Виды трансмиссий: преимущества и недостатки

Виды трансмиссий: преимущества и недостатки

Трансмиссия – это совокупность механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также регулировки величины тяги по мере изменения условий движения. Основными составляющими узла являются:

• Система сцепления;
• Коробка передач;
• Ведущий мост;
• Дифференциал.

Данные компоненты позволяют автомобилю перемещаться в любом направлении и на различной скорости в пределах установленного диапазона.

Привод задний

Если автомобиль оснащен задним приводом, вся энергия двигателя будет полностью передаваться на заднюю ось. Встретить такой тип можно на отечественных «классиках», а также японских, европейских и американских машинах высокого класса. Есть, конечно же, неоспоримые плюсы данного варианта — динамика, старт с места, отсутствие вибрации, что в некоторой степени повышает комфорт при эксплуатации автомобиля. К минусам можно отнести чрезмерную склонность к заносам, в особенности на скользком дорожном покрытии. Проходимость, сравнительно с передним приводом немного ниже.

Виды приводов(трансмиссий) автомобиля и для каких условий они созданы

Давайте разберемся, какой вид трансмиссии подойдет тому или иному автолюбителю. В предыдущей статье мы уже выясняли, какой привод лучше, передний или задний, в этом взглянем на виды трансмиссий шире. Каждая конфигурация трансмиссии (система подключения двигателя к колесам) предназначена для определенных условий дорожного покрытия и манеры езды. Если коротко, то:

• для любителей крутых виражей и drag-рейсинга — задний привод
• для любителя спокойной и безопасной езды в плохих погодных условиях — передний привод
• для автомобилей, использующихся в высокогорных, либо зимних, дождливых погодных условиях — полный привод

Теперь подробно о видах трансмиссий. Всего их шесть.

1. Задний привод

Стандартный привод для большинства легковых автомобилей. Вращение двигателя по карданному валу передается на два задних колеса. По сути, задние колеса толкают машину по дороге. Из-за того, что двигатель расположен в передней части автомобиля, у заднего привода нет нагрузки двигателя на ведущие колеса, а это минус для передвижения по зимним дорогам, хотя, современные датчики контроля тяги или системы курсовой устойчивости, помогают преодолеть этот недостаток. Как правило, заднеприводные транспортные средства хорошо сбалансированы, хорошо управляются и тормозят без заносов автомобиля. Mercedes-Benz и BMW используют в своих автомобилях исключительно задний привод.

2. Передний привод

Передний привод передает крутящий момент двигателя на передние колеса, которые, по сути, тянут машину за собой по дороге. Управление автомобилем с такой трансмиссией считается сбалансированным, стабильным и предсказуемым. «Железные кони» с ведущими передними колесами хорошо ведут себя на зимней дороге, так как основной вес транспортного средства приходится на переднюю часть автомобиля и ведущие передние колеса имеют лучшее сцепление с дорогой.

3. Полный привод

Трансмиссия таких автомобилей самая сложная, двигатель передает мощность на четыре колеса одновременно. В таких авто все четыре колеса ведущие, тяга между ними распределяется равномерно. В современных полноприводных автомобилях, тяга, при необходимости, автоматически смещается с передних колес на задние, при этом водитель даже не чувствует изменений. Полноприводные машины не лучший вариант для передвижения по бездорожью, но нет привода лучше для езды по зимним, мокрым или скользким дорогам.

4. Временный полный привод (Part-Time 4WD)

По сути, автомобили с таким видом трансмиссии не полноприводные. У них передача крутящего момента происходит либо на передние, либо на задние колеса, а полный включается только при необходимости. Такие переходы не остаются незамеченными водителем, поскольку при подключении второй пары колес происходит временная потеря тяги. Автомобили с временным полным приводом не подходят к использованию по бездорожью.

5. Постоянный привод на 4 колеса (full-time)

Этот тип трансмиссии похож на полный привод, но более надежен и предназначен для езды по бездорожью. В этом типе трансмиссии силовая установка, как правило, располагается продольно в переднем свесе транспортного средства, коробка передач — внутри колёсной базы, а главная передача — между ними, тем самым упрощая конструкцию трансмиссии. Крутящий момент распределяется равномерно на все четыре колеса, когда машина едет по ровной и сухой дороге, но автоматически изменяется если дорожные условия ухудшаются и требуется сделать акцент на той или иной оси. По заснеженным дорогам лучше транспортного средства не найти. Единственный недостаток такого вида трансмиссии — большее потребление топлива из-за тяжести системы.

