Полный привод: типы, терминология и применение.

Введение

Трансмиссия с четырьмя ведущими колесами

Трансмиссия с четырьмя ведущими колесами, также называемая 4×4 ("четыре на четыре") или 4WD, представляет собой двухосевую трансмиссию транспортного средства, способную передавать крутящий момент на все свои колеса одновременно. Она может быть постоянной или подключаемой, и обычно соединяется через раздаточную коробку, обеспечивающую дополнительный выходной карданный вал и, во многих случаях, дополнительные передаточные числа. Транспортное средство с крутящим моментом, передаваемым на обе оси, описывается как "полный привод" (AWD). Однако, термин "четырехколесный привод" обычно относится к определенному набору компонентов и функций, предназначенных для эксплуатации вне дорог, что в целом соответствует современному использованию терминологии.

Определения

Системы полного привода разрабатывались на множестве различных рынков и применялись на различных платформах автомобилей. Не существует единой общепринятой терминологии для описания различных архитектур и функций. Термины, используемые разными производителями, зачастую отражают маркетинговые соображения, а не инженерные или существенные технические различия между системами. Стандарт SAE International J1952 рекомендует использовать только термин "полный привод" с дополнительными подклассификациями, охватывающими все типы систем AWD/4WD/4x4, применяемых в серийных автомобилях.

4х4

"Четыре на четыре" или "4×4" часто используется для обозначения целого класса транспортных средств. Синтаксически, первая цифра указывает общее количество концов полуосей, а вторая – количество полуосей, на которые передается мощность. Соответственно, 4×2 означает четырехколесный автомобиль, передающий крутящий момент двигателя только на два конца полуосей: передние два при переднем приводе или задние два при заднем приводе. Аналогично, автомобиль 6×4 имеет три оси, две из которых приводят в движение по два конца полуосей каждая. Если бы это был грузовик с двумя задними колесами на каждой из двух задних осей, то есть фактически имеющий десять колес, его конфигурация все равно обозначалась бы как 6x4. Во время Второй мировой войны американские военные обычно использовали пробелы и заглавную букву "X" – например, "4 X 2" или "6 X 4".

4WD

Полный привод (4WD) – это система, в которой крутящий момент передается на все четыре колеса через две оси. На североамериканском рынке этот термин обычно относится к системе, оптимизированной для езды по бездорожью. Обозначение "4WD" обычно используется для транспортных средств, оснащенных раздаточной коробкой, которая позволяет переключаться между режимами привода 2WD и 4WD вручную или автоматически.

ДВД

Полный привод (AWD) исторически был синонимом "полного привода" на четырехколесных транспортных средствах и шестиколесного привода на 6×6 и так далее, и использовался таким образом, по крайней мере, с 1920-х годов. Сегодня в Северной Америке этот термин применяется как к грузовым, так и к легковым автомобилям. Применительно к грузовым автомобилям, этот термин все чаще означает "постоянный привод на несколько осей" в системах привода 2×2, 4×4, 6×6 или 8×8, включающих дифференциал между передней и задней осями. Это часто сочетается с технологией предотвращения пробуксовки, все чаще гидравлической, которая позволяет дифференциалам вращаться с разной скоростью, но при этом способна передавать крутящий момент от колеса с недостаточным сцеплением к колесу с лучшим сцеплением. Типичные системы AWD хорошо работают на любых поверхностях, но не предназначены для экстремального бездорожья.

1900-е годы

Первым в мире автомобилем с полным приводом, приводимым в движение двигателем внутреннего сгорания, и первым с передним расположением двигателя и полным приводом, был голландский Spyker 60 H. P. Он был заказан для гонки Париж — Мадрид 1903 года и представлен в том же году братьями Якобусом и Хендриком Яном Спийкерами из Амстердама. Этот двухместный спортивный автомобиль отличался постоянным полным приводом и стал первым автомобилем, оснащенным шестицилиндровым двигателем и четырёхколёсными тормозами. Позже использовался в гонках в гору, а сейчас экспонируется в музее Лувмана (бывший Национальный автомобильный музей) в Гааге, Нидерланды. Первые разработки полноприводных автомобилей в Америке принадлежат компании Twyford Motor Car Company. В Музее Рейнольдса в Альберте хранится нереставрированный автомобиль с четырьмя ведущими колёсами под названием "Мичиган", выпущенный в 1905 году. Первые полноприводные автомобили, запущенные в массовое производство, были построены компанией American Four Wheel Drive Auto Company (FWD) из Висконсина, основанной в 1908 году (не следует путать с термином "FWD" как аббревиатурой для переднего привода). Наряду с 1-тонным и 2-тонным Nash Quad (см. ниже), 3-тонный FWD Model B стал стандартным военным грузовиком с полным приводом для армии США в период Первой мировой войны. Около 16 000 грузовиков FWD Model B были построены для британской и американской армий во время Первой мировой войны — примерно половина из них произведена FWD, а остальные — другими производителями по лицензии. Только около 20% построенных грузовиков были полноприводными, но автомобили 4x4 чаще оказывались на передовой. Примерно 11 500 грузовиков Jeffery / Nash Quad были построены для аналогичных целей в период с 1913 по 1919 год. Quad оснащался не только полным приводом и четырёхколёсными тормозами, но и четырёхколёсным рулевым управлением. Компания Daimler Benz также имеет историю в области полноприводных автомобилей. После того, как Daimler Motoren Gesellschaft построила полноприводный автомобиль Dernburg Wagen, также оснащенный четырёхколёсным рулевым управлением, в 1907 году, он использовался немецким колониальным чиновником Бернхардом Дернбургом в Намибии. В 1926 году Mercedes и BMW представили несколько довольно сложных полноприводных автомобилей: G1, G4 и G4. Mercedes и BMW продолжили развивать эту технологию в 1937 году.

