AWD — что это такое в машине, преимущества и недостатки. Полный привод: постоянный и подключаемый. Как устроен и в чём разница?

Какие вообще системы привода на авто существуют?

Классическая классификация подразумевает существование трех видов привода для машины. Это передний, задний и полный. Но внутри этих видов можно выделить еще несколько подвидов, знать о которых порой стоит при выборе автомобиля. Все понятно с передним и задним вариантом привода, но вот полный вызывает определенные вопросы, именно с ним возникает больше всего сложностей при подборе.

Итак, вот общепринятые обозначения разных типов привода:

1. FWD (Forward Wheel Drive). Это традиционный передний привод, более 70% авто сегодня обладают именно таким вариантом передачи крутящего момента на колеса. Конструкция классическая, в большинстве случаев никаких подвидов и дополнительных параметров здесь выделить не получится.
2. RWD (Rear Wheel Drive). Под этим обозначением кроется традиционный задний привод. Единственным различием данного варианта передачи момента является расположение двигателя, от чего зависит и конструкция трансмиссии. В 99% двигатель устанавливается в передней части, а момент передается через карданный вал. Но встречается и расположение мотора сзади.
3. 4WD (Four Wheel Drive). Это классический полный привод, который может быть постоянным или подключаемым. Раньше такие виды технологий можно было легко узнать по двум рычагам в центральном тоннеле. Основное отличие – механическая блокировка дифференциала, чтобы была возможность передачи момента сразу на все колеса в равной мере.
4. AWD (All Wheel Drive). Это современная адаптированная версия полного привода, когда электроника решает, какие колеса подключать к двигателю в конкретный момент времени. Сложная электроника и довольно слабая эффективность стали недостаткам первых машин с AWD, но сегодня все активно меняется.

Два последних вида полного привода можно также условно разделить на еще две группы. В первой будут машины с основным приводом на задние колеса и подключением передней оси. А во вторую группу будут входить изначально переднеприводные машины с подключаемым задним мостом.

Полный привод: устройство и работа

Наибольшее распространение получила полноприводная трансмиссия с вискомуфтой. В ее состав входят МКПП или АКПП, сцепление, раздаточная коробка, карданные и главные передачи, межколесные и межосевой дифференциалы.

Такой вариант полного привода используется на авто с передне- и заднеприводной компоновкой. В первом случае КПП устанавливается поперек оси машины, во втором — вдоль. Это влияет на особенности конструкции «раздатки» и карданов.

Сцепление на МКПП выполняет две функции:

• предохраняет трансмиссию от перегрузок;

• обеспечивает кратковременное разъединение двигателя и КПП во время переключения скоростей.

АКПП оборудуются гидротрансформатором, выполняющим аналогичную функцию.

Раздаточная коробка, включающая понижающий редуктор и межосевой дифференциал, распределяет крутящий момент между осями и увеличивает его при включении «пониженной передачи».

Для улучшения внедорожных характеристик трансмиссия оснащается блокировкой межосевого дифференциала. В простейшем случае он автоматически блокируется вискомуфтой. В более продвинутых моделях используется многодисковая фрикционная муфта и дифференциал Torsen с самоблокировкой.

На машинах, рассчитанных на езду по бездорожью, устанавливается автоматическая либо ручная блокировка дифференциалов между колесами.

Работает система следующим образом:

• крутящий момент от мотора передается через сцепление на КПП;

• мощность двигателя распределяется по осям через раздаточную коробку;

• карданные передачи приводят в действие межколесные дифференциалы задней и передней осей.

Виды и типы полного привода

Различают несколько видов трансмиссий с 4WD, различающихся способом включения и схемой работы.

Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод

«Парт-тайм» — наиболее простая и кондовая система принудительно подключаемого полного привода, традиционная для внедорожников со времён военного Jeep Willys. Из-за своей утилитарности на современных машинах она встречается всё реже. Исключение — Suzuki Jimny, который даже в новом поколении 2019 года остаётся с тем же жёстким 4WD, что и все предыдущие «Джимники». Также part-time используют все УАЗы (включая «Патриот»), Toyota Land Cruiser 70 («Охотник»), Fortuner и FJ Cruiser; Jeep Wrangler и многие пикапы: Toyota Hilux, Tacoma и Tundra; Nissan Navara и NP300, Mazda BT-50. Чаще «парт-тайм» встречается на старых моделях: Suzuki Escudo/Grand Vitara (до 2005 г.), Nissan Safari/Patrol (до 2010 г.) и других.

