Полный привод , также называемый 4×4 («четыре на четыре») или 4WD , представляет собой двухосную трансмиссию транспортного средства , способную передавать крутящий момент на все колеса одновременно. Он может быть постоянным или подключаемым по требованию и обычно подключается через раздаточную коробку, обеспечивающую дополнительный выходной приводной вал и, во многих случаях, дополнительные диапазоны передач .
Полноприводное транспортное средство с крутящим моментом, подаваемым на обе оси, описывается как «полноприводный» (AWD). Однако «полный привод» обычно относится к набору определенных компонентов и функций, а также предполагаемому внедорожному применению, что в целом соответствует современному использованию терминологии.
Системы полного привода были разработаны на многих различных рынках и использовались на многих различных платформах транспортных средств . Не существует общепринятого набора терминов, описывающих различные архитектуры и функции. [1] Термины, используемые различными производителями, часто отражают маркетинговые, а не инженерные соображения или существенные технические различия между системами. [2] [3] Стандарт SAE International J1952 рекомендует только термин «полный привод» с дополнительными подклассификациями, которые охватывают все типы систем AWD/4WD/4x4, встречающиеся на серийных транспортных средствах. [4]
«Четыре на четыре» или «4×4» часто используется для обозначения класса транспортных средств в целом. Синтаксически первая цифра указывает общее количество концов осей, а вторая указывает количество концов осей, которые имеют привод. Соответственно, 4×2 означает четырехколесное транспортное средство, которое передает крутящий момент двигателя только на два конца осей: передние два в переднеприводном автомобиле или задние два в заднем приводе . [5] Аналогично, транспортное средство 6×4 имеет три оси, две из которых обеспечивают крутящий момент на два конца осей каждая. Если бы это транспортное средство было грузовиком с двойными задними колесами на двух задних осях, то есть фактически имело бы десять колес, его конфигурация все равно была бы сформулирована как 6×4. Во время Второй мировой войны армия США обычно использовала пробелы и заглавную букву «X» — как «4 X 2» или «6 X 4». [6]
Полный привод (4WD) относится к транспортным средствам с двумя осями, обеспечивающими крутящий момент на четыре конца осей. На североамериканском рынке этот термин обычно относится к системе, оптимизированной для условий бездорожья. [7] Термин «4WD» обычно обозначает транспортные средства, оснащенные раздаточной коробкой , которая переключается между режимами работы 2WD и 4WD вручную или автоматически. [8]
Полный привод (AWD) исторически был синонимом «четырехколесного привода» на четырехколесных транспортных средствах и шестиколесного привода на 6×6 и т. д., и использовался в этом качестве, по крайней мере, еще в 1920-х годах. [9] [10] Сегодня в Северной Америке этот термин применяется как к тяжелым транспортным средствам, так и к легким пассажирским транспортным средствам. Когда речь идет о тяжелых транспортных средствах, этот термин все чаще применяется для обозначения «постоянного многоколесного привода» на системах трансмиссии 2×2 , 4×4, 6×6 или 8×8 , которые включают дифференциал между передним и задним приводными валами. [11] Это часто сочетается с какой-либо противоскользящей технологией, все чаще основанной на гидравлике, которая позволяет дифференциалам вращаться с разной скоростью, но при этом иметь возможность передавать крутящий момент с колеса с плохим сцеплением на колесо с лучшим. Типичные системы AWD хорошо работают на всех поверхностях, но не предназначены для более экстремального использования на бездорожье. [11] При использовании для описания систем полного привода в легковых автомобилях этот термин относится к системе, которая прикладывает крутящий момент ко всем четырем колесам (постоянно или по требованию) или нацелена на улучшение тяги и производительности на дороге (особенно в суровых условиях), а не на внедорожные применения. [7]
Некоторые полноприводные электромобили используют один двигатель для каждой оси, тем самым устраняя механический дифференциал между передней и задней осями. Примером этого является двухмоторный вариант Tesla Model S , который контролирует распределение крутящего момента между двумя двигателями с помощью электроники. [12]
Согласно международному стандарту SAE J1952, AWD является предпочтительным термином для всех систем, описанных выше. Стандарт подразделяет системы AWD на три категории. [4]
Системы частичного полного привода требуют вмешательства водителя для соединения и разъединения вторичной оси с первичной ведомой осью, и эти системы не имеют межосевого дифференциала (или аналогичного устройства). В определении отмечается, что системы частичного полного привода могут иметь низкий диапазон.
Системы постоянного полного привода постоянно приводят в движение как переднюю, так и заднюю ось через центральный (межосевой) дифференциал. Распределение крутящего момента этого дифференциала может быть фиксированным или переменным в зависимости от типа центрального дифференциала. Эту систему можно использовать на любой поверхности и на любой скорости. Определение не касается включения или исключения пониженной передачи.
Системы полного привода по требованию приводят в движение вторичную ось через активное или пассивное соединительное устройство или «посредством независимой системы привода». В стандарте отмечается, что в некоторых случаях вторичная система привода может также обеспечивать движение основного транспортного средства. Примером является гибридное транспортное средство полного привода, в котором первичная ось приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, а вторичная ось — электродвигателем. Когда двигатель внутреннего сгорания выключен, вторичная, электрически приводимая ось является единственной ведомой осью. Системы по требованию функционируют в основном только с одной приводной осью, пока крутящий момент не потребуется второй оси. В этот момент либо пассивное, либо активное сцепление передает крутящий момент на вторичную ось.
