Главная
Статьи
Форум

Концепции внедорожников




Часть 1. Рождение джипа

          История полноприводных легковых автомобилей, на первый взгляд, началась с известного американского внедорожника Jeep. Ведь большинство людей, если речь заходит о первом полноприводнике, вспоминает именно об этом автомобиле. Однако, история создания легкого военного внедорожника начинается с малоизвестного автомобиля Bantam.

РАНЬШЕ БЫЛА ВОЙНА

          Пожалуй, можно с высокой степенью достоверности сказать, что толчком для создания джипа -- легкового утилитарного автомобиля повышенной проходимости, послужила вторая мировая война. Ведь в Америке работы по созданию армейского вездехода начались через полгода после ее начала.

          В июне сорокового года капитулировала Франция и англо-французская коалиция перестала существовать. Британский экспедиционный корпус, оставив вооружение, с трудом эвакуировался на острова. Над Англией нависла смертельная опасность нацистского вторжения. А разработка проекта директивы N32 и других германских военных документов свидетельствовала, что вслед за "решением английской проблемы" и разгромом СССР захватчики намеревались "устранить влияние англосаксов" и на Американском континенте...

          Скорее всего, американскому командованию стало ясно, что Штатам не избежать этого конфликта, и надо начинать готовиться к нему.

ЗАМЕНИТЕЛЬ ЛОШАДЕЙ И МУЛОВ

          В это время кроме легкового американского полноприводника "Мармон-Херрингтон", был известно несколько моделей легковых автомобилей с колесной формулой 4х4, выпускавшихся мелкими сериями. Это японский "Куроган" (1935 г.), немецкий "средний внедорожный" автомобиль "Хорьх-91" (1937 г.), и русский М-61 на базе "Эмки" (1939 г.). Но это были легковые командирские машины.

          А в американской армии активизировалась работа по созданию несколько необычного небольшого полноприводного автомобиля. Да, именно Army Utility Technical Committee -- техническому комитету армии США и принадлежит идея создания небольшого полноприводного автомобиля, способного заменить лошадей и мулов. По его инициативе были сформированы технические требования на такой автомобиль. Разработка их велась инженерами Робертом Брауном и Гарольдом Кристом совместно с двумя фирмами -- American Bantam, небольшой автомобильной фирмой, и Spicer Manufacturing, изготовителем ведущих мостов для грузовиков.

          Среди выставленных требований на автомобиль: база 80 дюймов (около 2030 мм), колеи по 47 дюймов (около 1200 мм), дорожный просвет 9 дюймов (220 мм), снаряженная масса не выше 1300 фунтов (590 кг), при этом полезная нагрузка должна быть не меньше 600 фунтов (272 кг), а центр масс должен располагаться между передними сиденьями. Мощность двигателя около 40 л.с., крутящий момент - 115 Нм. И, естественно, полный привод. К "цифровому описанию" был приложен эскиз автомобиля.

          Но это был только первый шаг. Теперь требовалось изготовить и испытать то, что получилось. И в июне 1940 года комитет рассылает запрос о возможности изготовления 70-ти опытных образцов в 135 фирм - как изготовителей автомобилей, так и комплектующих. А поскольку внешние условия поджимали, то и сроки были выставлены очень жесткие. На "все про все" армия предлагала 75 дней. Причем первый образец должен появиться через семь недель, затем, в течение еще 4-х - остальные 69 машин.

КТО ВОЗЬМЕТСЯ?

          "Клюнули" на эти немыслимые условия лишь две фирмы. Это Bantam, принимавший участие в составлении технических требований, и вначале надеющийся выйти из положения с помощью модернизации уже имеющейся у него конструкции. Надо сразу сказать, что этот номер не прошел, пришлось разрабатывать новую конструкцию. Вторая фирма -- Willys Overland, бралась изготовить за предложенные на все 75 дней только первый образец, и была отвергнута. Заказ армия отдала Bantam, правда с условием зачисления в штат и привлечения к работе талантливого инженера Карла Пробста. Именно с его помощью и оказался готовым к назначенному сроку, 23 сентября 1940 года, первый образец утилитарного полноприводного автомобиля Bantam-1.

          Результат превзошел все ожидания. Несмотря на то, что автомобиль был на 500 фунтов тяжелее, чем требовалось (его масса составила 1800 фунтов), он выполнял все, что требовали от него военные заказчики: уверенно двигался по грунтовым дорогам и без них, успешно преодолевал грязное бездорожье и влезал на крутые склоны. И в итоге одолел "первый этап" испытаний длиною в 3600 миль. Автомобиль повышенной проходимости, который можно было использовать и в качестве небольшого тягача для маленькой пушки, и как командно-разведывательный, получился! Мало того, два-три человека могли вытащить его в случае застревания. И Bantam получила добро на изготовление еще семидесяти автомобилей для проведения дополнительных испытаний.

          Но тем не менее было ясно, что маленькая фирма Bantam не способна выпускать такие машины в достаточных для армии количествах. Под нажимом военных к работе по созданию легкого вездехода были подключены солидные фирмы Willys и Ford, и надо сказать, не безуспешно. В ноябре они выдали свои первые образцы - сначала Willys Guad (Четверть) и чуть позже Ford Pygmy (Пигмей). А Bantam представила к этому времени уже слегка модернизированный вариант.

