомобилей премиум-класса, где комфорт, управляемость и безопасность имеют первостепенное значение, постоянный полный привод под управлением электроники является хорошим вариантом. Роскошные внедорожники сочетают в себе постоянный полный привод и принудительный полный привод с возможностью жесткой блокировки дифференциалов. Полный привод контролируется и регулируется электроникой. При необходимости водитель активирует жесткую блокировку, если, например вам нужно выбраться из грязи.
Для внедорожников, работающих в тяжелых условиях, больше подходит принудительный полный привод. Это исключает использование дорогостоящей электронной системы управления и дифференциалов повышенного трения, делая конструкцию более надежной и простой. При необходимости водитель сам активирует блокировку.

В автомобилях среднего и эконом-класса используются автоматически подключаемый полный привод и свободные дифференциалы. Это решение не требует использования дорогостоящих дифференциалов повышенного трения и управляющей электроники, обеспечивает приемлемые внедорожные характеристики на зимних дорогах и экономит топливо.

Источник статьи: http://topvariator.ru/transmissija/sistemy-polnogo-privoda/raznovidnosti-polnogo-privoda

Трансмиссии 4×4: все четыре колеса

Полноприводная трансмиссия с электронным управлением «Вольво‑ХС90»:

Полноприводная трансмиссия с электронным управлением «Вольво‑ХС90»: 1 — щиток приборов; 2 — главный электронный модуль; 3 — блок ABS; 4 — блок управления двигателем; 5 — электронный модуль дифференциала; 6 — муфта «Халдекс».

1 — щиток приборов;

2 — главный электронный модуль;

3 — блок ABS;

4 — блок управления двигателем;

5 — электронный

модуль дифференциала;

6 — муфта «Халдекс».

КОРОТКО И ЯСНО

Большинство производителей используют незамысловатые и интуитивно понятные обозначения. Например, классическое 4×4 у «Шкоды» и «Опеля» (флагман «Инсигния»), в недрах которых трудится муфта «Халдекс».

Лишь одну цифру 4 к индексу приписывает «Кадиллак» на моделях CTS и SRX. У первой постоянный полный привод (распределение тяги 25:75), а в арсенале кроссовера муфта «Халдекс» и задний умный дифференциал eLSD. Такую же четверку ставит и «Порше» на 911-х и «панамерах» со всеми ведущими. Однако этой цифры нет на легковых «Турбо» и вседорожниках «Кайен»: они полноприводные по умолчанию. Фирменное название системы — Porsche Traction Management (PTM).

Изначально аббревиатура 4WD обозначала подключаемый полный привод, а AWD — постоянный. Со временем все смешалось: например, схемы внутри модельных рядов «Тойоты», «Мицубиси» и «Ниссана» разные, а обозначение одно — 4WD. У «Вольво» с обозначением AWD заднюю ось подключает муфта «Халдекс», а у «Крайслера-300С» постоянный полный привод, распределяющий тягу в соотношении 38:62.

Схема полного привода «Опеля-Инсигния 4×4» со спортивным шасси:

Схема полного привода «Опеля-Инсигния 4×4» со спортивным шасси: 1 — задний дифференциал, перераспределяющий под контролем электроники момент между колесами; 2 — модуль полного привода отслеживает угол поворота руля, боковое ускорение, скорость автомобиля, обороты двигателя и с помощью гидронасоса контролирует распре- деление тяги между осями и задними колесами; 3 — муфта «Халдекс».

2 — модуль полного привода отслеживает угол поворота руля, боковое ускорение, скорость автомобиля, обороты двигателя и с помощью гидронасоса контролирует распределение тяги между осями и задними колесами;

3 — муфта «Халдекс».

