Передача тяги двигателя не на два, а на четыре колеса (в случае двухосного автомобиля) всегда была лучшим способом реализации всей мощности и крутящего момента двигателя. К улучшенной проходимости добавляется улучшенная управляемость, конечно, при условии хороших навыков у водителя.
Существует несколько способов передачи крутящего момента от двигателя через коробку передач на вторую ось. Один из них — это установка раздаточной коробки (принцип действия которой мы уже рассматривали выше). Также существуют схемы без использования такого агрегата, как раздаточная коробка, вернее без того, в каком виде мы его представляем.
Рисунок 5.39 Наиболее популярные схемы полноприводных автомобилей с различными механизмами блокировок.
Примечание
Стоит сразу разделить все полноприводные автомобили на две семьи: с постоянным полным приводом и с подключаемым полным приводом.
Ниже рассмотрим схемы полного привода легковых автомобилей, представленные на рисунке 5.39.
Схема первая: продольно расположенный двигатель, после него коробка передач, сразу за которой расположена раздаточная коробка. От раздаточной коробки карданные валы передают тягу на задний и передний ведущие мосты. В раздаточной коробке установлен дифференциал. Он может быть симметричным и несимметричным, а также блокируемым и неблокируемым. Блокировка может осуществляться с помощью вискомуфты. Кроме того, может быть установлен самоблокирующийся дифференциал.
Примечание
Симметричным называют дифференциал, который распределяет (делит) тягу от двигателя между осями автомобиля поровну (50:50).
Несимметричным называется дифференциал, который распределяет (делит) тягу от двигателя между осями автомобиля неравномерно (например, 40:60).
Схема вторая: постоянного полного привода без раздаточной коробки. Самое лучшее решение миру представила фирма Audi. В коробке передач установлен дифференциал повышенного трения Torsen, который при нормальных условиях работы делит тягу от двигателя между передней и задней осями автомобиля пополам. Стоит только одной из осей начать буксовать, крутящий момент мгновенно начнет перенаправляться к оси с лучшим сцеплением с поверхностью дороги.
Примечание
Torsen (torque sensing) — дифференциал повышенного трения, позволяющий исключительно механическим способом перенаправлять крутящий момент на ту или иную ось/колесо, в зависимости от условий работы. Может быть симметричным и несимметричным.
Схема третья: двигатель может располагаться продольно или поперечно, постоянно приводятся, в основном, передние колеса, а задние подключаются через вискомуфту или через муфту с электронным управлением под названием Haldex. Это одна из самых популярных схем подключаемого полного привода, которая используется практически во всех автомобилях класса SUV (в быту — «паркетники»).
Рисунок 5.40 Torsen в главной передаче.
Примечание
Вязкостная муфта (вискомуфта) — это специальное механическое устройство, которое может передавать вращающий момент посредством вязкой жидкости. Состоит данный механизм из множества круглых пластин, имеющих выступы и отверстия. Эти пластины расположены очень близко друг к другу в герметичном корпусе. В муфте имеются два типа пластин: пластины одного типа соединены с ведущим валом, а пластины другого типа — с ведомым валом. Пластины разных типов расположены таким образом, что чередуются друг с другом и вращаются вокруг одной и той же оси. Корпус заполнен специальной жидкостью (её называют дилатантной). Когда два типа пластин вращаются с одинаковой частотой, частицы жидкости почти не перемешиваются и вязкость жидкости невелика, в таком случае через муфту передаётся некоторый вращательный момент. Когда один из валов начинает вращаться быстрее (или медленнее), чем другой, жидкость начинает перемешиваться и вязкость жидкости в силу своих особых свойств начинает возрастать. Жидкость может стать почти твёрдой, что приведет практически к склеиванию пластин. В результате муфта может передавать больший вращающий момент от одного типа пластин к другому.
Рисунок 5.41 Устройство вискомуфты.
На данный момент каждый из производителей создает системы полного привода такими, какими считает наиболее подходящими для той или иной модели.
Ниже представлены несколько схем, применяемых на одних из самых популярных автомобилях класса SUV.
BMW X1
Продольно расположенный двигатель с коробкой передач, за КП — раздаточная коробка с цепным приводом (установлена цепь Морзе), от раздаточной коробки выведен карданный вал на заднюю ось, где установлен обычный симметричный дифференциал. На переднюю ось тяга от двигателя передается через многодисковую муфту с электронным управлением. Так, в обычных условиях автомобиль является заднеприводным, а как только возникает потребность в переднем мосте, электроника «дает команду», диски муфты начинают смыкаться и тяга передается на переднюю ось.
Mini Countryman
Двигатель установлен поперечно, при нормальных условиях автомобиль является переднеприводным. От КП через пару шестерен (ее условно можно назвать раздаточным механизмом) тяга передается на заднюю ось, но непосредственно перед задней главной передачей установлена вискомуфта. Как только возникает пробуксовка колес передней оси, муфта начинает часть крутящего момента от двигателя передавать на задние колеса. Когда надобности в тяге на задних колесах нет, диски муфты размыкаются и автомобиль снова становится переднеприводным.
Nissan Juke
Яркий пример нестандартного подхода в решении проблемы. Как и в вышеописанном примере (схема третья), двигатель установлен поперечно, на заднюю ось передается тяга от двигателя через карданный вал, однако в заднем мосте дифференциала нет! Вместо него — две многодисковые муфты с обеих сторон главной передачи, которые управляются электроникой. Используя две муфты, инженеры добились имитации полной блокировки дифференциала, работы свободного симметричного дифференциала или полного отключения заднего моста в случае отсутствия в нем надобности.
Subaru Forester
Фирма Subaru «полноприводная до мозга костей». В ее модельном ряду просто-напросто отсутствуют автомобили с приводом на одну ось. Причем, до недавнего времени разработчики трансмиссии Subaru отдавали предпочтение дифференциалу повышенного трения Torsen, о котором было сказано выше. Теперь все иначе: продольно расположенный силовой агрегат, после него — раздаточная коробка, от нее — карданный вал назад и карданный вал вперед, тяга приводится через симметричный дифференциал, который может быть заблокирован с помощью многодисковой муфты с электронным управлением.
Рисунок 5.42 Пример применения различных систем полного привода на автомобилях.
