Постоянный полный привод. Хорошо ли это или плохо? Трансмиссия Нивы построена таким образом что крутящий момент от двигателя передаётся на КПП далее на Раздаточную коробку в которой и установлен межколёсный дифференциал. который делит 50х50 крутящий момент между передним и задним мостом. далее момент переходит на передний и задний мост дифференциалы которых так же делят крутящий момент между колёсами 50х50. Равномерное распределение крутящего момента позволяет эластично работать полному приводу. В обычном состоянии при вывешивании одного из колёс крутящий момент на вывешенное колесо будет передаваться в 4 раза быстрее за счёт двух двух дифференциалов. То есть если машина застряла и вывесилось одно из колёс наименее загруженных, не важно переднее или заднее оно будет вращаться в 4 раза быстрее положенных оборотов. Если допустим скорость вращения на первой передаче 20 км ч. то на выходе колесо будет выдавать все 80. В раздаточной коробке предусмотрена жёсткая блокировка межосевого дифференциала которая позволяет синхронно передавать крутящий момент на передний и задний мост, то есть включать постоянный жёсткий полный привод.
При этом если будет диагональное вывешивание то момент будет передаваться на переднее и заднее колесо имеющее меньшее сцепление с почвой. Соответственно за счёт дифференциалов скорость вращения этих колёс будет удвоенной. В раздаточной коробке так же есть понижающая передача которая усиливает крутящий момент передаваемый на мосты и понижением скорости вращения.
Два коротеньких рычажка, Первый ближе к панели это блокировка межосевого дифференциала, второй включение пониженной передачи. Так вот для чего я это пишу. У Нивы есть одно свойство. она на скользкой дороге при не заблокированном дифференциале может неожиданно развернуться потеряв управление. Причём это происходит мгновенно, даже опытный водитель не успевает отреагировать на такой кульбит. Почему об этом пишу. Было время когда я работал на Ниве и возил почту по району. Изучил её повадки вдоль и поперёк. Конечно у неё отличная проходимость, даже при не заблокированном дифференциале. При движении и ускорении крутящий момент распределяется по полом по осям. И лишь только вывешивание одного из колёс может остановить движение. Но у нивы длинноходная подвеска и колёса практически всегда имеют сцепление с грунтом поэтому происходит перераспределение между колёсами равномерно и работает полный привод как и положено.
Нива прекрасно преодолевает грязь, песок, снежные заносы. И практически любую пересечённую местность. Но это статья не о вездеходных возможностях машины а о особенности управления в скользкое время. А именно, накатанная зимняя дорога, гололёд, грунт с малым сцеплением.
Я неоднократно попадал в ситуацию полного разворота автомобиля на скользкой дороге, причём если машину начало разворачивать этого уже не изменить, это не скорректировать рулём и прибавкой газа. Тем более если это происходит на достаточной скорости. доли секунды и машина едет задом на перёд. Водитель даже не успевает отреагировать. Но это в том случае если не заблокирован дифференциал. Хотя полный привод включен постоянно! Такой кульбит это норма. И вот теперь я хочу провести обоснование данного факта. С чем это связано?
Для этого небольшой экскурс и сравнение с другими приводами. И к примеру возьмём задний привод. На примере классики 2101-2107
Вращение предаётся только на задние колёса. В скользкое время приходится очень аккуратно работать педалью газа, небольшая ошибка вызывает срыв в пробуксовку и в этот момент при манёвре или наезде одним из колёс машину может легко развернуть. Более того двигатель расположенный в передней части машины загружает переднюю ось. Лёгкий задок не нагружает ведущие колёса в итоге от отсутствия сцепления и загруженности ведуще оси колёса буксуют.
Но водители приспосабливаются. Зимняя резина + Балласт в багажник 50-60 кг и двигаться можно. Занос при заднем приводе возникает как при ускорении так и при сбросе газа. Но водители знают эти повадки. Поэтому приспособится можно и все так ездят.
Передний привод на скользкой дороге куда предпочтительней заднему. Ведущие колёса нагружены двигателем + они ещё и тянут машину за собой в поворот. Единственное отличие что входя в поворот не сбрасывать газ иначе зад может закинуть и машину развернёт.