Помимо вышеуказанных основных классификаций, стандарт J1952 предусматривает вторичные классификации, в результате чего получается в общей сложности восемь систем, обозначенных как:
_(cropped).jpg/1280px-Lamborghini_Murci%C3%A9lago_LP-640_-_Flickr_-_Alexandre_Pr%C3%A9vot_(7)_(cropped).jpg)
Два колеса, закрепленные на одной оси (но на противоположных концах оси), должны вращаться с разной скоростью, когда транспортное средство движется по кривой. Причина в том, что колесо, расположенное на внутренней стороне кривой, должно пройти меньшее расстояние, чем противоположное колесо за то же время. Однако, если оба колеса подключены к одному и тому же приводному валу оси, они всегда должны вращаться с одинаковой скоростью относительно друг друга. При движении по кривой это либо заставляет одно из колес проскальзывать, если это возможно, чтобы уравновесить кажущееся пройденное расстояние, либо создает неудобный и механически напряженный подскок колес. Чтобы предотвратить это, колесам разрешено вращаться с разной скоростью с помощью механического или гидравлического дифференциала . Это позволяет одному приводному валу независимо приводить в движение два выходных вала, оси, которые идут от дифференциала к колесу, с разной скоростью.
Дифференциал делает это, распределяя угловую силу (в форме крутящего момента ) равномерно, при этом распределяя угловую скорость (скорость поворота) таким образом, чтобы среднее значение для двух выходных валов было равно среднему значению зубчатого венца дифференциала . При подаче питания каждой оси требуется дифференциал для распределения мощности между левой и правой сторонами. Когда мощность распределяется на все четыре колеса, третий или «центральный» дифференциал может использоваться для распределения мощности между передней и задней осями.
Описанная система очень хорошо справляется, поскольку она способна приспосабливаться к различным силам движения и равномерно и плавно распределять мощность, делая пробуксовку маловероятной. Однако если она все же пробуксовывает, восстановление затруднено. Например, если левое переднее колесо полноприводного автомобиля скользит на обледенелом участке дороги, то скользящее колесо вращается быстрее других колес из-за более низкого сцепления с дорогой на этом колесе. Поскольку дифференциал прикладывает одинаковый крутящий момент к каждой полуоси, мощность на других колесах снижается, даже если у них хорошее сцепление с дорогой. Эта проблема может возникнуть как в полноприводных, так и в полноприводных автомобилях, когда ведомое колесо помещается на поверхность с небольшим сцеплением или приподнимается над землей. Упрощенная конструкция приемлемо хорошо работает для полноприводных автомобилей. Она гораздо менее приемлема для полноприводных автомобилей, поскольку полноприводные автомобили имеют в два раза больше колес, которые могут потерять сцепление с дорогой, что увеличивает вероятность того, что это может произойти. Полноприводные автомобили также могут с большей вероятностью ездить по поверхностям с пониженным сцеплением. Однако поскольку крутящий момент распределяется между четырьмя колесами, а не двумя, каждое колесо получает примерно половину крутящего момента автомобиля с приводом на 2 колеса, что снижает вероятность пробуксовки колес.
Многие дифференциалы не имеют возможности ограничивать количество мощности двигателя, которая передается на присоединенные выходные валы. В результате, если шина теряет сцепление при ускорении, либо из-за ситуации с низким сцеплением (например, при движении по гравию или льду), либо мощность двигателя превышает имеющееся сцепление, шина, которая не скользит, получает мало или вообще не получает мощности от двигателя. В ситуациях с очень низким сцеплением это может помешать автомобилю двигаться вообще. Чтобы преодолеть это, несколько конструкций дифференциалов могут либо ограничивать количество пробуксовки (они называются дифференциалами «с ограниченным проскальзыванием»), либо временно блокировать два выходных вала вместе, чтобы гарантировать, что мощность двигателя равномерно распределяется по всем ведущим колесам.
Блокирующиеся дифференциалы работают путем временной блокировки выходных валов дифференциала, заставляя все колеса вращаться с одинаковой скоростью, обеспечивая крутящий момент в случае пробуксовки. Это обычно используется для центрального дифференциала, который распределяет мощность между передней и задней осями. В то время как трансмиссия, которая вращает все колеса одинаково, обычно будет бороться с водителем и вызывать проблемы с управлением, это не является проблемой, когда колеса пробуксовывают.
В некоторых конструкциях используется зубчатая передача для создания небольшой разницы во вращении, которая ускоряет передачу крутящего момента.
Типичный дифференциал Torsen II может передавать в два раза больше крутящего момента на сторону с высоким сцеплением, прежде чем сцепление превысит значение на стороне с низким сцеплением.
