Виды полного привода автомобилей и их особенности: схемы для разных условий езды
Первые заморозки, мокрый асфальт, гололёд и снег быстро напоминают, зачем автомобилю полный привод. Но обозначения AWD, 4WD или 4x4 не расскажут, что происходит внутри трансмиссии. Где-то вторая ось подключается автоматически, где-то тяга постоянно идёт на все четыре колеса, а где-то водитель может жёстко связать оси и включить понижайку. Разбираемся, чем отличаются эти схемы и почему полный привод для зимы — ещё не билет в настоящее бездорожье.
AWD и 4WD у нас обычно называют одним словом — «полный привод». И формально это верно: двигатель в обоих случаях способен передавать крутящий момент на переднюю и заднюю оси. Но дальше начинаются нюансы.
AWD (All-Wheel Drive)
Чаще встречается на легковых автомобилях и кроссоверах. Такая система рассчитана прежде всего на дороги общего пользования и сама решает, сколько тяги нужно каждой оси. Водителю обычно не приходится ничего предпринимать, электроника и железо всё делают сами.
Один из самых распространённых вариантов — on-demand AWD, то есть подключаемый по необходимости полный привод. В обычных условиях автомобиль может ехать преимущественно на одной оси, а вторая подключается через многодисковую муфту, когда появляется необходимость в дополнительной тяге.
Причём электроника не обязательно ждёт, пока колесо начнёт заметно буксовать. Она анализирует скорость, положение педали газа, угол поворота руля, работу ABS и другие параметры и может заранее изменить распределение крутящего момента.
Именно поэтому современный on-demand AWD правильнее воспринимать не как простую схему «забуксовал — подключился», а как постоянно работающую систему управления тягой.
Есть и другой вариант — постоянный полный привод. В этом случае крутящий момент постоянно передаётся на обе оси. Чтобы передняя и задняя оси могли вращаться с разной скоростью в поворотах, между ними используется межосевой дифференциал.
Иными словами, постоянный полный привод и on-demand AWD решают одну задачу, но делают это по-разному: в первом случае обе оси постоянно участвуют в передаче тяги, во втором вторая ось может подключаться по мере необходимости.
Что значит 4WD
4WD (4-Wheel Drive) традиционно ассоциируется с внедорожниками и пикапами. Особенно с теми, у которых есть отдельная раздаточная коробка и несколько режимов работы трансмиссии.
Классический вариант — подключаемый полный привод. В обычном режиме автомобиль может ехать на одной оси, а при необходимости водитель подключает вторую. Раздатка распределяет крутящий момент между передним и задним мостами, а в некоторых конструкциях позволяет включить ещё и понижающую передачу.
Зачем она нужна? Представим подъём на каменистом склоне или глубокую грязь. Здесь важно не разогнаться, а двигаться, точно дозируя тягу. Режим 4L, 4-Lo или аналогичный увеличивает передаточное отношение. Колёса вращаются медленнее, зато крутящий момент на них возрастает.
Поэтому машина может медленно ползти там, где обычному кроссоверу с AWD уже не хватает возможностей трансмиссии.
При этом сама понижайка не превращает автомобиль во внедорожник. Для проходимости важны также клиренс, геометрия кузова, ход подвески, шины и блокировки.
Почему на сухом асфальте 4WD может оказаться лишним
Вот здесь у владельцев внедорожников иногда возникает важный вопрос: если четыре ведущих колеса лучше двух, почему нельзя всегда ездить в режиме 4WD?
Ответ — в разнице скоростей вращения осей.
На повороте передние и задние колёса проходят разные расстояния. Если передняя и задняя оси жёстко связаны через раздаточную коробку, вращаться с разной скоростью они не могут.
На снегу, льду, грязи или рыхлом грунте эту разницу частично компенсирует проскальзывание шин. На сухом асфальте, где сцепление намного выше, такой возможности почти нет.
В результате в трансмиссии возникает так называемая циркуляция напряжений. Шины начинают проскальзывать, а нагрузка на детали трансмиссии возрастает. В некоторых случаях это сопровождается сопротивлением автомобиля при повороте и дополнительным нагревом компонентов привода.
Именно поэтому у классических систем part-time 4WD режим с жёстко подключённой второй осью обычно предназначен для скользких покрытий, а не для постоянной езды по сухому асфальту.
Но из этого не следует, что любой 4WD нельзя использовать на асфальте. У постоянного полного привода между осями есть межосевой дифференциал, который как раз и позволяет им вращаться с разной скоростью.
Поэтому перед включением полного привода важно знать, какая именно трансмиссия стоит на автомобиле.
AWD — это не обязательно 50:50
Ещё одна распространённая ошибка — считать, что полный привод автоматически делит тягу между осями поровну.
На практике распределение крутящего момента зависит от конструкции. Где-то постоянно работают обе оси, где-то основная тяга идёт на одну, а вторая подключается муфтой. В некоторых системах распределением момента управляет сложная электроника, а в гибридах вторую ось вообще может приводить отдельный электромотор.
Поэтому два автомобиля с одинаковой надписью AWD могут иметь совершенно разную трансмиссию. У on-demand системы муфта может менять степень подключения второй оси в зависимости от условий. У постоянного полного привода за распределение тяги отвечает механическая часть трансмиссии, включая межосевой дифференциал.
Главное здесь не цифра 50:50, а способность системы в нужный момент передать достаточный крутящий момент туда, где он действительно нужен.
