Статті та нотатки

Сьогодні ми розповімо, як треба переставляти колеса на автомобілі для їхнього рівномірного зносу.

Навіщо взагалі це потрібно? Справа в тому, що навіть в ідеальних умовах і за повністю справного автомобіля колеса автомобіля зношуються нерівномірно.

Наприклад, задні колеса автомобіля беруть участь тільки в розгоні та гальмуванні, а передні – ще й поворотні. Звичайно, при кожному повороті вони відчувають посилене тертя і зношуються сильніше.

Також знос сильно залежить від типу приводу автомобіля - шини на провідних колесах зношуються швидше за інших, так як вони можуть пробуксовувати при старті та розгоні.

Особливо сильно зношуються передні шини у передньопривідного автомобіля – у цьому випадку передні колеса є і провідними, і керованими. Крім того, специфіка переднього приводу така, що при різкому старті маса автомобіля за інерцією зміщується назад, а передня вісь розвантажується. Тому передньопривідний автомобіль може буксувати не тільки на старті, але і при русі на будь-якій передачі - досить різко натиснути на газ, особливо взимку або на мокрому асфальті.

Щоб нівелювати нерівномірне зношування, ще з радянських часів прийнято періодично переставляти колеса автомобіля, змінюючи їх місцями. Якщо досвідчені водії пам'ятають про це, то сучасні випускники автошкіл могли й не чути.

Переставляти колеса бажано кожні 8-10 тис. км. пробігу. Для середньостатистичного водія це зазвичай збігається із сезонним «перевзуттям» коліс. Тому при заміні коліс на літні і навпаки важливо відзначати становище кожного колеса на автомобілі, щоб за наступної зміни відразу переставити їх місцями.

Розкажемо про найбільш ефективні схеми перестановки коліс, які були вироблені за багато років експлуатації.

СХЕМА ПЕРЕСТАНОВКИ КОЛІС

Передній привід

Враховуючи описані вище особливості, схема перестановки коліс на передньопривідному автомобілі виглядає так:

• передні колеса ставимо назад;
• задні колеса ставимо вперед, помінявши місцями - ліве праворуч, праве - ліворуч.

При такій перестановці зношування шин буде максимально рівномірним.

Задній привід

Схема перестановки коліс на задньопривідному автомобілі виглядає з точністю навпаки:

• задні колеса ставимо вперед;
• передні колеса ставимо назад, помінявши місцями - ліве праворуч, праве - ліворуч.

Повний привід

Схема перестановки коліс на повнопривідному автомобілі ще простіше - колеса потрібно переставити по діагоналі;

• переднє ліве міняємо місцями із заднім правим;
• переднє праве міняємо місцями із заднім лівим.

Враховуючи, що всі 4 колеса є провідними, така схема дозволить максимально знизити нерівномірне зношування шин, зберігши баланс керованості автомобіля.

Шини із спрямованим малюнком протектора

Якщо у Вас встановлені шини з спрямованим малюнком протектора, то переставити їх з одного борту на інший не вдасться. автомобіля, ми змінимо напрямок обертання на протилежну, що погіршить керованість і лише збільшить знос шин.

Тому, якщо у Вас шини з спрямованим малюнком, незалежно від типу приводу автомобіля, їх можна переставляти тільки вперед-назад:

• ліве переднє міняємо місцями з лівим заднім;
• праве переднє міняємо місцями з правим заднім.

Схожі статті:

Вся правда про повний привод

Дивно, але факт — дуже багато автовласників зовсім не розуміються на типах повнопривідних трансмісій. А ситуацію посилюють автомобільні журналісти, які самі важко розбираються в типах приводів і тому, як вони працюють.
Найсерйозніша помилка полягає в тому, що багато хто досі вважає, що правильний повний привід повинен бути обов'язково постійним, і категорично відкидають системи повного приводу, що автоматично підключається. При цьому повний привід, що автоматично підключається, буває двох типів, що розділяється за характером роботи: реактивні системи (що включаються за фактом пробуксовки провідної осі) і превентивні (у яких передача моменту на обидві осі активується по сигналу від педалі газу).
Я розповім про основні варіанти повнопривідних трансмісій і покажу, що за електронно-керованими повнопривідними трансмісіями майбутнє.

