Днями один мій знайомий, що вступив до лав ТрО, уперше сів за кермо класичного японського пікапа. Автомобіль потрапив до нас на камуфляж, а при видачі чолов’яга, який у цивільному житті кермує сучасним потужним повноприводним седаном, запитав як саме вмикається повний привод на Mitsubishi L200 з механічною трансміссією. Це питання надихнуло мене розікласти по поличках базові знання про роботу систем повного приводу на більшості типових «фронтових» авто.
Фото: Фонд «Крила Фенікса»
Ця війна дуже мобільна. Сьогодні на фронт щодня прибуває чимало автомобільної техніки — і переважно це повноприводні позашляховики або пікапи. Та на жаль не всі водії знають, що повний привод (ПП) не завжди є «повним», що ним можна користуватись лише за певних умов, і вмикати/вимикати систему ПП варто вчасно та правильно. Це потрібно для того, щоб, по-перше, отримувати усе, на що здатен позашляховик, і, по-друге, щоб уникнути виходу вузлів системи з ладу через неправильне використання.
Основні типи систем повного приводу
Переважна більшість авто, які використовують наші оборонці, є позашляховиками рамної конструкції з двигуном, розташованим попереду. Крутний момент агрегата через зчеплення або гідротрансформатор прямує на коробку передач, а з неї на так звану роздавальну коробку (в народі — «роздатку»). Англійською цей вузел зветься Transfer case — цей термін може здатися у пригоді під час перегляду відео, які демонструють роботу системи.
«Роздатка» — це окремий редуктор, який розділяє та спрямовує крутний момент на осі авто через кардани й диференціали і може мати понижувальну передачу. Саме за принципом роботи роздатки та наявності центрального диференціалу у системі розрізняють три типи повного приводу: так званий part-time (тимчасовий), постійний full-time (зазвичай носить маркетингову назву 4WD) та автоматичний torque on-demand («тяга за потреби», AWD).
Тому у кабіні «справжнього позашляховика», окрім звичних органів керування ви знайдете ще дещо: окремий важіль, блок клавіш або шайбу з символами 2H, 4H, 4L тощо. Саме цей орган управління й керує роботою системи повного приводу.
-
Part-time
Обладнані такою системою авто мають задній привод та можливість підключення повного «на деякий час». Така схема має жорстке підключення переднього моста: передня та задня осі отримують крутний момент у співвідношенні 50/50. Міжосьовий диференціал у такій схемі відсутній: ви маєте лише передній та задній міжколісні диференціали, тому колеса на різних осях матимуть однаковий рівень тяги у віражах та поворотах, хоч траєкторія кожного з них відрізнятиметься.
Саме тому системи part-time варто вмикати виключно на пересіченій місцевості, в піску, глині, на снігу — тобто там, де слизько. Бо тільки так різниця у фактичній швидкості обертання кожного з коліс може бути скомпенсована пробуксовуванням коліс без завдання шкоди та ризику руйнування механізму. На твердій поверхні (асфальт/бетон) такий ПП використовувати небезпечно не лише через критичне навантаження вузлів: погіршується й керованість авто.
Важливо пам’ятати: щоб увімкнути ПП, ви повинні зупинитись, перемкнути коробку у нейтраль та скористатись важелем або іншим маніпулятором роздатки, перевести його в необхідне положення та трохи підкотитись у напрямку руху щоб надати можливість шестерням зімкнутись.
Враховуйте, що важелі чи шайби зазвичай треба притискати за для переводу у необхідне положення: це такі запобіжники, щоб ви не увімкнули/відімкнули ПП ненавмисно. Адже рухаючись на великій швидкості ви можете зачепити важіль, скажімо, прикладом зброї та зруйнувати шестерні трансмісії.
Часом зустрічається «доісторична» версія маніпуляторів, яку можна зустріти у кабіні УАЗ: це пара додаткових важелів, один з них підключає/відключає передній міст, другий — перемикає понижувальну передачу. Тут маніпуляції теж бажано виконувати «на нейтралці».
Типові режими роботи системи part-time
- 2H — режим моноприводу, в якому 100% крутного моменту йде на задній мост. Заднє ліве та заднє праве колесо ділять між собою крутний момент завдяки міжколісному диференціалу. Задній диференціал може мати функцію примусового блокування (окрема кнопка) для фіксації розподілу крутного моменту 50/50 між двома задніми колесами — це виключатиме пробуксовування одного з коліс на нестабільному покритті.
