Устройство авто с задним приводом
Заднеприводные автомобили: достоинства и недостатки заднего привода
Если объяснять принцип заднего привода на пальцах, то получается так: задние колеса соединены с двигателем, который их раскручивает, и они толкают машину. Передняя ось движется накатом.
Споры о том, какой привод лучше начались на заре автомобилестроения. Раньше было больше заднеприводных автомобилей, теперь с передним приводом, а вопрос о том, что лучше до сих пор без ответа.
Что лучше: задний привод или передний?
Спорный плюс ради которого многие выбирают именно заднеприводные автомобили — возможность получить максимум от машины на дороге, но при условии, что водитель опытный и чувствует связь между мотором, колесами и рулем. Задний привод + мощный мотор = резвый разгон. Неслучайно на большинстве суперкаров задние колеса первыми начинают движение. У заднего привода под капотом и на оси меньше деталей, поэтому колеса могут поворачиваться на бо́льший угол. Машина становится маневренее — ей нужно меньше места для разворота.
У машин с задним приводом колеса изнашиваются равномернее: у переднего привода задняя ось почти без нагрузки только «катится», а передние покрышки принимают на себя еще и повороты.
Недостаток заднего привода начинается там, где многие видят его достоинство: это управляемость. Объективно для заснеженных дорог и после дождя задний привод опаснее. Такую машину сложнее держать в заданной траектории движения, она проще срывается в занос и требует от водителя хороших водительских навыков. Нужно «чувствовать» машину и уметь прогнозировать ее поведение в любой дорожной ситуации. Еще у заднего привода не все хорошо с проходимостью — такие машины быстрее начинают буксовать и зарывать себя в грязную кашу из-за веса на задней оси, который вдавливает в землю. Зная такие особенности, водители в нашей стране чаще выбирают передний или полный привод.
Задний привод
За́дний при́вод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на задние колеса. Реализовано это может быть при самом различном взаимном расположении двигателя и агрегатов трансмиссии (см. ряд иллюстраций справа).
Задний привод используется почти повсеместно на мотоциклах.
Содержание
Плюсы и минусы
Водитель средней квалификации склонен в таких ситуациях инстинктивно именно бросать газ, а не нажимать. [2] При переднем же приводе, напротив, для выхода из заноса приходится прибавить усилие на педали газа, а сбрасывание или торможение приведёт к ещё большей потери управляемости, — но при этом сам занос происходит на существенно большей скорости. [2]
Компоновки автомобиля с задним приводом
С передним расположением двигателя
Переднемоторная, заднеприводная компоновка
Для расположения коробки передач здесь есть два варианта:
Задний привод в сочетании с передним расположением двигателя часто называют «классической компоновкой», потому что эта компоновка автомобиля была наиболее распространена с начала XX века и до конца семидесятых годов.
Главный минус компоновки — наличие карданного вала [7] ; из этого следует:
Заднеприводный, переднемоторный автомобиль получается одним из наиболее длинных по сравнению с другими компоновочными схемами, как следствие — наибольшая масса и, обычно, себестоимость; [3] особенно эти недостатки чувствительны для микролитражного автомобиля, поэтому именно на них «классическая» компоновка вышла из употребления ещё в пятидесятые, и была заменена сначала на заднемоторную, а впоследствии — на переднеприводную. В настоящее время, по «классической» компоновке строят преимущественно относительно большие автомобили высоких классов.
Передняя среднемоторная, заднеприводная компоновка
Как правило, в самостоятельный тип её не выделяют, рассматривая совместно с «классической» компоновкой.
То же, что и предыдущий вариант, но с двигателем, расположенным в пределах колёсной базы автомобиля. Такая схема применялась преимущественно до конца тридцатых годов, до распространения независимых передних подвесок; впоследствии использовалась достаточно редко.
Плюсы и минусы в этом случае те же, но перемещение двигателя назад смещает и пассажирский салон, поэтому размещение пассажиров и грузов при такой компоновке не рационально, в частности, заднее сидение как правило располагалось над кожухами задних колёс, а отдельный багажник отсутствовал.
Иногда на современных двухместных спортивных автомобилях с тяжёлыми расположенными спереди двигателями их также сдвигают назад для лучшей развесовки, примеры — Mazda RX-7, Dodge Viper, Lotus Seven.