          Каждый из трех автомобилей, внешне очень похожих, имел свое название и свои конструктивные особенности. Доработанный Bantam-2 имел слабоватый моторчик мощностью 48 лошадиных сил, но надежные "спайсеровские" мосты. У Willys, по внешнему виду практически неотличимого от Bantam, был более мощный, 60-сильный двигатель, ставший впоследствии основным силовым агрегатов для всех Jeep, и не очень надежные мосты. На Ford вообще стоял 40-сильный мотор от трактора "Фордзон", так как другого у него не было. Но все три автомобиля имели превышение массы против значения, требуемого армией. Тем не менее, все машины прошли "второй этап" испытаний - теперь уже 8 тыс. миль бездорожья.

ПРОИЗВОДСТВО

          В конце 1940 года после проведения сравнительных испытаний армия сделала дополнительный заказ во все три фирмы -- уже по 1500 автомобилей. По сегодняшним меркам это можно назвать опытно-промышленной партией. Фирма Bantam смогла мгновенно, в конце декабря, приступить к выполнению заказа. На производство был поставлен уже следующий вариант внедорожника - Bantam-4 BRC. Он, в отличие от предыдущих вариантов, имел не скругленную, а более простую, плоскую облицовку радиатора.

          Ford смог начать выпуск партии в 1500 машин только в конце зимы. Это был уже доработанный автомобиль, имя Guad было заменено на аббревиатуру GP (от английского general perpouse - общего назначения) и теперь он назывался Ford GP.

          А вот выпуск опытной партии доработанной модели Willys, которая теперь уже имела индекс MA, начался только в начале июня 1941. Но тем не менее, параллельно велись работы по ее усовершенствованию. Третий вариант доработанного Willys появился только в ноябре. И хотя он имел индекс MB, но почти во всем повторял модель MA. Внешне его можно было отличить по фарам, перекочевавшим с крыльев на облицовку радиатора.

          Bantam, выполнив полуторатысячный заказ, продолжила выпуск машин, но не смогла осилить более 30 штук в день. Военных это не устраивало и фирма вынуждена была перейти на выпуск армейских одноосных прицепов.

          На серийное производство в декабре 1941 года был поставлен Willys MB - его стали выпускать по 75 машин в день. А с начала 1942 года начался выпуск этого же автомобиля в таком же количестве и на заводе Ford.

          Большинство "бантамовских" машин было отправлено в Советский Союз - первые из них появились там осенью 1941 года. Легенда гласит, что русские, получив приличную партию автомобилей Bantam, начали выдавать их за свое изобретение. Именно поэтому Willys и Ford стали "клеймить" свои машины первой партии (25.000 штук), ставя соответствующие надписи на задке. Но с началом массовых поставок эти обозначения были отменены, правда Ford с этим не согласился и продолжал метить многие детали своим знаменитым клеймом "F".

          В итоге "расклад" в выпуске джипа за время войны выглядел таким образом: чуть больше 659 тыс. автомобилей Willys MB и Ford, и всего лишь около 3 тысяч Bantam-4 BRC.

КАК ЖЕ ЕГО НАЗЫВАТЬ?

          Свое знаменитое название Jeep получил благодаря любви американских военных к сокращениям, согласно произношению официальной аббревиатуры GP (General Purpose - "общего назначения, многоцелевой"). Зафиксировано даже время "объявления" этого названия. В марте 1941 года на одной из армейских презентаций, журналистка газеты Washington Daily News, Кэтрин Хиллер, на свой вопрос - как же все-таки его называть? - получила ответ, - "Называйте его Jeep!"

          И вскоре название, получившееся из произношения технического сокращения, стало известно всему миру. Мало того, со временем оно превратилось в имя нарицательное, стало новым термином, названием концепции внедорожного автомобиля.

          А самому Jeep пришлось пройти испытание войной.

ДЕМОБИЛИЗАЦИЯ

          Но прошло время, закончилась война. Американская промышленность повернула на гражданские рельсы. Ford в октябре 1945 года прекратил выпуск джипов (к выпуску внедорожников он вернулся много позже). Но фирма Willys Overland в лице ее нового исполнительного менеджера Джеймса Моней приняла грандиозное историческое решение - продолжать выпуск джипов вместо того, чтобы производить легковые машины, разработанные еще до войны. Так и появился первый "гражданский" внедорожник.

          И чтобы никто ничего не напутал, непричастность этой машины к военным была даже зафиксирована в его названии - Jeep CJ2A, где буквы CJ означали Civilian Jeep - "гражданский джип" (кстати, эти буквы применяются в маркировке Jeep до сих пор). Машину облагородили, чуть-чуть подправили в мелочах. Самое заметное изменение, по которому можно отличить гражданский Jeep от военного - запасное колесо на правой боковине, перенесенное с панели задка. Кроме того, задний борт стал открываться. Скучный военный цвет хаки был вытеснен яркими, легкими - бежевым, желтым, красным, синим и зеленым. Со временем появился вариант с жестким верхом и боковыми дверями взамен примитивного армейского тента.

          Бешеный успех Universal Jeep CJ2A превзошел все ожидания. Машина пользовалась все возрастающей популярностью. Ведь ее можно было использовать и для активного отдыха - поездок на охоту, рыбную ловлю, да и просто на природу, и для работы - ей пользовались фермеры, врачи и все, кому по роду работы было необходимо транспортное средство, способное двигаться вне дорог. С 1945 по 1949 год фирмой Willys было изготовлено и продано почти 100.000 джипов CJ2A. Демобилизованный полноприводник снял с себя военную форму и ворвался в гражданскую жизнь, не снижая скорости.

ПОСЛЕДОВАТЕЛИ

          Автомобили подобного типа стали появляться и в других странах. Причем все они имели короткую базу и малую длину, открытый кузов с легким тентом и весьма примитивными сиденьями.