Разницу между временным полным приводом (Part-Time 4WD) и постоянным приводом на 4 колеса (full-time) видно на картинке ниже.

6. Неполный привод на 4 колеса

Эта конфигурация трансмиссии передает крутящий момент двигателя на задние колеса, но если тяга потеряна, то по электрической, механической или гидравлической системе крутящий момент передается на все четыре колеса. В этом виде трансмиссии, чтобы задействовать все 4 колеса автомобиля требуется вмешательство водителя. Происходит это либо из салона транспортного средства поворотом рычага, либо манипуляциями вне салона автомобиля. Этот вид трансмиссии считается неполным по той причине, что не может быть задействован постоянно на сухом асфальте из-за вероятности повреждения механики, но на скользкой дороге не найти привода лучше, чем этот.

Теперь вы знаете немного больше о каждом из шести видов автомобильных приводов. Какому из них отдать предпочтение – индивидуальное решение каждого, но делая выбор, подумайте о том, в каких условиях будете использовать автомобиль чаще.

Полный привод

Крутящий момент двигателя может передаваться на передние и на задние колёса, т.е. обе оси ведущие. ПП можно разделить на три подвида: постоянный ПП, подключаемый ПП и автоматически подключаемый ПП.

Постоянный полный привод. В автомобиле с такой системой обе оси и все четыре колеса являются ведущими. Эта система позволяет ездить и по твёрдым дорогам и по бездорожью. В трансмиссии такого автомобиля обязательно присутствует межосевой дифференциал.

Небольшое отступление, дифференциал – это механическое устройство, которое распределяет крутящий момент, полученный с приводного вала, пропорционально между ведущими колёсами, автоматически компенсируя разницу в скорости их вращения.

Можно сказать, что дифференциал направляет момент на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными(дифференцированными) угловыми скоростями. Дифференциал устанавливается на все ведущие оси(и передние и задние).

В таких системах межосевой дифференциал может быть свободным с принудительной блокировкой или самоблокирующийся. Машины со свободным дифференциалом на асфальте обладают посредственной управляемостью, из за его особенностей перераспределения крутящего момента.

Решением этой проблемы стало применение самоблокирующегося межосевого дифференциала. Автопроизводители применяют самоблоки различных конструкций, но их основной задачей является не допущение отключения оси, при пробуксовке колёс другой.

Подключаемый полный привод. Этот тип появился первым. Система характеризуется отсутствием межосевого дифференциала, жёстким подключением переднего моста. Т.е. передние и задние колёса крутятся с одинаковой скоростью.

Такой тип ПП нельзя использовать на дорогах с твёрдым покрытием. Колеса любой машины вращаются с одинаковой скоростью, только при прямолинейном движении. При повороте одно из колес каждой оси начинает крутиться быстрее, чем второе. А скорость самих осей тоже перестаёт быть одинаковой. Происходит это из-за того, что колеса идут по разным траекториям.

То, которое снаружи поворота, проходит больший путь, чем то, которое внутри. Так же и оси. Езде с большими скоростями в таком случае невозможна. Не позволит этого отвратительная управляемость, да и нагрузки на трансмиссию быстро выведут ее из строя, не говоря уже об износе шин. Дифференциал как раз и позволяет одной оси обгонять другую при возникновении разницы их скоростей.

Кратковременное, прямолинейное движение по твёрдому покрытию не нанесёт вреда автомобилю, но любой поворот будет вызывать затруднения. В грязи, на песке или гравии ничто не мешает колесам при необходимости проскальзывать благодаря слабому сцеплению колес с грунтом.

Такой тип ПП отлично подходит для эксплуатации автомобиля на бездорожье, при не частом выезде на дороги с твёрдым покрытием. Конструкция его трансмиссии проста и надёжна, при правильной эксплуатации она очень надёжна.

Автоматически подключаемый полный привод. Дальнейшее совершенствование систем ПП привело к появлению электронно-управляемых систем с переброской и перераспределением крутящего момента. На таких автомобилях компьютер отвечает за перераспределение крутящего момента на ту или иную ось, посредством электронно-управляемой муфты(которая заменила межосевой дифференциал).

За последние 20 лет такие системы сделали большой шаг вперёд. Они избавились от былой нелогичности и запаздывания срабатывания муфт. В первое время скорость обработки информации с колёсных датчиков была достаточно низкой, что и приводило к запаздываниям.