Сокращение AWD использует и «Субару» для фирменного симметричного полного привода. Забавно, что в зависимости от типа коробки передач стоит одна из четырех трансмиссий. Механике положена вискомуфта, на «Форестере» с атмосферным мотором и «Импрезе XV» — даже с понижающим рядом. К пятиступенчатому автомату прилагается муфта с блокировкой центра с электронно-гидравлическим управлением (к слову, распределение момента по осям 45:55 для «Субару» нетрадиционно). Автомат с четырьмя передачами и вариатор Lineartronic дружат с системой активного распределения крутящего момента. Для лучшего охлаждения многодисковая муфта установлена в корпусе коробки передач. Заряженная WRX STI с механикой оснащена активным межосевым дифференциалом с несколькими фиксированными режимами и ручными регулировками трансмиссии, чтобы настраивать автомобиль на недостаточную или избыточную поворачиваемость.

СААБ 9–3 с муфтой «Халдекс» и электронным задним дифференциалом eLSD носит приставку XWD. Остальные автомобили 4×4 из Тролльхеттана приобретали скромную литеру Х, стоящую после обозначения модели. Как и в «Инфинити», для внедорожников буква зарезервирована в самом индексе.

РАЗНЫЕ ТЕЗКИ

Кое-кто предпочитает банальным аббревиатурам изощренные фирменные названия. Новинка в полноприводном семействе quattro — дифференциал с корончатыми шестернями, впервые примененный на «Ауди-RS5». За таким же обозначением скрывается постоянный полный привод с дифференциалом «Торсен» для продольно расположенного двигателя или подключаемая «Халдексом» задняя ось на моделях с моторами поперек. «Фольксваген» именует последний вариант 4MOTION.

Два варианта трансмиссии «Фольксвагена-Туарег»:

Два варианта трансмиссии «Фольксвагена-Туарег».

«Мерседес-Бенц» верен постоянному полному приводу. Любопытно, что тяга на моделях ML, GL и R с шильдиками 4MATIC делится поровну, на S-классе в пропорции 45:55 и 40:60 на всех остальных моделях. Для лучшей проходимости вседорожники оснащают еще и принудительными блокировками дифференциалов. БМВ с буквой Х в индексе оснащают трансмиссией xDrive, по умолчанию отдающей 60% тяги задним колесам. А на моделях Х5 и Х6 система дополнена активным задним дифференциалом Dynamic Performance Control (DPC).

КРАСИВО, НО НЕПОНЯТНО

Аналог умного баварского дифференциала работает в системе полного привода «Хонды-Ледженд» Super Handling All Wheel Drive (SH-AWD). На «Шевроле-Тахо» и «Трейлблейзере» стоит классическая внедорожная трансмиссия Autotrac 4×4 — при хорошем сцеплении машина заднеприводная, вне асфальта можно подключить переднюю ось (распределение 50:50) и еще дополнительно пониженную передачу.

«Ниссан-Теана» с шильдиком Four и «Х-Трейл» скрывают фирменный All Mode 4×4. Задние колеса подключает электромагнитная муфта, а полному приводу в сложных условиях помогают системы стабилизации и управления тягой. Вседорожники «Мицубиси» оснащены трансмиссиями Easy Select или Super Select. У первой жестко подключается передняя ось, у другой — три дифференциала с принудительной блокировкой центрального и понижающей передачей.

Подключаемый полный привод с активным распределением момента на «Мазде СХ-7»:

Подключаемый полный привод с активным распределением момента на «Мазде СХ-7»:

Но такого разнообразия, как у «Джипа», нет, пожалуй, ни у кого: семь вариантов трансмиссий. На «Рэнглере» полный привод с пониженной передачей подключается жестко (Command-Trac I), а на «Чероки» момент между передними и задними колесами распределяет автоматика (Selec-Trac II). Постоянный полный на «Либерти» и «Компасе» Freedom-Drive I дополнен принудительной блокировкой межосевого дифференциала. Quadra-Trac II и Quadra-Drive II («Гранд Чероки» и «Коммандер») автоматически перебрасывают тягу по осям (вторая еще и по колесам) и снабжены пониженными передачами. На экстремальном «Гранд Чероки SRT8» полностью автоматическая Quadra-Trac I не выдает себя никакими кнопками и рычагами в салоне, а у вездеходной Rock-Trac для «Рэнглера Рубикон» впечатляющее передаточное отношение понижающей передачи — 4:1.

Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/371076-transmissii_4_4_vse_chetyre_kolesa/