С расположением двигателя у задней оси
Задняя среднемоторная, заднеприводная компоновка
Также называется «компоновкой с центральным расположением двигателя». Из легковых автомобилей, применяется почти исключительно на спортивных моделях, изредка — на автомобилях вагонной компоновки.
Характерный пример такой компоновки — Porsche Boxster с шестицилиндровым оппозитным двигателем, расположенным непосредственно перед задним ведущим мостом.
Расположение силового агрегата примерно в центре масс автомобиля даёт оптимальную развесовку при любой массе двигателя и хорошую динамическую загрузку ведущих колёс, что существенно улучшает их сцепление с асфальтом, особенно на скользком покрытии (хотя и в меньшей степени, чем в случае заднемоторной компоновки, о ней см. ниже).
Однако такое его размещение сильно затрудняет компоновку пассажирского салона (почти всегда такие автомобили делают двухместными; впрочем, существует и несколько моделей с посадочной формулой 2+2, то есть с двумя обычными местами и двумя ограниченной комфортабельности, «детскими»), а также доступ к силовому агрегату и его охлаждение, что делает эту компоновку непригодной для легковых автомобилей общего назначения.
На автобусах среднемоторная компоновка была широко распространена до появления низкопольных моделей. Хорошо известный пример — автобусы Ikarus, у которых рядный шестицилиндровый дизель RABA MAN размещался под полом пассажирского салона горизонтально.
Кроме того, среднемоторная компоновка использовалась на многих ранних автомобилях конца XIX — начала XX века, в частности, первых автомобилях Бенца и Даймлера, а также ранних американских автомобилях 1900-х. Двигатель располагался у них под высоким сидением водителя и приводил задние колёса при помощи цепи.
Заднемоторная, заднеприводная компоновка
В автомобилях, спроектированных по заднемоторной, заднеприводной компоновке, двигатель, трансмиссия и ведущий мост находятся в задней части автомобиля. В отличие от среднемоторной компоновки центр масс силового агрегата при этом находится за задней осью (не путать с общим центром масс всего автомобиля — если бы он располагался позади задней оси, было бы невозможно удержать на земле передние колёса).
При такой компоновке силовой агрегат может располагаться как продольно, так и поперечно. Тем не менее, на абсолютном большинстве заднемоторных легковых автомобилей силовой агрегат расположен продольно, а поперечное его расположение встречается в основном на автобусах. Из легковых автомобилей поперечно расположенный мотор имели западногерманские малолитражки фирмы NSU выпуска шестидесятых — начала семидесятых годов.
Заднемоторная компоновка наиболее пригодна для сравнительно малоскоростных автомобилей, построенных по вагонной компоновке, при которой передний ряд сидений расположен над или перед нишами передних колёс, что позволяет получить близкую к оптимальной развесовку с лишь немного переутяжелённым задним свесом. Именно таковы были многие концептуальные разработки заднемоторных автомобилей, такие как Stout Scarab, Ghia Selene, НАМИ-013, «Белка», ВНИИТЭ-ПТ и другие, а также один из наиболее удачных автомобилей, построенных по этой схеме — Volkswagen Transporter Typ 2. Особенно выигрышным при этом является использование «плоских» оппозитных двигателей, малая габаритная высота которых позволяет расположить над ними багажное отделение или выполнить ровный пол в микроавтобусе или фургоне.
Однако же, на практике в серию шли преимущественно заднемоторные автомобили с привычным публике традиционным трёхобъёмным кузовом «седан» (или реже двухобъёмным, «фастбэк», «хетчбэк», «комби» или «универсал»), в котором передний ряд сидений располагается сравнительно далеко позади передней оси, что сразу создавало неустранимое в рамках данной компоновки нарушение развесовки — задняя ось, на которую приходилось более 60 % массы автомобиля, оказывалась существенно перегруженной; отсюда — низкие ходовые качества.
