1. Главная
  2.  / 
  3. Блог
  4.  / 
  5. Полный привод: история, технологии и как работают системы AWD
Полный привод: история, технологии и как работают системы AWD

Полный привод: история, технологии и как работают системы AWD

Эта статья задумывалась как обычное техническое руководство — что-то вроде «всё, что вы всегда хотели знать о полном приводе, но не знали, у кого спросить». Мы собирались объяснить, чем открытый дифференциал отличается от вискомуфты или блока Haldex, что на самом деле делает самоблокирующийся дифференциал и почему всё это важно. Но чем глубже мы копали историю, тем удивительнее она становилась. Первый легковой автомобиль с постоянным полным приводом был построен в Нидерландах более ста лет назад. А в 1935 году полноприводный американский гоночный автомобиль поразительно близко подошёл к тому, чтобы изменить ход мировой истории.

Зачем легковому автомобилю вообще нужен полный привод? В XXI веке ответ кажется очевидным: лучше сцепление, меньше пробуксовки на скользких покрытиях, увереннее поведение под тягой. Четыре ведущих колеса просто лучше двух. И всё же индустрия удивительно долго не спешила это признавать. Спросите любого автомобильного историка, и он скажет вам, что эпоха полного привода для массовых автомобилей началась в 1980 году с Audi Quattro, при паре редких предшественников — британского суперкара Jensen FF 1966 года и Subaru Leone 4WD 1972 года. Настоящий специалист добавит, что ранние полноприводные Subaru вовсе не имели постоянного полного привода. Он был подключаемым. И именно это различие оказывается сутью всей истории.

Подключаемый полный привод (part-time 4WD): полумера

Привод на один мост лишь часть времени — это компромисс, и не самый изящный для дорожного автомобиля. Термин «part-time 4WD» пришёл из мира внедорожников и грузовиков повышенной проходимости. В этой схеме один мост ведущий постоянно, а второй жёстко подключается по требованию — но это жёсткое соединение можно использовать только вне дорог. На асфальте систему приходится отключать полностью.

Почему жёсткое соединение не работает на асфальте

  • Когда автомобиль поворачивает, передние колёса проходят более длинную дугу, чем задние, и потому должны вращаться быстрее.
  • При жёстко соединённом полном приводе сцепление на передних колёсах снижается, а крутящий момент на задних возрастает.
  • В некоторых случаях передние колёса могут создавать не тяговое, а тормозное усилие — добавляя сопротивление и затрудняя управление автомобилем.
  • На рыхлых покрытиях вроде грязи или снега с этим ещё можно мириться, но на асфальте это вызывает сильное «закусывание» трансмиссии и проблемы с управляемостью.

В повороте каждое колесо движется по своей дуге и должно вращаться со своей скоростью. Именно поэтому постоянному полному приводу нужны три дифференциала: два — между колёсами каждого моста, и один — между самими мостами, чтобы передний и задний могли вращаться независимо друг от друга.

Автомобили с подключаемым приводом: от GAZ-61 до Subaru Leone

Жёстко соединённый полный привод всё же добрался до нескольких дорожных автомобилей вопреки всему этому, хотя по характеру они были ближе к внедорожным грузовикам. В СССР GAZ-61 «Emka» — полноприводный седан с шестицилиндровым двигателем и подключаемым передним мостом — пошёл в мелкосерийное производство ещё в 1938 году. После войны та же идея появилась во внедорожных GAZ-M72 «Pobeda» и Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD 1972 года следовал ровно той же логике: создан для бездорожья, выше переднеприводных Subaru, с задним мостом, который водитель подключал вручную.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) представлял собой полноприводную адаптацию переднеприводной платформы с задним мостом, подключаемым вручную. Ключевые характеристики:

  • Варианты двигателей: 1,4 литра (72 л. с.) или 1,6 литра (80 л. с.)
  • Типы кузова: универсал, седан и пикап
  • Подключение заднего привода: вручную на автомобилях с механической коробкой; автоматически через многодисковую фрикционную муфту на автоматах
  • Такая схема с подключаемым приводом сохранялась на всех полноприводных Subaru вплоть до 1989 года

Главная проблема подключаемого привода в том, что он бесполезен на асфальтированных дорогах, где большинство машин проводит большую часть жизни, — и при этом автомобиль всюду возит с собой вес раздаточной коробки, второго карданного вала и целого дополнительного моста в сборе. Чтобы превратить подключаемую систему в постоянную, нужен ровно один дополнительный узел: межосевой дифференциал внутри раздаточной коробки.