И так возвращаясь к полному приводу к Ниве. При выключенном межосевом дифференциале крутящий момент между мостами делится пополам. Но нагрузка на переднюю и заднюю ось разные. Пред загружен двигателем коробкой и раздаточной коробкой. зад автомобиля короткий на заднюю ось нагрузка меньшая. Теперь представим ситуацию движение по скользкой дороге. Водитель полностью уверен в себе, Полный привод всегда включен, чего опасаться. при движении и ускорении всё отлично. Машина уверенно едет и по скользкой дороге и на подъёмы. Но вот водитель сбросил газ пред препятствием немножко вильнул рулём. Задний колёса и без того меньше нагруженные предают под сброс газа часть нагрузки на передние колёса. Передние колёса имеют хорошее сцепление и ещё подружатся. Упираясь они замедляют движение автомобиля но через межосевой дифференциал перераспределяют часть нагрузки на заднюю в итоге сила направленная на разгруженные задние колёса. Повторюсь машина тормозится трансмиссией! Обороты двигателя падают и являются тормозом. Продолжу, через хорошее сцепление передних нагруженных колёс предаётся момент обратно в трансмиссию колёса заставляют двигатель крутиться в то время как он их тормозит. Но стоит меж осевой дифференциал и он не заблокирован, а значит часть энергии уходит на задний мост, и что победит либо раскрутиться двигатель либо задние колёса начнут скользить причём как только начнётся потеря сцепления, колёса сначала замедлят вращение потом крутящий момент с лёгкостью предастся с переднего моста на задний, и задние колёса будут иметь притормаживающий эффект. В то время как передние колёса будут крутиться не блокируясь, задние так же будут крутиться но с меньшей скоростью в погрешности на передний дифференциал. А в итоге что это значит? Полная потеря сцепления задней оси с дорогой. Это просто сани. Поэтому при любом манёвре машину мгновенно развернёт и поделать тут нечего. Особенность такой трансмиссии. Поэтому на скользком покрытии обязательно надо блокировать межосевой дифференциал. Тогда крутящий и тормозящий момент передаётся жёстко на две оси и машина имеет хорошую устойчивость.
Все мало-мальски знакомые с автомобилем, знают, что такое дифференциал. Это механическое устройство, которое распределяет тяговое усилие от двигателя на два колеса, и при этом колеса могут вращаться с разной скоростью. Суммарная же скорость колес в мосту с дифференциалом зависит от общей скорости автомобиля и при постоянной скорости движения постоянна. Необходимость установки дифференциала в ведущий мост автомобиля объясняется очень просто: на повороте внутреннее колесо проходит меньший путь (делает меньше оборотов), а внешнее - больше. Отсутствие дифференциала привело бы к катастрофическому износу резины: либо одно колесо при повороте буксовало, стремясь вращаться быстрее, либо другое терлось об асфальт - тормозило - стремясь вращаться медленнее. Кроме того, пробуксовка колес провоцирует занос. И, наконец, нагрузка на ось (усилие в ней) была бы чрезвычайно высокой. В трансмиссии Нивы Шевроле три таких дифференциала: в каждом мосту есть свой (межколесный), чтобы колеса оси могли вращаться с разной скоростью, а третий (межосевой) - в раздаточной коробке - распределяет тяговое усилие между мостами. Он позволяет колесам осей вращаться с разной суммарной скоростью: сумма скоростей колес передней оси может отличаться от суммы скоростей колес задней оси. При прямолинейном движении автомобиля без пробуксовки все дифференциалы делят тяговое усилие точно пополам, и тяговые усилия на всех колесах равны. Если же сцепление колес с покрытием недостаточное, возникает пробуксовка, и через дифференциалы все движение, создаваемое двигателем, пойдет на вращение буксующего колеса, а тяговое усилие на остальных уменьшится.