Довольно недавним новшеством в автомобилях является электронная система контроля тяги . Обычно она использует тормозную систему автомобиля для замедления вращающегося колеса. Это принудительное замедление имитирует функцию дифференциала повышенного трения, и, используя тормоза более агрессивно, чтобы гарантировать, что колеса вращаются с одинаковой скоростью, может также имитировать блокирующийся дифференциал. Эта технология обычно требует, чтобы датчики колес определяли, когда колесо пробуксовывает, и активируется только при обнаружении пробуксовки колеса. Поэтому обычно не существует механизма для активного предотвращения пробуксовки колеса (т. е. блокировка дифференциала до пробуксовки колеса невозможна); скорее, система разработана так, чтобы явно допускать пробуксовку колеса, а затем пытаться передавать крутящий момент на колеса с наилучшим сцеплением. Если предотвращение пробуксовки всех колес является требованием, то это ограничивающая конструкция.
Архитектуру системы AWD/4WD можно описать, показав ее возможные режимы работы. [1] Одно транспортное средство может иметь возможность работать в нескольких режимах в зависимости от выбора водителя. Различные режимы:
В дополнение к этим базовым режимам некоторые реализации могут объединять эти режимы. Система может иметь сцепление через межосевой дифференциал, например, способное модулировать крутящий момент передней оси от постоянного режима с разделением крутящего момента 30:70 межосевого дифференциала до разделения крутящего момента 0:100 режима 2WD.
В 1893 году, до создания современной автомобильной промышленности в Великобритании, английский инженер Брама Джозеф Диплок запатентовал систему полного привода [13] для парового тягового двигателя , включая рулевое управление четырьмя колесами и три дифференциала , который впоследствии был построен. Разработка также включала колесную систему Pedrail Брамаха в том, что было одним из первых автомобилей с полным приводом, демонстрирующих преднамеренную способность двигаться по сложным дорожным покрытиям. Она вытекала из предыдущей идеи Брама о разработке двигателя, который бы уменьшил количество повреждений на дорогах общего пользования.
Фердинанд Порше спроектировал и построил полноприводный электромобиль для kuk Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. в Вене в 1899 году, представленный публике во время Всемирной выставки 1900 года в Париже. Транспортное средство представляло собой серийный гибридный автомобиль, в котором на каждом колесе использовался электрический мотор-колесо , работающий от батарей, которые, в свою очередь, заряжались от генератора с бензиновым двигателем. [14] [15] Он был неуклюже тяжелым, и из-за его необычного статуса так называемый Lohner–Porsche нечасто называют первым полноприводным автомобилем.
Первым в мире полноприводным автомобилем, напрямую приводимым в действие двигателем внутреннего сгорания, и первым с передним расположением двигателя и полным приводом , был голландский Spyker 60 HP, заказанный для гонки Париж-Мадрид 1903 года, он был представлен в том же году братьями Якобусом и Хендриком-Яном Спейкер из Амстердама . [16] [17] Двухместный спортивный автомобиль имел постоянный полный привод и был также первым автомобилем, оснащенным шестицилиндровым двигателем, а также тормозами на все четыре колеса. Позже используемый как гоночный автомобиль для подъема на холм, сейчас он является экспонатом в Музее Лоувмана (бывший Национальный автомобильный музей) в Гааге , Нидерланды. [18]
Первой разработкой полноприводных автомобилей в Америке занималась компания Twyford Motor Car Company .
В музее Рейнольдса-Альберта хранится полноприводный автомобиль под названием « Мичиган », выпущенный в 1905 году и находящийся в нереставрированном хранилище.
Первые полноприводные автомобили, запущенные в массовое производство, были построены (тем, что стало) American Four Wheel Drive Auto Company (FWD) из Висконсина , основанной в 1908 году. [19] (не путать с термином «FWD» как аббревиатурой для переднего привода ).
Наряду с 1 1 / 2- и 2-тонным Nash Quad (см. ниже), 3-тонная FWD Model B стала стандартным военным полноприводным грузовиком для армии США в Первой мировой войне. Около 16 000 грузовиков FWD Model B были построены для британской и американской армий во время Первой мировой войны — примерно половина FWD, а остальные — другими лицензированными производителями. Только около 20% построенных грузовиков были полноприводными, но автомобили 4x4 чаще использовались на передовой. [20] [21]
Около 11 500 грузовиков Jeffery / Nash Quad были построены для аналогичного использования в период с 1913 по 1919 год. Quad не только имел полный привод и тормоза на четыре колеса, но и имел рулевое управление на четыре колеса. [21] Quad был одним из первых успешных полноприводных автомобилей, когда-либо созданных, и его производство продолжалось в течение 15 лет, и к 1928 году было выпущено в общей сложности 41 674 единицы. [22]
У Daimler-Benz также есть история в области полного привода. После того, как Daimler Motoren Gesellschaft построил полноприводный автомобиль под названием Dernburg-Wagen , также оснащенный рулевым управлением на четыре колеса , в 1907 году, который использовался немецким колониальным государственным служащим Бернхардом Дернбургом в Намибии ; Mercedes и BMW в 1926 году представили несколько довольно сложных полноприводных автомобилей, G1, G4 и G4. Mercedes и BMW усовершенствовали его в 1937 году.