Усі приблизно уявляють як влаштована трансмісія автомобіля. Вона призначена для передачі моменту, що крутить, від колінчастого валу двигуна на провідні колеса. У трансмісію входить зчеплення, коробка передач, головна передача, диференціал та приводні вали (кардан та півосі). Найважливішим пристроєм у трансмісії є диференціал. Він розподіляє крутний момент, що підводиться до нього, між приводними валами (напівосями) провідних коліс і дозволяє їм обертатися з різною швидкістю. Навіщо це потрібно? Під час руху, зокрема при поворотах, кожне колесо автомобіля рухається індивідуальною траєкторією. Отже, всі колеса автомобіля в поворотах обертаються з різною швидкістю і проходять різні відстані.Відсутність диференціала і жорсткий зв'язок між колесами однієї осі призведе до підвищеного навантаження на трансмісію, нездатності автомобіля повертати, не кажучи про такі дрібниці, як знос шин.

Отже, для експлуатації на дорогах з твердим покриттям будь-який автомобіль має бути оснащений одним або декількома диференціалами. Для автомобіля з приводом на одну вісь встановлюється один міжколесний диференціал. А у разі повнопривідного автомобіля необхідно вже три диференціали. По одному на кожній осі, та одного центрального, міжосьового диференціала.

Щоб докладніше зрозуміти принцип роботи диференціала, вкрай рекомендую до перегляду документальне короткометражне кіно Around the Corner, зняте 1937 року. За 70 років у світі не змогли зробити більш просте та зрозуміле відео про роботу диференціала. Навіть не обов'язково знати англійську мову.

Головний недолік, а скоріше особливість, роботи вільного диференціала відома всім — якщо на одному з провідних коліс автомобіля буде відсутнє зчеплення (наприклад, на льоду або вивішене на підйомнику), автомобіль навіть не зрушить з місця. Це колесо вільно обертатиметься з подвоєною швидкістю, тоді як інше залишиться нерухомим. Таким чином, будь-який монопривідний автомобіль можна знерухомити якщо одне колесо провідної осі втратить зчеплення з дорогою.

Якщо ж взяти повнопривідний автомобіль з трьома звичайними (вільними диференціалами), його потенційна здатність пересуватися у просторі може бути обмежена навіть якщо БУДЬ-ЯКЕ з чотирьох коліс втратить зчеплення з дорогою.Тобто, якщо повнопривідний автомобіль з трьома вільними диференціалами поставити лише одним колесом на ролики/лід/вивісити у повітрі — він не зможе зрушити з місця.

Як зробити так, щоб автомобіль зміг пересуватися у цьому випадку? Дуже просто – необхідно заблокувати один або кілька диференціалів. Але ми пам'ятаємо, що жорстке блокування диференціала (а по суті такий режим прирівнюється до його відсутності) не застосовується до експлуатації автомобіля на дорогах з твердим покриттям через підвищені навантаження на трансмісію та нездатність повертати.

Тому при експлуатації на дорогах з твердим покриттям необхідна змінна ступінь блокування диференціала (мова зараз в основному про міжосьовий диференціал) залежно від умов руху. А ось на бездоріжжі можна пересуватися хоч із повністю заблокованими всіма трьома диференціалами.

Отже, у світі існує три основні типи рішення повного приводу:

Класична повнопривідна трансмісія (у термінології автовиробників позначається як full-time) має три повноцінні диференціали, тому такий автомобіль у будь-яких режимах руху має привід на всі 4 колеса. Але як я вже писав вище, якщо хоч одне з коліс втратить зчеплення з дорогою - автомобіль втратить здатність пересуватися. Отже, такому автомобілю обов'язково потрібне блокування диференціала (повне або часткове). Найпопулярніше рішення, що практикується на класичних позашляховиках, — механічне жорстке блокування міжосьового диференціала з розподілом моменту по осях у пропорції 50:50. Це дозволяє суттєво підвищити прохідність автомобіля, але з жорстко заблокованим міжосьовим диференціалом не можна їздити дорогами з твердим покриттям.Опціонально позашляхові автомобілі можуть мати додаткове блокування заднього міжколесного диференціалу.