          Первыми оказались русские. Уже в 1941 году в СССР было создано два варианта "советского бантама". Это были НАТИ-АР и ГАЗ-64. Предпочтительней оказалась горьковская конструкция, она и пошла в производство. Правда, ГАЗ-64 был выпущен только в количестве 686 штук, и уже в 1942 году его сменил ГАЗ-67.

          Японская Toyota еще во время войны, в 1942 году, сделала внедорожник, очень похожий на Jeep, но до производства дело не дошло. Выпуск джипов начался с модели Land Cruiser BJ только в 1951 году.

          В 1949 г. англичане выпустили первый Land Rover 1. Не отставали и итальянцы - FIAT и Alfa Romeo тоже начали выпускать джипы.

          Ну, а фирма Willys Overland продолжала выпускать становившийся все более популярным CJ, понемногу совершенствуя его. В дальнейшем его производство перешло к фирме Kaiser Jeep, а затем к сегодняшнему производителю - American Motor Company.

Продолжение следует...

Подготовлено с использованием материалов периодических изданий СССР и Германии 1976-92 гг.
Рисунки 1, 3, - М. Пономарева

Иллюстрации

Bantam-4 BRC 1. Первый утилитарный внедорожник - Bantam-4 BRC.
Willys MB 2. Командно-разведывательный полноприводный автомобиль Willys MB, открывший дорогу легендарному автомобилю со знаменитым названием Jeep. Оранжевые подфарники на восстановленном автомобиле - издержки современных правил дорожного движения.
НАТИ-АР 3. Результаты работы по созданию аналога американского джипа -"советского бантама": НАТИ-АР (конструктор А. Андронов).
ГАЗ-67 4. Надпись под этим снимком, опубликованном в немецком Motor-Jahr-83 говорит о том, что перед нами восстановленный Форд. Однако мы склонны думать, что перед нами ГАЗ-67, преемник ГАЗ-64.
AK-10 5. Появившийся у фирмы Toyota в 1942 году первый вариант японского джипа AK-10 с мостами от грузовика сразу же "канул в лету".
Toyota BJ 6. И только в 1951 году появилась Toyota BJ, которая положила начало известным сегодня джипам Land Cruiser.
ФИАТ-Компаньола 7. Первый итальянский джип ФИАТ-Компаньола.
Jeep Wrangler 8. Так выглядит сегодняшний Jeep Wrangler.


Часть 2. Развитие


НОВОЕ АМПЛУА ВНЕДОРОЖНИКОВ

          Итак, джипы появились и в других странах. Автомобили с высокой живучестью и проходимостью стали пользоваться популярностью в хозяйстве. При этом, естественно, на них пришлось ездить и по твердым дорогах.

          Вот тут и выяснилось, что внедорожники по комфортабельности очень далеки от своих более старших родственников - легковых автомобилей. Во время вылазок на природу это еще можно было терпеть. А как быть тем, для кого джип единственное (по дорожным условиям) средство передвижения?

Рисунок 1

          Основным направлением "роста" утилитарных первое время полноприводников было повышение комфортабельности. Большим шагом вперед в этом плане был переход на жесткие закрытые кузова. При этом практически на всех внедорожниках в качестве силового элемента осталась мощная рама (рис. 1). Ведь при движении на бездорожье джип испытывает очень серьезные нагрузки. Кстати, именно рама позволяет без особых проблем выпускать открытый вариант кузова. Но несмотря на все попытки приблизить внедорожник по комфорту к легковому автомобилю, главным свойством у джипа так и осталось проходимость.

БЛИЖЕ К ЛЕГКОВЫМ

          Итак, "движением" в сторону легковых автомобилей было развитие комфортабельности и вместительности.

Одно из следующих решений - повышение длины автомобиля. Оно увеличивало количество мест и количество дверей, что, в свою очередь, обеспечивало более удобный вход-выход для задних пассажиров, и увеличивало размеры багажника. К тому же улучшалась плавность хода внедорожника по сравнению с коротким вариантом. Правда, удлиненный джип терял "часть" геометрической проходимости за счет увеличения угла рампы. Но это была вынужденная плата за приобретенное.

И из течения, определенного более вместительной и комфортабельной модификацией внедорожника, выделилось отдельное направление. В итоге даже появился термин "шоссейный" джип (его можно отнести к потеснившимся в сторону легкового автомобиля), который фиксировал его отличие от так называемого, "жесткого" внедорожника. Между прочим, некоторые модификации внедорожников, несмотря на увеличенную, по сравнению с коротким джипом, базу, сохранили неординарную проходимость (Land Rover Discovery и Defender 110, Range Rover и Mercedes G Long).

Тем не менее Toyota включила в гамму своих джипов вместительные (имеющие пять и более мест) пятидверные "шоссейные" внедорожники (Toyota 4-Runner и Land Cruiser серии 80), которые по внешнему виду значительно отличались от своих собратьев.
Рисунок 2 Это направление было подхвачено и продолжено уже гаммами коротких и длинных полноприводников - "пляжными" автомобилями Suzuki Vitara (рис. 2)
Рисунок 3 и "авто для активного отдыха" Opel Frontera (рис. 3)
Рисунок 4 и Toyota Fun Cruiser RAV-4 (рис. 4).
 

ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ ИЛИ ОТКЛЮЧАЕМЫЙ?

          Другая "часть" пути сближения джипов с легковушками - снижение уровня шумов и вибраций, расхода топлива и приближение скоростных характеристик внедорожника к легковому автомобилю с "моноприводом". Для этого была создана конструкция, предусматривающая возможность отключения ступиц передних колес (отсоединение колес от полуосей). Ведь незачем проворачивать передний мост, если он не передает тяговое усилие. Автомобиль на шоссе при отключенном полном приводе должен был вести себя, как обычная легковушка (рис. 5).