Американская компания Marmon-Herrington была основана в 1931 году для обслуживания растущего рынка недорогих полноприводных автомобилей. Marmon-Herrington специализировалась на переоборудовании грузовиков Ford в полноприводные и успешно стартовала, получив контракты на военные и коммерческие заправщики самолетов, шасси 4×4 для буксировки легкого вооружения и заказ от Iraqi Pipeline Company на самые большие грузовики, построенные в то время. [23]
Первые автомобили Marmon-Herrington оказались исключением из правил — полноприводные автомобили и грузовики, разработанные в 1930-х годах, в основном строились для правительств с расчетом на (будущее) военное применение.
В 1934 году компания Dodge разработала свой первый полноприводный грузовик — военный 1+1 ⁄ 2 тонны, обозначенный как K-39-X-4 (США), из которых 796 единиц были построены для армии США в нескольких конфигурациях. [24] Timken поставляла передние мосты и раздаточные коробки, добавленные для милитаризированного гражданского грузовика. Раздаточная коробка Timken была первой частичной конструкцией, [25] которая позволяла водителю включать или выключать полный привод с помощью рычага внутри кабины. [26] [27] Несмотря на ограниченный военный бюджет США 1930-х годов, грузовик 34 года был настолько популярен, что более современный 1+Был разработан грузовик грузоподъемностью 1 ⁄ 2 тонны, и в 1938 году было произведено 1700 грузовиков RF-40-X-4 (США), а в 1939 году — 292 грузовика TF-40-X-4 (США). [28] [24]
Начиная с 1936 года японская компания Tokyu Kurogane Kogyo построила около 4700 полноприводных родстеров, названных разведывательным автомобилем Kurogane Type 95 , которые использовались Императорской армией Японии с 1937 по 1944 год во время Второй китайско-японской войны . Было изготовлено три различных типа кузова — двухдверный родстер, двухдверный пикап и четырехдверный фаэтон, все они были оснащены раздаточной коробкой, которая включала передние колеса, и приводились в действие 1,3-литровым двухцилиндровым двигателем OHV V-twin с воздушным охлаждением. [29]
Mercedes-Benz G5 и BMW 325 4×4 1937 года выпуска имели постоянный полный привод, управление всеми четырьмя колесами, три блокируемых дифференциала и полностью независимую подвеску. Они были произведены в ответ на правительственный заказ на полноприводный легковой автомобиль. Современные Geländewagen, такие как Mercedes -Benz G-Class, по-прежнему обладают некоторыми из этих атрибутов, за исключением полностью независимой подвески, поскольку она может ухудшить дорожный просвет. Unimog также является результатом технологии Mercedes 4x4.
Первым полноприводным автомобилем российского производства, также отчасти предназначенным для гражданского использования, был ГАЗ-61 , разработанный в Советском Союзе в 1938 году. Термин «гражданское использование» может быть немного неточным, поскольку большинство, если не все, использовались советским правительством и военными (в качестве командных автомобилей), но версия ГАЗ-61-73 является первым полноприводным автомобилем с обычным закрытым кузовом седан . Элементы шасси использовались в последующих военных автомобилях, таких как ГАЗ-64 1940 года и ГАЗ-67 1943 года , а также в послевоенном ГАЗ-69 и в собственно гражданском ГАЗ-М-72, созданном на базе заднеприводного ГАЗ-20 «Победа» и выпускавшемся с 1955 по 1958 год. Советская гражданская жизнь не допускала распространения гражданской продукции, такой как Jeep, в Северной Америке, но в течение 1960-х годов технологии советских полноприводных автомобилей оставались на одном уровне с британскими, немецкими и американскими образцами, даже превосходя их в некоторых аспектах, и в военных целях так же активно разрабатывались, производились и использовались.
Пока для военных не потребовались «вездеходные» транспортные средства в больших масштабах, полноприводные и полноприводные автомобили не нашли своего места. Jeep Второй мировой войны , первоначально разработанный American Bantam , но массово производимый Willys и Ford, стал самым известным полноприводным автомобилем в мире во время войны. [30] Американская серия Dodge WC и варианты Chevrolet G506 4x4 также производились сотнями тысяч, как и канадские военные грузовики Pattern , из которых 4x4 были наиболее распространенными из их различных конфигураций трансмиссии. В общей сложности, Северная Америка построила около 1+1 ⁄ 2 миллиона полноприводных автомобилей во время войны, [31] [32] [33]
Наличие некоторых критических компонентов, таких как раздаточные коробки и особенно шарниры равных угловых скоростей, повлияло на разработку. Хотя они не использовались в коммерческих автомобилях, [nb 1] все полноприводные автомобили нуждались в них; и они использовали бы в два или три раза больше ведущих осей, что означало бы больше передач для всех дифференциалов. Производимые вплоть до войны несколькими специализированными фирмами с ограниченными возможностями, с весны 1942 года Ford, Dodge и Chevrolet объединились в производстве их в количестве, более чем в 100 раз большем, чем в 1939 году. [34]
Хотя в России уже в 1940 году, на год раньше американского джипа, был создан и эксплуатировался собственный автомобиль, похожий на джип (ГАЗ-64), в первые годы войны они в значительной степени полагались на автомобили по ленд-лизу , предоставленные западными союзниками. В 1943 году они запустили усовершенствованную версию: ГАЗ-67 .