Схему part-time называют жёсткой, поскольку при включении 4WD передняя и задняя оси машины связаны напрямую, без дифференциала. О конструкции дифференциала и его роли в автомобиле лучшее видео сняли в General Motors ещё в 1937 году. Оно настолько наглядно, что не требует перевода. Насладитесь довоенным отсутствием компьютерной графики:

Дифференциал позволяет колёсам ведущей оси вращаться с разной скоростью, что нужно при поворотах. Если автомобиль полноприводный и ведущих осей две, то между ними также необходим дифференциал. Как уже говорилось, в жёсткой схеме part-time межосевого дифференциала нет, что накладывает на такой полный привод ограничения: его нельзя использовать на асфальте. «Парт-тайм» создан для временного подключения: на грунте, в грязи, в песке, в снегу, на льду — везде, где колёса могут немного проскальзывать при повороте, компенсируя отсутствие дифференциала. При возвращении на чистый асфальт полный привод необходимо отключить. Кстати, не все владельцы тех же «Джимников» об этом знают, катаясь всю зиму с включенным 4WD. Последствия: повышенный износ резины и нагрузка на узлы трансмиссии, а также плохая управляемость — машина не хочет толком входить в повороты. Но и езда на заднем приводе зимой чревата заносами, ведь скользкий участок может возникнуть неожиданно. Поэтому схема part-time не слишком удобна в городских условиях и на высоких скоростях.

Подключаемая (part time)

В обычных условиях энергия мотора передается на одну ось (заднюю либо переднюю). При необходимости полный привод включается с помощью специального рычага или кнопки. Это самый простой и дешевый тип «four wheel drive», используемый для езды по бездорожью. В данной трансмиссии обычно отсутствует дифференциал, распределяющий момент между осями. Поэтому ее нельзя постоянно эксплуатировать на шоссе. В противном случае увеличивается расход топлива и ускоряется износ покрышек и трансмиссии.

На твердом покрытии нужно отключать полный привод. Его стоит задействовать только в грязи, песке, на льду либо в снегу. Его недостаток в том, что отсутствие дифференциала между осями ухудшает управляемость авто на льду и мокром асфальте.

Полный привод с муфтой

Плюсы:

• дешевизна и простота устройства;
• малая масса;
• возможность тонкой настройки системы.

Минусы:

• слабая надежность и стойкость к перегрузкам;
• нестабильность характеристик.

Жесткая блокировка дифференциала — это неплохо на бездорожье, но как заставить систему полного привода дозировать момент в динамике? Степень пробуксовки ведь всегда разная… Решение было найдено в середине 50-х годов.

Система Active Torque Split AWD для Mazda CX-7 с многодисковой муфтой вместо межосевого дифференциала

Обычный механический дифференциал дополнили вязкостной муфтой (вискомуфтой). Вискомуфта — это деталь, в которой ряды лопаток, связанных с входным и выходным валами, вращаются в специальной жидкости. Входной и выходной валы свободно вращаются относительно друг друга, но секрет муфты именно в наполнителе, который при повышении температуры увеличивает свою вязкость.

При обычном движении, легких поворотах или проскальзывании колес муфта не препятствует взаимному перемещению лопаток, но как только разница в скорости вращения передних и задних колес вырастает, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и нагреваться. При этом она становится вязкой и блокирует перемещения лопаток относительно друг друга. Чем больше разница, тем выше вязкость и степень блокировки.

Сегодня муфты используются как на схемах с постоянным полным приводом совместно с механическими дифференциалами, так и самостоятельно. Ведущим валом они соединены с раздаткой, а ведомым — с дополнительной осью. При необходимости, когда одна из осей буксовала, часть момента через муфту уходит на нее.

