Повний привід: історія, технологія та принцип роботи систем AWD

Ця стаття починалася як прямолінійний технічний посібник — щось на кшталт «Усе, що ви завжди хотіли знати про повний привід, але не знали, кого запитати». Ми планували розповісти про те, чим відкриті диференціали відрізняються від агрегатів типу віскомуфти або Haldex, що насправді роблять самоблокувальні диференціали і чому це взагалі важливо. Але що глибше ми занурювалися в історію, то більше дивувалися. Виявляється, перший легковий автомобіль із постійним повним приводом був побудований у Нідерландах понад сто років тому. А у 1935 році американський гоночний автомобіль із приводом на чотири колеса разюче близько підійшов до того, щоб змінити хід світової історії.

Навіщо легковому автомобілю повний привід? У XXI столітті відповідь здається очевидною: краще зчеплення, менше буксування на слизьких поверхнях і покращена керованість під навантаженням. Чотири ведучих колеса просто кращі, ніж два. Але людству знадобився напрочуд довгий час, щоб діяти відповідно до цієї базової істини. Запитайте будь-якого автомобільного історика — і він скаже вам, що ера повного приводу для масових легкових автомобілів почалася в 1980 році з Audi Quattro. Він також може згадати рідкісних попередників — британський суперкар Jensen FF 1966 року та Subaru Leone 4WD 1972 року. Справжній експерт, однак, швидко зазначить, що ранні Subaru з приводом на чотири колеса взагалі не були системами постійного повного приводу — вони були підключуваними. І, як ми пояснимо далі, це принципова різниця.

Підключуваний повний привід: тимчасове рішення

Підключуваний привід на одну вісь — це компромісне рішення, і не особливо елегантне для дорожніх автомобілів. Термін «Part-Time 4WD» (підключуваний повний привід) походить зі світу позашляховиків і бездоріжжя. У цій конфігурації одна вісь є постійно ведучою, тоді як інша жорстко підключається на вимогу — але таке жорстке з’єднання можна використовувати лише поза дорогами з твердим покриттям. На асфальті підключувана система має бути повністю відімкнена. Ось чому:

• Коли автомобіль повертає, передні колеса описують довшу дугу, ніж задні, і тому повинні обертатися швидше.
• При жорстко підключеній системі повного приводу зчеплення передніх коліс зменшується, тоді як крутний момент на задніх зростає.
• У деяких випадках передні колеса можуть фактично створювати гальмівну силу замість тягової — збільшуючи опір і ускладнюючи керування.
• На пухких поверхнях, таких як бруд чи сніг, цей ефект можна контролювати, але на асфальті він спричиняє серйозне скручування трансмісії та проблеми з керованістю.

Коли автомобіль проходить поворот, кожне колесо рухається по власній дузі і повинне обертатися з різною швидкістю. Саме тому система постійного повного приводу потребує трьох диференціалів: двох міжколісних (по одному на кожну вісь) та одного міжосьового, який дозволяє обом ведучим осям обертатися незалежно одна від одної.

Незважаючи на ці недоліки, жорстко підключений повний привід все ж з’явився на деяких дорожніх автомобілях — хоча за своїм характером вони були ближчими до позашляхових вантажівок. У СРСР, наприклад, ГАЗ-61 «Ємка» — повнопривідний седан із шестициліндровим двигуном і підключуваною передньою віссю — пішов у дрібносерійне виробництво ще у 1938 році. Після війни аналогічні трансмісії з’явилися на позашляховій версії ГАЗ-М72 «Побєда» та «Москвичі-410». Subaru Leone 4WD 1972 року дотримувалося тієї ж логіки: автомобіль був призначений для бездоріжжя, мав більший дорожній просвіт порівняно зі стандартними переднеприводними Subaru та вручну підключувану задню вісь.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) був версією переднеприводної платформи з приводом на чотири колеса та вручну підключуваною задньою віссю. Основні характеристики включали:

