Полноприводные автомобили — устройство, характеристики, преимущества и недостатки

Чтобы использовать общий вес автомобиля для увеличения сил сцепления с дорогой, в машинах, рассчитанных на эксплуатацию в тяжелых дорожных условиях, применяется привод на все колеса. Это необходимо для преодоления крутых подъемов (60-80%). У двухосных машин передний ведущий мост может быть отключенным; включение производят только при движении по пересеченной местности. При езде с выключенным передним приводом по ровной дороге автомобилем проще управлять, особенно если в его трансмиссии имеется межосевой дифференциал, снижающий сопротивление движению автомобиля на поворотах и износ шин.

Интересна в этом отношении система трансмиссии фирмы Отомотив Продактс, в которой хотя и не предусмотрено наличие межосевого дифференциала, но передаточное отношение привода задних колес больше, чем передних, благодаря чему частота вращения задних колес приблизительно на 3% выше. Если пробуксовка задних колес не превышает 3%, муфта свободного хода, установленная между передним и задним мостом, не включена и автомобиль ведут только задние колеса. При увеличении пробуксовки муфта свободного хода включает привод передних колес. Такое устройство обеспечивает автоматическое выключение переднего привода при неполной загрузке заднего ведущего моста.

В обычной полноприводной схеме предусмотрена установка за коробкой передач раздаточной коробки; иногда в трансмиссию входит межосевой дифференциал, из которого выходит вал привода переднего моста. Карданный вал проходит сбоку от двигателя, установленного спереди. Если же в передней части автомобиля имеется жесткий мост, то на нем боком устанавливается картер дифференциала. Чтобы передний мост имел возможность совершать колебания (перемещаться вверх и вниз), бывает необходимо располагать двигатель выше, над мостом. Это затрудняет компоновку передней части автомобиля. Указанный недостаток устраняется с помощью системы фирмы Дана Спайсер, которая предусматривает наличие двух валов. Каждое колесо имеет свой вал, проходящий сбоку от двигателя, что позволяет низко располагать двигатель. Дифференциал переднего моста в этом случае встроен в раздаточную коробку, расположенную за коробкой передач. Обе описанные конструкции трансмиссии изображены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Обычный способ полного привода всех колес
с раздаточной коробкой

При прохождении поворота каждое колесо описывает свою собственную
дугу радиусом R1-R4.

Рис. 2. Полноприводная система Дана Спайсер

В системе Дана Спайсер в раздаточной коробке 3 за коробкой передач имеется промежуточный дифференциал; левое колесо приводится валом 1, а правое — валом 2. Задние колеса приводятся карданным валом 4.

У четырехколесных тягачей со сдвоенными задними колесами, т. е. с нагрузкой на задней оси 66% от общего веса автомобиля, крутящий момент распределяется неравномерно. Передача крутящего момента увеличивает неравномерность загрузки осей, разгружая переднюю ось, так что на заднюю ось приходится уже 68% нагрузки, а на переднюю остается только 32%. Пример такого планетарного дифференциала показан на рис. 3.

Рис. 3. Привод всех колес (система Фергюсон)

1 — привод от двигателя; 2 — планетарный дифференциал;
3 — привод на задние колеса; 4 — привод на передние колеса; 5 — цепной привод;
6 — муфты свободного хода для ограничения разницы вращения передних и задних колес; 7 — противоблокировочное устройство Максарет.

Выходной вал двигателя проходит вверху слева и приводит во вращение водило сателлита. Планетарное колесо с внутренним зацеплением соединено с валом привода заднего моста. Внутреннее планетарное колесо соединено через пару зубчатых колес и цепную передачу с нижним валом привода переднего моста.

Полноприводная схема все чаще начинает применяться и для легковых автомобилей. Здесь не так важно использовать хорошее сцепление с дорогой при преодолении подъемов или разгоне на сухой дороге, но преимущества этой схемы проявляются при гололеде, когда приходится полностью использовать все дорожные характеристики колес автомобиля. Преимущества эти особенно очевидны при сравнительных испытаниях системы Фергюсон при гололеде. Автомобиль с приводом на все четыре колеса за 3 секунды проезжает 23 м; точно такой же автомобиль с приводом только на задние колеса преодолевает то же расстояние за 5 секунд. Полноприводной автомобиль можно разгонять на более низкой передаче без риска пробуксовки колес и получать практически такое же ускорение, как у заднеприводного автомобиля на сухой дороге.

У трансмиссии Фергюсон крутящий момент между передним и задним мостом распределяется неравномерно. При управлении автомобилем необходимо учитывать увеличение нагрузки на задний мост при разгоне автомобиля и резерв сцепления передних колес. Обычное соотношение нагрузок на передний и задний мост составляет 37 и 63% соответственно. В трансмиссию Фергюсон кроме межосевого дифференциала входят две муфты свободного хода, одна из которых ограничивает максимальную частоту вращения передних осей не более чем на 15-20% выше допустимых, а другая ограничивает частоту вращения задних колес не более чем на 3-5% выше частоты вращения передних колес при включенном переднем приводе. Кроме того, в трансмиссии имеется антиблокировочное тормозное устройство Максарет.

Описания и технические характеристики других автомобилей

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки: