Описание системы AWD
AWD – это сокращение от "all-wheel drive", что в переводе на русский означает "привод на все колеса". В альтернативном толковании первая буква "А" может расшифровываться как "automatic", подразумевая автоматическое включение полного привода без вмешательства водителя. Эта система обычно использует передние колеса в качестве основных и автоматически подключает задние при определенных условиях, например при скольжении или заносе.
Ранее такой тип привода называли TOD, что расшифровывалось как "Torque-On-Demand" или "тяга по запросу". В системе AWD не используется традиционный межосевой дифференциал, его функцию выполняет межосевая муфта, что является значимым отличием и о котором будет упомянуто далее. Примером применения AWD является большинство кроссоверов нового поколения.
Различие между AWD и 4WD
4WD обозначает "4-wheel drive", что также переводится как "привод на четыре колеса" и может показаться похожим на AWD. Однако между этими системами существуют существенные различия в технической реализации. В то время как в AWD задняя ось подключается по необходимости с помощью электронно управляемой муфты, 4WD представляет собой классическую систему постоянного полного привода, которая может быть выполнена по одной из двух основных схем.
Постоянный полный привод (Full-time 4WD)
Этот тип трансмиссии предполагает равномерное распределение крутящего момента между всеми колесами автомобиля в обычных дорожных условиях. Трансмиссия с постоянным полным приводом оснащена тремя дифференциалами: одним межосевым и двумя межколесными. В классической версии, где автомобиль не комплектуется дополнительными электронными помощниками, эти дифференциалы работают в свободном режиме, равномерно распределяя мощность независимо от условий. Эта система идеально подходит для езды по шоссе, но может столкнуться с проблемами на более сложных поверхностях, таких как лед или при диагональной блокировке колес. Классическим примером машины с постоянным полным приводом в России является Лада "Нива" в любой модификации.
Выборочный полный привод (Part-time 4WD)
Эта система заложила основы для всех видов полного привода. Ее ключевая особенность заключается в том, что подключение второй оси (чаще передней) происходит по желанию водителя. В старых моделях это достигалось с помощью механического рычага в салоне и внешних ступичных муфт, которые необходимо было включать вручную, выходя из машины. В современных системах механический рычаг заменен на электронные кнопки, а подключение осуществляется за счет электрических или пневматических приводов.
В исходном состоянии автомобиль с выборочным полным приводом является заднеприводным, и передняя ось включается водителем при необходимости. Отсюда и название — "выборочный", подразумевающее, что машина может функционировать как с задним, так и с полным приводом в зависимости от обстоятельств. Еще одной характерной чертой такой трансмиссии является отсутствие межосевого дифференциала, что подходит для бездорожья, но может ухудшать характеристики на асфальтированных дорогах при постоянно подключенном полном приводе. Типичным представителем автомобилей с выборочным полным приводом считаются модели УАЗ.
Рекомендуем к прочтению другие важные статьи
на эту тему:
О дифференциалах и распространенных ошибках
Пришло время прояснить одно из самых устоявшихся недопониманий, связанных с дифференциалами, которое стало широко распространенным в сети. Не стоит искать ошибку в предыдущем тексте: дифференциал, который не заблокирован, всегда делит крутящий момент равномерно. Важным моментом является то, что величина этого момента определяется колесом (или осью) с наименьшим сцеплением. Иными словами, общий крутящий момент, который передается на колеса через дифференциал, прямо пропорционален тому колесу, которое скользит больше всего. Меньшее сцепление одного колеса приводит к меньшему крутящему моменту и для другого.
Вот почему, когда одно из колес на льду начинает буксовать, второе колесо также не вращается: на скользящем колесе момент не создается, потому что момент появляется только тогда, когда существует сопротивление. Следовательно, колесо, находящееся на твердой поверхности, также получит нулевой момент.
Чтобы легче усвоить этот принцип, можно представить, что свободный дифференциал – это величайший "лентяй", который всегда будет вращать то колесо, с которым ему "легче" справиться. И поскольку конструктивно момент делится поровну, другое колесо, даже если оно и не скользит, получит такой же момент, равный нулю. В итоге автомобиль останется на месте.
Что касается распределения крутящего момента, это одно из самых частых неправильных представлений в дискуссиях о дифференциалах. Широко распространенное недопонимание заключается в том, что в свободном дифференциале весь момент уходит на буксующее колесо, в то время как в заблокированном он распределяется равномерно.
Фактически, реальность обстоит почти наоборот. В случае со свободным дифференциалом момент всегда распределен равномерно, а когда дифференциал заблокирован, момент "плавает" и зависит от сцепления конкретного колеса или оси. Если сцепление одного колеса/оси ухудшается при блокировке, то больше момента передается на "соседа".
Таким образом, при полной блокировке всех дифференциалов, 100% крутящего момента двигателя может быть передано на одно колесо. Именно по этой причине при использовании блокировок часто происходит поломка полуосей и карданных валов.