Напротив, ближайший эквивалент джипа в странах Оси — VW Kübelwagen , которых было построено всего около 50 000, — хотя и был оснащен ступицами портального редуктора , имел только задний привод.
.jpg/1280px-Willys_CJ-2A_1946_(14168649288).jpg)
.jpg/1280px-Berlin_Bicentennial_Parade_(7359013180).jpg)
Willys представил модель CJ-2A в 1945 году, первый полноприводный автомобиль для продажи на общем рынке. Благодаря повсеместному успеху Jeep во время Второй мировой войны, его прочный утилитаризм задал шаблон для многих будущих полноприводных автомобилей. [35] Dodge также начал производство гражданских грузовиков 4WD Power Wagon для модельного ряда 1946 года. И Willys, и Dodge были разработаны непосредственно на основе своих предшественников времен Второй мировой войны.
Такой же угловатый, как Jeep, и также оснащенный рядным четырехцилиндровым двигателем, Land Rover появился на автосалоне в Амстердаме в 1948 году. Первоначально задуманный как временный продукт для борющейся автомобильной компании Rover, несмотря на хроническое недофинансирование, он преуспел гораздо лучше, чем их легковые автомобили. Вдохновленный Willys MB — вездесущим «джипом» Второй мировой войны — который часто ездил по бездорожью на ферме, принадлежащей главному инженеру Морису Уилксу , Land Rover разработал более изысканный, но все еще способный к бездорожью роскошный полноприводный Range Rover в 1970-х годах.
С приобретением названия «Jeep» в 1950 году Willys загнал бренд в угол. Его преемник, Kaiser Jeep , представил революционный полноприводный универсал под названием Wagoneer в 1963 году. Он был не только технически инновационным, с независимой передней подвеской и первой автоматической коробкой передач, соединенной с полным приводом, но и был оборудован и отделан как обычный легковой автомобиль. [36] По сути, он был предком современного внедорожника . Роскошный Super Wagoneer с двигателем AMC или Buick V8 , выпускавшийся с 1966 по 1969 год, поднял планку еще выше.
Компания Jensen применила систему постоянного полного привода Formula Ferguson (FF) к 318 единицам Jensen FF, выпущенным с 1966 по 1971 год, что стало первым случаем использования полного привода в серийном спортивном автомобиле GT . [37] В то время как большинство систем полного привода распределяют крутящий момент равномерно, Jensen распределяет крутящий момент примерно в соотношении 40% на переднюю ось и 60% на заднюю, переключая переднюю и заднюю оси с разными передаточными отношениями.
American Motors Corporation (AMC) приобрела Jeep Division компании Kaiser в 1970 году и быстро модернизировала и расширила всю линейку внедорожных полноприводных автомобилей. Благодаря своей повышенной проходимости полноразмерный Grand Wagoneer высшего класса продолжал конкурировать с традиционными роскошными автомобилями . [38] Частично собранный вручную, он оставался относительно неизменным в течение всего периода производства до 1991 года, даже после того, как Chrysler выкупил AMC.
Subaru представила расширяющую категорию Leone в 1972 году, недорогой компактный универсал с легкой системой полного привода, которая не могла быть включена на сухом асфальте. В сентябре AMC представила Quadra Trac постоянного полного привода для Jeep Cherokee и Wagoneer 1973 модельного года. [39] Благодаря постоянному полному приводу, который избавил водителя от необходимости вручную блокировать ступицы и выбирать между режимами 2WD и 4WD, он доминировал над всеми другими марками в раллийных соревнованиях FIA. Джин Хендерсон и Кен Поуг выиграли чемпионат FIA Press-on-Regardless Rally с Jeep, оборудованным Quadra Trac, в 1972 году . [40]
American Motors представила инновационный Eagle для модельного ряда 1980 года. [41] Это были первые американские автомобили массового производства, в которых использовалась полная переднемоторная система полного привода. [42] AMC Eagle предлагался как седан , купе и универсал с постоянным автоматическим полным приводом для пассажирских моделей. Новые Eagles объединили технологию Jeep с существующей и проверенной платформой легкового автомобиля AMC . Они открыли совершенно новую категорию продуктов «спортивно-утилитарного» или кроссовера SUV . Eagles от AMC поставлялись с комфортом и высокоуровневым оснащением, ожидаемым от обычных пассажирских моделей, и использовали внедорожную технологию для дополнительного запаса безопасности и тяги. [43]
Межосевой дифференциал Eagle с густой вязкой жидкостью обеспечивал тихую и плавную передачу мощности, которая направлялась пропорционально оси с наибольшим сцеплением. Это была настоящая система постоянного тока, работающая только в режиме полного привода без чрезмерного износа подвески или компонентов трансмиссии. В раздаточной коробке не использовался пониженный диапазон. Это стало предшественником конструкций, которые последовали от других производителей. [44] Автомобильная пресса того времени тестировала сцепление Eagle и описывала его как намного превосходящее сцепление Subaru и что оно может превзойти многие так называемые внедорожные автомобили. Журнал Four Wheeler пришел к выводу, что AMC Eagle был «началом нового поколения автомобилей». [45]
Eagles были популярны (особенно в снежном поясе ), имели буксировочную способность и выпускались в нескольких комплектациях, включая спортивную и люксовую. В 1981 году были добавлены две дополнительные модели: малолитражный SX/4 и Kammback. Также были доступны механическая коробка передач и функция отключения переднего моста для большей экономии топлива. В 1981 и 1982 годах в линейку был добавлен уникальный кабриолет . Монококовый кузов Eagle был усилен для переоборудования и имел стальную тарга-брус со съемной секцией крыши из стекловолокна. [46] Универсал Eagle оставался в производстве в течение одного модельного года после того, как Chrysler приобрел AMC в 1987 году. Общий объем производства AMC Eagle составил почти 200 000 автомобилей.