The world's first four wheel drive car directly powered by an internal combustion engine, and the first with a front engine, four wheel drive layout, was the Dutch Spyker 60 H. P., Commissioned for the Paris to Madrid race of 1903, it was presented that year by brothers Jacobus and Hendrik Jan Spijker of Amsterdam. The two seat sports car featured permanent four wheel drive and was also the first car equipped with a six cylinder engine, as well as four wheel braking. Later used as a hill climb racer, it is now an exhibit in the Louwman Museum (the former Nationaal Automobiel Museum) in the Hague, the Netherlands. Designs for four wheel drive in America first came from the Twyford Motor Car Company. The Reynolds Alberta Museum has a four wheel drive vehicle, named "Michigan", from 1905 in unrestored storage. The first four wheel drive vehicles to go into mass production were built by (what became) the American Four Wheel Drive Auto Company (FWD) of Wisconsin, founded in 1908. (not to be confused with the term "FWD" as an acronym for front wheel drive)
Along with the 1 and 2 ton Nash Quad (see below), the 3 ton FWD Model B became a standard military four wheel drive truck for the U. S. Army in World War I. Some 16,000 FWD Model B trucks were built for the British and American armies during World War I – about half by FWD and the rest by other licensed manufacturers. Only about 20% of the trucks built were four wheel drives, but the 4x4s were more often on the front lines. About 11,500 of the Jeffery / Nash Quad trucks were built for similar use between 1913 and 1919. The Quad not only came with four wheel drive and four wheel brakes, but also featured four wheel steering. Daimler Benz also has a history in four wheel drive. After the Daimler Motoren Gesellschaft had built a four wheel driven vehicle called Dernburg Wagen, also equipped with four wheel steering, in 1907, that was used by German colonial civil servant, Bernhard Dernburg, in Namibia; Mercedes and BMW, in 1926, introduced some rather sophisticated four wheel drives, the G1, the G4, and G4 following. Mercedes and BMW developed this further in 1937.

1930-е годы

Американская компания Marmon Herrington была основана в 1931 году для обслуживания растущего рынка автомобилей с четырехколесным приводом умеренной ценовой категории. Marmon Herrington специализировалась на переоборудовании грузовиков Ford в полноприводные и успешно начала деятельность, заключив контракты на поставку грузовиков для заправки военной и коммерческой авиации, шасси 4х4 для буксировки легкого вооружения, а также получив заказ от иракской трубопроводной компании на крупнейшие грузовики, построенные на тот момент. Ранние Marmon Herrington стали исключением из правил – автомобили и грузовики с полным приводом, разработанные в 1930-х годах, в основном создавались для правительств с учетом (потенциального) военного применения. Dodge разработал свой первый грузовик с полным приводом в 1934 году – военный грузовик грузоподъемностью 1 1/2 тонны, обозначенный как K 39 X 4 (США), в количестве 796 единиц для армии США в различных конфигурациях. Timken поставлял передние оси и раздаточные коробки, дополнительно милитаризуя гражданские грузовики. Раздаточная коробка Timken стала первой конструкцией с подключаемым полным приводом, позволявшей водителю включать или отключать полный привод с помощью рычага в кабине. Несмотря на ограниченные военные бюджеты США в 1930-х годах, грузовик образца 1934 года пришелся по душе настолько, что была разработана более современная модель грузоподъемностью 1 1/2 тонны, и в 1938 году было произведено 1700 грузовиков RF 40 X 4 (США), а в 1939 году – 292 TF 40 X 4 (США). Mercedes Benz G5 и BMW 325 4×4 1937 года выпуска отличались постоянным полным приводом, поворотными передними колесами, тремя блокируемыми дифференциалами и полностью независимой подвеской. Они были созданы по требованию правительства для полноприводного пассажирского автомобиля. Современные Geländewagen, такие как Mercedes Benz G-Class, по-прежнему сохраняют некоторые из этих характеристик, за исключением полностью независимой подвески, поскольку она может снизить клиренс. Unimog также является результатом технологий Mercedes 4x4. Первым советским автомобилем с полным приводом, частично предназначенным для гражданского использования, был ГАЗ-61, разработанный в 1938 году. Термин "гражданское использование" может быть несколько условным, поскольку большинство, если не все, автомобили использовались советским правительством и армией (в качестве командных), но версия ГАЗ-61-73 стала первым полноприводным автомобилем с обычным закрытым кузовом седана. Элементы шасси использовались в последующих военных машинах, таких как ГАЗ-64 1940 года и ГАЗ-67 1943 года, а также в послевоенном ГАЗ-69 и гражданском ГАЗ-М-72, основанном на заднеприводном ГАЗ-20 "Победа" и выпускавшемся с 1955 по 1958 год. Советские условия жизни не способствовали распространению гражданских автомобилей, подобных Jeep в Северной Америке, но в 1960-х годах технологии советских автомобилей 4х4 оставались на уровне британских, немецких и американских моделей, а в некоторых аспектах даже превосходили их, и для военных целей активно разрабатывались, производились и использовались.

