Какво е по-добро задвижване на четирите колела, предно или задно
Съдържание
Задвижването в автомобила е прехвърляне на въртящ момент от двигателя към всяко колело, което след това става задвижване. Съответно всички превозни средства започват да имат такава важна характеристика като формулата на колелата, където първата цифра означава общия брой колела, а втората - броя на задвижващите.
Но тази концепция не отразява друго важно свойство на автомобилното шаси, кои оси са водещи с непълно задвижване, задни или предни? Въпреки че за автомобили с задвижване на всички колела 4 × 4 или дори 6 × 6 това няма значение.
Какво е задвижване на четирите колела, разлики от задното и предното
Всеки тип има своите предимства и недостатъци, така че те все още съществуват в относителен баланс. От теоретична гледна точка, автомобил с предно или задно задвижване се получава от автомобил с задвижване на всички колела, като просто се елиминират трансмисионните части, които предават сцеплението на едно или друго колело. Всъщност технологията не е толкова лесна за постигане.
Задължителна единица на превозното средство със задвижване на всички колела е раздаваща кутия или разпределителна кутия, която разпределя въртящия момент по осите.
В автомобилите с едно задвижване това не е необходимо, но просто не може да се изключи, разпределителната кутия е интегрирана в общата схема на силовия агрегат, така че цялата кола подлежи на пренареждане.
Както и в обратния случай, ако към линията на първоначално например автомобили с предно задвижване от същия модел се добави модификация със задвижване на всички колела, това ще доведе до големи усложнения.
Много производители дори не се опитват да добавят версия 4 × 4 към своите хечбеци и седани, ограничавайки се до увеличаване на клирънса и пластмасов комплект за тяло за кръстосани модификации.
Това важи и за цялостното оформление. Исторически, при превозните средства с предно задвижване, задвижващият агрегат е разположен през двигателното отделение, скоростната кутия е оборудвана с два вала с шарнири с постоянна скорост (CV шарнири), отиващи към предните колела, които се задвижват и управляват едновременно.
За задвижване на задните колела, напротив, двигателят с кутията е разположен по оста на автомобила, след това задвижващият вал отива към задната ос. Задвижването на четирите колела може да бъде реализирано с различни нива на сложност и в двата случая.
Устройство и принцип на работа
За предаване на въртящ момент се използва набор от компоненти и възли, които формират трансмисията.
Той включва:
- скоростна кутия (скоростна кутия), отговорна за промените в общото предавателно отношение, тоест съотношението на скоростта на въртене на вала на двигателя към скоростта на задвижващите колела;
- предавателна кутия, разделяща въртящия момент в дадено съотношение (не непременно еднакво) между задвижващите оси;
- карданни зъбни колела с шарнири или шарнири на Хук (кръстове), които предават въртене на разстояние под различни ъгли;
- скоростни кутии на задвижващия мост, допълнително променящи скоростта на въртене и посоката на предаване на въртящия момент;
- полуоси, свързващи скоростни кутии с главини на колелата.
Както вече споменахме, от общия набор от схеми се откроиха две основни, характерни за напречните и надлъжните силови агрегати.
- В първия случай предавателната кутия е прикрепена отстрани на скоростната кутия, докато се нарича още ъглова скоростна кутия. От съображения за оформление, задвижващият вал на едно от предните колела се прекарва през него, тук моментът се отстранява към задната ос от зъбна двойка с хипоидно зъбно колело, за което въртенето се завърта на 90 градуса и отива към въртящия се по протежение на карданния вал колата.
- Вторият случай се характеризира с поставянето на разпределителната кутия върху същата ос като изходящия вал на скоростната кутия. Карданният вал към задните колела е разположен коаксиално с входящия вал на предавателната кутия, а предните са свързани чрез същата карданна трансмисия, но със завъртане на 180 градуса и превключване надолу или настрани.
Раздатката може да бъде доста проста, отговаряща само за разклонението на момента, или сложна, когато се въвеждат допълнителни функции за увеличаване на способността или контролируемостта:
- демултипликатор, тоест овърдрайв за умножаване на въртящия момент на пътя;
- централен диференциал, който разпределя момента в дадена пропорция;
- електромагнитни фрикционни съединители, служещи като задвижващи механизми в системата за автоматично управление на трансмисионните възможности;
- отводни валове към допълнителни устройства.
Скоростните кутии на задвижващия мост на 4×4 машини също могат да бъдат усложнени от наличието на контролирани диференциали или електронни съединители. До принудително заключване и отделно управление на колелата на една ос.
Видове задвижване на всички колела
При различните режими на шофиране е много полезно да се преразпредели въртящият момент между колелата, за да се повиши ефективността, от една страна, и проходимостта, от друга. Освен това, колкото по-сложна е трансмисията, толкова по-скъпа е тя, така че различните видове и класове машини използват различни схеми на задвижване.
постоянен
Най-логично би било да използвате задвижване на всички колела винаги и при всякакви пътни условия. Това ще осигури предвидимост на реакциите и постоянна готовност на машината за всяка промяна в ситуацията. Но това е доста скъпо, изисква допълнителни разходи за гориво и не винаги е оправдано.
Класическата схема на постоянно задвижване на всички колела (PPP) в цялата си простота се използва на неостаряващия съветски автомобил Niva. Към него е свързан надлъжен двигател, след това кутия, кутия за предаване на скорости чрез къс кардан, откъдето два вала отиват към предната и задната ос.
