Полный привод работает так: при проскальзывании колес первой оси, он передает крутящий момент на вторую ось. Так растет вероятность того, что колеса поймают дорожное полотно и автомобиль продолжит ехать так, как нужно водителю. При всех различиях между автомобилями разных марок полноприводная трансмиссия на подавляющем большинстве кроссоверов устроена похоже.
В России доля кроссоверов и внедорожников постоянно растет. Как посчитали в «Автостате», по итогам 2023 года на рынке таких автомобилей уже две трети (66,5%) от общего объема продаж.
Первым по-настоящему серийными легковыми автомобилями с постоянным полным приводом стали модели Audi quattro — в 2025 году этой системе исполняется 45 лет. Но снабдить машину приводом на все колеса придумали в начале XX века: первым образцом такой конструкции считается голландский Spyker 1902 года. Разбираемся, почему на внедрение полного привода на серийные легковые автомобили ушло почти восемьдесят лет.
Когда появился полный привод
Серийный выпуск легковых и грузовых автомобилей с полным приводом начали в тридцатые годы — в основном для военных целей. Эти машины предназначались в первую очередь для тяжелого бездорожья. У них была очень простая конструкция: по дорогам с твердым покрытием они передвигались на заднем приводе, а при выезде на пересеченную местность водитель вручную, специальным рычагом подключал привод передних колес.
Почему нельзя было все время ездить на полном приводе? Дело в том, что колеса передней и задней оси в поворотах и на неровностях проходят разный путь. На скользких покрытиях это не вредит, а вот на асфальте, если задняя и передняя оси соединены жестко, то в трансмиссии возникает так называемая циркуляция мощности. Это когда одна половина трансмиссии стремится обогнать другую, в буквальном смысле разламывая агрегаты. На управляемости это тоже сказывается плохо — машина с жестко соединенными осями стремится ехать прямо, не хочет поворачивать.
Долгое время среди автопроизводителей был консенсус: на асфальте полный привод практически не нужен. А на бездорожье или льду со снегом, где полный привод все-таки требуется, можно не бояться циркуляции мощности — колеса проскальзывают, поэтому можно обойтись простейшей жесткой конструкцией.
Другое дело, что на скользких дорогах, где снег и лед непредсказуемо чередуются с участками с хорошим «зацепом», этот компромисс не работает: полный привод полезен, но агрегатам угрожает циркуляция мощности. Вот поэтому появление полного привода на обычных легковых машинах затянулось.
Помог межосевой дифференциал
Эту проблему решили при помощи межосевого дифференциала — устройства, делящего крутящий момент между передней и задней осями, и позволяющего им вращаться с разными скоростями.
Именно его внедрение позволило создать столь разные, и столь успешные автомобили, как Range Rover, Lada Niva, Audi quattro, Subaru Legacy и Impreza. Важная деталь: у них двигатель с коробкой передач расположены продольно, что делало добавление полного привода к изначально задне- или переднеприводной машине сравнительно простой задачей.
А наиболее популярной сейчас является другая компоновка: переднеприводная, с поперечным расположением силового агрегата. В шестидесятые годы она приобрела популярность на миниатюрных моделях: Austin Mini, Peugeot 204, Fiat 128. Благодаря более компактному силовому агрегату в ограниченном пространстве оставалось больше места для пассажиров и груза. Постепенно это решение стали использовать и в более крупных классах — сейчас у большинства автомобилей в мире двигатель расположен именно поперек.
Но вот организовать полный привод с межосевым дифференциалом при такой компоновке — нетривиальная задача.
Такие трансмиссии с 1980-х годов выпускал концерн Fiat — для Lancia Delta, Prisma и Dedra, Alfa Romeo 155 Q4 и 156 Crosswagon Q4. Корпорация Toyota с конца 80-х ставила систему All-Trac на «заряженное» купе Celica GT-Four, но потом ее получили и гражданские Camry, Caldina, RAV4 (первые два поколения), Highlander (первые два поколения), Lexus RX и некоторые другие.
Похожей системой полного привода славилась компания Mitsubishi — ее ставили на купе Eclipse, седаны Galant, кроссоверы Outlander первого поколения и на седан Lancer Evolution. Наконец, практически забыт Jaguar X-Type с трансмиссией подобного типа.
Исключение из правил
И все же автомобили с дифференциальным полным приводом и поперечным расположением двигателя — скорее исключение.
Их вытеснили другие конструкции. Все они разные, но похожи в одном: центрального межосевого дифференциала нет, а момент на задние колеса подается при помощи специальной муфты плавного включения.
Такая трансмиссия проще в изготовлении, дешевле, ее легче скомпоновать, она компактнее. А вот конструкция муфт бывает самой разной.
Вискомуфта
Вискомуфта — в ее основе необычные физические свойства силиконовой жидкости. В нее погружен пакет фрикционов, и пока разница в угловых скоростях между входным и выходным валом невелика, они спокойно проворачиваются относительно друг друга. Но при сильном проскальзывании кремнийорганическая жидкость «схватывается» — и фрикционы начинают передавать момент.
В 60-е года английские инженеры Тони Ролт и Дерек Гарднер придумали использовать этот механизм для блокирования дифференциала. Впервые его применили на полноприводниках американской фирмы AMC, потом его использовали на множестве раллийных машин, на серийных Subaru и Toyota.
А вот инженеры британкой фирмы GKN решили использовать вискомуфту не в качестве дополнения к межосевому дифференциалу, а вместо него. Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стал Volkswagen Golf II Syncro 1985 года.