Рисунок 5

          И здесь появилось два варианта, два направления, две концепции. Первый вариант - подключаемый полный привод, это был шаг в "легковую" сторону. Второй вариант - отключаемый полный привод, который как бы делал автомобиль по своему назначению "более" внедорожным.
          Яркий пример тому - Jeep Cherokee с двумя вариантами трансмиссий. Command Trac - с подключаемой передней осью (в первую очередь дорожный "моноприводник") и Selec Trac - с отключаемой передней осью (в первую очередь внедорожник). И хотя внешне эти полноприводники абсолютно одинаковы, они различаются концептуально. К слову, на Grand Cherokee применяется еще один вариант трансмиссии - Quadra Trac - постоянный (неотключаемый) полный привод.

НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПОЛНОПРИВОДНИКОВ...

Рисунок 6

          В 1972 году японская фирма Subaru открыла новое, направление полноприводников. Первым представителем его был совершенно легковой с виду автомобиль Subaru Leone 4WD (рис. 6). Его особенность заключалась в том, что он имел подключаемую дополнительно ведущую ось. Это был комфортабельный легковой автомобиль со "слегка вездеходными" возможностями. При включении полного привода он мог уверенно двигаться по заснеженной или грязной дороге, подняться на небольшой скользкий подъем. Конечно, он не мог двигаться по глубоким колеям и бездорожью, преодолевать крутые подъемы. Но тем не менее, легковой автомобиль "шагнул" навстречу джипам.

          Это было новое направление, как бы расположившееся между обычными легковыми автомобилями и внедорожниками. Для того, чтобы разделить эти два "полноприводных" направления - новое, "дорожное" и старое, "внедорожное", предлагается ввести два кратких названия. Легковые полноприводники будем называть "4WD" (по его отличительной "маркировке", примененной в названии Subaru Leone - "4 Wheel Drive" - 4 ведущих колеса). А внедорожники или джипы будем условно называть "4х4".

... И ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИЕ

          Итак, направление "4WD", которое можно кратко охарактеризовать, как "автомобили с повышенной реализуемой тягой", было подхвачено не только японцами (Toyota Tercel 4WD, Mitsubishi Space Wagon Allrad). К нему быстро подключились немцы (Audi Quattro, Volkswagen Golf Syncro), итальянцы (Alfa Romeo 33, Lancia Delta) и американцы (Eagle AMC).

И, несмотря на то, что изначальная задача применения полного привода здесь была такая же, как и у внедорожников - повышение реализуемого тягового усилия на колесах, почти сразу проявилась еще одна его особенность - улучшение управляемости и устойчивости на дорогах с недостаточным коэффициентом сцепления. Правда, выяснилось, что в этом случае связь между осями не должна быть "жесткой". Но об этом чуть позже.

Буквально сразу после своего рождения направление "4WD" разделилось на две составляющие. Их можно, опять же условно, назвать "4WD country" и "4WD sport".

Рисунок 7

          Направление "country" (деревня) определялось полноприводными модификациями серийных легковых автомобилей. В концепции этих машин присутствует понятие проходимости, правда оно имеет не такую значимость, как у джипов, и стоит в ряду свойств после комфортабельности. Эти автомобили имеют возможность двигаться по плохим дорогам, если там не проложены колеи, и даже могут взбираться на небольшие песчаные или сырые травянистые подъемы, которые их "моноприводным" аналогам преодолеть не под силу. Первые из этих машин имели подключаемый полный привод и даже демультипликатор, хотя по "геометрии" значительно отличались от внедорожников и имели, как правило, несущий кузов.

Рисунок 8

          А вот направление "sport" несколько отличается от предыдущего и призвано улучшить управляемость и устойчивость автомобиля, в первую очередь на дорогах с низким коэффициентом сцепления. Это направление развивалось благодаря спортсменам, а сегодня нашло свое отражение и в неспортивной продукции. Такого рода автомобили рассчитаны, в основном на ровные, пусть скользкие дороги с небольшими подъемами.

          Два полноприводных автомобиля Volkswagen Golf - исполнения "country" и "syncro" - характерный пример разделения направления 4WD на две составляющие - "country" и "sport" (рис. 7 и 8).

ДВЕ КОНЦЕПЦИИ - "4WD" и "4х4"

Рисунок 9

          Итак, давайте выделим из сказанного два направления - "4х4" (джипы или внедорожники) и как бы промежуточное между ним и обычными легковыми автомобилями - "4WD" (полноприводные легковые автомобили). Причем "4WD country" по своей концепции явно расположилось ближе к джипам, чем "4WD sport". Однако джипы старались, как мы уже упоминали, подтянуть свою комфортабельность до уровня легковых автомобилей, а "4WD country" стремились "дотянуться" до внедорожников по проходимости. И далее, по мере развития, эти два направления стали сближаться и, казалось бы, должны были соединиться. По сути, таким автомобилем (симбиозом кофмортабельного легкового автомобиля и "заядлого" внедорожника) был объявлен английский Range Rover (рис. 9).

Но здесь и проявились различия в концепциях, которые и удерживают разницу в направлениях "4WD" и "4х4".