За да се гарантира възможността за въртене на предните и задните колела при различни скорости, което е важно при суха настилка в завои, в раздаващата кутия има междуосов диференциал, който може да бъде блокиран, за да се изключат поне две задвижващи колела -път, когато другите двама се подхлъзнат.
Има и демултипликатор, който приблизително удвоява тягата със същото намаляване на скоростта, което много помага на относително слаб двигател.
Винаги има въртящ момент на задвижващите колела, докато едно от тях спре. Това е основното предимство на този тип трансмисия. Няма нужда да мислите за неговото мобилизиране ръчно или да създавате сложна автоматизация.
Естествено, използването на ПЧП не се ограничава до една Нива. Използва се в много скъпи премиум автомобили. Къде цената на въпроса всъщност няма значение.
В същото време трансмисията се доставя с маса от допълнителни електронни услуги, главно за подобряване на управляемостта с излишна мощност, схемата позволява това.
Автоматический
Свързването на допълнителен задвижващ мост с автоматично оборудване има много версии, могат да се разграничат две специфични схеми, използвани при BMW и много други премии, и съединител в задвижването на задните колела, типичен за масовите кросоувъри.
В първия случай всичко е присвоено на съединителите в раздатката с електронно задвижване. Затягайки или разтваряйки този съединител, работещ в масло, е възможно да промените разпределението на моментите по осите в широк диапазон.
Обикновено при стартиране с мощен двигател, когато задните колела на основното задвижване започнат да се плъзгат, предните се свързват, за да им помогнат. Има и други алгоритми за преразпределение, те са вградени в паметта на контролните блокове, които четат показанията на множество сензори.
Вторият случай е подобен, но основните колела са предни, а задните са свързани за кратко чрез съединител между карданния вал и скоростната кутия на моста.
Съединителят прегрява бързо, но не се очаква да работи дълго време, просто понякога трябва леко да бутнете колата над задната ос на хлъзгав път или в труден завой. Така се изграждат почти всички кросоувъри в модификацията 4 × 4.
Принуден
Най-простият и евтин тип задвижване на всички колела, използвано в джипове, чието постоянно място на работа е извън тротоара. Задната ос служи като постоянна задвижваща ос, а ако е необходимо, водачът може да включи предната ос, твърдо, без диференциал.
Следователно, на твърда повърхност, автомобилът трябва да бъде със задно предаване, в противен случай трансмисията ще бъде повредена. Но такива машини имат голяма граница на безопасност, лесни са и евтини за ремонт.
Много вносни пикапи и джипове имат такива модификации, понякога скъпи и сложни в по-усъвършенствани варианти с опция за задвижване.
Плюсове и минуси на 4WD (4×4)
Минус, всъщност, един - цената на въпроса. Но се появява навсякъде:
- първоначално колата е по-трудна, следователно е скъпа при покупка;
- по-често изисква ремонт, колкото повече оборудване, толкова по-ниска е надеждността;
- поради допълнителни въртящи се части, по-висок разход на гориво;
- теглото се увеличава, което се отразява на динамиката и ефективността;
- нараства сложността в оформлението на блоковете, което се отразява в сложността на поддръжката.
Всичко останало е заслуга:
- перфектна проходимост, всички колела са натоварени с въртящ момент;
- машината е по-добре контролирана поради допълнителния вектор на тягата върху управляваната ос;
- подобрена динамика на хлъзгави пътища, гумите се плъзгат по-рядко;
- преразпределението на тягата намалява изискванията за здравина на частите;
- гумата на протектора на гумите се износва по-равномерно.
Всичко това прави възможно широкото използване на задвижване на всички колела на мощни и скъпи машини, където добавянето към цената не е толкова значително.
Как да карам кола със задвижване на четирите колела
За да се реализират всички възможности на задвижването на всички колела, е необходимо да се проучат конструктивните характеристики на конкретен автомобил, да се разбере как работи неговата трансмисионна схема.
- Не използвайте задвижване на всички колела без междуосов диференциал на асфалт, това ще доведе до бързо износване.
- За да практикувате шофиране по хлъзгави пътища в завои, често автомобилите със задвижване на всички колела, особено тези със свободен диференциал или автоматичен трансфер на въртящ момент, могат да се държат непредсказуемо, променяйки поведението си от предно задвижване към задно задвижване и обратно. И е необходимо да се работи с педала за газ в завой с диаметрално противоположна тактика, колата за добавяне на сцепление може или да изчезне с плъзгане вътре в завоя, или да започне да плъзга предната ос навън. Същото важи и за започналото амортизиране на плъзгането на задния мост.
- Добрата стабилност на 4×4 през зимата може да бъде загубена внезапно за водача. Трябва да сте подготвени за това, защото автомобилите с едно задвижване винаги предупреждават предварително за загуба на сцепление.
- Отличната способност за преминаване не трябва да води до необмислени посещения на кални „засади“ или снежни полета. Възможността за излизане от такива условия без трактор зависи повече от избраните гуми, отколкото от способността на автоматиката в трансмисията.
В същото време, при разумна стратегия за шофиране, автомобилът със задвижване на всички колела винаги ще помогне да се избегнат проблеми, в които моноприводите ще се сблъскат много по-рано. Просто не прекалявайте с него.
В бъдеще всички автомобили ще получат задвижване на всички колела. Това се дължи на напредъка в технологията на електрическите превозни средства. Много е лесно да се реализира схема с електродвигател за всяко колело и усъвършенствана силова електроника.
Тези автомобили вече не изискват инженерни познания за типа задвижване. Шофьорът ще контролира само педала на газта, колата ще направи останалото.
