Ви точно знаєте, чого хочете від свого нового автомобіля. Ви обрали потужний двигун V8, бадьорий чотирициліндровий двигун, економічний гібрид чи передовий електромобіль, але є ще одне важливе питання, яке слід розглянути: до якої системи приводу слід приєднати цей двигун? Задній привід? Передній привід? Повний привід? 4X4? Незалежно від того, чи ваш автомобіль приводиться в рух передніми колесами, задніми колесами, усіма чотирма колесами чи чимось посередині, у кожної системи є переваги та недоліки.
По-перше, деякі основи: «трансмісія» — це комбінація двигуна, або у випадку електромобіля («EV»), «двигуна», який приводить в дію автомобіль, і спосіб передавання, який використовує потужність двигуна, щоб обертати колеса та приводити автомобіль у рух. Двигун і трансмісія – це фактично дві окремі та дуже різні механічні системи, які тісно пов’язані між собою. Разом вони складають ваш автомобіль трансмісія, який деякі люди також називають «силовим агрегатом».
Рекомендовані відео
Ця стаття розроблена, щоб дати вам загальне уявлення про те, чого очікувати від кожної можливої конфігурації трансмісії. Майте на увазі, що окремі автомобілі можуть працювати дуже по-різному залежно від того, як вони оснащені та налаштовані. Corvette і Lincoln Town Car мають задній привід, але вони, очевидно, не працюють однаково. Ось чому.
Потужність, визначена
Кожна конфігурація трансмісії, яку ми тут обговоримо, передає потужність двигуна на колеса по-різному, але як саме вимірюєте потужність автомобіля? Коли справа доходить до автомобілів, потужність зазвичай вимірюється двома способами: кінські сили (вимірюються в одиницях кінських сил) і крутний момент (вимірюється у фунтах-футах).
І так, кінська сила дійсно має кінське походження. Насправді це довільна цифра, яку винахідник парової машини Шотландський інженер XVIII століття Джеймс Ватт, розроблений, коли він хотів порівняти продуктивність своєї машини з продуктивністю тяглових коней. Це еквівалент 746 Вт (одиниця вимірювання, названа на честь того ж хлопця) електричної енергії.
Кінська сила є формою енергії. Це те, що рухає автомобіль на дорозі, і що робить їх можливі героїчні максимальні швидкості. Однак не це насправді змушує колеса крутитися. Для цього вам потрібен щось під назвою «крутний момент».
Крутний момент — сила, що крутить; це та сама сила, яку ви використовуєте, щоб відкрити банку солоних огірків або послабити гвинт. Це також те, що змушує автомобіль рухатися з місця. Ось чому ви часто чуєте, як головки передач вихваляються «низьким крутним моментом» своїх автомобілів, і ось чому У пікапів є стільки можливостей: щоб швидко розігнатися або перемістити важкий вантаж, крутний момент – це те, що вам потрібно потреба.
Отже, здатність автомобіля рухатися залежить як від кінських сил, так і від крутного моменту, але що з ним робити, коли він у вас є? Ось тут і з’являється трансмісія.
Задній привід: оригінальний шлях вперед
Двигун Ford Model T був спереду, а трансмісія повертала колеса ззаду. У той час більшість автомобілів, що пішли, робили те саме, і це було з поважної причини. «Задній привід» — це найпростіший спосіб укомплектувати трансмісію автомобіля, оскільки компоненти, які складаються з Система, яка передає потужність двигуна на колеса, може бути розподілена по всій довжині автомобіля нижня сторона. Це також найкраща основа для чудового керування. Хоча це звучить як непогана угода, ті самі переваги можуть бути й недоліками.
Почнемо з позитивних моментів: приведення в дію задніх коліс змушує передні колеса керувати й більшу частину гальмувати. Попросити передні колеса також рухати автомобіль – щоб зробити всі три – може бути дуже складно, особливо в потужних автомобілях. Таким чином, задні колеса, як правило, є улюбленою системою для спортивних автомобілів та їх водіїв.
Такий розподіл праці між передніми та задніми колесами робить водіння веселішим. У дуже потужних автомобілях із заднім приводом професійний водій може використовувати педаль газу, щоб допомогти пройти поворот, трохи прокрутивши задні колеса! Це відоме як «кермування задньою частиною автомобіля». Ретельне регулювання потужності за допомогою педалі газу впливає на тягу задніх коліс, дозволяючи автомобілю трохи повертатися в повороті. Це називається «надлишкова поворотність», і це магія, що стоїть за «дрифтом» і всім димним ковзанням у голлівудських автомобільних погонях. Але не пробуйте це вдома.