• Варіанти двигунів: 1,4 л (72 к.с.) або 1,6 л (80 к.с.)
• Типи кузова: універсал, седан і пікап
• Підключення заднього приводу: ручне на автомобілях з механічною КПП; автоматичне через багатодисковий фрикційний зчіп на автоматичних
• Ця підключувана схема застосовувалася на всіх повнопривідних Subaru аж до 1989 року

Головна проблема підключуваного повного приводу полягає в тому, що він марний на асфальтових дорогах, де більшість автомобілів проводять більшу частину свого часу, — а автомобіль при цьому постійно везе зайву вагу роздавальної коробки, другого карданного вала та вузлів вторинної осі. Проте перетворити підключувану схему на постійну потребує лише одного додаткового елемента: міжосьового диференціала в роздавальній коробці.

Постійний повний привід: як він працює і чому це важливо

Міжосьовий диференціал є ключем до постійного повного приводу. Два міжколісних диференціали — по одному на кожній осі — дозволяють лівому та правому колесам на кожній осі обертатися з різними швидкостями в поворотах. Міжосьовий диференціал виконує ту саму функцію між передньою та задньою осями. Автомобіль, оснащений усіма трьома диференціалами, може використовувати постійний повний привід на будь-якій дорозі без скручування трансмісії та погіршення керованості.

Просто в теорії — але аж до початку 1980-х років автомобільний мейнстрім вважав постійний AWD зайвим для дорожніх автомобілів. Панувало переконання, що постійне обертання другої пари коліс і всіх пов’язаних вузлів трансмісії на сухому асфальті лише додає шуму та марно витрачає паливо. Audi Quattro змінив це мислення назавжди. Розподіляючи крутний момент двигуна між усіма чотирма колесами постійно, система постійного повного приводу:

• Залишає більший запас зчеплення для сприйняття бокових навантажень у поворотах
• Значно підвищує стабільність під час прискорення або гальмування в середині повороту
• Знижує ризик раптового занесення або зносу, спричиненого впливом на педаль газу

Audi 80 Quattro кінця 1980-х років ілюструє, наскільки відточеним стало це компонування. Архітектура Quattro компактніша, ніж конкуруюча трансмісія Ferguson Formula. З 1984 року Audi перейшов на самоблокувальний диференціал Torsen — суто механічний пристрій, який реагує на зміни крутного моменту на кожному вихідному валу, а не на різницю у швидкостях обертання коліс. На відміну від диференціального блокування на основі віскомуфти, Torsen блокується лише під час тяги, а не гальмування, що робить його повністю сумісним із системами ABS та покращує стабільність під час сповільнення.

Варто зазначити, що Range Rover (1970) та російська Lada Niva (1976) загалом вважаються першими масовими автомобілями з міжосьовим диференціалом — але обидва належать виключно до позашляхової категорії. Audi Quattro претендує на звання першопрохідця саме серед легкових автомобілів.

Ранні гоночні автомобілі з повним приводом: від Spyker до Bugatti

Чи досліджували конструктори гоночних автомобілів постійний повний привід до ери Quattro? Відповідь — безумовно так, і ця історія сягає набагато далі в минуле, ніж більшість людей очікує.

Перший повоєнний проект Фердинанда Порше — гоночний автомобіль із повним приводом: Cisitalia 360 із середньомоторним компонуванням і 1,5-літровим дванадцятициліндровим двигуном. Однак його передній привід був підключуваним — водій вмикав його лише на прямих ділянках траси, перемикаючись назад на задній привід перед поворотами.

Але Порше насправді побудував повнопривідний автомобіль значно раніше: електричний автомобіль із чотирма індивідуальними мотор-колесами, датований 1900 роком. Справжнє відкриття для автомобільних істориків, однак, — це гоночний автомобіль 1902 року, побудований нідерландським виробником Spyker. У часи, коли гальма встановлювалися лише на задніх колесах, цей автомобіль мав справжній постійний повний привід — з міжосьовим диференціалом у тому числі.

