Awd и 4wd: в чём разница и какой тип привода выбрать

Продажа Chevrolet Aveo в Санкт-Петербурге

Основные характеристики и классификация электроприводов

Такие устройства имеют свою классификацию. Она осуществляется по определенным признакам.

Электроприводы взаимодействуют с системами и устройствами. В данном случае можно выделить три стороны. Первая – система электроснабжения и источник энергии. Вторая – технологическая установка или машина. Третья – контакт с человеком-оператором посредством применения информационного преобразователя. Такой прибор – часть всей системы.

Микропроцессорная техника развивается стремительными темпами. Это привело к тому, что в системах управления электроприводом стали применяться цифровые регуляторы.

Такое внедрение существенным образом позволяет расширить набор реализуемых линейных и нелинейных законов и алгоритмов для контроля устройством с одной стороны. Однако с другой это вносит определенные особенности. Они присущи цифровым системам. Это непосредственно импульсный характер информации.

Другими словами присутствует квантование по времени и по уровню. Также имеется запаздывание в канале управления. Оно необходимо для обработки данных и формирования сигналов.

На этом фоне возникла потребность в применении новых алгоритмов управления и методов синтеза этих систем. Так, современные электроприводы с цифровым управлением имеют следующую схему.

Такие машины обладают рядом уникальных свойств:

1. Арифметические или логические возможности являются развитыми. Такая особенность способствует реализации сложных линейных и нелинейных законов управления, функциональной экстраполяции, трансцендентных зависимостей и пересчету координат из одной системы в другую в электроприводе многосвязного типа.
2. Имеется свободная память. За счет этого производится формирование текущего управления с учетом накопительной информации.
3. Программируемость. Именно посредством этого можно создавать многорежимные и многофункциональные устройства, которые базировались бы на микропроцессорных системах.

Электроприводы – приборы, позволяющие решить множество задач в промышленности.

Больше о современных электроприводах и системах можно узнать на ежегодной выставке «Электро».

Шаровые краны с электроприводомЭксплуатация, управление, ремонт электроприводомВысоковольтные электрические аппараты

Что лучше выбрать: передний привод или задний?

Вопрос требует сугубо индивидуального подхода. Конечно, нельзя сравнивать условия дороги и вождения в разных регионах. Где-то от автомобиля требуются одни условия, где-то другие. Поэтому рассмотрим где и когда можно выиграть от того или иного варианта.

Передний привод прекрасно подойдет если:

1. Водитель начинающий и нужно быстро привыкнуть к эксплуатации транспортного средства.
2. Приобрести автомобиль высокой степени надежности, где ремонт и замена деталей трансмиссии не потребует серьезных вложений.
3. Водитель желает экономичного расхода топлива.

Задуматься над приобретением полного привода стоит, если:

• В регионе часто меняются погодные условия. Рабочие четыре колеса лучше помогут справиться с дождем, гололедицей и снегом.
• Приходится выбираться на бездорожье.
• Водитель желает максимальной управляемости и маневренности на дороге.

С точки зрения опыта вождения, передний привод, конечно, будет более кстати новичку. Дополнительные моменты могут быть уникальными и очень индивидуальными, поэтому при покупке авто можно и нужно советоваться с профессионалами.

Типы привода отличаются в основном при пробуксовке шин

Если мы рассматриваем различия в типах привода с точки зрения попадания в экстремальные ситуации и поведения автомобиля в экстремальных ситуациях, сразу отмечу, что различия в типах привода в основном проявляются в скольжении автомобиля при пробуксовке ведущих колес, либо на грани скольжения. Пробуксовка возникает, когда сила тяги на ведущих колесах превышает силу сцепления шин с дорогой, то есть при передозировке газа. Это может произойти практически на любом автомобиле при движении по скользкой зимней дороге, либо при движении по асфальту на мощном автомобиле.

Разные приводы скользят по-разному

Задний привод в случае пробуксовки скользит задними шинами — отправляется в занос и пытается встать поперек дороги. Еще это называют потерей устойчивости или избыточной поворачиваемостью (oversteering). Передний привод, соответственно, скользит передними шинами — идет в снос и пытается проехать мимо поворота, что называется уже потерей управляемости или недостаточной поворачиваемостью (understeering). А с полным приводом дело обстоит сложнее и запутаннее: он скользит либо задними колесами, либо передними, либо всеми четырьмя, причем в зависимости от того, как ляжет фишка (под фишкой здесь и далее следует понимать техническое устройство «полного» привода – наличие и активация блокировки межосевого и других дифференциалов, работа «мозгов» автомобиля, которые отвечают за перераспределение крутящего момента между осями и т.д.). Отсюда и разное поведение машин в скольжении, и разные способы управления ими. Скольжение всех шин, кстати, называют сносом четырех колес или нейтральной поворачиваемостью.

