4×4: Какой тип выбрать?

Популярность полноприводных машин растет. Но не все авто, на которых красуется шильдик «AWD» (All Wheel Drive) или «4WD» (Four Wheel Drive) могут добраться до центра Земли без посторонней помощи. Или хотя бы не застрять в лесу после дождичка.

Дифференциал

Не будем вдаваться в детали конструкции (те, кому надо, и так в курсе, а те, кому не надо — вдаваться не будут). Но нужно понимать, что машина хорошо управляется исключительно за счет дифференциала — приспособления, которое дает возможность вращаться колесам с разными (дифференцированными) угловыми скоростями (отсюда, кстати, и само название «дифференциал»).

Пока вы едете по прямой — все хорошо. Но на повороте колеса начинают вращаться с разной скоростью. Внутреннее медленнее, внешнее — быстрее. Тут-то дифференциал и становится полезен. Не будь его, внутреннее колесо прокручивалось бы на месте (или наружное — «убегало» бы), что неминуемо приводило бы к быстрому износу шин и деталей трансмиссии. Это первое.

Второе. Дифференциал устроен так, что если одно колесо застревает, а второе спокойно вращается, то вся мощь будет передаваться именно на него. Шансы самостоятельно выбраться из ловушки в таком случае минимальны.

Полный привод же подразумевает, что тяга будет подаваться не на два, а на четыре колеса. При этом мы понимаем, что траектории задних колес в повороте (а также при наезде на кочку или при проезде ямы) не совпадают с траекториями передних. Проще говоря, колеса спереди и сзади вращаются опять-таки с разными скоростями, а значит, нужен еще один дифференциал, который позволял бы им вращаться с разными скоростями — межосевой.

Таким образом, в простейшем случае полноприводного автомобиля мы получаем целых три дифференциала: передний, задний и межосевой. В свободном состоянии, как говорилось выше, тяга передается на колесо, которое вращается с меньшим сопротивлением. То есть, как это ни парадоксально, иногда полноприводному автомобилю застрять даже проще, чем моноприводному. Судите сами — вероятность, что автомобиль будет обездвижен при потере сцепления хотя бы одного ведущего колеса из четырех выше, чем одного из двух.

Но на практике это не так. Полноприводную машину «посадить» сложнее. Дело в том, что часто дифференциалы имеют блокировки. Можно блокировать, скажем, межколесные дифференциалы (чаще задний, реже передний), а можно межосевой. Но лучше, когда есть все три блокировки. Кстати, блокировка дифференциала означает, по сути, что он перестает работать, то есть колеса начинают вращаться с одинаковыми угловыми скоростями.

Part-time или подключаемый вручную полный привод

Такой тип полного привода появился в числе первых. Несмотря на это, он все еще применяется на некоторых автомобилях. В основном на пикапах, вроде Nissan NP300, базовых Mitsubishi L200, Ford Ranger и других. А также на суровых и недорогих внедорожниках, которые ведут свою историю еще из ХХ столетия, или новых китайских «проходимцах», которые являются аналогами тех самых «старичков». Например, все модели УАЗ, Suzuki Jimny, Great Wall H3/H5, Jeep Wrangler и так далее.

Суть такой схемы в том, что тут нет межосевого дифференциала совсем. То есть в обычном режиме, на обычных дорогах эти машины нельзя назвать полноприводными, так как весь крутящий момент передается только на одну ось (как правило, заднюю). Поэтому несложно увидеть на скользком асфальте УАЗик, который развернуло поперек дороги. Для преодоления сложных участков бездорожья или сугробов принудительно и жестко (то есть, без всяких дифференциалов) подключается передняя ось. При этом половина момента передается на заднюю ось, а половина — на переднюю. Однако это не панацея от всех внедорожных сюрпризов, ведь на каждой из осей остается свободный дифференциал. И при диагональном вывешивании автомобиль не тронется с места, вращая только колеса, весящие в воздухе. Лекарством в таком случае будет принудительная блокировка межколесных дифференциалов (в первую очередь, заднего). Некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся задний дифференциал.