Компанію Spyker заснували в 1880 році брати Спейкер як виробника кінних екіпажів. Їхній перший автомобіль з’явився у 1900 році, а два роки потому, співпрацюючи з бельгійським конструктором Жозефом Валентеном Лавіолетом, вони створили повнопривідний гоночний Spyker 60 HP (1902–1907). За технічними характеристиками він був надзвичайно передовим для свого часу:

• Три диференціали — міжосьовий та обидва міжколісні
• Три окремих гальмівних механізми — два на задніх колесах, один на передньому карданному валу
• Система повного приводу, концептуально неперевершена протягом десятиліть

Концепція постійного повного приводу, таким чином, налічує понад сто років. Повнопривідних Spyker було побудовано небагато — вони коштували надзвичайно дорого та так і не досягли значних успіхів у перегонах. На початку 1930-х років з’явилися ще два амбітних повнопривідних гоночних проекти: Bugatti Tipo 53 та Miller FWD.

Проект Bugatti Tipo 53 виник за ініціативою інженера Fiat Антоніо Пікетто, який запропонував цю ідею Еторе Бугатті у 1930 році. Три автомобілі були завершені у 1932 році, кожен із такими характеристиками:

• Форсований рядний восьмициліндровий двигун потужністю 300 к.с.
• Постійний повний привід із трьома диференціалами
• Роздавальна коробка та міжосьовий диференціал, інтегровані з окремо розміщеною коробкою передач
• Карданні вали обох осей розташовані з лівого боку автомобіля
• Незалежна передня підвіска на поперечній ресорі — незвично для Bugatti

Попри те, що на гравійних поворотах Tipo 53 випереджав сучасні заднеприводні автомобілі, він страждав від надмірних зусиль на кермі через використання стандартних карданних шарнірів Гука, а не шарнірів рівних кутових швидкостей у передніх приводних валах. Три автомобілі змагалися аж до 1935 року.

Miller FWD з’явився частково тому, що американський конструктор Гаррі Міллер вивчав переднеприводний Bugatti, придбаний спеціально для розбирання. Надихнувшись підходом Бугатті, Міллер розробив власне повнопривідне шасі за підтримки компанії FWD Truck. Один із повнопривідних Miller лідирував на Indianapolis 500 1934 року, перш ніж вибути через технічну несправність на дев’ятому місці.

Ці автомобілі також пов’язані з одним із найдивніших «а що якби» в автомобільній історії. Під час перегонів на трасі AVUS у Берліні 1935 року повнопривідний Miller йшов третім, коли його рядний восьмициліндровий двигун катастрофічно відмовив, розкидавши уламки в бік трибун. Адольф Гітлер був присутній на трибунах того дня. Якби хоча б невеличкий уламок досяг його, хід Другої світової війни — і світової історії загалом — міг би бути зовсім іншим.

Формула Фергюсона: система AWD, яка змінила все

Щоб зрозуміти наступний ключовий розділ в історії повного приводу, варто повернутися до фундаментального обмеження відкритих міжосьових диференціалів. Відкритий диференціал дозволяє одній осі вільно обертатися, поки інша не отримує крутного моменту. Якщо задні колеса повністю втрачають зчеплення, передні можуть залишатися нерухомими, поки задні буксують — диференціал ніяк цьому не перешкоджає.

Рішення, розроблене для позашляховиків, — примусове блокування: водій вручну вмикає механізм, який жорстко блокує шестерні диференціала, перетворюючи диференціальний привід на жорстке з’єднання. Цей підхід використовувався в ранніх Range Rover, Lada Niva та багатьох інших позашляховиках — включно з першим поколінням Audi Quattro, водій якого мусив вручну блокувати центральний диференціал аж до 1984 року. Але ручне блокування — це теж компроміс: його потрібно вимикати на твердих покриттях, і воно не захищає від несподіваного буксування на слизькій дорозі.

Перший автоматичний самоблокувальний міжосьовий диференціал створив британський гоночний пілот і інженер Тоні Ролт. Разом зі своїм другом і колегою-гонщиком Фредом Діксоном Ролт керував майстернею Rolt/Dixon Developments до війни. Після неї обоє захопилися потенціалом постійного повного приводу. Побудувавши експериментальний повнопривідний стенд під назвою «Краб», вони у 1950 році об’єдналися з Гаррі Фергюсоном — успішним виробником тракторів — і заснували Harry Ferguson Research.