Что происходит, когда колесо начинает буксовать
Полный привод сам по себе не означает, что автомобиль сможет выбраться из любой грязи. Обычный свободный дифференциал позволяет колёсам вращаться с разной скоростью, что особенно важно в поворотах. Но если одно из них полностью потеряло сцепление, дифференциал не умеет самостоятельно отправить больше момента на колесо, которое ещё держится за покрытие.
Поэтому современные автомобили используют электронику. Если колесо начинает интенсивно буксовать, система контроля тяги может его притормозить. Это меняет распределение момента и помогает передать тягу туда, где сохранилось сцепление.
На внедорожниках к этому могут добавляться механические межколёсные блокировки. Они позволяют эффективнее распределять тягу в ситуациях, когда электронных систем уже недостаточно.
Отсюда простой вывод: для бездорожья важен не сам факт наличия AWD или 4WD, а весь набор оборудования. Клиренс, шины, геометрия, ход подвески, блокировки, передаточные числа и работа электроники могут влиять на проходимость не меньше самого типа полного привода.
Почему AWD особенно удобен осенью и зимой
Для кроссовера, который почти всё время ездит по городу и трассе, главное преимущество AWD — не способность покорять грязь, а отсутствие необходимости постоянно думать о режиме трансмиссии.
Осенью дорога может несколько раз за поездку поменяться: сухой асфальт, дождь, лужи, грязь, а утром — лёд или снег. В системе on-demand электроника сама подключает вторую ось, когда ей требуется дополнительная тяга.
Это помогает эффективнее реализовывать доступное сцепление при разгоне и поддерживать устойчивость автомобиля в сложных ситуациях.
Однако есть важное «но»: полный привод не добавляет сцепления шинам.
Если резина изношена или не соответствует погоде, AWD не превратит автомобиль в вездеход. Полный привод помогает передавать тягу при разгоне, но возможности торможения и поворота по-прежнему во многом определяются шинами и состоянием покрытия.
Что с расходом топлива
Разница между системами проявляется и в повседневной эксплуатации.
Постоянный полный привод предполагает постоянную работу дополнительных элементов трансмиссии и передачу тяги на обе оси. Это может увеличивать массу и механические потери по сравнению с некоторыми вариантами привода на одну ось.
У on-demand AWD в определённых условиях часть нагрузки на трансмиссию можно снизить, а вторую ось подключать только тогда, когда она действительно нужна. Поэтому такая схема хорошо сочетается с задачей снизить расход топлива без отказа от полного привода.
Но универсального правила здесь нет. Реальный расход зависит от массы автомобиля, двигателя, коробки передач, шин, аэродинамики, настроек электроники и условий движения. Поэтому сравнивать нужно конкретные автомобили, а не только тип полного привода.
Что означает 4x4
С обозначением 4x4 всё ещё проще и одновременно сложнее. Буквально оно означает четыре ведущих колеса, но о конструкции трансмиссии практически ничего не говорит.
В автомобильной практике 4x4 часто используют как синоним 4WD, особенно для внедорожников и пикапов. Но под этим обозначением может скрываться и постоянный полный привод, и подключаемая система. Поэтому по одному шильдику определить возможности автомобиля невозможно.
У одной машины будет постоянный 4WD с межосевым дифференциалом и понижающей передачей, у другой — part-time с жёсткой связью осей, у третьей — система, которую производитель называет AWD.
Как быстро определить тип полного привода
Самый простой способ — посмотреть на органы управления и техническое описание автомобиля.
Если есть режимы 2H, 4H и 4L, перед нами, скорее всего, классическая система с раздаточной коробкой. 2H — привод на одну ось, 4H — полный привод в повышенном ряду, 4L — полный привод с понижающей передачей.
Если вместо этого предусмотрены режимы AWD, Snow, Mud, Lock и другие электронные настройки, но отдельной понижайки нет, вероятнее всего, перед нами современная система, рассчитанная прежде всего на дороги общего пользования и лёгкое бездорожье.
Но и здесь название кнопки ничего не гарантирует. Электроника может серьёзно менять работу привода, а классическая механическая трансмиссия внедорожника — дополняться электронными ассистентами. Поэтому окончательный ответ даст только техническое описание конкретной модели.
Так AWD или 4WD?
Вопрос лучше ставить иначе: какой тип полного привода нужен под конкретные условия эксплуатации?
Для города, трассы, мокрого асфальта, снега и зимних дорог распространённый on-demand AWD удобен тем, что сам подключает вторую ось и распределяет крутящий момент без постоянного участия водителя.
Постоянный полный привод рассчитан на постоянную передачу тяги обеим осям. Межосевой дифференциал позволяет компенсировать разную скорость их вращения в поворотах, а блокировка может пригодиться на скользком покрытии или вне асфальта.
Подключаемый 4WD с раздаточной коробкой и понижающим рядом нужен уже для других задач. Глубокий снег, песок, грязь, камни, крутые подъёмы и спуски требуют не только четырёх ведущих колес, но и возможности увеличить тягу на колёсах при небольшой скорости.
При этом граница между системами постепенно стирается. Современные автомобили могут сочетать муфты, межосевые и межколёсные блокировки, электронные алгоритмы, раздаточную коробку и даже отдельные электромоторы для второй оси.
Поэтому AWD, 4WD и 4x4 — это не три названия одного механизма. За ними могут скрываться совершенно разные схемы передачи крутящего момента.
Если автомобиль нужен главным образом для города, трассы и зимнего асфальта, смотрите на AWD, шины и возможности электроники. Если в планах настоящее бездорожье, к этому списку добавляются раздатка, понижающий ряд и блокировки. А надпись AWD, 4WD или 4x4 на кузове — только отправная точка.