Принципы функционирования полноприводной системы AWD
Истоки технологии автоматического полного привода берут своё начало в применении межосевых муфт с вязкостным или фрикционным механизмом, действующих сугубо на механической основе, без вовлечения электронных компонентов. Такая муфта, являясь элементом соединения двух валов, активируется только при значительном различии в скорости их вращения. Фактически, муфта устанавливается в промежуток карданного вала и выступает в роли альтернативы межосевому дифференциалу. В нормальном режиме движения, когда передняя часть вала, выходящая от коробки передач, и задняя, связана с задними колёсами, вращаются синхронно, муфта остаётся отключенной, и крутящий момент через неё не передаётся.
Как только передняя ось теряет сцепление с дорогой (из-за гололеда, песка и тому подобного) и начинает вращаться быстрее, в муфте возникает разница угловых скоростей, за счёт чего она срабатывает и перенаправляет часть крутящего момента на заднюю ось.
Хотя этот первоначальный принцип AWD остаётся валидным и сегодня, современные системы полного привода значительно усложнились за счёт добавления электронных компонентов. Современные автоматично подключаемые полноприводные системы теперь неразрывно связаны с многочисленными датчиками, сервоприводами, насосами и иными сложными устройствами, что обеспечивает более высокую скорость реакции и общую эффективность системы. Однако эти технологические усовершенствования приводят к увеличению стоимости и требованиям к обслуживанию системы.
AWD с преднатягом в муфте
Когда речь заходит о современных трансмиссиях AWD, нельзя обойти стороной важный аспект. Описанный ранее алгоритм, при котором задняя ось включается при проскальзывании передних колес, по-прежнему остается актуальным. Однако почти каждая современная "электронная" система AWD обладает межосевой муфтой с преднатягом. Это означает, что даже в обычном режиме работы муфта не всегда полностью разомкнута (как в старых моделях), а время от времени передает небольшую долю крутящего момента на заднюю ось в зависимости от различных факторов, таких как скорость, угол поворота, ускорение или торможение, вероятность скольжения и т. д.
Преднатяг муфты может составлять от 5 до 15% крутящего момента от двигателя. При полном замыкании муфты распределение момента между осями зависит от сцепления колес на каждой из них (как при блокировке межосевого дифференциала).
Как система определяет, когда нужно активировать преднатяг и начать передачу момента? За это отвечают электронные алгоритмы. Программа в блоке управления, анализируя десятки параметров движения, определяет, когда и насколько нужно передать тягу на заднюю ось. В некоторых случаях электроника предвидит эту потребность и создаст преднатяг заранее (за доли секунды), чтобы в экстренной ситуации устранить даже малейшую задержку в активации муфты.
Таким образом, современная трансмиссия AWD является гибридом между "фулл-тайм" и классической AWD. Формально она остается системой Torque-On-Demand, где передний привод активен почти всегда, а задние колеса подключаются только в критических ситуациях. Однако система также имеет признаки полноприводной трансмиссии, такие как преднатяг муфты.
Преимущества AWD
Современные автомобили с AWD представляют собой наиболее выгодную трансмиссию для легковых и кроссоверов. Они обеспечивают идеальное сочетание маневренности переднего привода и стабильности полного привода. Например, в сложных условиях, таких как скользкие повороты или переезд на обледенелую обочину, AWD гарантирует мгновенный отклик трансмиссии.
Недостатки AWD
Одним из основных недостатков полного привода AWD является недопонимание его истинной цели многими владельцами. Многие водители ошибочно полагают, что поскольку их автомобиль оснащен полным приводом AWD, он способен справиться с любыми сложными условиями на дороге, будь то лед или грязь. Это приводит к чрезмерным нагрузкам на систему и перегреву муфт AWD из-за экстремальных условий эксплуатации. Несмотря на то, что такой автомобиль может мгновенно превратиться из обычного внедорожника в автомобиль с полным приводом, он не предназначен для безудержной эксплуатации вне дорог. Разумной границей для AWD кроссоверов является всего лишь несколько километров заснеженной или рыхлой дороги. Как только такие автомобили начинают регулярно использоваться в тяжелых условиях вне дорог, полный привод быстро выходит из строя.
В итоге, для современного кроссовера или легкового автомобиля с полным приводом, который в основном используется на дорогах, AWD остается идеальным выбором. Он более умело управляется, чем классический full-time привод, и пригоден для использования на плоских дорогах и при высоких скоростях. Единственным превосходством над AWD могут быть сложные и дорогостоящие электронные версии full-time трансмиссий для премиум-сегмента, такие как Quattro от Audi или 4Matic от Mercedes. Однако, даже Audi в своем последнем поколении Quattro перешла на более простую систему AWD, отказавшись от классического межосевого дифференциала.
Synolex бренд моторных и трансмиссионных масел родом из Ирана, давно известен в арабском мире и Европе. Масла на собственной базе, с присадками из Европы и США по адекватным ценам, без переплаты за маркетинг.