Такая компоновка массово применялась на европейских малолитражках с тридцатых и до начала восьмидесятых годов — Volkswagen Type 1 («Жук») и всех моделях на его базе; Škoda 1000MB и ее потомках; всех «Запорожцах»; «Фиатах» моделей 500, 600, 850 и 126; Renault Dauphine, Caravelle, R8 и R10; Simca 1000, SEAT 133, BMW 700, NSU Prinz и других, а также на немногих спортивных купе класса GT: Alpine моделей A110, A310 и A610; DeLorean DMC-12; Porsche моделей 356 и 911 и некоторых других. В редчайших случаях её применяли на автомобилях среднего класса (Chevrolet Corvair, Volkswagen Type 4, VW 411 и VW 412), а также представительских или большого класса, например, «Татрах» от модели Т77 до Tatra T603, а также Tucker Torpedo.
На автомобиле Tatra T613 и ее более поздних версиях (до T700) использовалась уникальная компоновка с расположением двигателя V8 над задней осью, эта схема как правило тоже считается разновидностью заднемоторной компоновки.
В настоящее время заднемоторные легковые автомобили общего назначения практически не строятся, так как считается, что при современных скоростях движения она не удовлетворяет требованиям безопасности, устойчивости и управляемости. Это в целом верно для водителя, привыкшего к переднемоторным автомобилям, так как их управляемость коренным образом отличается от таковой при заднем расположении двигателя.
Тем не менее, Volkswagen объявил о намерении к 2010 году запустить в серию недорогой компактный 3,5-метровый заднемоторный городской автомобиль Volkswagen City Expert [9] с трёхцилиндровым двигателем и невысокой максимальной скоростью.
В отличие от легкового автомобиля, при равномерно заполненном пассажирами салоне развесовка автобуса с задним расположением силового агрегата оказывается более благоприятной. Кроме того, скорости движения автобусов существенно ниже, чем у легковых автомобилей, а требования к управляемости не столь жёстки.
Однако, из-за использования на автобусах исключительно неразрезных задних мостов с приводом карданным валом эта схема конструктивно пригодна лишь для больших автобусов, с длиной не менее 8,5 метров. [3]
Три последних недостатка частично устраняются применением плоских оппозитных двигателей, что позволяет добавить второй багажник сзади над двигателем (Chevrolet Corvair), и даже строить модификации с кузовом «универсал» (Chevrolet Corvair, VW 411 E Variant) и «фургон» (Volkswagen Type 2), причём в этом случае автомобили имеют два багажных отделения с большим общим объёмом — спереди и сзади;
Наиболее радикальное решение для данной компоновки — построение автомобиля по вагонной схеме, что позволяет добиться близкой к оптимальной развесовки, но на практике применялось редко — например Volkswagen Type 2, оригинальный Fiat Multipla.
Задний привод.
Передний или задний привод.
Давайте сейчас разберемся с устройством заднеприводной трансмиссии. При таком устройстве привода крутящий момент от двигателя передается задним колесам. При этом взаимное расположение двигателя и механизмов трансмиссии может варьироваться. В автомобилях применяются следующие компоновки: переднемоторная заднеприводная компоновка и передняя среднемоторная заднеприводная компоновка (в автомобилях с передним расположением двигателя); задняя среднемоторная заднеприводная компоновка и заднемоторная заднеприводная компоновка (с расположением двигателя у задней оси). Одной из самых характерных особенностей заднеприводных автомобилей является карданный вал, его еще называют кардан. Его функция – передавать крутящий момент от коробки передач к редуктору моста задних колес.
Достоинства и недостатки заднего привода.
Теперь поговорим о имеющихся положительных и отрицательных моментах в автомобилях с задним приводом.
А теперь о минусах:
В заключение хотелось бы сказать, что аккуратность при вождении, постоянное обучение и использование полученных навыков, позволят в полной мере использовать все вложенные производителем в автомобиль качества, вне зависимости от типа его привода.
Задний привод — плюсы и минусы.
Задний привод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на задние колеса. Реализовано это может быть при самом различном взаимном расположении двигателя и агрегатов трансмиссии.
Плюсы:
Динамическая загрузка задней (ведущей) оси: при нажатии на газ вес машины динамически переносится на заднюю часть, тем самым нагружая задние колеса и разгружая передние. В результате при разгоне машина имеет лучшее сцепление с дорожным покрытием, ведущие колёса меньше буксуют, и тяга двигателя при разгоне используется эффективнее. Как результат — хорошая динамика разгона, хорошая способность уверенно преодолевать подъёмы.