Здатність зменшити зчеплення коліс може бути невеликою проблемою, якщо ви не каскадер у голлівудському фільмі. Оскільки на задню вісь автомобіля зазвичай менше ваги, задньопривідні автомобілі за своєю суттю мають менше зчеплення, ніж інші (отже, здатність прокручувати колеса). Це означає, що коли дороги стають слизькими, колеса в системі заднього приводу легше крутяться, а автомобіль може вийти з-під контролю. Сучасні системи безпеки, такі як трекшн-контроль, допомагають уникнути цієї проблеми, але якщо ви хочете навчитися цій передовій техніці водіння, пройдіть курс професійного водіння. Неправильне виконання може спричинити аварію, зіткнення чи щось гірше.
Звичайно, може здатися, що встановлення двигуна позаду, над задньою віссю, може вирішити цю проблему зчеплення. Porsche робив це з самого початку, і 911 широко вважається найкращим універсальним спортивним автомобілем у світі. Це також єдиний основний автомобіль із заднім розташуванням двигуна, який зараз виробляється, оскільки така компоновка створює власні проблеми з керуванням. Пам’ятаєте Chevrolet Corvair 1960-х? Незвичайна динаміка керованості, створена заднім розташуванням двигуна, серед іншого, викликала гнів Ральфа Надера, який написав книгу Небезпечно на будь-якій швидкості і прирекли Corvair. Але багато людей – у тому числі багато досвідчених водіїв – вважали, що Надар помилився, і сьогодні Corvair є бажаним класичним автомобілем. Хто був правий? Певною мірою вони обидва були. Зроблений неправильно, автомобіль із заднім розташуванням двигуна може бути важким для керування. Як довели Porsche та Volkswagen, правильне виконання може призвести до створення автомобіля, яким можна керувати весело та безпечно.
Задній привід також має деякі проблеми з упаковкою. Щоб забезпечити карданний вал і задній диференціал (редукторний механізм, який передає потужність від карданного вала до коліс), достатньо кліренс, високий тунель трансмісії, що проходить посередині автомобіля, необхідний, і він з’їдає частину салону та багажника простір. Ось звідки цей горб посередині салону задньопривідного автомобіля.
По суті, задні колеса є найцікавішим, але найменш практичним способом. Відсутність тяги може ускладнити водіння, якщо ви живете в регіоні, де багато дощу, снігу або льоду, але більшість найкращих автомобілів для водіїв мають задній привід. Важко сперечатися з такими демонами швидкості, як Ferrari 458 Italia та BMW M5, обидва з заднім приводом.
Передній привід: основний вибір
Обмеження заднього приводу змусили автовиробників шукати альтернативу, і вони придумали найпопулярнішу конфігурацію на ринку сьогодні: передній привід. Налаштування, які віддають перевагу Honda Civic і Toyota Camry, є протилежністю задньому приводу, і не тільки в очевидний спосіб. У той час як задній привід забезпечує задоволення від керування багатьма потужними автомобілями за рахунок практичності, передній привід ставить на перше місце практичність, а потім задоволення.
Очевидною перевагою переднього приводу є краще зчеплення з дорогою: оскільки двигун розташований над ведучими колесами, більша вага штовхає їх на дорогу. Це полегшує керування автомобілями з переднім приводом взимку чи на слизових погодах.
Передній привід також більш поблажливий. Його характерною рисою керованості є недостатня поворотність, відчуття, що передні колеса не повертаються, коли автомобіль повертає поворот. Коли більшість людей відчувають, що втрачають контроль над своїм автомобілем, вони інстинктивно відпускають газ і повертають кермо. Ця реакція колінного ривка найкраще працює з приводом на передні колеса, але вона може спричинити прокручування в автомобілі з заднім приводом, що керується надмірним рухом.
Приведення в дію передніх коліс може бути безпечнішим, але також менш приємним. Попросити передні колеса керувати автомобілем, гальмувати та керувати – це важка задача; люди не дуже добре справляються з багатозадачністю, як і автомобілі. Потужні автомобілі з переднім приводом мають «рульове управління крутним моментом», при якому колеса фактично тягнуть у різні боки потужністю двигуна під час прискорення автомобіля. Це точно не весело, і тому більшість спортивних передньопривідних автомобілів — це маленькі, помірно потужні хетчбеки, такі як Ford Focus ST, Mazdaspeed3 і Volkswagen GTI.