На самом деле, понятие поворачиваемости более сложное, оно применимо не обязательно к скольжению шин, а тип поворачиваемости не всегда связан с типом привода. Но обсуждение этих вопросов выходит за рамки статьи, и, возможно, я напишу об этом позже.

Нет газа – нет и разницы

Теперь давайте представим, что мы на ходу включили нейтральную передачу и едем накатом. В этом случае машина с любым типом привода превращается в тележку, которая катится по инерции. Какая в этом случае разница, что за привод у машины? Правильно, никакой! Ведь это просто тележка, без привода. До тех пор пока мы не включим передачу и не дадим газу так, что ведущие колеса забуксуют.

Есть, конечно, и другие отличия между типами привода, они проявляются не обязательно в скольжении, но это уже нюансы, и об этом – ниже.

Понравился материал? Будем благодарны за репост

Принцип работы механизма

Автоматика включает в комплект несколько элементов, которые влияют на работу механизма в целом.

В эту систему входят:

• блок управления системой;
• приводы;
• электронный пульт.

Кроме того, многие производители предоставляют руководство по эксплуатации, с помощь которого можно самостоятельно установить автоматический привод. Для нормального функционирования механизма можно приобрести брелоки-пульты дистанционного управления, антенны, лампы для подсветки, а также радиоприёмник.

Многие устройства также имеют электромеханический замок, который позволяет блокировать ворота после того, как они будут закрыты. Некоторые механизмы включают в комплект сигнальные лампы, с помощью которых можно оповестить всех, кто находится около ворот о том, что створки начинают открываться.

Модели линейного типа открываются с помощью возвратно-поступательных движений штока. Основу конструкции составляет редуктор, который приводит её в действе. Такой механизм имеет особенность работы: он немного замедляется при завершении цикла открывания и закрывания. Таким образом, данная автоматическая система работает дольше, чем другие виды. Все эти механизмы также дают возможность открывания ворот вручную.

Особенности конструкции прямого привода

Стиральные машины с ременной передачей морально устарели. В них барабан вращается за счёт резинового ремня. Именно он обеспечивает передачу крутящего момента от электромотора. Наиболее уязвимой частью такой конструкции является сам ремень. Он быстро изнашивается, рвётся, растягивается, а в отдельных случаях даже плавится. Поэтому он довольно часто нуждается в замене. Главный недостаток такой стиралки – это высокий уровень шума и сильные вибрации во время работы. Особенно это заметно, когда она отжимает бельё.

Главное отличие машины-автомата с прямым приводом – это отсутствие на электромоторе любых контактирующих узлов (например, ремня, шкива либо щеток). О наличии такой системы говорит наклейка на корпусе с надписью «Direct Drive». Сам двигатель в ней установлен прямо на барабан. Вместо ремней используются специальные муфты, которые играют роль движущего механизма коробки скоростей. Благодаря тому, что в стиральной машине отсутствуют какие-либо придаточные элементы, она имеет компактные размеры.

Чаще всего в качестве мотора в «стиралке» с прямым приводом используются трёхфазные бесконтактные двигатели. Они состоят из ротора (постоянный магнит) и статора. Вся система оборудована катушками индуктивности в количестве 36 штук. Ротор крепится прямо к валу барабана, благодаря этому вал ротора одновременно выступает в роли вала барабана. Управление осуществляется при помощи электронного модуля, который установлен на переднюю панель машинки-автомата.

Главные отличия машинки – это высокая степень надёжности как самой техники, так и мотора. Если сравнивать со стандартными ременными стиральными машинами, то у них процесс стирки концентрируется на одежде, которая расположена внизу барабана. Если же говорить об устройствах с прямым приводом, то в них удаляется грязь с вещей за счёт вращения барабана в разные стороны.

Некоторые разновидности электрических приводов

Распределение электроприводов по категориям и группам зависит от критериев, которые взяты в основу классификации.