Постоянный полный привод: как он работает и почему это важно

Три дифференциала, один принцип

Межосевой дифференциал — ключ к постоянному полному приводу. Два межколёсных дифференциала позволяют левому и правому колёсам каждого моста вращаться с разной скоростью в повороте. Межосевой дифференциал делает то же самое между передним и задним мостами. Автомобиль со всеми тремя может ездить с постоянным полным приводом по любому покрытию, не «закусывая» трансмиссию и не ухудшая управляемость.

В теории всё довольно просто — и всё же до начала 1980-х годов индустрия считала постоянный полный привод для дорожного автомобиля излишним. Общепринятым было мнение, что вращать вторую пару колёс и всё, что к ним прикреплено, по сухому асфальту — значит лишь добавлять шум и расход топлива.

What the Quattro Proved

Audi Quattro изменил это мышление окончательно. Распределяя крутящий момент двигателя по всем четырём колёсам постоянно, система постоянного полного привода:

  • оставляет больший запас сцепления для восприятия боковых сил в поворотах
  • значительно повышает стабильность при разгоне или торможении в середине поворота
  • снижает риск внезапной избыточной или недостаточной поворачиваемости, вызванной работой педалью газа

Audi 80 Quattro конца 1980-х показывает, насколько отточенной стала эта схема. Архитектура Quattro компактнее, чем у конкурирующей трансмиссии Ferguson Formula. С 1984 года Audi устанавливала самоблокирующийся дифференциал Torsen — чисто механическое устройство, которое реагирует на крутящий момент на каждом выходном валу, а не на разницу скоростей колёс. В отличие от вискомуфты, Torsen блокируется только под тягой и никогда — при торможении, что делает его полностью совместимым с ABS и более стабильным при замедлении.

Audi Quattro - the first production passenger car with full-time all-wheel drive
Audi Quattro (также известный как Ur-Quattro) стал первым серийным легковым автомобилем с постоянным полным приводом

Стоит отметить, что Range Rover (1970) и российская Lada Niva (1976) обычно считаются первыми серийными автомобилями с межосевым дифференциалом — но оба они безусловно внедорожники. Заслуга Audi Quattro именно в том, что он первый среди легковых автомобилей.

Ранние полноприводные гоночные автомобили: от Spyker до Bugatti

Изучали ли конструкторы гоночных автомобилей постоянный полный привод до эпохи Quattro? Безусловно да — и история эта уходит гораздо глубже, чем ожидает большинство.

Porsche’s Four-Wheel-Drive Experiments

Первым послевоенным проектом Фердинанда Порше стал полноприводный гоночный автомобиль: Cisitalia 360 со среднемоторной компоновкой и 1,5-литровым двенадцатицилиндровым двигателем. Правда, его передний привод был подключаемым — водитель включал его на прямых и снова переходил на задний привод перед поворотами.

На самом деле Порше построил полноприводный автомобиль гораздо раньше: электромобиль с четырьмя отдельными мотор-колёсами, датируемый 1900 годом.

The Spyker 60 HP, 1902

Настоящим потрясением для автомобильных историков стал гоночный автомобиль 1902 года, построенный голландским производителем Spyker. В то время, когда даже тормоза ставили только на задние колёса, этот автомобиль имел настоящий постоянный полный привод, включая межосевой дифференциал.

Spyker была основана в 1880 году братьями Спейкер как производитель конных экипажей. Их первый автомобиль появился в 1900 году, а двумя годами позже, работая с бельгийским конструктором Жозефом Валантеном Лявиолетом, они создали полноприводный гоночный автомобиль Spyker 60 HP (1902–1907). Его характеристики были выдающимися для того времени:

  • Три дифференциала — межосевой и оба межколёсных
  • Три отдельных тормозных механизма — два на задних колёсах, один на переднем карданном валу
  • Система полного привода, которую по концепции не повторят десятилетиями
1903 Spyker 60 HP - the first car with an internal combustion engine and all-wheel drive
Исторический гоночный автомобиль Spyker 60 HP 1903 года стал первым автомобилем с двигателем внутреннего сгорания и полным приводом

Таким образом, концепции постоянного полного привода уже больше века. Полноприводных Spyker построили немного — они были чрезвычайно дороги и так и не добились заметных успехов в гонках. В начале 1930-х последовали ещё два более амбициозных проекта.

Bugatti Tipo 53 and Miller FWD

Bugatti Tipo 53 начался с инженера Fiat Антонио Пикетто, который предложил эту идею Этторе Бугатти в 1930 году. Три автомобиля были готовы в 1932 году, каждый — с:

  • рядным восьмицилиндровым двигателем с наддувом мощностью 300 л. с.
  • постоянным полным приводом с тремя дифференциалами
  • раздаточной коробкой и межосевым дифференциалом, встроенными в отдельно установленную коробку передач
  • карданными валами обоих мостов, расположенными с левой стороны автомобиля
  • независимой передней подвеской на поперечной рессоре — необычной для Bugatti

Tipo 53 опережал современные ему заднеприводные автомобили в гравийных поворотах, но управлялся ужасающе тяжело: передние приводные валы использовали обычные карданные шарниры, а не шарниры равных угловых скоростей. Эти три автомобиля участвовали в гонках до 1935 года.

Miller FWD появился отчасти потому, что американский конструктор Гарри Миллер изучил переднеприводный Bugatti, купленный специально для разборки. Вдохновлённый увиденным, Миллер разработал собственное полноприводное шасси при спонсорской поддержке грузовой компании FWD. Один из полноприводных Miller лидировал в гонке Indianapolis 500 1934 года, пока механическая поломка не отбросила его на девятое место.

A Near Miss at AVUS, 1935

С этими автомобилями связан и один из самых странных моментов «что если бы» в истории автоспорта. Во время гонки на трассе AVUS в Берлине в 1935 году полноприводный Miller шёл третьим, когда его рядный восьмицилиндровый двигатель катастрофически разрушился и выбросил обломки в сторону трибун. В тот день на трибунах был Адольф Гитлер. Достигни его хотя бы небольшой осколок, ход Второй мировой войны — и всей мировой истории — мог бы оказаться совершенно иным.

Ferguson Formula: система полного привода, которая изменила всё

Проблема открытого межосевого дифференциала

Чтобы разобраться в следующей главе, полезно вернуться к фундаментальному ограничению открытого межосевого дифференциала. Открытый дифференциал позволяет одному мосту свободно вращаться, тогда как другой не получает крутящего момента вовсе. Если задние колёса полностью теряют сцепление, передние могут стоять на месте, пока задние буксуют, — и дифференциал ничего не делает, чтобы этому помешать.

Ответом мира внедорожников стала принудительная блокировка: водитель включает механизм, который жёстко блокирует шестерни дифференциала, превращая дифференциальный привод в жёсткое соединение. Её использовали ранние Range Rover, а также Lada Niva и десятки других внедорожников — и первый Audi Quattro, которому до 1984 года требовалось, чтобы водитель блокировал межосевой дифференциал вручную. Но ручная блокировка — это ещё один компромисс. Её приходится отключать на твёрдых покрытиях, и она вообще ничего не даёт, если колесо неожиданно начинает буксовать на скользкой дороге.

Ролт, Диксон и Гарри Фергюсон

Первый автоматический самоблокирующийся межосевой дифференциал стал делом рук британского гонщика и инженера Тони Ролта. Вместе со своим другом и коллегой-гонщиком Фредом Диксоном он до войны держал мастерскую Rolt/Dixon Developments; после войны обоих увлекло то, на что способен постоянный полный привод. Они построили экспериментальный полноприводный испытательный стенд под названием «Crab», а в 1950 году объединили усилия с Гарри Фергюсоном — успешным производителем тракторов, — образовав Harry Ferguson Research.

Фергюсон не гнался за гоночным автомобилем. Он хотел по-настоящему безопасную дорожную машину: такую, чьи колёса не буксовали бы при разгоне и не блокировались бы при торможении. Ролт и Диксон взялись спроектировать её с нуля — и кузов, и трансмиссию, и силовой агрегат — вместе с опытным конструктором Клодом Хиллом, ранее работавшим в Aston Martin, в роли главного инженера. Экспериментальный седан Ferguson R4 был готов после шести лет работы, и его характеристики были замечательными для 1956 года:

  • постоянный полный привод с самоблокирующимся межосевым дифференциалом
  • A flat-four engine
  • дисковые тормоза на всех четырёх колёсах
  • электромеханическая антиблокировочная тормозная система Dunlop MaxaRet, адаптированная из авиации

Внутри раздаточной коробки Ferguson Formula

Сердцем трансмиссии Ferguson Formula был хитроумный самоблокирующийся механизм внутри раздаточной коробки. Помимо дифференциала, узел содержал дополнительный набор шестерён, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционных дисков. В обычном режиме эти элементы тихо работали вхолостую. Но как только колёса одного из мостов начинали пробуксовывать — создавая разницу в скоростях выходных валов, — одна из муфт срабатывала, прижимая свой пакет фрикционов к шестерням дифференциала и мгновенно превращая дифференциальный привод в жёсткое соединение.

Ferguson P99 - unique 1961 Formula 1 racing car with four-wheel drive
Ferguson P99, уникальный гоночный автомобиль Формулы-1 1961 года с полным приводом

Второй прототип, универсал Ferguson R5 1962 года, был ещё лучше. Испытатели журнала Autocar отмечали, что он достигал предела сцепления на скоростях, казавшихся почти невозможными. И всё же ни один производитель не стал ставить Ferguson на конвейер: сложность и стоимость были слишком велики.

The Jensen FF Goes on Sale

В 1962 году Тони Ролт убедил руководство Jensen Cars адаптировать трансмиссию Ferguson Formula для их будущего купе CV8 с 300-сильным Chrysler V8. Три года спустя уже ездил экспериментальный полноприводный Jensen CV8 FF.

В 1966 году Jensen Interceptor сменил CV8, и наряду со стандартным заднеприводным купе Jensen предлагал полноприводную версию со скромным шильдиком «FF» — от «Formula Ferguson». Jensen FF стал первым в мире серийным автомобилем, объединившим самоблокирующийся межосевой дифференциал с ABS. Ключевые характеристики:

  • 6,3-литровый двигатель Chrysler V8 big-block мощностью 325 л. с.
  • трёхступенчатая автоматическая коробка TorqueFlite или четырёхступенчатая механическая
  • асимметричное распределение крутящего момента: 63 % на задний мост, 37 % на передний — чтобы сохранить заднеприводный характер управляемости
  • одноканальная система ABS Dunlop MaxaRet
  • реечное рулевое управление с усилителем и дисковые тормоза по кругу
  • максимальная скорость 212 км/ч; разгон 0–100 км/ч за 7,7 секунды; снаряжённая масса приблизительно 1800 кг
  • цена в Великобритании в 1968 году: приблизительно £6000 — как у самого дешёвого Rolls-Royce
  • Total production: 318 cars (1966–1971)
Jensen FF - the first production passenger car with all-wheel drive and anti-lock brakes
Jensen FF вошёл в историю как один из первых в мире серийных легковых автомобилей, оснащённых полным приводом и антиблокировочными тормозами

Каждый автомобильный журналист той эпохи хвалил стабильность Jensen FF и то, что они называли «почти неограниченным запасом сцепления на мокром асфальте». Гарри Фергюсон так и не увидел этот автомобиль: он умер в 1960 году.

Почему Ferguson Formula имела значение

Почему мы так долго говорим о Ferguson Formula? Потому что Harry Ferguson Research стала первой в мире организацией, которая рассматривала полный привод прежде всего как средство активной безопасности, а не как ответ на задачу проходимости по бездорожью.

Асимметричное распределение крутящего момента было сознательным шагом против непредсказуемости, преследующей симметричные системы. Дайте заднеприводному автомобилю слишком много газа в скользком повороте — и он предсказуемо уйдёт в занос. Сделайте то же на переднеприводном — и он предсказуемо снесёт с траектории передком. Сделайте это на симметричном полноприводном — и результат зависит от того, у какого моста окажется худшее сцепление, что неоднозначно и опасно. Смещая крутящий момент назад, Ferguson Formula придавала Jensen FF поведение, близкое к заднеприводному, в большинстве условий.