Мрія Фергюсона — не гоночний автомобіль, а справді безпечний дорожній: такий, колеса якого не буксуватимуть при прискоренні й не блокуватимуться при гальмуванні. Ролт і Діксон вирішили спроектувати такий автомобіль повністю з нуля — кузов, трансмісію та силову установку. Залучивши досвідченого конструктора Клода Гілла (колишнього Aston Martin) як головного інженера, вони завершили експериментальний седан Ferguson R4 після шести років розробки. Для 1956 року його специфікація була вражаючою:

• Постійний повний привід із самоблокувальним міжосьовим диференціалом
• Чотирициліндровий двигун із горизонтально розташованими циліндрами (боксер)
• Дискові гальма на всіх чотирьох колесах
• Електромеханічна антиблокувальна система гальм Dunlop MaxaRet, адаптована з авіації

Серцем трансмісії Ferguson Formula був винахідливий самоблокувальний механізм усередині роздавальної коробки. Крім диференціала, вузол містив додатковий набір шестерень, дві кулькові обгінні муфти та два пакети фрикційних дисків. За нормальних умов ці елементи спокійно перебували у холостому режимі. Але коли колеса однієї осі починали буксувати — спричиняючи різницю у швидкостях обертання вихідних валів — одна з муфт спрацьовувала, притискаючи свій фрикційний пакет до шестерень диференціала та миттєво перетворюючи диференціальний привід на жорстке з’єднання.

Другий прототип, Ferguson R5 у кузові універсал 1962 року, виявився ще більш вражаючим. Тестери журналу Autocar зазначили, що він досягав меж зчеплення на швидкостях, які здавалися майже неможливими. Попри це, жоден виробник не погодився запустити Ferguson у виробництво — складність і вартість були занадто великими. Однак у 1962 році Тоні Ролт переконав керівництво Jensen Cars адаптувати трансмісію Ferguson Formula для їхнього майбутнього купе CV8 з 300-сильним двигуном Chrysler V8. Три роки потому був завершений експериментальний Jensen CV8 FF з повним приводом.

У 1966 році Jensen Interceptor замінив CV8 — і разом зі стандартним заднеприводним купе Jensen запропонував повнопривідний варіант з непоказним шильдиком «FF». Jensen FF став першим у світі серійним автомобілем, що поєднував самоблокувальний міжосьовий диференціал із системою ABS. Абревіатура «FF» розшифровувалася як «Formula Ferguson». Основні характеристики:

• 6,3-літровий великоблочний двигун Chrysler V8 потужністю 325 к.с.
• Триступінчастий автомат TorqueFlite або чотириступінчаста механічна КПП
• Асиметричний розподіл крутного моменту: 63% — на задню вісь, 37% — на передню, щоб зберегти характер керування, властивий заднеприводним автомобілям
• Одноканальна ABS Dunlop MaxaRet
• Реєчне рульове управління з підсилювачем і дискові гальма по колу
• Максимальна швидкість — 212 км/год; розгін 0–100 км/год — 7,7 с; знаряджена маса — близько 1 800 кг
• Ціна у Великій Британії в 1968 році: близько £6 000 — на рівні найдешевшого Rolls-Royce
• Загальний обсяг виробництва: 318 автомобілів (1966–1971)

Усі автомобільні журналісти тієї епохи захоплювалися винятковою стабільністю Jensen FF і тим, що вони описували як «майже необмежений запас зчеплення на мокрому асфальті». Трагічно, але сам Гаррі Фергюсон так і не побачив Jensen FF — він помер у 1960 році.

Навіщо приділяти стільки уваги Ferguson Formula? Тому що Harry Ferguson Research була першою організацією у світі, яка розглядала повний привід насамперед як інструмент активної безпеки — а не просто як рішення для підвищення прохідності. Асиметричний розподіл крутного моменту був свідомим вибором, покликаним уникнути непередбачуваності, яка притаманна симетричним системам AWD. На заднеприводному автомобілі надлишок газу в слизькому повороті спричиняє передбачуване занесення. На переднеприводному — передбачуваний знос. На симетричному AWD реакція залежить від того, яка вісь має гірше зчеплення, — що може бути неоднозначним і небезпечним. Зміщуючи крутний момент у бік задньої осі, Ferguson Formula надавала Jensen FF майже передбачувану характеристику керування заднеприводного автомобіля за більшості умов.