The American Marmon Herrington Company was founded in 1931 to serve a growing market for moderately priced four wheel drive vehicles. Marmon Herrington specialized in converting Ford trucks to four wheel drive and got off to a successful start by procuring contracts for military and commercial aircraft refueling trucks, 4×4 chassis for towing light weaponry, and an order from the Iraqi Pipeline Company for what were the largest trucks built at the time. The early Marmon Herringtons proved to be the exception to the rule — 4WD cars and trucks developed in the 1930s were mainly built for governments, with (future) warfare applications in mind. Dodge developed its first four wheel drive truck in 1934 — a military 1 1/2 ton designated K 39 X 4(USA), of which 796 units were built for the U. S. Army in several configurations. Timken supplied front axles and transfer cases, added to militarized a civilian truck. The Timken transfer case was the first part time design, that allowed the driver to engage or disengage four wheel drive using a lever inside the cab. In spite of the limited 1930s U. S. military budgets, the '34 truck was liked well enough that a more modern 1 1/2 ton truck was developed, and 1,700 RF 40 X 4(USA) trucks were produced in 1938, and 292 TF 40 X 4(USA) in 1939. The 1937 Mercedes Benz G5 and BMW 325 4×4 featured full time four wheel drive, four wheel steering, three locking differentials, and fully independent suspension. They were produced because of a government demand for a four wheel drive passenger vehicle. The modern Geländewagen such as the Mercedes Benz G Class still feature some of the attributes, with the exception of fully independent suspension, since it can compromise ground clearance. The Unimog is also a result of Mercedes 4x4 technology. The first Russian produced four wheel drive vehicle, also in part for civilian use, was the GAZ 61, developed in the Soviet Union in 1938. "Civilian use" may be a bit of a misnomer, as most, if not all, were used by the Soviet government and military (as command cars), but the GAZ 61 73 version is the first four wheel drive vehicle with a normal closed sedan body. Elements of the chassis were used in subsequent military vehicles such as the 1940 GAZ 64 and the 1943 GAZ 67, as well as the postwar GAZ 69, and the properly civilian GAZ M 72, based on the rear wheel drive GAZ 20 "Victory" and built from 1955 to 1958. Soviet civilian life did not allow the proliferation of civilian products such as the Jeep in North America, but through the 1960s, the technology of Soviet 4×4 vehicles stayed on par with British, German, and American models, even exceeding it in some aspects, and for military purposes just as actively developed, produced, and used.

Вторая мировая война скачок в распространении AWD

До того, как транспортные средства, способные передвигаться "куда угодно", стали массово требоваться для военных нужд, автомобили с полным и всеми ведущими колесами не получили широкого распространения. Джип времен Второй мировой войны, изначально разработанный компанией American Bantam, но массово производившийся Willys и Ford, стал самым известным автомобилем с полным приводом в мире в годы войны. Американские серии Dodge WC и Chevrolet G506 4x4 также производились сотнями тысяч, наряду с канадскими военными грузовиками, среди которых 4x4 были наиболее распространённой конфигурацией трансмиссии. Всего в Северной Америке за время войны было построено около полутора миллионов автомобилей с приводом 4x4.