Занос на заднеприводном автомобиле происходит при более низкой критической скорости, чем в случае переднего или полного привода, но более предсказуем и легко устраняется либо сбрасыванием газа (после срыва), либо нажатием на сцепление с одновременным поворотом руля в сторону заноса. Торможение при этом лучше не применять. Водитель средней квалификации склонен в таких ситуациях инстинктивно именно бросать газ, а не нажимать. При переднем же приводе, напротив, для выхода из заноса приходится прибавить усилие на педали газа, а сбрасывание или торможение приведёт к ещё большей потере управляемости, — но при этом сам занос происходит на существенно большей скорости.
На руль не передаётся реактивных моментов при разгоне, так как передние колёса не являются ведущими.
Меньший радиус разворота, так как углы поворота передних колёс не ограничены шарнирами равных угловых скоростей.
Большее разнообразие техник управления — в частности, задний привод позволяет водителю вести автомобиль в управляемом заносе, «поигрывая» педалью газа с повёрнутым в сторону заноса рулём.
Ведущие колёса идут по утрамбованной колее, проложенной передними ведомыми, благодаря чему у заднеприводного автомобиля лучше проходимость по рыхлым грунтам и снегу.
На заднеприводном автомобиле повёрнутые передние колеса создают эффект торможения, а толкающие задние — избыточную толкающую силу, так что заднеприводные автомобили склонны к заносу (скольжению задней оси в повороте), особенно на покрытии с низким коэффициентом сцепления, и при прочих равных имеет существенно более низкую предельную скорость вхождения в поворот.
Для водителя средней квалификации и не экстремальных условий эксплуатации, передне- и заднеприводный автомобили одного технологического уровня примерно эквивалентны с точки зрения управляемости и безопасности; преимущество переднего привода проявляется обычно лишь на скользких покрытиях — в частности, зимой. И передний, и задний привод уступают в этом отношении легковому полному приводу.
В некоторых дисциплинах автоспорта (например, в шоссейно-кольцевых гонках) задний привод имеет преимущество перед передним, вытекающее из преимуществ заднего привода перед полным и передним на покрытиях с высоким коэффициентом сцепления (сухой асфальт). В то же время в ралли с присущими этому виду автоспорта скользкими грунтовыми, ледяными и заснеженными трассами с низким коэффициентом сцепления преимущество уже у полного и переднего привода. На заднем приводе при заносе достаточно сбросить газ, чтобы вернуть автомобиль на траекторию. Тем не менее, задний привод позволяет намного легче сорвать автомобиль в занос и облегчить прохождение сложного поворота.
Тяговые возможности автомобиля с задним приводом во многом зависят от загрузки его задних колес. В отличие от автомобилей с передним приводом, где ведущие колеса всегда подгружены, автомобили классической компоновки (в том числе и грузовые) более склонны к пробуксовке колес при прочих равных условиях. Дело в том, что при одинаковом коэффициенте трения, сама сила трения будет зависеть только от веса, приходящегося на ведущие колеса. Именно поэтому для грузовых автомобилей чисто передний привод неприменим. Кроме того, для повышения проходимости на некоторых грузовиках предусмотрена возможность поднятия одного из задних мостов (обычно самый задний). При этом увеличивается сцепление с дорогой и полнее реализуется тяговое усилие среднего моста.
Типы приводов и систем полного привода
Сегодня нет такого автолюбителя или даже новичка-водителя, который бы не понимал принципиальной разницы между типами привода транспортного средства. Суть определения привода на автомобиле проста и понятна: чтобы машина начала движение, крутящий момент от двигателя должен быть предан на колеса. В том, сколько колес будут принимать крутящий момент и на какой именно оси (задней, передней или обеих) и будет зависеть тип привода.
Задний привод
В случае с задним приводом крутящий момент будет передаваться только на колеса, расположенные на задней оси автомобиля. На сегодняшний день именно этот принцип устройства считается наиболее распространенным. Первые автомобили с задним приводом вышли еще в 1930-х годах, и по сей день этот тип используется как в производстве бюджетных транспортных средств, так и для оснащения дорогостоящих авто. Например, представленный в наличии в ГК Favorit Motors автомобиль Chevrolet Corvette 3LT 6.2 (466 лошадиных сил) так же оснащен задним приводом. Это позволяет водителю острее ощутить все доступные мощности авто.