- 4H - режим повного приводу з жорстким підключенням передньої осі. Крутний момент розподілений 50/50 між заднім та переднім мостами. Використовується лише на бездоріжжі.
- 4L (4Low) — повний привод з пониженою передачею (про це — окремо далі).
На приборці ви побачите відповідну індикацію увімкненого режиму. При виборі 4L (4Low) зазвичай з'являється додаткова індикація про відключення системи стабілізації ESP Off.
Типові авто з таким системами ПП: Toyota Land Cruiser 70, Mitsubishi L200 (не топові комплектації), старі Nissan Patrol, Nissan Navara (не топові комплектації), Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, перша генерація Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ, тощо.
- Full-time (4WD)
Якщо «парт тайм» - це трансмісія з тимчасовим підключенням повного приводу, то система «фулл тайм» (4WD) обертає всі колеса постійно. Принципово такий тип ПП відрізняється наявністю у системі міжосьового диференціалу, який робить можливою різну швидкість обертання осей. До того ж у багатьох авто з такою системою можна примусово вимкнути подачу тяги на передню вісь (2H).
Міжосьовий диференціал робить важливу роботу — компенсує різницю швидкостей обертання переднього та заднього мостів: саме тому на авто з такою системою повного приводу можна рухатись по асфальту, використовуючи ПП без ризику завдати руйнівних пошкоджень механізму. Втім, міжосьовий диференціал за потреби можна заблокувати, розподіляючи крутний момент у співвідношенні 50/50.
Також у подібних системах допускається підключення та відключення переднього моста під час руху, що суттєво зручніше під час пересування ділянками з різним покриттям. Зазвичай такі авто мають автоматичну трансміссію, а інколи й можливість примусового блокування заднього та міжосьового диференціалів. Зустрічаються схеми з можливістю блокування переднього диференцала, до того ж, чимало позашляховиків зі вторинного ринку мають блокування, встановлені колишніми власниками додатково з метою збільшення позашляхового потенціалу авто.
Типові режими роботи системи full-time
- 2H — режим моноприводу. 100% крутного моменту йде на задню вісь. Систему ПП повністю вимкнено.
- 4H — нормальний режим роботи трансмісії. Крутний момент розподіляється через міжосьовий диференціал між заднім та переднім мостами.
- 4H Loc — режим повного приводу з блокуванням міжосьового диференціалу, в якому співвідношення розподілу крутного моменту між осями становить 50/50.
- N — нейтральне положення «роздатки» (так, там може бути власна «нейтралка»).
- 4L Loc - понижена передача з блокуванням міжосьового диференціалу.
На приборній панелі ви побачите відповідну обраному режиму індикацію. При вмиканні 4L Loc (4Low Loc ) зазвичай з'являється додаткове повідомлення про відключення системи стабілізації ESP Off.
Типові авто з такими системами ПП: Toyota Land Cruiser 100, 105, 200, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.
Окремо варто виділити низку авто з «фірмовими» системами повного приводу: Mitsubishi Pajero (Super Select 4WD), Jeep Grand Cherokee (SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD), Land Rover (Terrain Responce). Ці авто мають селективні системи, що поєднують принципи part-time та full-time (це, звісно, дуже спрощений опис) та працюють напівавтоматично.
Важлива деталь: деякі позашляховики мають так звані «ступичні хаби» — встановлені найчастіше попереднім власником позашляховика муфти вільного обертання у маточині колеса, які зазвичай мають кілька положень з відповідними мітками («4х4» та «4х2», іноді й «Auto»).
Ці хаби дозволяють відключати колесо від приводу та потребують механічного переводу у потрібний стан. З ними ви можете потрапити у ситуацію, коли у режимі 4H працює передній кардан, але не крутяться «вимкнені» передні колеса. Будьте уважними та перевіряйте ці «хаби», механічні треба перемикати власноруч.
- Torque on-demand (AWD):
Йдеться про систему повного приводу, яка автоматично підключається за виникнення такої потреби (проковзування одного з коліс, тощо). Зазвичай такий тип приводу встановлюють на сучасні сімейні кросовери.