У трансмісії Full-time присутні три диференціали A, B і С. А part-time міжосьовий диференціал A відсутній і його замінює механізм жорсткого підключення другої осі вручну.

Одночасно з цим з'явився окремий напрямок повного приводу, що механічно підключається (Part-time). У такої схеми повністю відсутня міжосьовий диференціал, але в його місці перебуває механізм підключення другої осі. Така трансмісія зазвичай застосовується на недорогих позашляховиках та пікапах. В результаті на дорогах з твердим покриттям такий автомобіль може експлуатуватися тільки з приводом на одну вісь (зазвичай задню). А для подолання складних ділянок на бездоріжжі водій вручну включає повний привід шляхом жорсткого блокування передньої та задньої осі між собою. В результаті момент передається на обидві осі, але не варто забувати про те, що на кожній осі продовжує залишатися вільний диференціал. Це означає, що при діагональному вивішуванні коліс автомобіль нікуди не поїде. Вирішити цю проблему можна тільки за допомогою блокування одного з міжколесних диференціалів (насамперед заднього), тому деякі моделі позашляховиків мають диференціал, що самоблокується, на задній осі.

І найбільш універсальне і популярне в даний час рішення - повний привід, що автоматично підключається (A-AWD - Automatic all-wheel drive, часто позначається просто як AWD). Конструктивно така трансмісія дуже схожа на повний привід (part-time), що підключається, у якої відсутня міжосьовий диференціал, а для підключення другої осі використовується гідравлічна або електромагнітна муфта.Ступінь блокування муфти зазвичай управляється електронікою і існує два механізми роботи: превентивний та реактивний. Про них трохи нижче у подробицях.

У трансмісії міжосьовий диференціал відсутній, із коробки передач виходить два вали, один на передню вісь (зі своїм диференціалом), інший – на задню, до муфти.

Важливо розуміти, що для максимально ефективної повнопривідної трансмісії (незалежно від full-time це або a-awd) потрібна наявність змінного блокування міжосьового диференціала (муфти) залежно від дорожніх умов (про міжколісні диференціали окрема розмова, не в рамках цієї статті) . І тому існує кілька способів. Найпопулярніші з них: в'язкісна муфта, шестерний диференціал, що самоблокується, електронне управління блокуванням.

1. В'язкова муфта (LSD - Limited-slip differential) найпростіший, але при цьому малоефективний спосіб блокування. Це найпростіший механічний пристрій, який передає крутний момент за допомогою в'язкої рідини. У випадку, коли швидкість обертання вхідного і валу, що виходить, муфти починає різнитися, в'язкість рідини всередині муфти починає збільшуватися аж до повного затвердіння. Таким чином відбувається блокування муфти і розподіл моменту, що крутить, порівну між осями. Недоліком в'язкісної муфти є занадто велика інерційність у роботі, це не критично на дорогах з твердим покриттям, але практично унеможливлює її застосування для експлуатації на бездоріжжі. Також істотним недоліком є ​​обмежений термін служби, і як наслідок до пробігу в 100 тисяч кілометрів муфта в'язка зазвичай перестає виконувати свої функції і міжосьовий диференціал стає постійно вільним.

В'язкі муфти в даний час іноді застосовують для блокування заднього міжколесного диференціала на позашляховиках, а також як блокування міжосьового диференціала на автомобілях Subaru з механічною коробкою передач. Раніше були випадки застосування в'язкісної муфти для підключення другої осі в системах з повним приводом, що автоматично підключається (автомобілі Toyota), але від них відмовилися через вкрай низьку ефективність.

