Полный привод
Полный привод прочно утвердился в сознании большинства водителей как синоним высокой проходимости автомобиля.
Современные автомобили обладают большим запасом мощности, и на старте при резком нажатии на педаль газа сил сцепления одной пары колес с дорожным покрытием, как правило, не хватает. Ведущие колеса буксуют, проскальзывают, избыток тяги уходит вместе с дымом сгоревшей ?резины?. А распределение тягового усилия не на два, а на четыре колеса и возможность использовать весь вес машины в качестве сцепного уменьшают вероятность пробуксовки вдвое и гарантируют впечатляющее стартовое ускорение. К тому же полный привод обеспечивает лучшую управляемость и курсовую устойчивость автомобиля в движении, особенно на скользких дорогах, позволяет водителю увереннее и быстрее проходить повороты. Однако трансмиссия 4х4 требует введения в конструкцию новых узлов, что делает автомобиль более тяжелым, шумным и вибронагруженным. Усложнение конструкции умножает производственные издержки, что отражается на стоимости полноприводного автомобиля. В свою очередь, потребуют больших затрат обслуживание и ремонт такой машины в эксплуатации. А еще при прочих равных условиях автомобили 4х4 потребляют больше горючего, чем их аналоги с приводом на одну ось,- сказываются увеличение общего веса машины и механические потери в дополнительных агрегатах трансмиссии. Проблемы достаточно серьезные, и вплоть до начала 1980?х использование схемы с четырьмя ведущими колесами не на внедорожниках, где иначе никак нельзя, а на обычных легковых машинах считалось событием из ряда технических курьезов.
Но в 1980 году появилась Audi?Quattro. Этот факт имел как минимум два следствия. Audi, пребывавшая до этого на правах, образно говоря, падчерицы у компании ?Volkswagen?, превратилась в марку мирового уровня и гордость немецкого концерна. Мировая же автомобильная промышленность неожиданно получила мощный импульс для дальнейшего развития. Дело не в том, что форсированная версия Audi?Quattro стала родоначальницей нового поколения суперскоростных автомобилей для раллийных гонок. Появление шоссейной модификации Quattro, благосклонно принятой рядовыми покупателями, потребовало адекватных шагов от других производителей автомобилей, и модельные ряды даже семейных машин из разряда ?ширпотреб? начали стремительно полниться версиями 4х4- и все они находили своих почитателей. Subaru и вовсе сделала полный привод фирменной ?фишкой?, и со временем полноприводными стали все автомобили, выпускаемые этой японской компанией.
Однако в чем заключался секрет Audi? Немецким инженерам удалось разработать легкую и компактную конструкцию, в которой на основе переднеприводной компоновки отбор крутящего момента к задним ведущим колесам осуществлялся непосредственно от встроенного в коробку передач межосевого дифференциала. Правда, этому дифференциалу требовалась блокировка, но внедрение самоблокирующихся вискомуфт и дифференциалов трения (вроде конструкции Торсена, использующей способность винтовых шестерен к самоторможению) сняло эту проблему. Легковые автомобили 4х4 освободились как от дополнительных рычагов механической блокировки, что их салоны отнюдь не украшало, так и от рывков, сопровождавших блокировку дифференциала, если она осуществлялась механическим способом. Вискомуфты, кстати, не только освободили автомобили от лишних рычагов и рывков, но и позволили плавно перераспределять крутящий момент между осями в зависимости от конкретной обстановки, в которой оказывается любое колесо автомобиля в каждый определенный момент времени. Впрочем, вискомуфты оказались не без ?закидонов?. С появлением ABS вискомуфты начали ?конфликтовать? с этими системами, вмешиваясь в их работу и корректируя ее только в худшую сторону. Первым ABS начал внедрять Mercedes?Benz, ему первому и пришлось ломать голову над тем, как ?утихомирить? вискомуфту. Благо к этому времени уже был создан межосевой дифференциал Фергюсона с автоматической блокировкой, управляемой электроникой. Внутри этого дифференциала располагалось многодисковое сцепление, включаемое, когда разность скоростей вращения колес достигала определенного значения. Команда на блокировку поступала от микропроцессора, который в своей работе использовал сигналы от трех датчиков скорости колес- тех же, что применялись в системе ABS. Автоматически блокируемый дифференциал позволил облегчить трогание автомобиля с места, прежде всего, на скользких дорогах, улучшить управляемость на высокой скорости при движении в поворотах и при этом нисколько не влиял на эффективность ABS, потому что отключался при любом нажатии на педаль тормоза.