Принципы "4WD" - никаких внешних отличий от обычного легкового автомобиля (зачем выделяться из толпы ?) и никаких дополнительных операционных действий водителя для реализации "полноприводных" качеств автомобиля. Первые такие машины имели, как правило, два дополнительных рычага: управление полным приводом и демультипликатором - все в точности, как у джипа. Сегодня же от демультипликатора почти все отказались (зачем такой машине тяга для преодоления тридцатиградусного подьема и лишний вес?), так как для возможности подняться на небольшие подъемы оказалось достаточно "короткой" 1-ой передачи и увеличенной главной пары. Чтобы обеспечить потяжелевшей (по сравнению с "моноприводным" вариантом) машине достаточную динамику, применяют более короткие 2-ю и 3-ю передачи. А распространение вязкостных муфт и самоблокирующихся дифференциалов позволило применять постоянный полный привод и отказаться от рычагов или кнопок управления им. При управлении таким автомобилем не требуются специальные навыки. О полном приводе заботится автоматика, а передачи в любых условиях включаем, как обычно. С такой машиной справится даже бабушка, мало-мальски умеющая управлять обычным легковым автомобилем.

Принципы "4х4" - дело совсем иное. Это и категоричное выражение вездеходных возможностей автомобиля в его внешнем виде и в интерьере, и специальные рычаги по мобилизации дополнительных возможностей трансмиссии с обязательной контрольной индикацией - для вселения уверенности в водителя о возросших при этом возможностях джипа. У водителя должна возникнуть уверенность в преодолении препятствия, иначе он не решится на это. При этом для достижения максимальной "отдачи" внедорожника одной только уверенности водителя недостаточно. Потребуются не только специальные навыки, но и определенный уровень квалификации водителя (достигается специальным обучением).

Таким образом, характерные отличия джипа не только в хорошей "геометрии" и наличии демультипликатора. Это и его своеобразный экстерьер (да и интерьер) - ведь внедорожник должен своим видом раскрывать свои возможности.

И ЕЩЕ ОДНА КАТЕГОРИЯ

          Однако, психологи выделили и еще один круг пользователей внедорожников. Это категория людей, которая на своих, даже самых крутых, джипах никогда не съезжала и не собирается съезжать с твердых дорог. Это даже не те люди, которых в первую очередь интересует тяга, причем на твердых дорогах - этим джип нужен для того, чтобы таскать тяжелые прицепы, транспортировать яхты и катера.

Одно только название "джип" (или "внедорожник") уже говорит о том, что этот автомобиль использует шоссейные дороги разве что для того, чтобы добраться до мест своего обитания. Он знает на деле, а не по картинкам из рекламы сигарет, как преодолеть болото или скалистый подъем. И вот мы встречаем его на центральной улице большого города и, конечно, удивляемся - что он тут забыл? Этот вопрос заслуживает внимательного рассмотрения, так как сегодняшний бум в сфере джипов не может быть объяснен только тем, что их покупают охотники, фермеры или строители в силу особенностей своей профессии - число владельцев джипов сегодня намного больше.

Рисунок 10

          Давайте попытаемся понять категорию этих "асфальтовых" джиперов. Итак, только одна посадка уже вызывает чувство, что ты отличаешься от водителя обычных легковых машин. Гораздо лучший обзор вперед и по сторонам, да еще сверху вниз, сам по себе вселяет достаточную уверенность (рис. 10). Можно в буквальном смысле возвыситься над суетой городского движения и чувствовать себя в джипе достаточно спокойно, извлекая при этом еще и непосредственную выгоду из того факта, что немногие рискнут связываться с мускулистым дюжим внедорожником.

Да, провезти бы противников джипов в хороший ливень по затопленным улицам. Или, видя препятствие на дороге, просто объехать его по травянистому откосу. Но, впрочем, все может быть гораздо проще. Зима все равно наступит, и все скептики, сгорая от зависти, воочию убедятся, каким выгодным приобретением является автомобиль с "тракторными" шинами, полным приводом, блокировкой дифференциалов, понижающей передачей и большим дорожным просветом.

И лишь один мотив почти никогда не проявляется явно в непосредственной беседе, так как мало кто способен признаться в этом открыто. Это возможность с помощью автомобиля продемонстрировать свой жизненный стиль. Некоторым не хочется тратить деньги на то, чтобы высокой ценой и престижной моделью утвердиться среди автомобилистов, и они ищут другие пути для самовыражения. Джип для этого весьма пригоден. Владелец его, как правило, придерживается принципа - "вы узнаете меня по моему автомобилю".

Вот вам и еще одна сторона направления "4х4".

РЕЗЮМЕ

          Итак, мы выделили два "полноприводных" направления - "4WD" и "4x4", и зафиксировали различия между ними. Различия в назначении и концепции, во внешнем виде и в конструктивных особенностях легковых и "шоссейных" полноприводников с одной стороны и внедорожников с другой стороны.

Сближение их вроде бы и происходит, но не путем "слияния", а, наоборот, путем дробления и персонализации двух направлений полного привода - "4WD" и "4х4".

И навряд ли наступит время, когда они соединятся.


Часть 3. Особенности полного привода


НАЧНЕМ С "4WD"