Блокировка дифференциала НИВЫ Шевроле
Одно из типичных заблуждений в отношении Нивы - это назначение передней (малой) ручки раздатки. Почему-то думают, что она "подключает передок". На самом деле "передок", т. е. передний привод у Нивы включен всегда, так же, как и задний - она имеет постоянный полный привод на все четыре колеса. А эта ручка управляет работой дифференциала раздатки. При нормальном положении - справа - дифференциал в раздатке работает. Переключение ручки влево (в сторону водителя) блокирует дифференциал. При включенной блокировке выходы раздатки на передний и задний приводы соединяются между собой специальной муфтой. Тем самым принудительно приравниваются скорости этих приводов: сумма скоростей колес передней оси будет равна сумме скоростей колес задней оси. Распределение тягового усилия при включенной блокировке принципиально меняет свой характер. Теперь оно передается в сторону наибольшего сопротивления: например, если снять передний кардан, при заблокированной раздатке Нива поедет на заднем приводе - все тяговое усилие будет передано на заднюю ось. Если буксует одно колесо - допустим, заднее, нужно включить блокировку. Тогда в сторону переднего привода будет передана бОльшая доля тягового усилия, и передние колеса могут вытащить машину. Но если забуксовало еще и одно из передних колес - Нива сама выбраться не сможет. Бывает у Шнив что ломается передняя ступица и при ее поломке тронутся можно только заблокировав дифференциал Блокировку дифференциала можно включать и выключать при выжатой педали сцепления, как на ходу, так и на стоящей машине. При некотором навыке это можно делать без выжима сцепления при сбросе газа. Существуют подобные, блокируемые дифференциалы и для мостов, в том числе с автоматической блокировкой. Теоретически с ними застрявшая Шевинива сможет выбраться в том случае, если хотя бы одно колесо имеет достаточное сцепление с почвой. Такие устройства довольно дорого стоят, обычно имеют небольшой срок службы и используются преимущественно в спортивных машинах.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕКрутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно - чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного... При выборе автомобиля на что, в первую очередь, нужно обращать внимание: на максимальную мощность (лошадиные силы) или высокий крутящий момент? Это бесконечная дискуссия среди тех, кто строит двигатель. Взять, например, следующие высказывания:"Лошадиные силы продают автомобили. Но крутящий моме... |
Полноприводные автомобили в нашей стране пользуются почетом и уважением, но при этом столь вожделенная схема 4х4 может быть реализована по-разному. Рассмотрим преимущества и недостатки схем с механической межосевой блокировкой и блокировкой посредством электронно-управляемой муфты.
Исторически раньше всех появилась схема полного привода, в которой к трансмиссии заднеприводного автомобиля добавили раздаточную коробку, а от нее к переднему (теперь тоже ведущему) мосту протянули свой карданный вал. При этом подключение переднего моста осуществлялось по необходимости и «жестко». По такой схеме до сих пор выполнены трансмиссии многих «профессиональных» вседорожников. Среди отечественных можно назвать все семейство УАЗ. Немало и импортных - от компактного Suzuki Jimny до легендарного Land Rover Defender.
И если на бездорожье таким «проходимцам» нет равных, то в городе, согласитесь, совладать с ними не очень-то и легко. Поэтому конструкторы предложили более удобное и практичное техническое решение. Это схема полного привода, при которой крутящий момент передавался к обоим мостам через дифференциал. Типичные представители - отечественные Lada 4x4 и Chevrolet Niva.
Постоянный полный привод с блокируемым межосевым дифференциалом
Трансмиссия Chevrolet Niva: 1, 3 - приводы передних колес; 2 - редуктор переднего моста; 4 - сцепление; 5 - коробка передач; 6 - передний карданный вал; 7 - рычаг переключения передач; 8 - промежуточный вал; 9 - рычаг управления раздаточной коробкой; 10 - раздаточная коробка; 11 - задний карданный вал; 12 - задний мост.
Полный привод у Шевроле Нивы постоянный - крутящий момент от двигателя всегда передается на обе оси (мосты не отключаются). Такая схема повышает проходимость автомобиля, одновременно снижая нагрузки на узлы трансмиссии, но несколько увеличивает расход топлива.
Раздаточная коробка Chevrolet Niva.
Передний и задний мосты связаны через межосевой дифференциал, позволяющий передним и задним колесам вращаться с разными угловыми скоростями в зависимости от траектории и условий движения. Межосевой дифференциал расположен в раздаточной коробке. Он аналогичен межколесным дифференциалам в переднем и заднем мостах, но в отличие от них межосевой дифференциал можно принудительно блокировать. При этом валы привода переднего и заднего мостов становятся жестко связанными между собой и вращаются с одинаковой частотой. Это значительно повышает проходимость автомобиля (на скользких подъемах, в грязи, снегу и т. п.), но ухудшает управляемость и увеличивает износ деталей трансмиссии и шин на покрытии с хорошим сцеплением. Поэтому блокировку дифференциала можно использовать только для преодоления сложных участков и на небольшой скорости.
Рычаг управления режимами работы раздаточной коробки Chevrolet Niva.
Включать блокировку можно во время движения автомобиля, если колеса не буксуют. Но это не избавит от опасности «диагонального вывешивания», когда одно из колес на каждой оси теряет сцепление с грунтом - в этом случае под вывешенные колеса придется подсыпать грунт или подкопать его под остальными. Для увеличения крутящего момента, подводимого к колесам, служит низшая передача в раздаточной коробке, ее передаточное число - 2,135. Высшая передача, предназначенная для нормальных условий движения, имеет передаточное число 1,20.