Винахід віскомуфти

Самоблокувальний механізм Ferguson Formula мав одне суттєве обмеження: його обгінні муфти працювали в бінарному режимі «увімкнено/вимкнено». Перехід від відкритого диференціала до повного блокування був миттєвим, що у момент спрацьовування міг створювати власну невизначеність у поведінці автомобіля. Потрібен був механізм, здатний плавно й поступово змінювати ступінь блокування диференціала.

Наприкінці 1960-х років Тоні Ролт і Дерек Гарднер — який згодом став головним конструктором автомобілів Tyrrell у Формулі-1 — почали експериментувати з силіконовою рідиною, що використовується у в’язкісних муфтах вентиляторних приводів. Результатом стала віскомуфта: циліндричний корпус, заповнений силіконовою рідиною, у якому чергуються пакети фрикційних дисків, з’єднаних із кожним вихідним валом.

Ось як вона працює:

• За нормальних умов, коли всі колеса обертаються з близькими швидкостями, пакети дисків майже не переміщуються відносно одне одного, і муфта не впливає на диференціал.
• Коли одна вісь починає буксувати, її вихідний вал обертається швидше, змушуючи пакети дисків обертатися відносно одне одного та зрушувати силіконову рідину.
• Зрушення підвищує температуру і тиск усередині муфти, різко збільшуючи в’язкість рідини.
• Це збільшення в’язкості змушує диски тягти одне одного, поступово гальмуючи вал, що обертається швидше, і частково або повністю блокуючи диференціал.

Отримавши патент на віскомуфту, Тоні Ролт у 1971 році заснував FF Developments (FFD) для комерційного постачання трансмісій повного приводу. Серед ранніх проектів — повнопривідні фургони Bedford для британських лісових служб, партія поліцейських автомобілів Ford Zephyr FF та седани Opel Senator 4×4 для британської військової місії в Берліні.

Найбільш значущим серійним досягненням FFD стала трансмісія для AMC Eagle (1979–1988) — піднятої повнопривідної версії седана AMC Concord із більшими шинами та підняттям кузова на 75 мм. AMC Eagle став першим у світі серійним автомобілем із міжосьовим диференціалом, заблокованим віскомуфтою. Хоча він задумувався як легкий позашляховик, а не спортивний автомобіль, його архітектура трансмісії стала безпосереднім предком деяких найвідоміших спортивних повнопривідних автомобілів усіх часів — зокрема ранніх поколінь Subaru Impreza WRX та Mitsubishi Lancer Evolution.

Самоблокувальні диференціали: від Torsen до електронного керування

Коли Audi Quattro вийшов у серійне виробництво у 1981 році — через два роки після дебюту AMC Eagle — він використовував звичайний відкритий міжосьовий диференціал із примусовим блокуванням. Елегантність рішення Audi полягала в компонуванні: поздовжньо розташований двигун був спрямований безпосередньо до задньої осі, а міжосьовий диференціал був інтегрований безпосередньо в коробку передач. Вторинний вал коробки передач був виконаний порожнистим, а передній карданний вал проходив крізь нього. Команда Фердинанда П’єха обрала симетричний розподіл крутного моменту 50:50 між передньою та задньою осями.

У 1984 році важелі ручного блокування диференціала нарешті зникли з салонів Audi, поступившись місцем самоблокувальному диференціалу Torsen (TORque SENsing — чутливий до крутного моменту). Torsen має кілька ключових переваг:

• Він суто механічний — не потребує електроніки, рідини чи втручання водія
• Він реагує на зміни крутного моменту на вихідних валах, а не на різницю швидкостей, що означає спроможність реагувати ще до початку буксування
• На відміну від віскомуфти, він блокується лише під час тяги, а не гальмування, що робить його повністю сумісним із ABS
• Блокування та розблокування відбуваються плавно й безперервно, без різких переходів

Підтверджена здатність Torsen покращувати керованість і стабільність спортивних автомобілів згодом привернула увагу інженерів позашляховиків, які прагнули досягти автомобільної динаміки. Сьогодні він використовується в трансмісіях таких автомобілів, як Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne та Toyota Land Cruiser Prado.