          Известно, что первые автомобили этого направления имели подключаемый полный привод, на некоторых был даже двойной ряд коробки передач. Но развитие направления "4WD спорт" стимулировало применение полноприводных машин на твердых дорогах. При этом спортсменов явно не устраивала жесткая связь между осями, что, с одной стороны, не позволяло использовать полноприводники на асфальте. С другой стороны, дифференциальный полный привод (с дифференциалом между осями) не обеспечивал при скоростной езде надежной тяги на скользких дорогах - ведь при прохождении поворотов на высокой скорости разгруженное внутреннее переднее колесо пробуксовывало и тяга прерывалась.
          Все это стимулировало применение дифференциалов повышенного трения и вязкостных муфт - в первую очередь на спортивных модификациях. Они как бы перераспределяли крутящий момент на ту ось (колесо), которая находилась в условиях лучшего сцепления с дорогой. И почти мгновенно, благодаря успехам, достигнутым спортсменами и под натиском девиза "полный привод без дополнительных операционных действий водителя!", эти достижения распространились на все направление "4WD". Автомобили направления "4WD" целиком и полностью ушли от дополнительных рычагов трансмиссии, предоставив управление приводом автоматике.
          Здесь стоит отметить, что такие автомобили имеют как симметричный привод (50 процентов крутящего момента передается на переднюю ось и столько же на заднюю - например, Nissan Praiere 4WD), так и несимметричный (крутящий момент распределяется между осями неравномерно). Несимметричное распределение момента может быть как в пользу передней оси (например, Volkswagen Golf Syncro - 70% на 30), так и задней (например, Ford Scorpio 4x4 - 30% на 70).
фото 1. Спортивный Ситроен           Сегодня соотношение распределения крутящего момента между осями может не только "закладываться" на стадии конструирования. Опять спортсмены впереди, на лихом коне! (фото 1) Ведь именно у них получили распространение системы, позволяющие осуществлять перераспределение соотношения моментов с места водителя. Началось это с возможности "персональной" настройки привода под индивидуальные требования спортсмена. А сегодня это уже возможно на ходу с места водителя. И с успехом используется не только при изменении дорожных условий, а даже в зависимости от настроения пилота. Но это тема отдельного разговора.

А ТЕПЕРЬ ПЕРЕЙДЕМ К "4х4"

          Внедорожники, за очень редким исключением, имеют два варианта конструкции - подключаемый полный привод и постоянный полный привод (фото 2 - полноприводная трансмиссия внедорожника).
фото 2. Трансмиссия

          Суть ПОДКЛЮЧАЕМОГО полного привода в том, что трансмиссия имеет два возможных варианта работы. Первый - режим "моно"- привода, когда крутящий момент реализуется одной осью, как правило задней (исключение составляет ЛуАЗ-1302, который в "моно" режиме становится переднеприводным). Второй - режим полного привода, когда момент передается на обе оси, причем они жестко связаны между собой.
          При ПОСТОЯННОМ полном приводе крутящий момент постоянно подводится к обеим осям. Для возможности движения по дорогам с высоким коэффициентом сцепления, чтобы предупредить закручивание трансмиссии и повышенный износ шин, между осями ставят дифференциал, который называют центральным. В труднопроходимых условиях дифференциал блокируется - вводится жесткая связь между осями. Получается такая же схема, как в режиме полного привода для подключаемого варианта. Такой режим называется режимом блокировки дифференциала. Включается, как правило, специальным рычагом, (например, на Ниве) - такая блокировка называется принудительной, или автоматическим устройством (вязкостная муфта или дифференциал повышенного трения, например, Range Rover и Grand Cherokee), которое по устройству абсолютно идентично аналогичному, описанному в разделе "4WD". Для срабатывания такого устройства, говоря математическим языком, необходимо и достаточно наличие разницы в скорости вращения колес одной оси относительно другой (то есть буксования).

НЮАНСЫ ПОДКЛЮЧАЕМОГО ПОЛНОГО ПРИВОДА

фото 3/1 "4x2"
фото 3/2 "4x4"
          Этот вариант привода предусматривает возможность движения в двух режимах - "4х2" и "4х4" (фото 3). Вроде бы простая конструкция. Правда, есть одно маленькое но. Давайте присмотримся к этим двум режимам поближе.
          Итак, режим "моно". Дорога твердая, полный привод ни к чему. Дополнительная ось отключена, но колеса ее при движении вращаются и поэтому крутится и весь механизм привода - полуоси, редуктор и карданный вал. Все это вызывает трение, которое выливается в неоправданный износ, шум, и повышенный расход топлива. Со временем в ступицах передних колес появились муфты, разъединяющие колеса с полуосями. В итоге исключено вращение пока ненужных деталей, это позволило несколько снизить трансмиссионные шумы и расходы топлива. Но вот конструкция муфт.
          Сначала их прятали под герметичным колпачком. Например, на легендарном УАЗ-469 для введения или выведения муфты из зацепления требовалось специальным ключом сделать не менее 15-ти оборотов! Это не говоря об отворачивании - заворачивании защитного колпачка, для которого тоже требовался специальный ключ.
          Следующим шагом в этом направлении было создание герметичных муфт - защитный колпачок уже не требовался. Да и муфту "научили" срабатывать при повороте на 120-180 градусов. Это значительно упростило дело. Но ведь для такой операции все равно необходимо выходить из машины. И вскоре появилось следующее достижение - автоматические муфты, не требующие участие водителя во включении-выключении. При выключении полного привода они отключаются сами, а вот включение...
          Включаются муфты не тогда, когда вы подключаете полный привод, а лишь тогда, когда задние колеса провернутся. При этом провернутся и полуоси передней оси (ведь через карданные валы они связаны с задними колесами) относительно передних же колес. И только тогда муфты сработают - обеспечат сцепление колес с полуосями и только тогда привод действительно станет полным.
фото 4/1 Муфта передних колес
фото 4/2 Муфта передних колес
          Надо сказать, что среди настоящих джиперов автоматические муфты считаются игрушкой и не пользуются успехом (фото 4). Предпочтение отдается надежным муфтам, включаемым вручную и придающим уверенность.
          Итак, подключаем полный привод. Но сразу натыкаемся на проблему. Ведь подключаемый полный привод подразумевает жесткую связь между осями. А жесткая связь несет ограничения. Ее нельзя употреблять на сухих твердых дорогах. И поскольку пониженный ряд раздаточной коробки можно включать только при полном приводе, то это означает, что на сухой твердой дороге им нельзя воспользоваться.
          Значит использовать максимальную тягу на асфальте невозможно? С одной стороны, обмануть автомобиль невозможно, так как любой вариант подключаемого полного привода имеет "дуракоустойчивую" защиту. Это либо блокировка пониженного ряда РК - пока не включится полный привод, вы не сможете включить пониженный ряд. Либо вообще "однорычажная" система управления дополнительными возможностями трансмиссии, а сегодня на нее перешли практически все джипы. Здесь положение рычага, соответствующее режиму пониженной передачи, вообще расположено "за" режимом включения полного привода.
          С другой стороны, любой водитель может наплевать на все эти предостережения и врубить пониженную вместе с полным приводом на асфальте, чтобы стронуть с места тяжелый прицеп. Но это допустимо только на прямых участках дороги (фото 5 - Ниссан Патруль).