2. До шестерні самоблокуються диференціалів відноситься відомий диференціал Torsen. Його принцип заснований на властивості черв'ячної або косозуби передачі «заклинювати» при певному співвідношенні крутних моментів на осях. Це дорогий та технічно складний механічний диференціал. Застосовується на дуже великій кількості повнопривідних автомобілів (практично всі моделі Audi з повним приводом) і не має обмежень щодо використання на дорогах з твердим покриттям або бездоріжжям. З недоліків слід мати на увазі, що при повній відсутності опору обертанню на одній з осей диференціал залишається в розблокованому стані і автомобіль не в змозі зрушити з місця. Саме тому автомобілі з диференціалом Torsen мають серйозну «вразливість» - при повній відсутності зчеплення на обох колесах однієї осі автомобіль не в змозі зрушити з місця. Тому в нових моделях Audi в даний час застосовується новий диференціал на коронних шестернях з додатковим пакетом фрикціонів.

3. До електронного управління блокуванням відносяться як прості способи пригальмовування колес, що буксують, за допомогою штатної гальмівної системи, так і складні електронні пристрої керуючі ступенем блокування диференціала в залежності від дорожньої обстановки.Їх перевага полягає в тому, що в'язкісна муфта і самоблокуючий диференціал Torsen є повністю механічними пристроями, без можливості втручання електроніки в їх роботу. електронних датчиків - датчики обертання на кожному колесі, датчик положення керма та педалі газу, а також акселерометр, що фіксує поздовжні та поперечні прискорення автомобіля.

При цьому хочу помітити, що система імітації блокування диференціала на основі штатної гальмівної системи часто виявляється не настільки ефективною, ніж безпосереднє блокування диференціала. . Прикладом електронно-керованого блокування міжосьового. диференціала може бути повнопривідна трансмісія VTD, що застосовується на автомобілях Subaru з п'ятиступінчастою автоматичною коробкою передач, або ж система DCCD, що застосовується на Subaru Impreza WRX STI, а також Mitsubishi Lancer Evolition з активним центральним диференціалом ACD.

Тепер перейдемо до головного предмета обговорення - трансмісії з повним приводом, що автоматично підключається (a-awd). Технічно найбільш простий і недорогий спосіб реалізації повного приводу. та при поздовжньому розташуванні двигуна (наприклад, BMW xDrive або MB 4Matic).У такій трансмісії одна з осей є провідною і на неї в звичайних умовах зазвичай припадає більша частина моменту, що крутить. Для автомобілів з поперечним розташуванням двигуна це передня вісь, з поздовжнім відповідно задня.

Головний недолік такого типу трансмісії полягає в тому, що колеса на осі, що підключається, фізично не можуть обертатися швидше, ніж колеса «основної» осі. Тобто для автомобілів, де муфта підключає задню вісь, пропорція розподілу моменту по осях коливається в діапазоні від 0:100 (на користь передньої осі) до 50:50. У випадку, коли "основна" вісь задня (наприклад, система xDrive), часто номінальне співвідношення моменту по осях встановлюють з невеликим зміщенням на користь задньої осі, для поліпшення обертання автомобіля (наприклад, 40:60).

Всього існує два механізми роботи повного приводу, що автоматично підключається: реактивний і превентивний.

1. Реактивний алгоритм роботи передбачає блокування муфти, що відповідає за передачу моменту на другу вісь, за фактом пробуксовування коліс на провідній осі. Це посилювалося величезними затримками в підключенні другої осі (зокрема з цієї причини не прижилися в'язкі муфти в такому типі трансмісії) і призводило до неоднозначної поведінки автомобіля на дорозі. Така схема стала масово застосовується на спочатку передньопривідних автомобілях з поперечним розташуванням двигуна.

У поворотах робота реактивної муфти виглядає так: У нормальних умовах практично весь момент, що крутить, передається на передню вісь, і автомобіль по суті є передньопривідним. Як тільки настає різниця обертання коліс на передній та задній осі (наприклад, у разі зносу передньої осі) міжосьова муфта блокується.Це призводить до раптової появи тяги на задній осі і недостатня повертаність змінюється надмірною. Внаслідок підключення задньої осі відбувається стабілізація швидкостей обертання передньої та задньої осі (муфта ж заблокувалася) – муфта знову розблокується і автомобіль оновиться передньопривідним!