Изобретение вискомуфты

У механизма Ferguson было одно реальное ограничение: его обгонные муфты работали по бинарному принципу «включено-выключено». Переход от открытого дифференциала к полной блокировке был мгновенным, и это могло порождать собственную неоднозначность в момент срабатывания. Требовался механизм, способный плавно менять степень блокировки.

В конце 1960-х Тони Ролт и Дерек Гарднер — позже главный конструктор автомобилей Формулы-1 команды Tyrrell — начали экспериментировать с силиконовой жидкостью, применявшейся в вязкостных приводах вентиляторов. Результатом стала вискомуфта: цилиндрический корпус, заполненный силиконовой жидкостью, в котором чередуются пакеты фрикционных дисков, соединённых с каждым выходным валом.

How a Visco-Coupler Works

  • В обычных условиях, когда все колёса вращаются с примерно одинаковой скоростью, пакеты дисков почти не смещаются относительно друг друга, и муфта не влияет на дифференциал.
  • Когда один из мостов начинает буксовать, его выходной вал вращается быстрее, из-за чего пакеты дисков поворачиваются относительно друг друга и вызывают сдвиг силиконовой жидкости.
  • Этот сдвиг повышает температуру и давление внутри муфты, резко увеличивая вязкость жидкости.
  • Рост вязкости заставляет диски цепляться друг за друга, постепенно притормаживая быстрее вращающийся вал и частично или полностью блокируя дифференциал.

FF Developments и AMC Eagle

Запатентовав вискомуфту, Тони Ролт в 1971 году основал FF Developments (FFD), чтобы коммерчески продавать полноприводные трансмиссии. Первые работы были негламурными: полноприводные фургоны Bedford для британской лесной службы, партия полицейских Ford Zephyr FF, седаны Opel Senator 4×4 для британской военной миссии в Берлине.

Самой значимой серийной работой FFD стала трансмиссия AMC Eagle (1979–1988) — приподнятой полноприводной версии седана AMC Concord, на колёсах большего размера, с подъёмом кузова на 75 мм. Eagle стал первым в мире серийным автомобилем, блокировавшим свой межосевой дифференциал вискомуфтой. Его задумывали скорее как лёгкий внедорожник, чем как спортивный автомобиль, и всё же архитектура его трансмиссии — прямой предок некоторых из самых знаменитых быстрых полноприводных автомобилей, когда-либо построенных, включая ранние Subaru Impreza WRX и Mitsubishi Lancer Evolution.

AMC Eagle with full-time automatic four-wheel drive
AMC Eagle — первый серийный автомобиль с межосевым дифференциалом, блокируемым вискомуфтой

Самоблокирующиеся дифференциалы: от Torsen до электронного управления

Audi’s Packaging Trick

Когда Audi Quattro пошёл в производство в 1981 году — через два года после AMC Eagle, — в нём использовался обычный открытый межосевой дифференциал с ручной принудительной блокировкой. Изящество решения Audi заключалось в компоновке. Продольно расположенный двигатель был направлен прямо на задний мост, а межосевой дифференциал уходил прямо в коробку передач: вторичный вал сделали полым, и через него пропустили передний карданный вал. Команда Фердинанда Пиеха выбрала симметричное распределение 50:50 между передом и задом.

The Torsen Differential

В 1984 году рычаги ручной блокировки наконец исчезли из салонов Audi, уступив место самоблокирующемуся дифференциалу Torsen — TORque SENsing (чувствительный к крутящему моменту). Его преимущества стоит перечислить:

  • он полностью механический — не требует электроники, жидкости или участия водителя
  • он реагирует на изменения крутящего момента на выходных валах, а не на разницу скоростей, а значит, может сработать ещё до того, как начнётся пробуксовка
  • в отличие от вискомуфты, он блокируется только под тягой, а не при торможении, что делает его полностью совместимым с ABS
  • блокировка и разблокировка происходят плавно и непрерывно, без бинарных переходов

Доказав себя на быстрых автомобилях, Torsen был подхвачен инженерами внедорожников, стремившимися к легковой управляемости. Сегодня он применяется в Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne и Toyota Land Cruiser Prado.