В поздних конструкциях муфт от жидкости отказались в пользу трущихся дисков, которые работают по такому же принципу, как фрикционное сцепление. При необходимости электроника «поджимает» их и начинает передачу момента. Управлять дозировкой момента автомобиль может самостоятельно, без участия водителя.

При всем удобстве муфты имеют ряд недостатков, основной из которых — слабая выносливость на серьезном бездорожье. Трущиеся диски от нагрузки перегреваются, и муфта уходит в аварийный режим. Поэтому эта система применяется в основном на компромиссных кроссоверах и легковых автомобилях, где полный привод нужен не для преодоления буераков, а для лучшей управляемости.

id=»horizontalrule»>

Full-time 4WD: постоянный полный привод

В схеме full-time нет возможности отключить 4WD: ведущие колёса всегда связаны с двигателем, а для нормальной езды по асфальту между осями установлен третий — центральный — дифференциал. Такой тип привода называют «фултайм», постоянным полным. Им оснащены многие автомобили: Toyota Land Cruiser 80/100/200, Land Cruiser Prado; Volkswagen Touareg; Land Rover Discovery, Defender; и конечно, старушка Нива — с 1977 года! Список автомобилей с full-time 4WD очень велик и включает даже легковые автомобили и паркетники: Audi с классической трансмиссией Quattro, Toyota RAV4 первых двух поколений, Mark II и Crown в four-комплектациях; Suzuki Escudo/Grand Vitara 3 поколения, модели Subaru с трансмиссией VTD и другие. Правда, среди новых машин честный «фултайм» встречается всё реже.

Идеальна ли схема full-time? Разумеется, нет. Межосевой дифференциал классической конструкции («свободный» или «открытый») имеет существенный врождённый недостаток: он направляет тягу по пути наименьшего сопротивления. На практике это выглядит так: автомобиль с гордым шильдиком FULL-TIME 4WD попадает всего одним колесом в глубокий песок или грязь и не может тронуться — колесо в грязи беспомощно буксует, а все остальные стоят. 1WD! Всё потому, что дифференциалы (сперва межосевой, затем межколёсный) направляют крутящий момент на колесо, которое проще всего провернуть — то есть туда, где самое худшее сцепление с дорогой. Чтобы таких неловких ситуаций не возникало, требуется блокировка дифференциала — принудительное ограничение его стремления к свободному вращению.

Кнопка принудительной блокировки межосевого дифференциала

Способы блокировки центрального (межосевого) дифференциала у разных машин отличаются. У серьёзных внедорожников есть возможность принудительной 100-процентной жёсткой блокировки — в таком режиме полный привод фактически превращается в part-time, со всеми присущими этой схеме ограничениями (нельзя использовать на асфальте). У легковых машин и паркетников жёсткой блокировки обычно нет — вместо неё дифференциал автоматически блокируется вязкостной, гидро- или электромеханической муфтой. Такие решения не обеспечивают полной блокировки, поэтому даже старый «Равчик» на бездорожье неровня «Прадо», хотя формально у обоих честный «фултайм».

Кстати, распределение крутящего момента между передней и задней осями у full-time 4WD далеко не всегда 50/50. Для лучшей управляемости в современных машинах с постоянным полным приводом применяют самоблокирующиеся дифференциалы Torsen, которые могут смещать до 80% тяги на одну (обычно заднюю) ось, или добиваются того же эффекта с помощью электронной блокировки. Так автомобиль становится более предсказуемым в поворотах, ничуть не теряя в «честности» полного привода.

Плюсы и минусы part-time 4WD

✅ Простота и надёжность.

✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.

⛔ Ограничения использования на твёрдых покрытиях.

⛔ Ухудшение управляемости в режиме 4WD.

Плюсы и минусы full-time 4WD

✅ Простота и надёжность.

✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.

⛔ Необходимость блокировки межосевого дифференциала.

⛔ Повышенный расход топлива.

Постоянный полный привод (Full-time 4WD)

В машинах с таким типом трансмиссии усилие всегда передается на четыре колеса. Они разделяются с помощью межосевого дифференциала, который улучшает управляемость, уменьшает износ шин и снижает нагрузку на агрегаты. Для улучшения проходимости машины «Full-time 4WD» оснащаются блокировкой дифференциалов (межколесного и межосевого). Эта функция реализуется в двух вариантах: автоматическом либо ручном.