Плюсы понятны. Простая конструкция, нет межосевого дифференциала и блокировок, а значит, нет ненужных механических деталей и электрических проводов к этим блокировкам, нет лишней пневматики и гидравлики. А вот минусы для многих почему-то не очевидны. Жестко блокируя переднюю и заднюю ось между собой, обе оси начинают вращаться с одинаковыми скоростями. Ничего страшного не произойдет, когда вы движетесь по прямому участку дороги, но в поворотах на сухом асфальте машина будет «упираться», к тому же это грозит быстрым износом и выходом из строя всей системы. А вот в грязи, песке, снегу, — короче говоря, на рыхлых и скользких поверхностях, — даже в поворотах все будет в порядке, потому что внутренние колеса смогут легко проворачиваться, компенсируя разницу угловых скоростей. Кстати говоря, подключить полный привод еще нужно вовремя успеть, что тоже не добавляет удобства.

Full-time или постоянный полный привод

Недостатки подключаемого полного привода вынудили инженеров разработать систему, в которой тяга бы всегда передавалась на четыре колеса. Как уже говорилось выше, такая простейшая система с тремя свободными дифференциалами может обездвижить машину гораздо быстрее, чем моноприводная система. Чтобы этого не происходило, применяются блокировки. Но включать и отключать их самостоятельно не очень удобно, поэтому появились самоблокирующиеся дифференциалы типа Torsen, вискомуфты, управляемые электроникой многодисковые сцепления и так далее. К тому же современные межосевые дифференциалы имеют свои электронные мозги, благодаря которым можно распределять момент между осями не только в соотношении 50:50, но и в других пропорциях.

Наиболее известными системами постоянного полного привода являются quattro у Audi и AWD у Subaru. Похожие системы есть у BMW — xDrive, у Mercedes — 4Matic, у Volkswagen — 4Motion. Также к автомобилям с постоянным полным приводом относятся Lada 4×4, Chevrolet Niva, Toyota Land Cruiser 80, 100, 105, Prado, Land Rover Defender, Discovery и другие.

Некоторые машины имеют не только самоблокирующийся межосевой дифференциал, который не позволяет машине в сложной ситуации отключать одну из осей, но и самоблокирующийся задний межколесный дифференциал, что делает управление машиной более острым.

Есть множество разных систем, с разными возможностями. Скажем, Terrain Response, разработанная Land Rover, который управляется электроникой и автоматически подстраивается под конкретные дорожные условия, или многорежимный полный привод Super Select у Mitsubishi с возможностью принудительного отключения передней оси. Например, у той же Subaru есть разные решения полного привода для разных машин. В частности на машинах с «автоматом» ставится электронно-управляемая блокировка межосевого дифференциала, а на WRX STI будет уже активный центральный дифференциал. К тому же могут быть модификации с постоянным симметричным или активным распределением тяги. Так что, охватить каждую модель и рассказать принципы работы той или иной системы в рамках одной статьи не получится. Общая же суть примерно одинакова.

Тем не менее, хотелось бы еще на пару минут остановиться на системе полного привода, разработанной «Хондой». Она носит имя SH-AWD (SH — Super Handling, в дословном переводе с английского — «супер-управляемый»). Как видно из названия, предназначена она не столько для повышения внедорожных качеств автомобиля, сколько для улучшения управляемости. Главная особенность этой системы в том, что она распределяет крутящий момент не только между передними и задними колесами, но и между правым и левым задним колесом. То есть в крутом повороте до 70% крутящего момента может передаваться на внешнее заднее колесо, что буквально ввинчивает машину в поворот. Такая система устанавливается на некоторые модели Honda и Acura, у других марок она пока недоступна.