Зрештою, передній привід — це більше упаковка, ніж продуктивність. Більшість передньопривідних автомобілів мають «коробку передач», яка поєднує трансмісію та передню вісь в одне ціле (звідси й назва), але функціонує так само, як звичайна система заднього приводу. Крім того, що коробка передач компактніша, ніж окрема коробка передач і вісь, вона також дозволяє передньопривідним автомобілям розташовувати двигуни збоку. Це дозволяє зменшити моторний відсік, залишаючи більше місця для пасажирської кабіни. Відсутність трансмісійного тунелю та заднього диференціала також збільшує простір салону та багажника – немає горба посередині салону автомобіля.
Повний привід: найкраще з обох світів?
Приведення в дію лише двох коліс, спереду чи ззаду, має певні обмеження разом із перевагами. А як щодо живлення всіх чотирьох?
Це можна зробити кількома способами. Виробники автомобілів зазвичай називають «повний привід» і «повний привід» різними речами, і насправді існує дві різні системи. Перша і оригінальна система, повний привід, широко відома як «4X4», передбачає перенаправлення потужності від трансмісії як на задні, так і на передні колеса. за допомогою механічного пристрою під назвою «роздавальна коробка». Це краща система для позашляховиків, таких як джипи, типу, який зазвичай поставляється з «4×4» відмітні знаки. Це те, про що люди зазвичай говорять, коли вживають фразу «повний привід».
З місця водія повнопривідні транспортні засоби виглядають справді старомодними. Більшість транспортних засобів із підтримкою повного приводу 4X4 вимагають від водіїв перемикання повного приводу вручну за допомогою важеля, встановленого поруч із важелем перемикання передач, або на розкішних позашляховиках є спеціальна кнопка для натискання. Здебільшого транспортні засоби з системою 4X4 використовують для пересування лише два колеса, поки ситуація не стане важкою. Оскільки вони розроблені в основному для їзди по бездоріжжю, транспортні засоби 4×4 також покладаються на низьку передачу для покращення та керування зчепленням. Якщо ви коли-небудь їздили на гірському велосипеді по різному рельєфу, ви знаєте, що можливість перемикання передач справді полегшує роботу. Така ж ситуація з автомобілями 4x4: їхня низька передача може обмежити прискорення та погану керованість, але вони також здатні долати перешкоди, які б зупинили транспортні засоби без системи 4X4.
Вийшовши з пересіченої місцевості, більшість транспортних засобів із можливістю 4X4 можуть повернутися до двоколісного приводу та керувати ними в звичайному режимі. Ось деякі дії 4X4 у Jeep і Range Rover:
Другий і більш популярний варіант — це варіація повного приводу, керованого електронікою, яку зазвичай називають «повним приводом» або AWD. Знову ж таки, трансмісія приводить в дію передні колеса, а другий вихідний вал передає потужність на задні колеса. Оскільки для цього не потрібен передній диференціал із низьким висінням, це оптимальне налаштування для дорожніх автомобілів і кросоверів, таких як Subaru Forester.
Системи повного приводу з комп’ютерним керуванням на нових автомобілях і позашляховиках дозволяють керувати ними, як будь-яким іншим автомобілем: ви просто сідаєте та їдете. Зазвичай немає кнопок, щоб натиснути, або важелів, щоб потягнути, система повного приводу «ввімкнена» весь час. Комп’ютери контролюють швидкість коліс і можуть посилати потужність на колеса, які мають найбільше зчеплення на ходу. Отже, повнопривідні автомобілі та позашляховики на дорозі більше схожі на своїх двоколісних аналогів. Інженери можуть змінювати розподіл потужності спереду і ззаду, забезпечуючи різні характеристики для різних ситуацій водіння. Водіння по відкритій дорозі може сприяти більшій потужності передніх коліс для легкого руху та кращого витрати бензину під час руху по снігу всі колеса будуть працювати, щоб зберегти зчеплення, і все це без будь-яких змін водій. У різних автомобілях системи повного приводу використовуються по-різному. Сімейний позашляховик-кросовер міг би добре відправляти більшу частину своєї потужності на передні колеса, але для суперкарів, таких як Audi R8 або Lamborghini Gallardo, більше потужності на задні колеса призводить до кращого прискорення. Це гнучкий тип системи.