Реалізація ПП відбувається завдяки муфтам, керованим електронікою, або механічним диференціалам (втім, тепер останні трапляються нечасто).
Розподіл моменту в таких системах відбувається майже автономно: водій зазвичай не керує «роздачею» тяги, як у згаданих вище системах, хоч і може вказувати системі певні параметри роботи (обираючи режими «Сніг», «Пісок», блокування центрального диференціалу/муфти тощо).
Важливі деталі
Понижувальна передача. Окрім розподілу крутного моменту «роздатка» позашляховика також зазвичай має функцію пониженої передачі. У нормальних умовах ви використовуєте прямі передачі, але скориставшись збільшеним передавальним числом демультиплікатора, отримаєте істотне збільшення крутного моменту на колесах.
Ця опція рятує під час їзди вкрай нестабільшим покриттям, на великих обертах двигуна (щоб досягти пікового крутного моменту) - тобто снігом, глиною, піском та багнюкою. Також може бути корисною за потреби буксирувати тяжкий вантаж. Понижувальна передача істотно зменшує швидкість руху, але забезпечує максимальний крутний момент на колесах. Тобто ви можете максимально повільно, але максимально впевнено витягти з халепи власне авто, або допомогти комусь іншому... Втім, після подолання важкої роботи передачу варто вимкнути, щоб відновити рух з нормальною швидкістю.
Система стабілізації. Більшість сучасних автомобілів і позашляховиків має систему курсової стійкості, що реалізується через контроль тяги та механізми гальмівної системи. Чимало виробників дало їй різні назви: ESP, ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC... Та логіка одна - допомогти вам утримати авто на потрібній траєкторії коли слизько. Ці системи буквально пригальмовують колесо або колеса, які втратили зчеплення з покриттям.
Проте, якщо колеса авто починають зариватись у піску, снігу, глині - ESP ліпше вимкнути, щоб електроніка не придушувала оберти двигуна. Так само це стосується випадків з діагональною втратою зчеплення коліс із поверхнею. Тому дуже корисно розуміти де знаходиться кнопка та як вимкнути систему. Нагадаю, при використанні режимів 4L (4Low) та 4L Loc система курсової стійкості зазвичай вимикається автоматично, а на приборці з'являється відповідне попередження ESP Off.
Також варто зазначити, що деякі автомобілі (здебільшого сучасні авто), окрім системи стабілізації мають також споріднену систему контролю тяги (трекшен-контроль), яка імітує роботу заблокованого диференціалу за допомогою гальмівних колодок. Наприклад, якщо одне з коліс автомобіля буксує у грязюці, система «прикушує» його гальмівні колодки, дозволяючи диференціалу передати тягу на колесо, яке має краще зчеплення з покриттям.
Блокування диференціалів. Як вже було згадано, передній та задній мости мають диференціали, також автомобіль може мати й третій — міжосьовий. Для більшої ефективності системи приводу на нестабільному покритті диференціали можуть мати функцію автоматичного або примусового блокування. Що вона дає?
- Припустимо, ваш позашляховик втратив контакт з поверхньою переднім лівим та заднім правим колесом: вони вільно обертаються у той час, як два інших нерухомі. Це так зване діагональне вивішування — один із дуже розповсюджених прикладів руху пересіченою міцевістю. В такому разі заблокований задній диференціал працюватиме як простий кутовий редуктор, тяга розподілятиметься однаково на обидва колеса позаду і нерухоме досі колесо дасть поштовх у напрямку руху.
- Припустимо, ваш позашляховик втратив контакт задніх колес з поверхнею та буксує, передні ж колеса нерухомі: таке часто-густо трапляється на грунтових підйомах. Якщо ви заблокуєте міжосьовий диференціал, крутний момент буде розподілено навпіл між мостами, передні колеса отримають тягу й вивезуть вас у напрямку руху.
Звісно, цю оповідь не варто вважати вичерпним оглядом принципів роботи систем повного приводу, однак основні принципи розглянути вдалось. Маю надію, це було корисно та зрозуміло.
А щоб остаточно прояснити деякі нюанси поведінки системи приводу позашляховика за різних умов, пропоную переглянути додане відео. Даруйте що англійською: сподіваюся, час і відповідні обставини для детального «розбору польотів» українською ми ще знайдемо.