?Audi? пошла своим путем, и в четвертой по счету версии Quattro использовался уже полный привод с межосевым дифференциалом Торсена и независимым подтормаживанием буксующего колеса. Однако на Audi?TT, как, впрочем, и на других автомобилях концерна ?Volkswagen?, оснащенных системой полного привода 4?Motion, появилась муфта Халдекс, в основе которой- многодисковое сцепление, управляемое электроникой. Нынче в пользу муфты Халдекс отказывается от вискомуфты и ?Volvo?. С 2000 года фирма BMW, применяющая колесную формулу 4х4 на некоторых модификациях своих автомобилей, сделала ставку на систему полного привода xDrive, не имеющую никаких блокировок. Управляет полным приводом BMW электроника, точнее- системы ABS, ASC+T, DSC и ADB?X. Важно то, что первые три системы используются на заднеприводных версиях BMW, то есть являются стандартными. По большому счету, потребовалось лишь расширить программное обеспечение этих систем, чтобы оно соответствовало полному приводу.
Роль первых скрипок в системном ?квартете? играют DSC ? Dynamic Stability Control, и ADB?X ? Automatic Differential Brake (судя по второму техническому термину, дифференциал в системе 4х4 BMW все же есть, но на самом деле речь идет всего лишь об его имитации с помощью тормозов). От DSC поступают все команды, идущие тормозам, ADB?X распознает, когда колесо начинает проскальзывать, и притормаживает его, обеспечивая тем самым тот же эффект, что и блокировка дифференциала. Водитель узнает, что система достигла некоего критического режима в работе (иными словами, что колеса начинают терять сцепление с дорогой) и ADB?X вступила в действие, с помощью мигающего индикатора на приборной панели. Передоверив функции управления полным приводом электронике, компании BMW удалось добиться не только уменьшения веса и упрощения схемы трансмиссии, но и оптимизировать работу тормозной системы, где теперь каждое колесо получает строго дозированное тормозное усилие и не вмешивается в торможение ?соседей?, как это происходит в полном приводе с обычными блокировками. Инженеры компании Mercedes не стали идти по проторенной дорожке и изобрели свою трансмиссию с автоматически подключаемым полным приводом, которую назвали 4 MATIC. Принцип ее работы заключается в следующем: на сухом покрытии ведущими являлись задние колеса, а при их пробуксовке центральный компьютер через гидравлический привод включал многодисковое сцепление и перераспределял крутящий момент на передние колеса. Материал, из которого изготавливались фрикционные накладки дисков, не боится пробуксовки, а как раз благодаря пробуксовке и может работать применяемое в подобных схемах многодисковое сцепление. Электронная система через гидропривод изменяет степень прижимания дисков друг к другу, постепенно перебрасывая крутящий момент к оси, колеса которой обладают лучшим сцеплением с дорогой. Такой агрегат называется гидромеханической муфтой. На практике система 4 MATIC работала не хуже, но и не лучше полноприводных трансмиссий конкурентов, а ее дороговизна и сложная конструкция скорее была минусом, чем плюсом.
Но, думается, последнее слово в совершенствовании систем 4х4, предназначенных не для увеличения проходимости автомобиля, а для обеспечения его все более высоких скоростных возможностей, еще не сказано.