Группа B и гонка вооружений в ралли

Ещё в 1980-х доминирование Quattro в ралли запустило гонку вооружений в области полного привода. За несколько сезонов появились все эти полноприводные раллийные автомобили, каждый из которых использовал технологию вискомуфт FFD в своих самоблокирующихся дифференциалах:

  • Peugeot 205 T16
  • Austin Metro 6R4
  • Lancia Delta S4
  • Ford RS200

Стюарт Ролт, сын Тони, в те годы вёл отношения FFD с раллийными командами.

В начале 1990-х к FFD обратился и российский завод AZLK, желавший получить полноприводную раллийную версию Moskvitch 2141. Построенный по той же схеме с тремя дифференциалами, что и Ford RS200, экспериментальный автомобиль вёл себя с замечательной предсказуемостью в экстремальных условиях. Испытания выявили принцип, который справедлив и сегодня: настраивая жёсткость блокировки каждой вискомуфты по отдельности, вы сдвигаете вместе с ней и баланс автомобиля.

  • более жёсткий задний межколёсный дифференциал → большая склонность к избыточной поворачиваемости
  • более жёсткий передний или межосевой дифференциал → большая недостаточная поворачиваемость и устойчивость

Electronic Control Arrives

Именно эта настраиваемость объясняет, почему современные автомобили WRC используют электронно-управляемые пакеты многодисковых муфт вместо пассивных вискомуфт во всех трёх дифференциалах. Гидравлические приводы и бортовой компьютер меняют степень блокировки каждого дифференциала в реальном времени — отпуская муфты при входе в поворот, чтобы автомобиль свободно вращался, а затем постепенно зажимая их по мере того, как водитель разгоняется на прямую, ради максимальной тяги без недостаточной поворачиваемости.

Два производителя первыми применили электронно-управляемые дифференциалы на дорожных автомобилях:

  • Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Три электронно-управляемые муфты последовательно подключали передний мост, затем блокировали межосевой дифференциал, затем блокировали задний дифференциал — по мере необходимости. Система была эффективной, но чрезмерно сложной, и электроника могла приводить к заметному подключению и отключению передних колёс на рыхлых покрытиях.
  • Porsche 959 (1986): Две электронно-управляемые муфты, работающие в четырёх выбираемых водителем режимах. Система 959 была более совершенной и лучше подходила для высокопроизводительного применения.
Porsche 959 with electronically controlled all-wheel drive system
Porsche 959 оснащался одной из самых передовых электронно-управляемых систем полного привода, когда-либо устанавливавшихся на серийный автомобиль

Замена дифференциала: Haldex и упрощённые системы полного привода

The Visco-Coupler on Its Own

Пока раллийные инженеры выжимали из самоблокирующихся дифференциалов всё возможное, конструкторы обычных легковых автомобилей пошли другим путём — вовсе убрали межосевой дифференциал и поставили на его место вискомуфту. Volkswagen Golf II Syncro 1985 года стал первым европейским легковым автомобилем, сделавшим это, с трансмиссией, разработанной инженерами GKN, которая в 1969 году приобрела FFD.

Для массового производства упрощение себя оправдало:

  • полноприводная модель разделяла большинство узлов со стандартной переднеприводной версией, снижая стоимость и сложность производства
  • в обычных условиях автомобиль вёл себя точно так же, как переднеприводный
  • когда передние колёса начинали буксовать, вискомуфта могла передать до 70 % крутящего момента назад примерно за 0,2 секунды

Однако задержка создавала проблему для управляемости. Автомобиль, ведущий себя как переднеприводный и сносящий с траектории передком, мог резко перейти к поведению с задним уклоном в момент срабатывания муфты — и застать водителя врасплох. Японские производители пробовали разные решения, в том числе устанавливали больше муфт: Nissan Sunny/Pulsar 1988 года использовал три — одну для подключения заднего привода и по одной для блокировки каждого межколёсного дифференциала. Mazda Concerto 4WD пошла ещё дальше, заменив вискомуфтами и межосевой, и задний межколёсный дифференциалы.