Audi также представила постоянно полноприводный дорожный автомобиль Audi Quattro в 1980 году. Инженер по шасси Audi Йорг Бенсингер заметил на зимних испытаниях в Финляндии, что автомобиль, используемый западногерманской армией , Volkswagen Iltis , может превзойти любой высокопроизводительный Audi. Он предложил разработать полноприводный автомобиль, который также использовался бы для ралли , чтобы улучшить консервативный имидж Audi. Система Audi quattro стала особенностью серийных автомобилей.
В 1987 году Toyota также разработала автомобиль, предназначенный для участия в ралли. [47] Было выпущено ограниченное количество дорожных автомобилей FIA Homologation Special Vehicle Celica GT-Four (известных как Toyota Celica All-Trac Turbo в Северной Америке). Система All-Trac позже стала доступна на серийных моделях Toyota Camry , Toyota Corolla и Toyota Previa .
Одними из первых полноприводных автомобилей со средним расположением двигателя были различные раллийные автомобили, допущенные к эксплуатации на дорогах общего пользования, созданные для омологации Группы B , например, Ford RS200, выпускавшийся с 1984 по 1986 год. В 1989 году нишевый производитель Panther Westwinds создал полноприводный автомобиль со средним расположением двигателя — Panther Solo 2 .
В Соединенных Штатах по состоянию на конец 2013 года автомобили с полным приводом составляли 32% от продаж новых легковых автомобилей, что на 5% больше, чем в 2008 году. [48] Это во многом связано с популярностью кроссоверов . [ 48] Большинство кроссоверов предлагают популярную технологию, несмотря на то, что она увеличивает цену автомобиля и расход топлива. [49] Производители автомобилей завалили потребителей маркетингом, провозглашая полный привод функцией безопасности, хотя преимущество полного привода над передним заключается в ускорении, а не торможении или рулевом управлении. [50] Тесты показали, что хотя полный привод обеспечивает улучшенное ускорение в зимних условиях, он не помогает при торможении. [51]
В 2008 году Nissan представил GT-R с задним расположением трансмиссии . Система полного привода требует двух приводных валов , один главный вал от двигателя к трансмиссии и дифференциалу и второй приводной вал от трансмиссии к передним колесам. [52]
Spyker приписывают создание и участие в гонках первого полноприводного гоночного автомобиля Spyker 60 HP в 1903 году. [53] [17]
В 1932 году компания Bugatti создала в общей сложности три полноприводных гоночных автомобиля Type 53 , но эти автомобили были печально известны своей плохой управляемостью .
Компания Miller выпустила первый полноприводный автомобиль, принявший участие в гонке «Индианаполис 500» — Miller Gulf Special 1938 года.
Ferguson Research Ltd. построила переднемоторный болид P99 Formula One , который на самом деле выиграл гонку, не входящую в чемпионат мира, со Стирлингом Моссом в 1961 году. В 1968 году команда Lotus участвовала в гонках Indy 500 , а три года спустя в Формуле 1 с Lotus 56 , у которого были как турбинные двигатели, так и полный привод, а также с 4WD-Lotus 63 1969 года, у которого был стандартный 3-литровый двигатель V8 Ford Cosworth . Matra также участвовала в гонках на похожем MS84, а McLaren представила свой M9A на Гран-при Великобритании , в то время как производители двигателей Cosworth выпустили свою собственную версию, которая была испытана, но никогда не участвовала в гонках. Все эти болиды F1 считались хуже своих аналогов с задним приводом, поскольку появление аэродинамической прижимной силы означало, что адекватное сцепление можно было получить более легким и более механически эффективным способом, и эта идея была прекращена, хотя Lotus неоднократно пыталась.
Nissan и Audi добились успеха с полным приводом в шоссейных гонках с появлением Nissan Skyline GT-R в 1989 году. Автомобиль был настолько успешным, что доминировал на японской трассе в первые годы производства, а затем одержал более крупные и впечатляющие победы в Австралии, прежде чем штрафы за вес в конечном итоге наложили фактический запрет на автомобиль. Самой спорной была победа, одержанная на Гран-при Макао 1990 года , где автомобиль лидировал от старта до финиша. Доминирование Audi в серии Trans-Am в 1988 году было не менее спорным, поскольку привело к штрафу за вес в середине сезона и пересмотру правил, запрещающих все автомобили с полным приводом; его доминирование в Super Touring в конечном итоге привело к запрету FIA на систему полного привода в 1998 году.