Полноприводная трансмиссия с электромагнитной муфтой подключения задних колес
Однако прогресс не стоял на месте - конструкторы предложили гениальную по простоте исполнения и извлечению прибыли идею: создать на базе переднеприводного автомобиля кроссовер. Рецепт у всех автопроизводителей схожий. Рассмотрим такую схему детально на примере модели Renault Duster.
Трансмиссия Renault Duster: 1 - двигатель; 2 - сцепление; 3 - коробка передач; 4 - привод правого переднего колеса; 5 - раздаточная коробка (угловой редуктор); 6 - межколесный дифференциал передней оси; 7 - карданная передача; 8 - электромагнитная муфта; 9 - привод правого заднего колеса; 10 - межколесный дифференциал задней оси; 11 - задний редуктор; 12 - привод левого заднего колеса; 13 - привод левого переднего колеса.
Двигатель и коробка передач (механика или автомат) установлены поперечно относительно автомобиля. Все валы внутри коробки передач, соответственно, тоже. А крутящий момент требуется передать на заднюю ось. Для этого применили угловой редуктор спереди и карданный вал, который, в свою очередь, соединен с муфтой. Ведущая часть муфты в связке с карданным валом вращаются всегда, когда вертится шестерня переднего редуктора. Ведомая часть муфты шлицами соединена с валом ведущей шестерни главной передачи. Корпус электромагнитной муфты также крепится к картеру главной передачи: угловой редуктор, совмещенный с дифференциалом. От дифференциала приводы передают крутящий момент непосредственно на задние колеса. Муфта снабжена электронным блоком управления, который, в свою очередь, зависит от переключателя режимов работы трансмиссии на консоли панели приборов. Так упрощенно выглядит схема полного привода большинства современных кроссоверов с поперечным расположением силового агрегата.
Редуктор заднего моста с электромагнитной муфтой Renault Duster. Аналогичный узел применен и на других автомобилях концерна Renault: Kaptur и Koleos. А разработана и применялась она изначально на Nissan X-Trail c самого первого поколения и Nissan Qashqai c момента появления этой модели.
Для управления силой сжатия дисков муфты применен кулачковый механизм, изменяющий прижимное усилие. Подаваемое на соленоид муфты напряжение вызывает смыкание дисков муфты и подключение задней оси. Величина передаваемого крутящего момента регулируется силой сцепления фрикционных дисков в муфте. Так, если напряжение, подаваемое на электромагнит, снизить, муфта обеспечит неполное замыкание и будет способна проворачиваться при небольшом моменте. Впрочем, даже при полной подаче напряжения замкнутая муфта может передавать момент, ограниченный силами трения в муфте.
Рукоятка выбора режимов работы трансмиссии Renault Duster.
Для срабатывания муфты нужно хотя бы небольшое «отставание» задних колес от передних. Самое интересное, что датчиков температуры в муфте нет, и выключение ее «по перегреву» происходит, когда блок управления через датчики ABS какое-то время фиксирует, что при полном напряжении на муфте задние колеса не вращаются, а передние вращаются со значительной скоростью. Так что в большинстве случаев электроника попросту перестраховывается.
Что выбрать?
В обеих схемах все приводные и карданные валы вращаются постоянно, поэтому с точки зрения расхода топлива различий нет. Схема с жесткой блокировкой муфты предпочтительнее на суровом бездорожье, поскольку муфты с электронным управлением способны передать только ограниченный момент, а при проскальзывании фрикционов склонны к быстрому «перегреву», пусть зачастую и виртуальному. Неожиданное для водителя автоматическое подключение муфты во время прохождения поворота иногда может быть опасным.
Из личного опыта
Владея автомобилем с электромагнитной муфтой подключения задней оси, могу рассказать, какие я режимы использую. Летом на дорогах с твердым покрытием всегда включен режим 2WD, в грязи задействую весь потенциал и выключаю систему динамической стабилизации ESP. Зимой всегда включен режим AUTO. Прежде всего, чтобы не терять шипы на передних колесах. Испытания показывают, что потеря шипов особенно велика при пробуксовке ведущих колес. Если зимой необходимо резкое ускорение, а под колесами неважное по качеству покрытие, например, плитка трамвайных путей, то включаю режим LOCK. А при необходимости выбраться из сугроба - режим LOCK и выключаю ESP.
Была в пользовании и Нива. Так вот, при необходимости стартовать на скользком покрытии включал блокировку, а в глухих пробках полз на пониженной - так нагрузка на сцепление меньше.