The Haldex Clutch

Следующий шаг заменил вискомуфту электронно-управляемой гидравлической многодисковой муфтой — гораздо более быстрой и гораздо точнее управляемой. Самый известный пример — муфта Haldex, которая пришла на смену вискомуфте на Volkswagen Golf IV и его платформенных собратьях. Работает она так:

  • торцовые кулачки обнаруживают любую разницу в скорости вращения между передним и задним валами
  • ролики, катящиеся по поверхностям кулачков, толкают поршни в кольцевых цилиндрах, нагнетая гидравлическую жидкость
  • давление жидкости сжимает пакет многодисковой муфты, передавая крутящий момент на задний мост
  • электромагнитный клапан, управляемый электроникой автомобиля, может сбросить давление в любой момент — обеспечивая бесступенчатое распределение крутящего момента

Большинство полноприводных автомобилей и кроссоверов, продающихся сегодня, используют ту или иную версию этой электронно-управляемой муфты — будь то Haldex на автомобилях Volkswagen Group, Honda VTM-4 или BMW xDrive. Современные муфты срабатывают достаточно быстро, чтобы задержка подключения стала незаметной при обычной езде, и теперь калибровка важнее, чем железо: Golf 4Motion и Audi A3 Quattro используют механически идентичные трансмиссии, но разное программное обеспечение придаёт Volkswagen симметричное распределение, тогда как Audi направляет 60 % крутящего момента вперёд ради более привычного переднеприводного характера.

Volkswagen 4MOTION all-wheel drive system with fourth-generation Haldex clutch
Система полного привода 4MOTION с муфтой Haldex четвёртого поколения, применяемая в Volkswagen Tiguan

Технологии полного привода сегодня: какая система лучше?

Подключаемые системы с ручным включением второго моста, к счастью, исчезли из легковых автомобилей. То, что осталось, делится на три семейства, у каждого из которых свои достоинства:

  • Постоянный полный привод с самоблокирующимся межосевым дифференциалом (вискомуфта, как у Subaru, механический Torsen, как у Audi A4/A6/A8 Quattro и Volkswagen Phaeton, или электронно-управляемые муфты, как у Mitsubishi Lancer Evo): самые совершенные и приносящие удовольствие системы, способные при правильной настройке действительно улучшать управляемость и на дороге, и на треке.
  • Постоянный полный привод с открытым межосевым дифференциалом (как у Mercedes-Benz 4Matic): полагается на противобуксовочную электронику, чтобы компенсировать отсутствие самоблокировки. Эффективен на дороге, но механически менее упреждающий.
  • Подключаемый задний привод через управляемую муфту (Haldex, как на Volvo, Saab и различных кроссоверах Volkswagen Group): самая распространённая схема в современных кроссоверах — недорогая, лёгкая и всё более состоятельная благодаря более быстрой электронике.

Векторизация крутящего момента и то, что придёт следом

Доминирующая тенденция в передовом полном приводе — векторизация крутящего момента: не просто распределение момента между мостами, а активное его изменение между левым и правым колёсами одного моста. Mitsubishi Lancer Evolution X — вершина технологии: его система S-AWC сочетает электронно-управляемый межосевой дифференциал (ACD) с задним дифференциалом Active Yaw Control (AYC), способным перебрасывать крутящий момент с одного заднего колеса на другое. Дополнительные наборы шестерён смещают баланс упреждающе, до потери сцепления, вместо того чтобы реагировать, когда колесо уже буксует.

На практике реальные различия между современными системами продолжают сокращаться по мере совершенствования управляющей электроники. Хорошо настроенный кроссовер с Haldex сегодня обеспечивает стабильность, за которую механический Torsen хвалили бы поколение назад. Таков вектор развития — и его конечной точкой вполне может стать электромобиль с четырьмя отдельными мотор-колёсами, каждое из которых дозирует собственный крутящий момент вообще без механической трансмиссии. Что аккуратно возвращает нашу историю к электрическому полноприводному автомобилю Фердинанда Порше 1900 года.

Это перевод. Оригинал можно прочитать здесь: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html

Оформить
Пожалуйста, введите Ваш email в поле ниже и нажмите "Подписаться"
Подпишитесь и получите наиболее полные инструкции о приобретении и использовании Международных Водительских Прав, а также советы для водителей при нахождении за рубежом