Современные серийные системы избавились от этих проблем с софтом. Но есть одно «но»: такой тип трансмиссии годится только для эксплуатации на твёрдых покрытиях с эпизодическими минимальными выездами на бездорожье, наподобие в меру разбитой грунтовки.

Большая часть электроноуправляемых муфт не рассчитаны на серьёзное бездорожье, при пробуксовке они перегреваются и отключаются. Причем для этого достаточно и десяти минут ледового дрифта или пробуксовки в снегу. А если перегревать ее регулярно, она может и вовсе выйти из строя.

Одной из примет времени можно назвать интеграцию в эту систему ПП различных электронных помощников. АБС, система стабилизации, противобуксовачная система, датчики кренов кузова и угла поворота руля – всё это и многое другое интегрируется в эту систему полного привода. Чем дороже машина, тем сложнее эти системы.

На бездорожье эти системы могут при помощи тормозов имитировать блокировки межколёсных дифференциалов, а на асфальте значительно улучшать управляемость авто. Но все эти системы становятся излишне сложными, что сулит трудности в ремонте.

От этого «прививки» нет!

Можно только научиться распознавать сигналы автомобиля о потере управляемости и не допускать сноса передней оси.

Полноприводный автомобиль.

Автомобиль, двигатель и его системы могут:

• вращать только передние колёса
• вращать передние колёса с автоматическим подключением задних колёс
• только задние колёса
• вращать задние колёса с автоматическим подключением передних колёс
• одновременно все колеса по-разному

А именно, вот так:

• вращать передние колёса медленнее, чем задние
• вращать задние колёса медленнее, чем передние
• вращать передние и задние колёса с одинаковой скоростью

• подтормаживать любое колесо больше, чем остальные
• подтормаживать сразу несколько колёс больше, чем остальные
• вращать любое колесо больше, чем остальные
• вращать сразу несколько колёс больше, чем остальные

Такой автомобиль имеет в одном случае имеет «недостаточную поворачиваемость», в другом «избыточную поворачиваемость». А при автоматическом подключении к вращению колёс или их подтормаживании вообще может вести себя неожиданно.

Задний привод автомобиля

При заднем приводе энергия двигателя целиком поступает на задние колеса. Чаще всего такой тип привода встречается на американских автомобилях, европейских и японских высокого класса . Положительной стороной этого привода является отличная управляемость и динамика, отсутствие вибрации (передаваемой на кузов и руль) положительно сказывается на комфорте как для водителя, так и пассажиров. Одним из главных минусов является склонность к заносам, особенно на скользкой дороге.

Передний привод авто: Преимущества, недостатки

Передний привод отличается популярностью во всех сегментах ТС, даже в кроссоверах. Переднеприводный автомобиль легкоуправляемый, с ним новичок с легкостью справится даже в снежную погоду.

• Переднеприводные автомобили имеют меньший вес в сравнении с другими.
• Эксперты отмечают, что если правильно отрегулировать управление машины, то передний привод покажет себя даже лучше полного.
• Автомобиль с таким приводом способен легко преодолеть повседневные поездки по городу и нечастые путешествия по грунтовой дороге в пригороде.
• Переднеприводный автомобиль проще в управлении чем любые другие, и безопаснее заднего.

Главным недостатком переднеприводных автомобилей считается неравномерное распределение нагрузки на переднюю и заднюю часть машины. Передние колеса выполняют больше функций и быстрее изнашиваются. Если не иметь навыков езды по заснеженной трассе, то переднеприводный автомобиль может “закрутить“. Во избежание такой ситуации следует добавить “газ“ и проскочить участок.

4WD — полный привод (постоянный и подключаемый)

Встречается два типа полного привода- постоянный (Full-Time) и подключаемый (Part-Time).

• В первом варианте крутящий момент перманентно передается на заднюю и переднюю ось, как правило, в соотношении 50/50.
• Во втором по умолчанию задействуется одна ось, но при необходимости подключается и другая.

Существует также «полный привод по требованию», который активируется кнопкой в салоне или решением управляющей электроники. Но он относится уже к типу AWD.

Подключаемый полный привод (Part-Time) достаточно просто устроен: передний мост жестко подключен, задний подключается посредством простой механической муфты — и никаких дифференциалов.