Новые правила гонки 24 часа Ле-Мана 2011 года могут возродить систему полного привода/привода на шоссейных дорогах, хотя такие системы разрешены только в новых гибридных прототипах Ле-Мана . [54] Одним из примеров является Audi R18 e-tron quattro (победитель гонки 2012 года , первый гибрид/приводной автомобиль, выигравший Ле-Ман), использующий электродвигатель на передней оси и бензиновый двигатель на задней. [55]
Среднетоннажные и большегрузные грузовики недавно перешли на трансмиссии 4×4; среднетоннажные грузовики 4×4 стали обычным явлением после того, как Ford начал продавать грузовики Ford Super Duty . Эти грузовики разделяют многие детали между легкими и средними, что снижает производственные затраты. Передняя ось Dana 60 используется как на средних, так и на легких грузовиках Super Duty. Кроме того, Большая тройка делит/совместно использует детали между компаниями, что снижает затраты. Dana S 110 в настоящее время используется для заднего привода в среднетоннажных грузовиках Ford и Ram. Dana 110 также использовалась в General Motors 4×4. Ram Trucks начала продавать среднетоннажные грузовики 4×4 и 4×2 в 2008 году. General Motors продавала 4×4 для модельных годов 2005–2009.
В 1977 году Volvo представила полноприводный экскаватор-погрузчик модели 646. [56]
В инженерной терминологии «полный привод» обозначает транспортное средство с мощностью, подаваемой на четыре конца колес, распределенной по крайней мере по двум осям. Термин «4×4» (произносится как четыре на четыре ) использовался для описания североамериканских военных полноприводных транспортных средств еще в 1940-х годах, [57] при этом первая цифра указывала количество концов колес на транспортном средстве, а вторая — количество ведущих колес.
Грузовики с двойными шинами на задней оси и двумя ведущими осями обозначаются как 4×4, несмотря на наличие шести колес, поскольку парные задние колеса ведут себя как одно колесо для тяги и классификации. Настоящие автомобили 6×6 , которые имеют три ведущие оси, классифицируются как 6×6 независимо от того, сколько у них колес. Примерами таких автомобилей с двумя задними и одной передней осью являются шестиколесный Pinzgauer , который популярен среди сил обороны по всему миру, и 10-колесный GMC CCKW, прославившийся благодаря армии США во время Второй мировой войны.
Четырехколесный — родственный термин, применяемый к вездеходным транспортным средствам , и его не следует путать с полным приводом. «Четыре» в данном случае относится к транспортному средству, имеющему четыре колеса, не обязательно все ведущие.
Под влиянием осознанной потребности в простом и недорогом вездеходном транспортном средстве для разведки нефти в Северной Африке французский производитель автомобилей Citroën разработал 2CV Sahara в 1958 году. В отличие от других автомобилей 4×4, которые используют обычную раздаточную коробку для привода передней и задней осей, у Sahara было два двигателя, каждый из которых независимо приводил в движение отдельную ось, при этом задний двигатель был обращен назад. Две дроссельной заслонки, сцепления и механизмы переключения передач могли быть связаны, поэтому два двигателя 12 л. с. (9 кВт) объемом 425 куб. см (26 куб. дюймов) могли работать вместе, или их можно было разделить, и автомобиль приводился в движение только одним из двигателей. В сочетании с двумя топливными баками и двумя аккумуляторами (которые можно было настроить для работы одного или обоих двигателей) избыточность двух отдельных приводных механизмов означала, что они могли вернуться в цивилизацию даже после серьезных механических поломок. Было построено всего около 700 таких автомобилей, и на сегодняшний день известно о существовании только 27 из них. [58]
BMC экспериментировала с двухмоторным Mini Moke (названным «Twini Moke») в середине 1960-х годов, но так и не запустила его в производство. Это позволило использовать преимущества компоновки «силового блока» Mini с поперечным расположением двигателя и коробкой передач в поддоне картера двигателя . Просто установив второй блок двигателя/коробки передач сзади, можно было получить элементарную систему 4×4. Ранние прототипы имели отдельные рычаги переключения передач и системы сцепления для каждого двигателя. Более поздние версии, отправленные на оценку британской армии, имели более удобные для пользователя связанные системы.
В 1965 году AJM Chadwick запатентовал систему 4WD, GB 1113068, которая использовала полусферические колеса для вездеходного транспортного средства. Двадцать лет спустя BTE Warne запатентовал, GB 2172558, усовершенствование конструкции Chadwick, в котором не использовались дифференциальные редукторы. Используя почти сферические колеса с возможностью наклона и поворота каждого колеса скоординированно, ведущие колеса поддерживают постоянное сцепление. Кроме того, все ведущие колеса управляются, и поскольку спаривание колес не является необходимым, возможны транспортные средства с нечетным числом колес без нарушения целостности системы. Прогрессивное замедление стало возможным благодаря динамическому изменению эффективных соотношений диаметров передних и задних колес.