Доступность определенных критически важных компонентов, таких как раздаточные коробки и особенно шарниры равных угловых скоростей, повлияла на ход разработок. Хотя они и не получили широкого применения в коммерческих автомобилях, всем полноприводным машинам они были необходимы, и требовалось в два-три раза больше приводных осей, а значит, и больше шестерен для всех дифференциалов. Производимые до войны несколькими специализированными фирмами с ограниченными мощностями, с весны 1942 года Ford, Dodge и Chevrolet включились в их производство, увеличив объемы более чем в сто раз по сравнению с 1939 годом. Хотя в СССР уже в 1940 году, на год раньше американского джипа, был создан собственный аналог – ГАЗ-64, в первые годы войны советская армия в значительной степени зависела от машин, поставляемых по ленд-лизу западными союзниками. В 1943 году была запущена усовершенствованная версия – ГАЗ-67. В отличие от этого, ближайшим эквивалентом джипа в странах Оси был VW Kübelwagen, от которого было построено всего около 50 000 экземпляров. Несмотря на оснащение портальными редукторами, он имел только задний привод.

1945-1960-е годы

В 1945 году компания Willys представила модель CJ 2A, первый серийно выпускаемый автомобиль с полным приводом, поступивший в широкую продажу. Успех вездесущего военного Jeep времён Второй мировой войны и его надёжная утилитарность задали образец для многих будущих автомобилей с полным приводом. Компания Dodge также начала производство гражданских грузовиков 4WD Power Wagon в 1946 году. И Willys, и Dodge были разработаны непосредственно на базе своих предшественников, участвовавших во Второй мировой войне. Land Rover, столь же угловатый, как и Jeep, и также оснащённый рядным четырёхцилиндровым двигателем, впервые был представлен на Амстердамском автосалоне в 1948 году. Изначально задуманный как временное решение для испытывающей финансовые трудности компании Rover, он превзошёл по успеху их легковые автомобили, несмотря на хроническое недофинансирование. Вдохновлённый Willys MB – повсеместным "джипом" Второй мировой войны, который главный инженер Морис Уилкс часто использовал для езды по бездорожью на своей ферме, Land Rover в 1970-х годах разработал более изысканный, но всё ещё способный к преодолению бездорожья, роскошный внедорожник Range Rover с полным приводом. Приобретя в 1950 году права на название "Jeep", Willys закрепила за собой этот бренд. Её преемник, Kaiser Jeep, в 1963 году представил революционный вагон с полным приводом под названием Wagoneer. Он был не только технически инновационным, с независимой передней подвеской и первой автоматической коробкой передач, соединённой с системой 4WD, но и оснащён и отделан как обычный пассажирский автомобиль. По сути, это был предок современных внедорожников. Роскошный Super Wagoneer с двигателями AMC или Buick V8, выпускавшийся с 1966 по 1969 год, поднял планку ещё выше. Компания Jensen применила систему постоянного полного привода Formula Ferguson (FF) к 318 экземплярам Jensen FF, построенным с 1966 по 1971 год, впервые использовав 4WD в серийном спортивном автомобиле GT. В то время как большинство систем 4WD распределяют крутящий момент равномерно, Jensen распределял крутящий момент примерно 40% на переднюю ось и 60% на заднюю, используя разные передаточные числа для передней и задней оси.