Из-за такого жесткого зацепления, распределение крутящего момента по осям одинаковое.

Таким типом полного привода оборудованы настоящие внедорожники (УАЗ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny), пикапы (Ford Ranger, Nissan Navara) и военная техника.

Такие автомобили обладают фантастической проходимостью, а вот на асфальте это заднеприводная техника, которая требует к себе особого отношения. В частности, такой тип подключаемого полного привода на дорогах с твердым покрытием оборачивается сниженной управляемостью. Высокая нагрузка на трансмиссию быстро выводит ее из строя. Покрышки стираются тоже достаточно быстро.

Постоянный полный привод (Full-Time) — пожалуй, самый технически сложный и дорогостоящий тип привода современных автомобилей.

В данной конструкции присутствует и межосевой дифференциал, и межколесные дифференциалы для оптимального распределения передаваемой мощности на каждое колесо. А к межосевому дифференциалу прилагается и механизм его блокировки, который увеличивает проходимость автомобиля.

Сегмент постоянного полного привода — премиальные внедорожники типа Mercedes Gelendewagen. Также привод 4WD с блокировкой межосевого дифференциала применяется как дорогая опция на премиальных автомобилях, которая повышает стабильность машины и придает ей отличные динамические характеристики.

Причем чтобы постоянный полный привод не требовал других приемов управления, производители стремятся придать таким автомобилям характер заднеприводных, неравномерно (например, 30/70, как в Mercedes-Benz в версии 4Motion) распределяя нагрузку между осями. Или предусматривают распределение крутящего момента не только между передним и задним мостом, но и между колесами, что позволяет достичь превосходной управляемости, особенно в поворотах, когда до 70% крутящего момента перекидывается, например, на внешнее заднее колесо. Пример воплощения — система привода Honda SH-AWD.

Как видим, основное преимущество полноприводных автомобилей — их проходимость, быстрая динамика, отсутствие пробуксовывания колес, малый риск заноса.

Оптимальное распределение крутящего момента по осям и колесам дает замечательную курсовую устойчивость автомобилю, особенно в поворотах.

К недостаткам постоянного полного привода относится сложность конструкции, обилие дополнительных устройств и управляющей электроники — все это сказывается и на стоимости автомобиля, и на стоимости его эксплуатации и ремонта.

Расход топлива на полноприводных автомобилях существенно выше за счет потери мощности в передаче крутящего момента сразу на две оси.

В целом, полный привод сегодня выполняет роль скорее дорогостоящей опции на премиум-автомобилях.

Действительно необходимым он остается только на брутальных рамных внедорожниках — но это уже совсем другая история.

Полный привод

С технической стороны полный привод имеет три своих подгруппы:

-постоянный

-подлючаемый

-адаптивный

Все перечисленные системы поставляют мощность на все четыре колеса, что улучшает сцепление с дорогой при неблагоприятных погодных условиях и на пересеченной местности.

Давайте разберемся, в чем отличия между подгруппами полного привода.

Адаптивный полный привод чаще встречается на внедорожниках, кроссоверах и спорткарах. Возможно их встретить на больших, так называемых, семейных автомобилях. Система адаптивного полного привода позволяет переносить мощность от двигателя между задними и передними колесами по мере необходимости. При обычной езде 100% мощности передается именно на передние колеса, но как только они начнут терять сцепление с дорогой, 50% мощности смещаются на задние колеса.

Подключаемый полный привод является самым простым типом полного привода. Эта система примечательна тем, что имеет раздаточную коробку передач, которая позволяет передней оси быть подключенной или наоборот, что можно сделать вручную. Автомобиль постоянно ездит в режиме заднего привода, но если понадобится больше тяги, то водитель может вручную переключиться на полный привод, потянув за специальный рычаг.

Постоянный полный привод отличается тем, что все колеса постоянно имеют тяговое усилие. Эта система до сих пор используется, однако ее уже редко можно встретить на современных автомобилях.

— Проходимость-это главный плюс.

— Лучшая управляемость, по сравнению с передним и задним приводами, быстрое вхождение в повороты.

Минусы:

— Самый главный минус- это дополнительная механическая сложность, которая напрямую влияет на дороговизну автомобилей с полным приводом.

— Шины стираются не по паре, а сразу все 4.

— Во время движения задействовано в 2 раза больше колес, относительно переднего и заднего привода. От этого все полноприводные автомобили менее эффективно расходуют топливо.