​Полный, или не очень?.. Разбираемся в типах привода 4х4

Словосочетание «полный привод» давно и прочно вошло в обиход. И дело даже не в том, сколько процентов автовладельцев этим самым полным приводом владеют, хотя статистика последних лет действительно впечатляющая. А в том, что эти магические слова как бы априори ставят обладателя на ступеньку выше своих более приземлённых коллег. И неважно, что какой-нибудь зализанно-холёный Infiniti FX не проедет и десяти метров по раскисшему полю – важен сам факт! Статус, знаете ли, дело такое… А у нас в стране – особенно. Но в сторону лирику. В сегодняшней статье я предлагаю вам разобраться в сути вопроса немного глубже просто понимания, что оно «гребёт всеми четырьмя».

У истоков

Обычно история мало кому интересна, но позвольте всё же познакомить вас с тем, как всё начиналось. Я не долго. А занимательно здесь то, что первым полноприводным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания был… Гоночный болид! Да-да, не какой-нибудь броневик времён Первой мировой, и не переделанный в грузовик трактор. А самая настоящая гоночная машина. Spyker 60/80 HP (Голландия) аж 1903 года выпуска имел привод на все четыре колеса с межосевым дифференциалом (!) - именно с расчётом на повышение устойчивости в предельных режимах движения. Поэтому, фанатов Quattro от Audi спешу разочаровать: с исторической точки зрения немцы были не первыми. Кстати, примечателен тот «Спайкер» был и ещё одним ноу-хау: он первый среди легковых автомобилей имел рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель.

Первопроходец полного привода на легковых автомобилях - Spyker 60/80 HP

Но перейдём к дню сегодняшнему. Для некого логического разделения предлагаю разбить описания типов полного привода (ПП) на несколько абзацев по ключевым особенностям.

Подключить нельзя оставить постоянно

Именно так: запятую поставить по требованию. Сейчас объясню. Полагаю, даже у не очень хорошо разбирающегося в машинах человека есть определённые подозрения – что полный привод на тракторе «Беларусь» и на лимузине Мерседес несколько отличается. Поэтому пойдём от простого к сложному.

Трансмиссия УАЗов принципиально не меняется практически 70 лет. (фото: versiya.info)

1. Подключаемый полный привод

Сразу вспоминаем наш родной УАЗик (причём любой модели и года). Эта машина может быть как заднеприводной, так и ехать на полном. Одно движение рычага в салоне, и подключается передний мост. И всё, казалось бы, хорошо – по нормальным дорогам можно и на заднем кататься, экономя бензин. А на бездорожье и в гололёд врубать 4х4. Идеально! Но, увы, всё не так радужно. Передний мост подключается жёстко. То есть межосевого дифференциала нет. А значит, скорости вращения карданов идущих на переднюю и на заднюю ось всегда будут одинаковы. Чем это грозит? Во-первых, это сильно нагружает трансмиссию при любом движении, отличающемся от прямолинейного. Малейший поворот дороги – и раздаточная коробка уже испытывает нагрузки. И чем твёрже под колёсами покрытие (т.е., чем лучше сцепление с дорогой), тем пагубнее эти нагрузки для деталей раздатки.

Дело здесь в том, что при поворотах скорости вращения колёс машины отличаются друг от друга. Для компенсации этой разницы в трансмиссию ставят дифференциал (как межколёсный, так и межосевой). Об этом мы подробнее поговорим в другой раз.

Кстати, в том же УАЗе с завода висит предупреждение любителям погонять «на полном» по асфальту:

Как говорится, прямым текстом. (фото автора)

Ну а вторая причина неидеальности такой схемы – машина с жёстко подключенным ПП на скорости становится плохо управляема. И вот здесь витает огромное количество заблуждений. К сожалению, многие уверены, что если есть полный привод, пусть и жёстко-подключаемый – он по-умолчанию стабильнее и предсказуемее обычного «недопривода». Это не так. Если «свободная» схема (о ней далее) с межосевым дифференциалом действительно помогает на трассе в гололёд или дождь, то жёстко-подключаемый, напротив, способен спровоцировать потерю управляемости в критических ситуациях.

Кстати, тип ПП, о котором шла речь выше, называется ещё «парт-тайм». Part-time – буквально «частичная занятость». Что ещё раз намекает на то, что сконструирована такая схема была в незапамятные времена для грузовиков и военной техники, но уж никак не для рекордов управляемости на дорогах с ровным покрытием. Очевидные плюсы конструктива – простота и надёжность. Никаких хитрых муфт и электроники: только водитель, грязь и рычаг подключения в салоне. Однако, такая романтика устраивала далеко не всех. Отсюда пошло дальнейшее развитие.