фото 5.  Ниссан Патруль с прицепом

          Кто не верит, может провести маленький эксперимент. Поставьте свой полноприводник на ровную асфальтовую площадку и выверните руль в любую сторону до отказа. Теперь попробуйте прокатить его сначала в режиме "4х2", а затем в "4х4". Для владельцев Нив и других джипов с постоянным полным приводом задача чуть изменится - режим без блокировки и с блокировкой, последний равнозначен подключенному полному приводу. И если в режиме "4х2" или "без блокировки" (для Нивы) вы легко прокатите машину по кругу, то навряд ли у вас хватит сил протолкать ее хотя бы половину круга в варианте "полный привод" или "блокировка". Ведь трансмиссия "заворачивается", а шины проскользнуть по асфальту не могут. Ну, убедились, что предостережение о невозможности пользования полным приводом на "сухих твердых дорогах" не является голословным?
          К сожалению, в подключаемом полном приводе это ограничение автоматически распространяется и на пониженный ряд раздатки.
          Есть и еще один недостаток у подключаемого привода - значительно отличающиеся характеристики управляемости автомобиля в варианте полного привода и в "моно" варианте.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД

          Этот вариант привода, впервые примененный на английских Range Rover, впоследствии перекочевавший на все вездеходы Land Rover, а затем и на внедорожники других марок, способен вызвать различные ассоциации. Ведь его часто называют "перманентным" (от английского слова "непрерывный"), что наводит на воспоминания о перманентной женской прическе или "химии", которая позволяла иметь завитушки на голове не менее, чем полгода после одной завивки.
          Но смысл его и его преимущества перед подключаемым полным приводом остаются неизменными. В отличии от подключаемого варианта здесь крутящий момент передается на обе оси постоянно. Циркуляцию мощности между осями предупреждает дифференциал, расположенный, как правило, в раздаточной коробке, между карданными валами. Режим жесткой связи между осями, необходимый для достижения максимального тягового усилия, обеспечивается блокировкой дифференциала.
          А вот и преимущества постоянного полного привода - стабильные характеристики управляемости автомобиля, возможность использования нижнего ряда РК без блокировки, а следовательно, на любых дорогах без ограничения по сцеплению (фото 6 - Лэнд Ровер Дискавери).
фото 6. Лэнд Ровер Дискавери с прицепом

К тому же такой автомобиль всегда находится в состоянии "повышенной боевой готовности". А блокировка может использоваться, как дополнительное средство повышения проходимости в случае возникновения проблем на бездорожье. Кстати, некоторые водители используют такой прием - двигаются по бездорожью, не включая блокировку, а в случае застревания выбираются назад, включив ее. Но это спорный случай применения блокировки.
          В актив постоянного полного привода можно записать и возможность применения автоматической блокировки межосевого дифференциала (вязкостные муфты, дифференциалы повышенного трения). Однако автоматика - "игрушка" для недостаточно опытных водителей. Максимальная тяга на бездорожье может быть получена только принудительной блокировкой, так как любая автоматика предполагает пробуксовку колес (если пробуксовки нет, то блокировка не работает), а буксование означает потерю тяги. Проходимость и управляемость автомобиля в значительной степени зависят от характеристики самоблокирующегося дифференциала или вязкостной муфты. "Жесткая" (крутая) характеристика улучшает проходимость, ухудшая управляемость, а "мягкая" (пологая) не ухудшает управляемость, но и не улучшает проходимости.
          Не лишен постоянный полный привод и недостатков. Ведь такому автомобилю приходится проворачивать все карданные валы и полуоси. В итоге на асфальте его трансмиссия также шумна, как и подключаемый полный привод с включенными колесными муфтами, и также обеспечивает "полноприводную" прибавку к расходу топлива.
          Тем не менее постоянный полный привод обеспечивает все же больше положительных моментов, чем отрицательных, особенно для действительно внедорожных автомобилей. Доказательством тому может послужить список полноприводников, которые в течение десяти-пятнадцати лет "освоили" постоянный полный привод.
          Итак, первым легковым автомобилем с таким вариантом привода был Range Rover (1970 год), затем Нива (1976) и все Land Rover (1983). Далее "кран открылся" - Mercedes G 463 (1989), Toyota Land Cruiser 80 (1990), Hummer (1991) и далее Daihatsu Feroza Full Time 4WD, Grand Cherokee (трансмиссия Quadra Trac) и Toyota Fun Cruiser RAV4.
          Дотошный читатель заметит, что в списке не хватает еще двух автомобилей - Jeep Cherokee с вариантом трансмиссии Selec Trac и Mitsubishi Pajero с трансмиссией Super Select 4WD. Но мы позволим себе выделить эти автомобили в отдельный "класс" полноприводных трансмиссий - универсальный или комплексный, кому как нравится. К тому же, особого внимания - заслуживает (очень оригинальный, если не сказать эксклюзивный) один из вариантов полноприводной трансмиссии малышки Toyota RAV4.