1970-е - 1990-е годы

Американская корпорация «Моторс» (AMC) приобрела подразделение Jeep компании Kaiser в 1970 году и оперативно модернизировала и расширила всю линейку внедорожных автомобилей с полным приводом (4WD). Благодаря улучшенной пригодности для эксплуатации на дорогах, полноразмерный Grand Wagoneer продолжал конкурировать с традиционными автомобилями класса люкс. Частично собираемый вручную, он оставался практически неизменным на протяжении всего периода производства до 1991 года, даже после поглощения AMC компанией Chrysler. Компания Subaru представила в 1972 году модель Leone, недорогой компактный универсал с системой полного привода (part-time 4WD) легкого типа, которую нельзя было включать на сухом покрытии. В сентябре AMC представила систему Quadra Trac с постоянным полным приводом (AWD) для моделей Jeep Cherokee и Wagoneer 1973 модельного года. Благодаря постоянному полному приводу, избавлявшему водителя от необходимости выходить для блокировки ступиц и вручную выбирать между режимами 2WD и 4WD, эти автомобили доминировали над всеми другими марками в раллийных соревнованиях FIA. Джин Хендерсон и Кен Погю выиграли чемпионат FIA по ралли «Press on Regardless Rally» на автомобиле Jeep, оснащенном Quadra Trac, в 1972 году. Компания American Motors представила инновационный Eagle в 1980 модельном году. Это были первые американские автомобили массового производства, использующие систему полного привода с передним расположением двигателя. AMC Eagle предлагался в кузовах седан, купе и универсал с постоянным автоматическим полным приводом. Новые модели Eagle объединили технологии Jeep с существующей и проверенной платформой легковых автомобилей AMC. Они открыли совершенно новую категорию автомобилей – «спорт-утилити» или кроссоверы. AMC Eagle отличались комфортом и высоким уровнем оснащения, ожидаемым от обычных легковых автомобилей, и использовали внедорожные технологии для повышения безопасности и тяги. Толстый вязкостный дифференциал центрального типа Eagle обеспечивал тихую и плавную передачу мощности, пропорционально распределяемую между осями с наибольшим сцеплением. Это была настоящая система постоянного полного привода, работающая только в режиме 4WD без чрезмерного износа компонентов подвески и трансмиссии. В раздаточной коробке не использовался понижающий ряд. Эта конструкция стала предшественницей разработок других производителей. Автомобильная пресса того времени тестировала тяговые характеристики Eagle и отмечала их значительно превосходящие показатели Subaru, а также способность превосходить многие так называемые внедорожные автомобили. Журнал Four Wheeler заключил, что AMC Eagle – «начало нового поколения автомобилей». Eagle пользовались популярностью (особенно в регионах с заснеженной зимой), обладали тяговой способностью и предлагались в различных комплектациях, включая спортивные и люксовые. В 1981 году к линейке были добавлены две новые модели: субкомпакт SX/4 и Kammback. Для повышения экономичности топлива также стали доступны механическая коробка передач и функция отключения передней оси. В 1981 и 1982 годах в линейку была добавлена уникальная модель с открытым верхом. Монококовый кузов Eagle был усилен для этой модификации и оснащен стальной дугой безопасности типа тарга с съемной крышей из стекловолокна. Производство универсала Eagle продолжалось в течение одного модельного года после приобретения AMC компанией Chrysler в 1987 году. Общий объем производства AMC Eagle составил почти 200 000 автомобилей. Компания Audi также представила в 1980 году автомобиль с постоянным полным приводом, предназначенный для дорог общего пользования – Audi Quattro. Инженер Audi по шасси, Йорг Бензингер, заметил во время зимних испытаний в Финляндии, что автомобиль Volkswagen Iltis, используемый западногерманской армией, может превзойти любой высокопроизводительный Audi. Он предложил разработать автомобиль с полным приводом, который также будет использоваться в раллийных соревнованиях для улучшения консервативного имиджа Audi. Система Audi quattro стала стандартной для серийных автомобилей. В 1987 году компания Toyota также разработала автомобиль, предназначенный для участия в раллийных кампаниях. Была выпущена ограниченная серия специальных автомобилей для омологации FIA – Celica GT Four (известных как Toyota Celica All Trac Turbo в Северной Америке). Позже система All Trac стала доступна на серийных моделях Toyota Camry, Toyota Corolla и Toyota Previa. Одними из первых среднемоторных автомобилей с полным приводом были различные дорожные раллийные автомобили, созданные для омологации группы B, такие как Ford RS200, выпускавшийся с 1984 по 1986 год. В 1989 году нишевый производитель Panther Westwinds создал среднемоторный автомобиль с полным приводом – Panther Solo 2.

American Motors Corporation (AMC) acquired Kaiser's Jeep Division in 1970 and quickly upgraded and expanded the entire line of off road 4WD vehicles. With its added roadworthiness, the top range full sized Grand Wagoneer continued to compete with traditional luxury cars. Partially hand built, it was relatively unchanged during its production through 1991, even after Chrysler's buyout of AMC. Subaru introduced the category expanding Leone in 1972, an inexpensive compact station wagon with a light duty, part time four wheel drive system that could not be engaged on dry pavement. In September, AMC introduced Quadra Trac full time AWD for the 1973 model year Jeep Cherokee and Wagoneer. Due to full time AWD, which relieved the driver of getting out to lock hubs and having to manually select between 2WD and 4WD modes, it dominated all other makes in FIA rally competition. Gene Henderson and Ken Pogue won the Press on Regardless Rally FIA championship with a Quadra Trac equipped Jeep in 1972. American Motors introduced the innovative Eagle for the 1980 model year. These were the first American mass production cars to use the complete front engine, four wheel drive system. The AMC Eagle was offered as a sedan, coupe, and station wagon with permanent automatic all wheel drive passenger models. The new Eagles combined Jeep technology with an existing and proven AMC passenger automobile platform. They ushered a whole new product category of "sport utility" or crossover SUV. AMC's Eagles came with the comfort and high level appointments expected of regular passenger models and used the off road technology for an extra margin of safety and traction. The Eagle's thick viscous fluid center differential provided a quiet and smooth transfer of power that was directed proportionally to the axle with the greatest traction. This was a true full time system operating only in four wheel drive without undue wear on suspension or driveline components. No low range was used in the transfer case. This became the forerunner of the designs that followed from other manufacturers. The automobile press at the time tested the traction of the Eagles and described it as far superior to the Subaru's and that it could beat many so called off road vehicles. Four Wheeler magazine concluded that the AMC Eagle was "The beginning of a new generation of cars." The Eagles were popular (particularly in the snowbelt), had towing capacity, and came in several equipment levels including sport and luxury trims. Two additional models were added in 1981, the subcompact SX/4 and Kammback. A manual transmission and a front axle disconnect feature were also made available for greater fuel economy. During 1981 and 1982, a unique convertible was added to the line. The Eagle's monocoque body was reinforced for the conversion and had a steel targa bar with a removable fiberglass roof section. The Eagle station wagon remained in production for one model year after Chrysler acquired AMC in 1987. Total AMC Eagle production was almost 200,000 vehicles. Audi also introduced a permanently all wheel driven road going car, the Audi Quattro, in 1980. Audi's chassis engineer, Jörg Bensinger, had noticed in winter tests in Finland that a vehicle used by the West German Army, the Volkswagen Iltis, could beat any high performance Audi. He proposed developing a four wheel drive car that would also be used for rallying to improve Audi's conservative image. The Audi quattro system became a feature on production cars. In 1987, Toyota also developed a car built for competition in rally campaigns. A limited number of road going FIA Homologation Special Vehicle Celica GT Four (known as Toyota Celica All Trac Turbo in North America) were produced. The All Trac system was later available on serial production Toyota Camry, Toyota Corolla, and Toyota Previa models. Some of the earliest mid engined four wheel drive cars were the various road legal rally cars made for Group B homologation, such as the Ford RS200 made from 1984 to 1986. In 1989, niche maker Panther Westwinds created a mid engined four wheel drive, the Panther Solo 2.