У 1980-х роках домінування Audi Quattro в ралі спровокувало справжні перегони озброєнь у повному приводі серед конкурентів групи B. Протягом кількох сезонів з’явилися такі повнопривідні ралійні автомобілі — кожен із яких використовував технологію віскомуфти FFD у самоблокувальних диференціалах:

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

Стюарт Ролт, син Тоні, керував відносинами FFD із ралійними командами у той період.

На початку 1990-х років завод АЗЛК в Росії також звернувся до FFD для розробки ралійної версії «Москвича 2141» із повним приводом. Використовуючи ту саму схему з трьома диференціалами, що й Ford RS200, експериментальний «Москвич» із повним приводом досяг напрочуд передбачуваної керованості в екстремальних умовах. Випробування виявили важливий принцип: регулюючи жорсткість блокування кожної віскомуфти окремо, інженери могли налаштовувати баланс керованості в широкому діапазоні:

• Жорсткіший задній міжколісний диференціал → більша схильність до занесення
• Жорсткіший передній або міжосьовий диференціал → більший знос і стабільність

Саме ця можливість налаштування пояснює, чому сучасні ралійні автомобілі WRC використовують електронно керовані багатодискові пакети зчеплення, а не пасивні віскомуфти в усіх трьох диференціалах. Гідравлічні актуатори та бортовий комп’ютер можуть змінювати ступінь блокування кожного диференціала в реальному часі — розімкнувши зчеплення при вході в поворот, щоб автомобіль вільно обертався, і поступово затиснувши їх у міру того, як гонщик прискорюється на прямій, щоб максимізувати тягу й уникнути зносу.

Два виробники були піонерами електронно керованих диференціалів у серійних дорожніх автомобілях:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Три електронно керованих зчеплення послідовно підключали передню вісь, потім блокували міжосьовий диференціал, а потім блокували задній диференціал у міру необхідності. Система була ефективною, але надмірно складною, а електроніка могла помітно підключати й відключати передні колеса на слизьких поверхнях.
• Porsche 959 (1986): Два електронно керованих зчеплення, що працювали в чотирьох вибіраних водієм режимах. Система Porsche 959 була більш досконалою і краще підходила для високопродуктивного використання.

Заміна диференціала: Haldex і спрощені системи AWD

Поки ралійні інженери доводили самоблокувальні диференціали до межі можливостей, конструктори масових легкових автомобілів рухалися у протилежному напрямку — повністю відмовляючись від міжосьового диференціала і замінюючи його лише віскомуфтою. Volkswagen Golf II Syncro 1985 року став першим європейським легковим автомобілем, у якому застосовувався цей підхід. Трансмісія була розроблена інженерами GKN, яка придбала FFD у 1969 році.

Спрощена схема з віскомуфтою мала очевидні переваги для масового виробництва:

• Повнопривідна модель ділила більшість компонентів зі стандартною переднеприводною версією, знижуючи витрати та складність виробництва
• За нормальних умов автомобіль поводився так само, як переднеприводний
• Коли передні колеса починали буксувати, віскомуфта могла передавати до 70% крутного моменту на задню вісь приблизно за 0,2 секунди

Однак ця затримка при підключенні створювала потенційно небезпечну поведінку: автомобіль, який спочатку поводився як переднеприводний (зносячи передню частину в повороті), міг раптово перейти до заднеприводної характеристики при спрацьовуванні віскомуфти, заскочивши водія зненацька. Японські виробники шукали різні рішення, зокрема встановлюючи кілька віскомуфт — деякі моделі, наприклад Nissan Sunny/Pulsar 1988 року, використовували три: одну для підключення заднього приводу та по одній для блокування кожного міжколісного диференціала. Mazda Concerto 4WD пішла ще далі, використовуючи віскомуфти замість обох — міжосьового і заднього міжколісного — диференціалів.