Муфта устанавливалась рядом с задним редуктором. В нормальных условиях автомобиль был чисто переднеприводным, но при пробуксовке передних колес возникала разница в угловых скоростях между входным и выходным валом вискомуфты: через 0,2 секунды муфта замыкалась, и машина получала полный привод.
К середине 90-х схема стала стандартом для легковых полноприводников и первых кроссоверов — вискомуфта стояла на универсалах повышенной проходимости Volvo, на Land Rover Freelander первого поколения...
Главным преимуществом была простота и дешевизна такой трансмиссии. А недостатком — инерционность срабатывания и небольшая несущая способность. Особенно это чувствовалось на бездорожье, на мягком грунте: пока вискомуфта сработает, буксующие колеса успевали закопаться. А если буксовать долго, то муфту можно и «подкоптить». Окончательно вискомуфты исчезли из-за внедрения систем стабилизации: устройство плохо увязывалось с электроникой.
Dual Pump
Инженеры Honda разработали свою альтернативу вискомуфте под названием Dual Pump («двойной насос»): ее запустили в производство в 1996 году вместе с кроссовером CR-V. В ней тоже был пакет фрикционов, она тоже была пассивной и срабатывала за счет разницы угловых скоростей между колесами передней и задней оси.
Но принцип работы был иной: внутри размещались два гидронасоса, приводившиеся от входного и выходного валов — при возникновении разницы давлений гидравлика поджимала пакет фрикционов, и момент начинал передаваться на задние колеса. Увы, хондовская разработка унаследовала главный недостаток вискомуфты — невысокая скорость срабатывания, из-за которого CR-V не отличался высокой проходимостью.
Haldex
Гораздо успешнее стала разработка шведской фирмы Haldex, которая дебютировала в 1998 году на Volkswagen Golf IV, Audi A3 и ТТ. Пакет мокрых фрикционов сжимался гидравликой, давление в которой создавалось насосом, приводившимся в движение от разницы угловых скоростей входного и выходного валов. Но ему помогал еще и электронасос — благодаря этому быстродействие «Хальдекса» было выше, чем у хондовской системы или у вискомуфты.
Еще одной важной особенностью было введение перепускного клапана с электронным управлением — благодаря этому электроника могла тонко управлять тягой на задней оси: эксперты не раз отмечали великолепную настройку полного привода на Volkswagen Golf R и Audi S3, позволяющую точно управлять машиной в скольжениях.
А на Land Rover Freelander 2 сделали очень эффективную систему Terrain response, позволяющие выбрать настройки полного привода для конкретного грунта. В целом, Haldex — замечательная система, но требующая ухода. Для долгой работы в ней нужно каждые 60-80 тысяч километров менять гидравлическую жидкость и ее фильтр.
С годами «Хальдекс» дорабатывали — самым значительным изменением стал отказ от механического гидронасоса в четвертом поколении (2007 год). Муфты Haldex использовались на автомобилях концерна Volkswagen, Ford, Land Rover и некоторых моделях General Motors.
Народная муфта
Вероятно, трансмиссия с многодисковой муфтой фирмы GKN — самая распространенная в России. Ведь именно она ставилась на народный кроссовер — Renault Duster. А еще Nissan Qashqai, Nissan Murano и еще массу других моделей.
Ее главное достоинство — простота: фрикционы сжимает мощный электромагнит через кулачковую муфту. Эта конструкция компактнее, дешевле и надежнее «Хальдекса», поскольку у нее отсутствует гидравлика, чуткая к чистоте масла. С другой стороны, тонкого контроля над поведением машины она дать неспособна. Да и на бездорожье склонна к перегреву.
Есть и целый ряд других производителей, выпускающих муфты с похожим принципом действия: немецкий ZF, американский BorgWarner, канадский Magna, китайский Faps.
Getrag и Honda
Бывают и гораздо более сложные схемы полного привода — например, фирмы Getrag и Honda независимо друг от друга разработали очень похожие системы с двумя муфтами.
В отличие от всех вышеперечисленных систем, муфта между коробкой передач и задним редуктором отсутствует: главные пары связаны жестко. Нет и заднего межколесного дифференциала — каждое колесо обслуживает своя многодисковая муфта с электромагнитным приводом. Столь хитрая схема позволяет одновременно улучшить топливную экономичность, повысить проходимость за счет полной блокировки и реализовать управление вектором тяги — тонко играя поджатием муфт, электроника помогает «заправлять» машину в поворот.
Система Active Driveline ставится на Land Rover Discovery Sport и Range Rover Evoque, хондовская i-VTM4 — на кроссоверы Pilot и Passport, а также пикап Ridgeline. Похожая схема применяется и на мощных турбо-версиях кроссовера Nissan Juke, на некоторых версиях Тойоты RAV4 и крупных кроссоверах Cadillac ХТ5 и ХТ6.
А еще у хондовцев в запасе есть система SH-AWD, где в дополнение к бортовым муфтам стоит пара двухступенчатых планетарных редукторов. Это позволяет увеличить эффективность управления вектором тяги. Такую систему используют на кроссоверах премиального бренда Acura.
Похвалив внедорожные способности некоторых машин с многодисковыми муфтами в приводе задних колес, нужно пояснить: полностью жестко замкнуться такое устройство не может. Усиление в нем передается трением, и на больших нагрузках муфта начинает проскальзывать, что ведет к перегреву.
Учтите: в тяжелых условиях полный привод может попросту пропасть в самый неподходящий момент. Но как скоро это произойдет — зависит от конструктивных особенностей конкретной муфты и автомобиля.
Текст: редакция Журнала Авито Авто