Suzuki Motors представила Suzuki Escudo Pikes Peak Edition в 1996 году. Ранние версии Suzuki были двухмоторными; с 1996 года двигатель представляет собой 2,0-литровый V6 с двойным турбонаддувом, работающий в паре с последовательной шестиступенчатой механической коробкой передач.
Nissan Motors разработала систему E-4WD , предназначенную для автомобилей, которые обычно имеют передний привод; однако задние колеса приводятся в действие электродвигателями. Эта система была представлена в некоторых вариантах Nissan Cube и Tiida . (Это похоже на систему, используемую в Ford Escape Hybrid AWD. [59] )
Jeep Division компании Chrysler дебютировал с двухмоторным концептом Jeep Hurricane мощностью 670 л. с. (500 кВт) на Североамериканском международном автосалоне 2005 года в Детройте. Этот автомобиль обладает уникальной способностью «ползать крабом», что позволяет ему вращаться на 360° на месте. Это достигается за счет привода левых колес как пары, а правых колес как пары, в отличие от привода передних и задних пар. Центральная коробка передач позволяет одной стороне двигаться в противоположном направлении от другой. Он также имеет два Hemi V8.
Некоторые гибридные автомобили, такие как Lexus RX400h, обеспечивают питание системы полного привода через пару электродвигателей, один на передние колеса и один на задние. В случае версии модели полного привода Lexus RX400h (и ее аналога под брендом Toyota, гибрида Harrier ) передние колеса также могут получать мощность привода непосредственно от бензинового двигателя автомобиля, а также через электродвигатели, тогда как задние колеса получают мощность только от второго электродвигателя. Передача мощности управляется автоматически внутренней электроникой на основе условий тяги и необходимости, что делает эту систему полноприводной.
Система 4RM, используемая в Ferrari FF и Purosangue , уникальна тем, что имеет заднюю коробку передач с вторичной передней коробкой передач, соединенной напрямую с двигателем. Автомобиль работает в основном как заднеприводное транспортное средство. Муфты в передней коробке передач включаются, когда задние колеса пробуксовывают. Привод на передние колеса передается через два бесступенчатых пакета муфт, которые могут «проскальзывать», чтобы обеспечить требуемую скорость колес. Передняя коробка передач имеет три передачи, две передние и заднюю. Две передние передачи передней трансмиссии соответствуют четырем нижним передним передачам задней трансмиссии. Она не используется на более высоких передачах. Соединение между этой коробкой передач и каждым передним колесом осуществляется через независимые муфты типа Haldex, без дифференциала. Из-за разницы в передаточных числах муфты постоянно проскальзывают и передают не более 20% крутящего момента двигателя. [60]
Вышеуказанные системы, заканчивающиеся на «#», функционируют путем выборочного использования системы контроля тяги (через ABS) для торможения буксующего колеса.
Примечание: все вышеперечисленное функционирует как 2WD, когда многодисковая муфта сцепления не задействована (за исключением моделей Subaru), и как 4WD high-range в системе частичного полного привода, когда сцепление задействовано (обычно с помощью компьютера, хотя некоторые допускают ручное управление). Некоторые в этой категории имеют различную степень контроля распределения крутящего момента между передней и задней частями, позволяя некоторым сцеплениям в многодисковой муфте сцепления включаться и проскальзывать в разной степени. Примером такой системы является система BorgWarner i-Trac (TM). Примечание: список автомобилей на основе Haldex Traction был создан на основе списка на корпоративном сайте Haldex Traction: Haldex Cars. Версия системы BorgWarner ITM3e используется в Porsche 911TT 2006 года и более поздних. Borg-Warner ITM 3e также используется в Hyundai Santa Fe 2006 года и Hyundai Tucson . В Hyundai ITM 3e действует как постоянный полный привод с нормальным распределением крутящего момента 95:5. В экстремальных условиях система может быть заблокирована в соотношении 50:50 с помощью кнопки 4WD LOCK.
Это транспортные средства, не имеющие межосевого дифференциала. Поскольку нет межосевого дифференциала, который бы обеспечивал разницу скоростей между передними и задними колесами при повороте, во время поворотов должно происходить небольшое проскальзывание шин. При использовании на скользких поверхностях это не является проблемой, но при повороте на сухом асфальте шины сцепляются, затем вынуждены проскальзывать, затем снова сцепляются и так далее, пока поворот не будет завершен. Это заставляет транспортное средство демонстрировать ощущение «подпрыгивания» или «застревания». Использование включенной системы частичного полного привода на твердой поверхности не рекомендуется, так как в конечном итоге происходит повреждение трансмиссии. Неполные раздаточные коробки являются стандартной раздаточной коробкой для рынка грузовиков 4x4. Любая другая раздаточная коробка может считаться более надежной, однако большее количество движущихся частей и сложность иногда могут сделать другие раздаточные коробки менее долговечными.
сказал, что дополнительная эффективность достигается благодаря электронной системе, которая переключает мощность между передними и задними двигателями с одной миллисекунды на другую, поэтому каждый из них всегда работает в своей наиболее эффективной точке.
стал знаменитым транспортным средством во всем мире и упоминается в большинстве исторических источников.