Специфика размещения данного типа привода подразумевает и использование карданного вала. Вал усиливает энергию, поступающую от двигательного аппарата.
Заднеприводные автомобили часто используются не только в повседневной жизни, но и в гонках. Несмотря на то, что кардан увеличивает вес автомобиля, движение задней пары колес равномерно распределяет эту тяжесть.
В автомобилестроении с использованием заднего привода используется четыре вида компоновки двигательного агрегата:
Преимущества авто с задним приводом
Автомобили, оснащенные устройством передачи крутящего момента на заднюю ось, имеют множество плюсов в управлении и динамике:
Недостатки авто с задним приводом
Как и у любой другой системы, у заднего привода тоже имеются свои недочеты:
Передний привод
Передний привод считается противоположностью заднего. В данном случае крутящий момент передается исключительно на переднюю пару колес, заставляя их вращаться. Впервые такой принцип в управлении автомобилем был серийно внедрен еще в 1929-ом году.
Достоинства переднего привода позволяют его использовать больше на автомобилях бюджетного сектора (например, Renault Logan). Однако в ГК Favorit Motors можно купить и коммерческие автомобили, оснащенные передним приводом (Citroen Jumper).
Важнейшим принципом в работе переднеприводного автомобиля считается полная совместимость механизма для передачи крутящего момента и устройства для управления машиной. Это совмещение, с одной стороны, позволяет упростить сам процесс вождения, а с другой — усложняет саму конструкцию привода.
В автомобилестроении с использованием переднего привода особенно четко следует использовать принципы расположения силового агрегата и коробки передач, чтобы управление ничем не затруднялось:
Преимущества авто с передним приводом
Автомобили, оснащенные передним приводом, считаются более бюджетными, так как их производство не подразумевает использования вспомогательных элементов (как, например, карданный вал и тоннели). Однако низкая цена — не единственный плюс переднеприводных автомобилей:
Недостатки авто с передним приводом
Из-за конструкции автомобиля водитель будет замечать следующие минусы в управлении:
Полный привод
Полным приводом называется специальное устройство трансмиссии автомобиля, которое позволяет передавать крутящий момент сразу на обе оси. При этом обычно каждая пара колес получает равное количество энергии для движения.
Изначально автомобили, оснащенные полным приводом, рассматривались только в качестве вездеходов, однако позднее, в 1980-х годах, принципиальные разработки крупных концернов позволили внедрять принцип 4WD на легковые автомобили, что повысило их проходимость без ущерба для комфортности. На сегодняшний день одними из самых успешных систем полного привода можно назвать устройства AWD (Volvo) и 4Motion (Volkswagen). Новые автомобили с таким устройством всегда есть в наличии в ГК Favorit Motors.
Постоянные разработки в области применения полного привода позволили выделить сразу четыре основные схемы по его использованию:
Полноприводные транспортные средства могут иметь три возможных варианта компоновки:
Преимущества авто с полным приводом
Разумеется, главнейшим достоинством автомобилей с системой 4WD считается их проходимость. Покорение бездорожья проходит легко, благодаря разумному распределению энергии двигателя на каждую ось и колесо в отдельности. Помимо этого, полный привод имеет и ряд других преимуществ:
Недостатки авто с полным приводом
Повышенная тяга сказывается, прежде всего, на потреблении горючего:
Итоги
Выбирая себе автомобиль, стоит оценивать не только его внешние данные и технические характеристики, но и условия, при которых он будет эксплуатироваться. При передвижениях по городу нет особого смысла переплачивать за 4 WD, когда можно обойтись бюджетным переднеприводным авто.
Так же стоит иметь в виду и затратность в обслуживании автомобиля. В случае появления каких-либо дефектов или поломок, необходимо не только иметь дополнительные денежные средства на ремонт, но и знать, куда можно обратиться. Компания Favorit Motors предлагает профессиональную регулировку и ремонт всех типов приводов по доступным ценам.