"КОМПЛЕКСНЫЙ" ПОЛНЫЙ ПРИВОД

          Это еще что такое? - может спросить любой, мало-мальски соображающий в полноприводниках. Каюсь, сам придумал этот термин. Придумал для того, чтобы выделить два автомобиля, а точнее два варианта трансмиссий из общепринятой классификации. Так как, с одной стороны, их можно отнести и к тому, и к другому варианту полного привода. И в то же время нельзя это сделать однозначно.
          Итак, на Jeep Cherokee в 1987 году был впервые представлен полноприводный вариант трансмиссии с отключаемой передней осью - Selec Trac. А в 1991 году на японском Mitsubishi Pajero появилось нечто похожее - Super Select 4WD.
          Начнем в хронологическом порядке - с американцев. Наряду с подключаемым полным приводом Command Trac на Jeep Cherokee с 1987 года может быть установлена и трансмиссия Selec Trac. Это вроде бы почти обычный постоянный полный привод с дифференциалом между осями и возможностью его принудительной блокировки. Но есть еще и "третий" вариант - переднюю ось можно отключить. Это позволяет экономить до 5% топлива на автострадах. Непонятно почему, но американцы этот вариант трансмиссии не ставят на экспортные машины, а пользуются им только сами, внутри страны.
          Японцы пошли чуть дальше, они сделали почти то же самое, но слегка посложнее. Здесь тоже предусмотрена возможность движения в "моно" режиме, следующий режим - полный привод с центральным дифференциалом со встроенной вискомуфтой, и режим жесткой связи между осями. При переходе на пониженный ряд РК центральный дифференциал принудительно блокируется.
          Вроде бы обе схемы позволили уйти от недостатка постоянного полного привода - повышенные шум и расход топлива. Но появились недостатки подключаемого полного привода. Пониженной передачей можно пользоваться только при включенной блокировке центрального дифференциала, что не подходит для сухих твердых дорог.
          Да, трансмиссия стала более универсальной и предлагает больший выбор вариантов. Но, как мы уже увидели выше, бесплатных пряников не бывает. К тому же, такая трансмиссия "родила" и новую проблему - сложность выбора. Теперь надо правильно выбрать один режим из трех (фото 7).
фото 7/1. Схема включения трасмиссии фото 7/2. Схема включения трасмиссии фото 7/3. Схема включения трасмиссии
Ведь и в подключаемом, и в постоянном полном приводе на выбор водителю представляется два режима привода. Так что выбор усложнился и, соответственно, возросла вероятность ошибки.

TOYOTA FUN CRUISER RAV-4

          Это маленькое "авто для активного отдыха" имеет две конструктивных особенности:
  • Во-первых, несмотря на постоянный полный привод, очень приличную геометрию и явно внедорожную внешность этот автомобиль не имеет раздаточной коробки. И в этом явно просматривается его "уклон" в сторону автомобилей "4WD".
  • Во-вторых, этот полноприводник выпускается с двумя вариантами трансмиссии. Первый - симметричный центральный дифференциал с возможностью принудительной блокировки, причем не рычагом, а кнопкой (электропривод). А вот второй вариант поинтересней. Здесь используется дифференциал с изменяемым распределением силового потока. Управляется дифференциал электроникой с перенастроенными "мозгами" от известной "спортсменки" Toyota Celica (фото 8).фото 8. Toyota Celica А учитывают эти электронные мозги несколько факторов: скорость автомобиля, степень пробуксовки колес, угол поворота передних колес. Причем, чем больше скорость движения и чем больше повернуты передние колеса, тем больше момента передается на переднюю ось и автомобиль приобретает переднеприводный характер, что благоприятно сказывается на управляемости. При небольшой же скорости, положении передних колес "прямо" и при интенсивной пробуксовке колес одной из осей силовой поток распределяется между осями поровну, обеспечивая почти жесткую связь между ними, что позволяет обеспечить максимальную проходимость.

ИТОГИ

          Подключаемый полный привод в варианте "4х2" обеспечивает комфортабельное движение по твердым дорогам (экономично, тихо и "экономит" трансмиссию, если отключить ступицы передних колес). Его жесткий вариант "4х4" обеспечивает максимальную проходимость. Но в условиях плохих (грязных, скользких и зимних) дорог полноприводный вариант имеет явно избыточную проходимость и проблемы с управляемостью на скользких зимних дорогах. К тому же существуют проблемы с изменением характера управляемости при изменении варианта привода. Да и режим максимальной тяги на асфальте не всегда возможен.
фото 9 - Табличка           Постоянный полный привод одинаково высоко эффективен на скользких дорогах и на бездорожье (фото 9). Только при постоянном полном приводе можно поручить включение блокировки автоматике, сняв эту заботу с водителя. Однако, в качестве некоторого отступления следует отметить, что замена принудительной блокировки автоматической при прочих равных условиях несколько снижает уровень предельной и потребительской проходимости вездехода (из-за необходимости пробуксовки колес для срабатывания автоматики и отсутствия информации для водителя о включении блокировки - недостаточная уверенность). К недостаткам такой схемы можно отнести необходимость постоянного проворачивания всей трансмиссии при движении по сухим твердым дорогам. Проблемы, требующие решения - повышенный шум, расход топлива.
          Очень похоже, что для внедорожников наиболее перспективным является вариант трансмиссии с постоянным полным приводом и в ближайшее время он еще больше потеснит подключаемый.


Михаил Сергеев

По материалам сайта http://www.auto.msk.ru/



Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 









   Toyota-Club
Поддержать · Donate
Рейтинг@Mail.ru