On-demand или подключаемый автоматически полный привод

В дословном переводе выражение «torque on-demand» означает «крутящий момент по требованию». Такой тип привода появился самым последним и получил в данный момент наибольшее распространение. Почти все современные кроссоверы оснащены такой системой полного привода: Toyota Rav 4, Nissan Pathfinder (нового поколения), Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Ford Explorer, Kia Sportage (c 2004 года) и так далее.

В основе этой системы лежит огромное количество датчиков, отслеживающих скорость каждого конкретного колеса, угол поворота колес, крены кузова и так далее. Чем дороже автомобиль, тем больше будет различных датчиков. Они собирают всю информацию о поведении машины на дороге, а компьютер ее обрабатывает и распределяет крутящий момент на ту или иную ось посредством электронно-управляемой муфты.

Ранние схемы двадцатилетней давности «тупили» и могли вести себя неадекватно. К примеру, могли подключить заднюю ось в повороте, когда это уже не нужно, из-за чего машина могла уйти в занос, а затем, когда ты пытаешься подправить положение газом, отключить ее. В современных системах такого уже не бывает, и в целом их работа заслуживает уважения. К тому же добавление новых датчиков, параметров, а также использование мощных процессоров и оптоволокна при передаче данных позволило этим системам не только делать все вовремя, но даже играть на опережение.

В нормальных условиях ведущая ось у автомобиля только одна, но при необходимости, в основном, при пробуксовке и иногда на старте, подключается вторая. Затем она так же быстро и автоматически отключается. Устройства для подключения второго моста могут быть различные: от вискомуфты до многодискового сцепления с электронным управлением, получающего информацию о пробуксовке от датчиков ABS и улавливающего малейшую разницу в скоростях вращения переднего и заднего мостов.

Однако есть одно большое «но». Такие системы годятся для того, чтобы выбраться из сугроба у подъезда или благополучно проехать по обледенелому повороту. Можно проехать и по умеренно разбитой грунтовке. Но несколько километров пробиваться вперед по рыхлому песку или снегу с пробуксовкой на них не получится. Также как и долго буксовать на месте. Такой тип привода предназначен, скорее, для улучшения управляемости, нежели для покорения бездорожья. Даже семиминутный ледяной дрифт на парковке может перегреть электронную муфту. В таком случае, чтобы система заработала, придется ждать, пока она остынет.

Кстати говоря, чтобы преодолеть небольшую грязевую лужу по пути на дачу, можно принудительно — электронно — подключить полный привод. Главное — не забыть его потом отключить. Можно также и сделать машину чисто моноприводной, то есть деактивировать автоматическое подключение второй оси.

Какой привод выбрать?

Разобраться во всех тонкостях работы различных систем полного привода непрофессионалу довольно сложно, но основные отличия, которые изложены в этой статье, нужно понимать. Ведь поняв их, маркетологам будет сложнее манипулировать различными понятиями, а вам проще оценить силы автомобиля в той или иной ситуации, чтобы не оказаться сидящим в машине с блестящим шильдиком «AWD», которая тоже «сидит».

В конце хочется резюмировать. Part-time (полный привод, подключаемый вручную) отлично подойдет для любителей часто помесить грязь, выбраться на природу, охоту или рыбалку. К плюсам можно отнести дешевизну, простоту и эффективность такой конструкции. К минусам — что полный привод нужно подключать самостоятельно, что не всегда удобно и быстро, а также опасное поведение такого полноприводного автомобиля на дороге с сухим асфальтом.

On-demand AWD (автоматически подключаемый полный привод) бояться не стоит. Такая система отлично ведет себя в условиях города и легкого проселка. Полный привод выручит утром после снегопада, на льду и в дождь, но рассчитывать на него на бездорожье не стоит.

Постоянный полный привод, казалось бы, хорош всем и выглядит как идеальный вариант на все случаи жизни, но такие системы дороги и сложны. Однако они обеспечивают отличную управляемость на асфальте и хороший уровень проходимости. Правда, не стоит забывать в этом случае о блокировке дифференциалов.

Фото: Юрий Смитюк/ ТАСС