Чи є недоліки повного приводу? Системи повного приводу дійсно додають ваги та ускладнюють автомобіль, і двигун повинен працювати більше, щоб повернути всі чотири колеса за потреби. Це означає, що економія пального знижується, а базові ціни на повнопривідні версії автомобілів, які мають його як опцію, вищі, ніж на їхні версії з двоколісним приводом. Покупці також повинні шукати потрібний автомобіль: окрім позашляховиків, деяких розкішних седанів і більшості Subaru, вибір також обмежений, але ви можете бути здивовані, побачивши які машини ти можеш тепер отримати з AWD.
Але зачекайте, є ще щось.
Електродвигуни та більш спрощений підхід
Гібриди та електромобілі (EV) виводять на ринок новий тип повного приводу: вони можуть використовувати електродвигуни для прямого приводу окремих коліс. в самому колесі, не потрібні приводні вали, роздавальні коробки чи складні трансмісії.
The Електричний привід Mercedes-Benz SLS AMG це акумуляторна версія топового спортивного автомобіля Mercedes. Він замінює один двигун V8 у бензиновій версії та звичайну трансмісію чотирма електродвигунами. Вони не тільки надають цьому електрифікованому спортивному автомобілю збалансованість і зчеплення з повним приводом, а також повнопривідним двигуни також можна використовувати для гальмування окремих коліс у поворотах, затягуючи автомобіль у правильний поворот лінія. Ось відео SLS AMG EV у дії показуючи, що можливо з електродвигунами в кожному колесі.
Багатомоторний підхід також може добре працювати з гібридним автомобілем. The Porsche 918 Spyder це, безперечно, найбільш епатажний гібрид, який коли-небудь створювався, і він використовує два електродвигуни; один для приводу передніх коліс, а інший приєднаний до його 4,6-літрового двигуна V8 у задній частині автомобіля. Електродвигуни керуються комп’ютером, а також дозволяють керувати автомобілем виключно на електриці, що забезпечує 918 дивовижну витрату бензину для такого високопродуктивного автомобіля. Майбутнє Acura NSX (нижче) використовує три двигуни: по одному для кожного переднього колеса та один, що об’єднує задні колеса з 3,5-літровим газовим двигуном V6. Майбутнє широко відкрите, коли мова заходить про те, скільки способів використання електродвигунів в автомобілях.
У популяр Електромобіль Tesla Model Sміж задніми колесами розташований єдиний електромотор розміром з кавун. Оскільки електродвигуни виробляють потужність у набагато більшому діапазоні, ніж газові двигуни, більшість електромобілів не мають трансмісії у звичайному розумінні. Тобто немає передач для перемикання, тому що електродвигун підключений до ведучих коліс майже безпосередньо, можливо, з простою редукторною передачею між двигуном і колесом. Щоб рухатися швидше, електродвигун просто обертається швидше, додаткова передача не потрібна. Можливість випускати автомобілі без складної трансмісії знижує вагу, вартість і складність автовиробників, а також забезпечує дуже тиху та плавну їзду, що відомо більшості електромобілів для. Трансмісія в більшості електромобілів насправді дуже проста порівняно з автомобілями, що працюють на газі, і може сприяти підвищенню надійності та зниженню витрат на ремонт для власників.
У зв’язку з цим виникає запитання: як визначити потужність гібридного чи електричного автомобіля, коли в одному транспортному засобі розміщено так багато моторів і двигунів? Найпростіший спосіб - скласти потужність двигуна та кожного з електродвигунів; виробники автомобілів називають це «загальною потужністю системи». Візьмемо згаданий вище Porsche 918 Spyder: це бензин двигун видає 608 к.с., його передній електромотор видає 127 к.с., а задній двигун видає 154 к.с. Таким чином, загальна потужність становить неймовірні 887 к.с.!
Звичайно, вихідна потужність електродвигунів зазвичай вимірюється в кіловатах (кВт), а не в кінських силах. Як перевести кіловати в кінські сили? Просто помножте кількість кіловат на 1,341 (тобто: 100 кВт x 1,341 = 134 кінські сили).
Слід також зазначити, що в гібридах електродвигуни можуть забезпечувати енергію лише тоді, коли їхні батареї заряджені, тому вся ця потужність може бути недоступною в будь-який час. Гібриди часто мають різні режими приводу, які надають перевагу повністю електричному керуванню, економії палива або продуктивності шляхом зміни комбінації бензину та електроенергії, що подається на колеса. Ці системи відрізняються від моделі до моделі.
Якщо у вас є запитання щодо трансмісії, повідомте нам про це в коментарях.