2000настоящее время

В США, по состоянию на конец 2013 года, автомобили с полным приводом составляли 32% от продаж новых легковых автомобилей, что на 5 процентных пунктов больше, чем в 2008 году. Это во многом обусловлено популярностью кроссоверов. Автопроизводители активно рекламируют полный привод как элемент безопасности, хотя его преимущество перед передним приводом проявляется при разгоне, а не при торможении или управлении. Испытания показали, что полный привод улучшает ускорение в зимних условиях, но не влияет на эффективность торможения. В 2008 году Nissan представил GT-R с задней трансмиссией (трансакселем). Система полного привода требует два карданных вала: основной – от двигателя к трансмиссии и дифференциалу, и второй – от трансмиссии к передним колесам.

Дорожные гонки

Спайкеру приписывают создание и участие в гонках первого гоночного автомобиля с полным приводом, Spyker 60 HP в 1903 году. Одним из примеров является Audi R18 e tron quattro (победитель гонки, первый гибридный автомобиль с полным приводом, выигравший Ле-Ман), использующий электродвигатель на передней оси и бензиновый двигатель на задней.

В тяжелых грузовиках

Среднетоннажные и тяжелые грузовики в последнее время стали оснащаться полным приводом (4х4); полноприводные среднетоннажные грузовики получили распространение после того, как Ford начала продавать грузовики Ford Super Duty. Эти грузовики использовали множество общих деталей с грузовиками легкой и средней грузоподъемности, что снижало производственные затраты. Передний мост Dana 60 используется как на среднетоннажных, так и на грузовиках Super Duty легкой грузоподъемности. Кроме того, компании "Большой тройки" использовали/используют общие детали, что позволяет снизить расходы. В настоящее время Dana S 110 применяется для заднего привода в среднетоннажных грузовиках Ford и Ram. Dana 110 также использовался в полноприводных грузовиках General Motors. Ram Trucks начала продавать среднетоннажные грузовики с полным (4х4) и задним (4х2) приводом в 2008 году. General Motors продавала полноприводные грузовики в модельных годах 2005–2009.

В строительной технике

В 1977 году Volvo представила экскаватор-погрузчик Model 646 с полным приводом. В 1987 году компания Case Corporation начала выпуск аналогичной модели в США.

Терминология

В техническом плане "полный привод" обозначает транспортное средство, на все четыре колеса которого передается мощность, распределенная как минимум по двум осям. Термин "4×4" (произносится как "четыре на четыре") использовался для описания североамериканских военных автомобилей с полным приводом уже в 1940-х годах, где первое число указывает на количество колес, а второе – на количество ведущих колес. Грузовики с парными шинами на задней оси и двумя ведущими осями классифицируются как 4×4, несмотря на наличие шести колес, поскольку сдвоенные задние колеса ведут себя как одно колесо с точки зрения тяги и классификации. Истинные 6×6 транспортные средства, имеющие три ведущие оси, классифицируются как 6×6 независимо от общего количества колес. Примерами таких машин с двумя задними и одной передней осью являются шестиколесный Pinzgauer, популярный у вооруженных сил по всему миру, и десятиколесный GMC CCKW, прославившийся в армии США во время Второй мировой войны. "Четырехколесник" – это связанный термин, применяемый к квадроциклам и другим вездеходам, и его не следует путать с полным приводом. "Четыре" в данном случае относится к количеству колес транспортного средства, а не обязательно к количеству ведущих колес.