Такой тип машин наименее подвержен заносу и отличается наилучшей проходимостью. При наличии блокировки дифференциала ее нужно включать лишь перед преодолением грязи, снега, песка или затяжного скользкого подъема. В остальных случаях это лишь ухудшает ходовые характеристики и уменьшает срок службы покрышек и агрегатов.

Многорежимный полный привод (Selectable 4WD)

Самый лучший тип трансмиссии, сочетающий в себе преимущества всех вышеперечисленных. Единственный его недостаток — высокая цена. Автомобиль с многорежимным полным приводом может ездить с одной и двумя ведущими осями. Водитель сам выбирает состояние дифференциалов. На асфальте достаточно передней оси, на скользкой дороге следует включить постоянный привод на 4 колеса, а на бездорожье — заблокировать дифференциал (на наиболее тяжелых участках все три — межосевой и межколесные).

Исключения из правила

Справедливости ради следует отметить, что схема part time не является панацеей от бездорожья или обязательной отличительной чертой профессионального внедорожника. Достаточно вспомнить Mercedes-Benz G-Class, Land Rover Defender и вообще продукцию марки из Солихалла, Toyota Land Cruiser Prado и Land Cruiser 200, Mitsubishi Pajero и других серьезных «проходимцев», оснащенных системой постоянного полного привода, в которой тягу на все четыре колеса распределяет межосевой дифференциал.

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.

Подробнее о том, что же такое AWD

Итак, рассмотрим технологию AWD, а именно что это такое на практике в современной машине, и ознакомимся с термином «привод на все колеса».

Сам по себе принцип идеи этой технологии остроумен:

1. Как известно, в каждом колесе приводную систему снабжают многими датчиками, сенсорами. Их задача – измерять, какая величина угловой скорости вращения и прочие важные параметры.
2. Вся эта информация в автомобиле передаётся компьютеру. В нём происходит её расшифровка.
3. Компьютер анализирует полученную массу данных в соответствии со своей программой. И зависимо от того, как себя ведёт каждое колесо, он делает оптимальное распределение мощности, крутящего момента. Причём не только по осям, но и отдельно по колёсам. Надо ли говорить, что это значит для автомобиля, насколько удобно и важно для него.

Читайте также:  Типтроник – одна из функций автоматической трансмиссии

Этим, коротко говоря, работа технологии AWD принципиально и отличается от 4WD и иных систем привода на авто. Недаром аббревиатура AWD многими сознательно трактуется в первом слове «All» как «Automatic», то есть «автоматика». Вот почему систему сегодня устанавливают едва ли не на трети мощных современных кроссоверов, а также на многих пикапах. Перечень таких усовершенствованных машин огромен: от Acura и Honda до Nissan, Audi и Toyota

Есть ли явные преимущества у технологий AWD

Чтобы проиллюстрировать ключевое явное преимущество технологии AWD перед иными подобного рода форматами привода на авто, представим себе поездку по обычной отечественной дороге, не идеальной, но и не разбитой вдребезги. Ясно, что для такой дороги использовать передний привод нет никакой нужды, поскольку это приведёт лишь к повышенному расходу горючего. Можно вполне обойтись приводом на два передних колеса: это даст не только экономию, но и неплохую управляемость машиной.

А вот совершенно иная картина. Так, вы попали на грунтовую ужасную дорогу, тем более после дождя, и она превратилась в сплошное месиво. Если использовать два ведущих колеса, далеко не уедешь, так как есть большая вероятность капитально «бросить якорь» в какой-либо вовремя не замеченной яме, полной жижи. Поэтому система AWD с помощью бортового компьютера в автоматическом режиме подключает к работе оба задних колеса. На них перебрасывается часть мощности мотора. Иначе говоря, автомашина становится полноприводной.

Что касается разницы с форматом 4WD, то с её помощью мощность между колёсами и осями она распределяется поровну. В нашем случае основную нагрузку практически получает передняя ось, забирающая более 60 % и вплоть до 90 % мощности, а также крутящего момента. Лишь отдельные марки автомобилей (например, Audi) распределяют их поровну, в соотношении 50 на 50. Если покупать машину, последний момент надо непременно учитывать.