На бездоріжжі ситуація краще не стає, насправді це звичайний передньопривідний автомобіль, на якому момент включення задньої осі визначається пробуксовкою передніх коліс. Саме з цієї причини багато кросовери з таким типом приводу на бездоріжжя зовсім не здатні рухатися заднім ходом. І на такій трансмісії особливо добре відчувається момент підключення задньої осі. При цьому на дорогах з твердим покриттям автомобіль завжди залишається передньопривідним.

В даний час такий алгоритм роботи повного приводу, що автоматично підключається, використовується рідко, зокрема це кросовери Hyundai/Kia (крім нової системи DynaMax AWD), а також автомобілі Honda (система Dual Pump 4WD). Насправді такий повний привід абсолютно некорисний.

2. Муфта з превентивним блокуванням працює інакше. Її блокування відбувається не за фактом пробуксовування коліс на «основній» осі, а заздалегідь, коли потрібна тяга на всіх колесах (швидкість обертання коліс вторинна). Тобто, блокування муфти відбувається в той момент, коли ви натискаєте на газ. Також враховуються такі речі, як кут повороту керма (при сильно вивернуті колеса ступінь блокування муфти знижується, щоб не навантажувати трансмісію).

Запам'ятайте, для підключення задньої осі не потрібне пробуксування передньої! Блокування муфти повного приводу, що автоматично підключається, в першу чергу визначається положенням педалі газу.У звичайних умовах на задню вісь передається близько 5-10% моменту, що крутить, але як тільки ви натискаєте на газ - муфта блокується (аж до повного блокування).

Серйозна помилка, яку вже не перший рік припускаються автомобільні журналісти — не можна плутати алгоритми роботи повного приводу, що автоматично підключається. Система повного приводу, що автоматично підключається, з превентивним блокуванням постійно передає момент на всі 4 колеса! Для неї немає такого поняття, як «раптове підключення задньої осі».

До муфт з превентивним блокуванням відносяться Haldex 4 і 5 покоління, муфти Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic і багато інших. У кожної марки свої алгоритми роботи та особливості управління, це слід мати на увазі при порівняльному аналізі.

Так виглядає муфта підключення передньої осі у системі BMW xDrive

Також слід звертати особливу увагу на навички керування автомобілем. Якщо водій не знайомий з принципами керування автомобілем на дорозі і зокрема з тим, як потрібно проходити повороти, то з дуже великою ймовірністю він не зможе поставити автомобіль з системою приводу, що автоматично підключається боком, в той час як у нього це елементарно вийде зробити на повнопривідному. автомобілі з трьома диференціалами (звідси помилкові висновки, що тільки Subaru може їхати боком). Ну і звичайно не варто забувати, що кількість тяги на осях регулюється педаллю газу і кутом повороту керма (у тому числі, як я вже писав вище - при сильно вивернутих колесах муфта повністю не заблокується).

Схема роботи муфти Haldex 5 покоління, повністю керована електронікою (нагадаю, Haldex 1,2 і 3 поколінь мав у конструкції диференціальний насос, який приводився в дію різницею в обертанні валу, що входить і виходить)

Крім цього, практично завжди такі системи доповнені електронною імітацією блокування міжколесних диференціалів за допомогою гальмівної системи. Але слід пам'ятати, що вона теж має свої особливості роботи. Зокрема вона працює лише у певному діапазоні оборотів. На низьких оборотах вона не вмикається, щоб не «задушити» двигун, а на високих – щоб не спалити колодки. Тому немає сенсу заганяти тахометр у червону зону та сподіватися за допомогою електроніки, коли автомобіль застряг. Для використання на бездоріжжі системи з гідравлічною муфтою мають більш високу стійкість до перегріву, ніж фрикційні електромагнітні муфти. Зокрема, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque може бути прикладом автомобіля з повним приводом, що автоматично підключається на основі муфти Haldex 4 покоління і дуже вражаючими здібностями на бездоріжжі.

Що зрештою? Не потрібно боятися систем повного приводу, що автоматично підключається, з превентивним блокуванням. Це універсальне рішення як для дорожньої експлуатації, так і для епізодичної експлуатації на бездоріжжі середньої складності. Автомобіль з такою системою повного приводу адекватно керується на дорозі, має нейтральну повертаність і залишається повнопривідним. І не вірте оповіданням про «раптове підключення задньої осі».