По типу используемого тока электрические привода делятся на две категории:

• электропривод постоянного тока. Такие устройства появились в начале 80-х годов прошлого столетия и были единственным решением для регулировки скорости двигателя. Их устанавливали на прокатных станах, строительной технике, металлорежущих станках и других силовых агрегатах. Преимуществ заключалось в легкости управления, а недостатки в обслуживании конструкции и небольшом ресурсе. Благодаря разработке асинхронных двигателей, доля таких электроприводов упала ниже 15% и продолжает уменьшаться;
• электропривод переменного тока. Он пришел на смену предыдущей категории электроприводов благодаря распространению асинхронных двигателей. Электроприводы могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Последние используются при изготовлении промышленного оборудования и бытового инструмента. Одна из разновидностей регулируемого устройства – частотный электропривод.

В зависимости от назначения и функциональности выпускаются разные виды электроприводов, которые отличаются принципом действия, конструкцией и областями применения.

Рассмотрим популярные разновидности:

• стрелочный электропривод. Эта разновидность используется для городского общественного рельсового транспорта и в железнодорожной отрасли. Основная задача привода – обеспечение переключения стрелок для регулирования движения поездов и другого подвижного состава;
• асинхронный электропривод. Это распространенное устройство, которое позволяет регулировать два параметра двигателя переменного тока – скорость вращения и мощность. Частотно регулируемый электропривод – это его разновидность. Тиристорный электропривод используется в промышленных станках, машинах и агрегатах. Он отличается высокой надежностью, длительным сроком эксплуатации и возможностью работать в экстремальных температурных условиях от -60 до +60 градусов.

Выбор типа привода напрямую зависит от разновидности двигателя, функциональности и назначения устройства, а также от условий эксплуатации.

Виды полного привода

Постоянный полный привод

Постоянный полный привод 4х4 – вид привода, при котором крутящий момент распределяется от двигателя одновременно на все колеса. Такой привод может использоваться на разных классах автомобилей с продольной или поперечной схемой расположения двигателя. Для оптимального распределения крутящего момента современные системы полного привода снабжены самоблокирующимися дифференциалами с возможностью распределения мощности по осям в разных соотношениях.

Элементы постоянного полного привода системы Quattro

Электроника координирует работу системы, получая сигналы от датчиков скорости вращения колес, и моментально изменяет соотношение мощности в зависимости от дорожных условий и характера движения. Данный тип полного привода является наиболее прогрессивной системой, обеспечивающей лучшую активную безопасность и динамику вождения.

Недостатки: повышенный расход топлива и постоянная нагрузка на элементы трансмиссии.

Фирменный постоянный полный привод на все колеса используют в своих автомобилях такие производители, как Audi (Quattro), BMW (xDrive), Mercedes (4Matic) и другие.

Принудительно подключаемый

Для автомобилей повышенной проходимости оптимальный способ реализации полного привода – принудительно подключаемый. Он устроен по стандартной схеме, отсутствует лишь центральный дифференциал. Ведущая ось – задняя, подключаемая – передняя. Крутящий момент на переднюю ось передается посредством раздаточной коробки, которая управляется вручную.

Схема и элементы подключаемого полного привода

Водитель самостоятельно включает привод всех колес посредством рычагов или кнопок управления перед преодолением сложного участка или, например, бездорожья. Включение раздаточной коробки обеспечивает жесткую связь между осями и распределение крутящего момента в равном соотношении. На приборной панели загорается индикатор полного привода. Часто в конструкции дополнительно предусмотрена возможность жесткой блокировки межколесных дифференциалов, а также использование повышенной и пониженной передач.

При включенном полном приводе элементы трансмиссии испытывают сильные нагрузки, управляемость автомобиля значительно ухудшается. В нормальных условиях движения раздаточная коробка отключается, и индикатор полного привода гаснет, движение продолжается с задней ведущей осью. Трансмиссия освобождается, что обеспечивает продление ее ресурса и снижение расхода топлива. Принудительно подключаемый полный привод применяется, в основном, на внедорожниках. Например, на Toyota Land Cruiser и Land Rover Defender.

Автоматически подключаемый

Схема автоматически подключаемого полного привода Схема автоматически подключаемого полного привода разработана с учетом возможности моментального подключения второй оси к ведущей. Основной привод – задний или передний. При фиксации разности вращения колес фрикционная муфта межосевого дифференциала замыкается по команде электроники, и мощность начинает передаваться на все колеса. Ряд моделей предусматривает отключаемый режим 4х4, и автомобиль становится моноприводным. Автоматически подключаемая система полного привода 4Motion применяется на моделях автоконцерна Volkswagen.

«Монстр-траковый» внедорожный пикап из ГАЗ-24

Ссылки

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.