2. Постоянный полный привод

В отличие от своего архаичного собрата постоянный ПП имеет межосевой дифференциал. Как я сказал выше, эта такая штука, которая позволяет двум выходящим из неё валам вращаться с различной скоростью. И вот как раз этот тип полного привода реально повышает устойчивость автомобиля на покрытиях с недостаточным сцеплением. Подвидов этой схемы на сегодняшний день развелось превеликое множество – список аббревиатур от автопроизводителей легко перевалит за пару десятков. Но, положа руку на сердце, признаем: всё это красивая рекламная игра слов, скрывающая примерно одинаковый принцип работы. На принципах и остановимся чуть подробнее. По сути, основных типов постоянного ПП всего три.

а) Со свободным дифференциалом. Здесь снова обратимся к классике – наша ВАЗовская «Нива». Никакой электроники там и в помине нет, но есть свободный межосевой дифференциал, который позволяет ездить на всех ведущих круглый год и по любому типу покрытия. При этом на бездорожье он по желанию водителя блокируется, превращая схему в тот же «парт-тайм» и повышая проходимость. Таким образом, ПП со свободным дифференциалом ловит сразу двух зайцев: его можно не отключать на асфальте, и при том он ещё умеет ездить по бездорожью.

Полноприводная трансмиссия известной с детства «Нивы» - самая простая по устройству, но оттого не потерявшая актуальность по сей день (фото: ВАЗ)

б) С самоблокирующимся дифференциалом. В данной схеме между осями стоит не просто «железный» дифференциал, а ещё и специальная муфта. Её задача – частично или почти полностью (до 95%) блокироваться при пробуксовке одной из осей, направляя при этом вращение от двигателя на вторую. Пример. Вы едете по снегу, и вдруг переднее-правое колесо проваливается и начинает буксовать. Т.к. между колёсами одной оси тоже есть дифференциал (положим, он самый обычный), то переднее-левое при этом будет стоять и не пытаться сдвинуть машину с места. Уверен, ситуация до боли знакомая всем водителям легковушек.

Будь у нас свободный межосевой «дифф» (как на «Ниве» при движении по асфальту) – полный привод не поможет. Абсолютно вся выдаваемая мощность двигателя уходила бы на беспомощно вращающееся переднее-правое колесо. А вот в случае наличия межосевого «самоблока» ситуация будет иной: как только разность в скорости вращения переднего и заднего карданов превышает определённый порог, муфта замыкается. Другими словами, устройство реагирует на пробуксовку - и часть крутящего момента переводит на противоположную ось, которая выталкивает (или вытягивает) машину из западни.

самоблокирующийся дисковый межосевой дифференциал (фото: BMW)

Более продвинутый тип – самоблокирующиеся дифференциалы типа Torsen. Те вовсе умеют реагировать не на разность вращения валов, а на фактический недостаток крутящего момента на одном из них, что более эффективно. Изначально муфты Torsen были чисто механическими, но сегодня большинство из них электронно-управляемые и совместно с ESP способны непрерывно перекидывать момент между осями в зависимости от множества факторов: скорость, тип покрытия, едет ли сейчас машина в повороте и так далее.

Дифференциал Torsen («Torque-Sensing» - букв. чувствительный к крутящему моменту) автомобилей Audi. Умеет самостоятельно перебрасывать крутящий момент туда, где он сейчас наиболее необходим. (фото: Audi)

в) Автоматически-подключаемый полный привод. Как видно из названия, представляет из себя некий гибрид из двух главных типов. При пробуксовке ведущей оси сразу же подхватывает ведомая, до того незадействованная. На данный момент схема в чистом виде считается устаревшей и почти не используется. Основным минусом является недостаточное быстродействие: зачастую нужный момент срабатывания второй оси бывает упущен (например, машина уже успела закопаться буксующими ведущими колёсами). Поэтому сегодня почти все «авто-подключаемые» ПП на деле являются постоянными полными - просто часть тяги, передаваемая на ведомую ось в обычных условиях движения (машина идёт по трассе) незначительная – от 5 до 10%. А при необходимости система может передать на неё до 50% . Классический пример нашей группы «в» - муфта Haldex.

Самоблокирующаяся муфта Haldex у дифференциала задней оси – задействует привод задних колёс по необходимости (фото: Haldex)

Так что круче?

Да в общем-то, ничего. Каждая схема имеет свои плюсы и минусы. Просто затевая спор о том, какой привод правильнее, нужно понимать, что для передвижения по полям и болотам изначально создавался подключаемый ПП. А когда машины 95% своей жизни стали проводить на городском асфальте (максимум – укатанной грунтовке), то системы логично приспособились под изменившиеся условия. Ведь согласитесь, никому не придёт в голову спорить о том, что же лучше: армейские ботинки или лакированные туфли.