Читайте также:  Диагностика системы зажигания: раннее или позднее

Какие есть недостатки у системы привода AWD

Важным отличием рассматриваемой системы привода от системы 4WD является также отсутствие пониженных передач, нет практической возможности и блокировать дифференциалы. Это не очень удобно при езде по бездорожью, вызывая справедливые нарекания многих профессионалов автодела, так как с помощью пониженной передачи можно было бы заметно повысить мощность, а блокирование дифференциалов исключило бы проскальзывание колес.

Поэтому ещё один немаловажный совет: если вы приобрели автомобиль, оснащённый системой AWD, постоянно помните, что в поездке главную роль вполне может сыграть не ваше водительское мастерство, а качество программы установленного на борту авто компьютера.

Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD

✅ Работа в автоматическом режиме без вмешательства водителя.

✅ Автоматическое отключение 4WD для экономии топлива.

⛔ Отказы и перегрев муфт при активном буксовании.

⛔ Невозможность использования на серьёзном бездорожье.

Отличие 4WD от AWD

Говоря обобщённо, AWD предусматривает автоматически подключаемый полный привод, а в 4WD он либо постоянный, либо подключается и отключается вручную. Кстати, в автотематике ещё не вполне устоявшаяся терминология подчас нарушается, что ещё больше запутывает потребителя. Скажем, Ford Tempo и Subaru Justy в своё время «раскручивались» на рынке как авто, оснащённые AWD, хотя по сути регулировка функционирования ведущих мостов производилась в ручном режиме. А ведь есть в мировой практике ещё и такое понятие, как on «demand four wheel drive», т. е. подключаемый в случае надобности 4-колесный привод. Из него неясно, кто данной системой управляет – человек или робототехника. Так или иначе, виноваты в таком «винегрете» преимущественно безответственные СМИ, допускающие ляпсусы при публикации автообозрений, прайс-листов и пресс-релизов, а также интернет-копирайтеры, вольно-невольно искажающие информацию в погоне за уникальностью.

Part-Time 4WD появился первым и является самым простым и надёжным типом полного привода

Прежде автомобили были в подавляющем большинстве моноприводными, с задней (реже – передней) ведущей парой. Затем были созданы образцы с раздаточной коробкой («раздаткой»). Через неё тяга распределялась между осями в установленной конструкторами пропорции. Так появились первые вездеходы. Позже был изобретён ряд версий полноприводного варианта трансмиссии:

• Part-Time 4WD – частичный полный привод. Допускается лишь кратковременное применение системы данного типа, ибо на сухих твёрдых дорогах наблюдается её повышенный износ и выход из строя.
• Full-Time 4WD – тотальный неотключаемый привод. Крутящий момент непрерывно распределяется между мостами в соотношении, имеющем постоянную величину. Авто в таком приводном режиме перемещается по произвольной местности, однако для достижения подлинно внедорожных качеств он снабжается жёсткой блокировкой межосевого и межколёсного дифференциалов.
• AWD – полный привод, работающий в режиме автомата. Компьютер либо вискозная муфта определяют момент проскальзывания колёс самостоятельно, дополнительно подключая второй мост.

Какой полный привод лучше: постоянный (full-time) или жестко подключаемый (part-time)?

Каждый из этих видов полного привода имеет свои преимущества и недостатки. Выделим очевидные плюсы подключаемого полного привода по сравнению с постоянным:

• простота и надежность конструкции;
• экономия топлива при отключении переднего моста. А в случае с УАЗом можно еще и отключить передние ступицы.

Существенный недостаток всего один — не рекомендуется ездить на полном приводе по асфальту.

Теперь выделим плюсы и минусы постоянного полного привода по сравнению с подключаемым. Итак, достоинства:

• собственно использование полного привода на любой поверхности и в любых условиях;
• возможность блокировки межосевого дифференциала, хотя у part-time это по умолчанию.

Из недостатков можно выделить разве что чуть большую сложность конструкции и теоретически больший расход топлива при прочих равных условиях.