Необычные системы

В 1958 году французский производитель автомобилей Citroën разработал 2CV Sahara, поскольку возникла потребность в простом, недорогом вездеходе для разведки нефтяных месторождений в Северной Африке. В отличие от других автомобилей 4×4, использующих обычный раздаточную коробку для привода передней и задней осей, Sahara был оснащен двумя двигателями, каждый из которых независимо приводил в движение отдельную ось, причем задний двигатель был установлен задом наперед. Два дроссельных узла, сцепления и механизмы переключения передач могли быть соединены, позволяя обоим двигателям работать одновременно или же управлять автомобилем только одним из них. В сочетании с двумя топливными баками и двумя аккумуляторами (которые можно было настроить для работы от одного или обоих двигателей), наличие двух отдельных трансмиссий обеспечивало возможность вернуться к цивилизации даже после серьезных механических поломок. Было построено всего около 700 таких автомобилей, и сегодня известно лишь о 27 экземплярах. В середине 1960-х годов компания BMC экспериментировала с двухмоторным Mini Moke (под названием "Twini Moke"), но так и не начала его серийное производство. Эта конструкция использовала компоновку Mini с "силовым агрегатом", включающим поперечно расположенный двигатель и коробку передач в поддоне картера. Просто установив второй двигатель/коробку передач сзади, можно было создать простейшую систему 4×4. Ранние прототипы имели отдельные рычаги переключения передач и системы сцепления для каждого двигателя. Более поздние версии, отправленные на испытания британской армии, были оснащены более удобными связанными системами. В 1965 году А. Дж. М. Чедвик запатентовал систему 4WD (GB 1113068), использующую полусферические колеса для вездехода. Двадцать лет спустя Б. Т. Е. Warne запатентовал (GB 2172558) усовершенствование конструкции Чедвика, в котором не использовались дифференциалы. Применение почти сферических колес с возможностью координатного наклона и поворота каждого колеса обеспечивало постоянное сцепление с дорогой. Кроме того, все ведущие колеса управлялись, и поскольку спаровка колес не требовалась, были возможны транспортные средства с нечетным числом колес без ущерба для целостности системы. Прогрессивное замедление стало возможным благодаря динамическому изменению эффективных диаметров передних и задних колес. В 1996 году компания Suzuki Motors представила Suzuki Escudo Pikes Peak Edition. Ранние версии Suzuki были двухмоторными; начиная с 1996 года, двигатель представляет собой 2,0-литровый V6 с двойным турбонаддувом, соединенный с шестиступенчатой механической коробкой передач последовательного типа. Компания Nissan Motors разработала систему под названием E 4WD, предназначенную для автомобилей с передним приводом; однако задние колеса приводятся в движение электродвигателями. Эта система была внедрена в некоторых вариантах Nissan Cube и Tiida. (Она аналогична системе, используемой в Ford Escape Hybrid AWD.) Подразделение Jeep компании Chrysler представило концепт Jeep Hurricane с двумя двигателями на Североамериканском международном автосалоне 2005 года в Детройте. Этот автомобиль обладает уникальной способностью "бокового хода", позволяющей ему вращаться на 360° на месте. Это достигается за счет привода левых колес парой и правых колес парой, а не передней и задней пар. Центральная коробка передач позволяет одной стороне двигаться в противоположном направлении от другой. Также автомобиль оснащен двумя двигателями Hemi V8. Некоторые гибридные автомобили, такие как Lexus RX400h, передают мощность на систему AWD через пару электродвигателей, по одному на передние и задние колеса. В случае версии AWD Lexus RX400h (и ее аналога марки Toyota, гибрида Harrier), передние колеса также могут получать привод непосредственно от бензинового двигателя автомобиля, а также через электродвигатели, в то время как задние колеса получают мощность только от второго электродвигателя. Передача мощности управляется автоматически встроенной электроникой в зависимости от условий сцепления и потребности, что делает эту систему полноприводной. Система 4RM, используемая в Ferrari FF и Purosangue, уникальна тем, что имеет заднюю трансмиссию с вторичной передней трансмиссией, соединенной непосредственно с двигателем. Автомобиль работает в основном как заднеприводный. Сцепления в передней трансмиссии включаются при пробуксовке задних колес. Привод на передние колеса передается через два бесконечно регулируемых пакета сцеплений, которым разрешено "проскальзывать" для обеспечения требуемой скорости вращения колес. Передняя трансмиссия имеет три передачи: две вперед и одну назад. Две передние передачи соответствуют четырем нижним передачам задней трансмиссии. Они не используются на более высоких передачах. Соединение между этой коробкой передач и каждым передним колесом осуществляется через независимые сцепления типа Haldex, без дифференциала. Из-за разницы в передаточных числах сцепления постоянно проскальзывают и передают не более 20% крутящего момента двигателя.