Наступним еволюційним кроком стала заміна віскомуфти електронно керованим гідравлічним багатодисковим зчепленням — значно швидшим і точнішим у керуванні пристроєм. Муфта Haldex, яка прийшла на зміну віскомуфті на Volkswagen Golf IV та його платформних побратимах, є найвідомішим прикладом цієї технології. Ось принцип її роботи:

• Торцеві кулачки виявляють будь-яку різницю у швидкості обертання між передніми та задніми валами
• Ролики, що ковзають по поверхні кулачків, тиснуть на поршні у кільцевих циліндрах, перекачуючи гідравлічну рідину
• Тиск рідини стискає пакет багатодискового зчеплення, передаючи крутний момент на задню вісь
• Електромагнітний клапан, керований електронікою автомобіля, може в будь-який момент скидати тиск — забезпечуючи безступінчастий розподіл крутного моменту

Сьогодні більшість повнопривідних легкових автомобілів і кросоверів використовують якийсь варіант цієї архітектури з електронно керованим зчепленням — будь то Haldex на автомобілях концерну Volkswagen, Honda VTM-4 чи BMW xDrive. Швидкодія сучасних систем зчеплення скоротила затримку підключення до рівня, непомітного у звичайній їзді. Тепер налаштування управляючого програмного забезпечення важливіше за саме залізо: Golf 4Motion та Audi A3 Quattro використовують механічно ідентичні трансмісії, але різне програмне забезпечення надає Volkswagen симетричний розподіл крутного моменту, тоді як калібрування Audi направляє 60% моменту на передню вісь для більш звичного переднеприводного характеру.

Технології AWD сьогодні: яка система краща?

Підключувані системи повного приводу з вручну вмикаємою другою віссю, на щастя, зникли з легкових автомобілів. Решта архітектур мають свої переваги:

• Постійний AWD із самоблокувальним міжосьовим диференціалом (віскомуфта, як у Subaru; механічний Torsen, як у Audi A4/A6/A8 Quattro та Volkswagen Phaeton; або електронно керовані зчеплення, як у Mitsubishi Lancer Evo): найбільш досконалі та захопливі системи, здатні реально покращити керованість на дорозі та на треку за умови правильного калібрування.
• Постійний AWD із відкритим міжосьовим диференціалом (як у Mercedes-Benz 4Matic): покладається на антипробуксувальну електроніку для компенсації відсутності самоблокування. Ефективний на дорозі, але механічно менш проактивний.
• Підключуваний задній привід через керовану муфту (Haldex, як на Volvo, Saab та різних кросоверах концерну Volkswagen): найпоширеніше компонування в сучасних кросоверах — економічне, легке й дедалі більш здатне завдяки швидшій електроніці.

Домінуюча тенденція у сучасному AWD — векторизація крутного моменту: не просто розподіл крутного моменту між передньою та задньою осями, а й активна його зміна між лівим і правим колесами на одній осі. Mitsubishi Lancer Evolution X представляє найсучасніше рішення: його система S-AWC поєднує електронно керований центральний диференціал (ACD) із заднім диференціалом Active Yaw Control (AYC), здатним незалежно перерозподіляти крутний момент між задніми колесами. Додаткові передаточні набори можуть проактивно зміщувати баланс крутного моменту ще до втрати зчеплення, а не реактивно — вже після початку буксування.

На практиці реальні відмінності у керованості між сучасними системами AWD продовжують скорочуватися в міру ускладнення керуючої електроніки. Добре відкалібрована система на базі Haldex у кросовері може забезпечувати стабільність, яка здавалася б вражаючою від механічного диференціала Torsen покоління тому. Саме в цьому напрямку рухаються технології — і кінцевою точкою може стати електромобіль із чотирма індивідуальними мотор-колесами, кожне з яких забезпечує точно керований крутний момент без жодної механічної трансмісії.

Це переклад. Оригінал можна прочитати тут: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html