Виды формфакторов

Рассмотрим теперь формфакторы. Бывают устройства внутреннего и внешнего исполнения.

Первый вариант имеет высокую популярность в России. Внутренние устройства ставятся в отсек 5,25 дюймов. Также выделяют несколько подвидов: щелевой и лоточный – они отличаются по параметрам загрузки. Соответственно, лоточный привод с лотком, который выезжает, в него кладется болванка, в щелевом варианте ничего не выезжает – диск просовывается в щель и считывается.

Внешние приводы подключаются к ПК с помощью USB или FireWire. Они отличаются как по дизайну, так и по характеристикам. В продаже можно найти и довольно крупные модели, которые имеют необходимость питаться от сети, а есть и оригинальные модели, которым достаточно USB 2.0. Конечно, рыночная доля внешних устройств намного меньше, чем внутренних.

Устройства для ноутбуков. Для портативных компьютеров также продаются данные комплектующие. Их формфактор внутренний, однако конструкция немного иного вида – утонченней (Slim). В общем-то, понятно, что размеры ноутбуков не располагают местом для крупных элементов.

«Slim-оптика» также разделяется по типу загрузки: лоточный и щелевой виды. Принципы функционирования идентичны, единственное различие в том, что лоток выезжает не полностью, как в устройствах для портативных компьютеров, а лишь на часть – дальше приходится выдвигать его самостоятельно.

Минусы РВД

1. При поездке по льду, или сырой почве управляемость ухудшается, для нормализации поездки требуется дополнительная система стабилизации и контроля за сцеплением шин с дорогой. Профильная резина иногда решает эту проблему;
2. Заднеприводные автомобили имеют потери тяги и мощности из-за громоздкой схемы трансмиссии;
3. Привод РВД дороже, чем автомобили с FWD, связано это с более сложным устройством трансмиссии (карданом, дифференциалом);
4. Задний мост провоцирует занос, так как при повороте передние колёса имеют повышенное сопротивление – поэтому водителю нужен опыт езды на таких машинах.

Варианты комплектующих: OEM или Retail

Есть два варианта поставок устройств: OEM или Retail. Зачастую российский рынок предлагает продукцию в первом варианте, это, так сказать, базовая комплектация. Кроме непосредственно самого привода, вы ничего не получите. Хотя в виде исключения некоторые производители могут дать в придачу диск с утилитой Nero.

Второй вариант (Retail) можно встретить куда реже. Но все же такие модели встречаются в компаниях ASUS или Plextor, например. Здесь уже более солидная упаковка, крепежные принадлежности, диск с Nero или другим программным обеспечением, а также в наборе имеют место несколько болванок разных форматов.

Навигация по записям

Лучшее управление на дороге

Примечания

Какой тип привода лучше? Итоги

В итоге, задний привод наиболее быстр и комфортен в управлении на асфальте. Охотно вязнет на рыхлой дороге и при отсутствии системы стабилизации неустойчив при разгоне на скользкой дороге. Сложен в управлении на скользкой дороге, поэтому достаточно опасен для неопытного водителя.

Передний привод наиболее устойчив при разгоне на скользкой дороге и обладает неплохой проходимостью. Поэтому этот тип привода подходит для большинства неискушенных водителей при городской эксплуатации и наименее опасен. 

Полноприводный автомобиль при отсутствии системы стабилизации наименее предсказуем в управлении, требует от водителя навыков контраварийного вождения на всех трех типах привода и безошибочной работы с рулем и педалями. Идеален для внедорожного и раллийного вождения. Не имеет смысла при езде по асфальту. И никак не тянет на звание самого безопасного типа привода, более того, в руках неподготовленного водителя наиболее опасен…

А современные автомобили с разными типами привода и с системами стабилизации будут отличаться совсем немного — разгоном на скользкой дороге и проходимостью, согласно приведенным выше рассуждениям. С точки зрения активной безопасности и потери устойчивости или управляемости — все приводы равны. 

Правда, в этой статье я рассказал не обо всем, и выводы, возможно, вызовут недоумение у поклонников того или иного привода. Подозреваю, что больше вопросов у любителей полного привода, но именно с этим приводом связано большее количество мифов. И вот о них – в следующей статье.

Выводы

Благодаря прямому приводу сокращается расход электроэнергии и воды, уменьшается уровень вибрации и шума, а одежда лучше отстирывается. Ремень в старых стиральных машинках быстрее изнашивается, вследствие чего оборудование перестает работать. Однако модели с прямым приводом стоят дороже, но дольше служат.