Prompted by a perceived need for a simple, inexpensive all terrain vehicle for oil exploration in North Africa, French motor manufacturer Citroën developed the 2CV Sahara in 1958. Unlike other 4×4 vehicles, which use a conventional transfer case to drive the front and rear axles, the Sahara had two engines, each independently driving a separate axle, with the rear engine facing backwards. The two throttles, clutches, and gear change mechanisms could be linked, so the two engines could run together, or they could be split and the car driven solely by either engine. Combined with twin fuel tanks and twin batteries (which could be set up to run either or both engines), the redundancy of two separate drive trains meant that they could make it back to civilization even after major mechanical failures. Only around 700 of these cars were built, and only 27 are known to exist today. BMC experimented with a twin engined Mini Moke (dubbed the "Twini Moke") in the mid 1960s, but never put it into production. This made advantage of the Mini's 'power pack' layout, with a transverse engine and the gearbox in the engine sump. Simply by fitting a second engine/gearbox unit across the rear, a rudimentary 4×4 system could be produced. Early prototypes had separate gear levers and clutch systems for each engine. Later versions sent for evaluation by the British Army had more user friendly linked systems. In 1965, A. J. M. Chadwick patented a 4WD system, GB 1113068, that used hemispherical wheels for an all terrain vehicle. Twenty years later, B. T. E. Warne, patented, GB 2172558, an improvement on Chadwick's design that did not use differential gear assemblies. By using near spherical wheels with the provision to tilt and turn each wheel co ordinatively, the driven wheels maintain constant traction. Furthermore, all driven wheels steer, and as pairing of wheels is not necessary, vehicles with an odd number of wheels are possible without affecting the system's integrity. Progressive deceleration is made possible by dynamically changing the front to rear effective wheel diameter ratios. Suzuki Motors introduced the Suzuki Escudo Pikes Peak Edition in 1996. Earlier Suzuki versions were twin engined; from 1996 on, the engine is a twin turbocharged 2.0 L V6, mated to a sequential six speed manual transmission. Nissan Motors has developed a system called E 4WD, designed for cars that are normally front wheel drive; however, the rear wheels are powered by electric motors. This system was introduced in some variants of the Nissan Cube and Tiida. (This is similar to the system used on the Ford Escape Hybrid AWD.) Chrysler's Jeep Division debuted the twin engined, Jeep Hurricane concept at the 2005 North American International Auto Show in Detroit. This vehicle has a unique "crab crawl" capability, which allows it to rotate 360° in place. This is accomplished by driving the left wheels as a pair and the right wheels as a pair, as opposed to driving the front and rear pairs. A central gearbox allows one side to drive in the opposite direction from the other. It also has dual Hemi V8s. Some hybrid vehicles such as the Lexus RX400h provide power to an AWD system through a pair of electric motors, one to the front wheels and one to the rear. In the case of the AWD model version of the Lexus RX400h (and its Toyota branded counterpart, the Harrier hybrid), the front wheels can also receive drive power directly from the vehicle's gasoline engine, as well as via the electric motors, whereas the rear wheels derive power only from the second electric motor. Transfer of power is managed automatically by internal electronics based on traction conditions and need, making this an all wheel drive system. The 4RM system used in the Ferrari FF and Purosangue is unique in that it has a rear transaxle with a secondary front transaxle connected directly to the engine. The car operates primarily as a rear wheel drive vehicle. Clutches in the front transaxle engage when the rear wheels slip. Drive to the front wheels is transmitted through two infinitely variable clutch packs that are allowed to 'slip' to give the required road wheel speeds. The front transaxle has three gears, two forward, and reverse. The two forward gears of the front transmission match the lower four forward gears of the rear transmission. It is not used in higher gears. The connection between this gearbox and each front wheel is via independent Haldex type clutches, without a differential. Due to the difference in ratios, the clutches continually slip and only transmit, at most, 20% of the engine's torque.

Неполный рабочий день

Это транспортные средства, не имеющие центрального дифференциала. Поскольку отсутствует центральный дифференциал, позволяющий компенсировать разницу в скорости вращения передних и задних колес при повороте, во время поворотов неизбежно возникает небольшое проскальзывание шин. На скользких поверхностях это не является проблемой, но на сухом асфальте шины сцепляются с дорогой, затем вынуждены проскальзывать, а затем снова сцепляются, и так повторяется до завершения поворота. Это вызывает ощущение "подёргивания" или "заклинивания" автомобиля. Не рекомендуется использовать систему постоянного полного привода (part-time 4WD) на твердом покрытии, так как это в конечном итоге может привести к повреждению трансмиссии. Раздаточные коробки для периодического полного привода являются отраслевым стандартом для рынка грузовых автомобилей 4x4. Любая другая раздаточная коробка может считаться более прочной, однако большее количество движущихся частей и сложность конструкции иногда могут снизить её долговечность.