4x4 не е всичко едно: видовете конструкции в сравнение

В завоя всяко колело изминава различен път. Вътрешните колела се търкалят по по-малък радиус от външните, а предната ос описва друга дъга от задната. Диференциалът в оста изравнява разликата между ляво и дясно. Разликата между предна и задна ос остава и трябва да се третира отделно.

Който свърже двете оси твърдо една с друга, ги принуждава да въртят с еднаква скорост. На настилка, която допуска плъзгане — сняг, чакъл, мокра поляна — разликата се поема от плъзгането. На сцепляща асфалтова настилка това не е възможно. Тогава в трансмисията се натрупва напрежение, което при тясно маневриране се проявява като подскачане и натоварва валовете, шарнирите и зъбните предавки.

Всеки вид задвижване на четирите колела е отговор на точно този въпрос: доколко може предната ос да се завърта спрямо задната и кога вече не? Отговорите се различават по разходи, тегло и разход на гориво — и по това кои компоненти с възрастта струват пари.

Най-старата конструкция има разпределителна кутия без централен диференциал. При движение по шосе работи само една ос, най-често задната; водачът включва втората чрез зъбна муфа или верига и след това двете са твърдо свързани. Често към нея има и редуктор за терен, тоест втори комплект предавки с къс предавателен брой за бавна, стръмна или тежка работа.

От това следва експлоатационното правило, характерно за тази конструкция: включеното задвижване на четирите колела не е за сух асфалт. Който го кара там, създава напрежението от първата част и то се пренася върху компонента с най-малък запас — често самата разпределителна кутия. Това не е конструктивен дефект, а правило за обслужване.

При покупка на употребяван автомобил конструкцията затова не е недостатък, а въпрос към предишния собственик. Включва се и се изключва на място, на равна повърхност, и се гледа дали се задейства и освобождава чисто. Зъби, които вече не захващат, и изпълнителни механизми, които чукат, без да превключват, са типичните признаци на възрастта при тази конструкция.

Ако между осите се постави трети диференциал, предната ос може свободно да се завърта спрямо задната. Задвижването така е постоянно на двете оси, без нищо да се напряга. Как се разпределя въртящият момент, произтича от конструкцията: конусен диференциал го разпределя по равно, планетарна степен — в избрано, фиксирано съотношение.

Отвореният диференциал обаче има свойство, което извън пътя се превръща в проблем: той отправя момента натам, където съпротивлението е най-малко. Ако едно колело стои на лед, то се върти, а другата ос не получава нищо. Затова тази конструкция почти винаги има заключване или самозаключващо се изпълнение — многодискова муфа, успоредна на диференциала, или червячно зацепване, което само се заклинва при нарастваща разлика в оборотите.

Това е най-сложното и най-тежкото решение и същевременно това, което изисква най-малко обслужване. При поддръжката то се отразява в допълнителни пълнения с масло: централният диференциал, задният мост и при нужда разпределителната кутия са три кръга, които никой не вижда и чиито интервали са в плана за поддръжка — не в описанието на автомобила.

Най-разпространеното днес решение при леките автомобили няма централен диференциал. Едната ос — при повечето концепции с напречно монтиран двигател предната — задвижва винаги, а втората е свързана с пакет дискове, който се притиска от електрически управлявана помпа. Колко силно, решава управляващ блок по оборотите на колелата, положението на педала на газта, ъгъла на волана и напречното ускорение.

Предимството е място за монтаж, тегло и разход: при нормална експлоатация автомобилът влачи със себе си почти само предно задвижване. Недостатъкът е, че триещият пакет остава износваща се част. Той работи в отделно масло, което трябва да се сменя заедно с филтър, и ако продължително пробуксува — например защото гумите на осите са износени различно, — остарява бързо.

По-стар, пасивен роднина е вискозната муфа: два комплекта дискове в силиконова течност, която при разлика в оборотите се втвърдява и така предава момент. Не се нуждае от управление и затова е незабележима — и при отказ. Изтекла или втвърдена вискозна муфа или не предава нищо, или трайно твърде много, и двете водачът забелязва късно.

При електрически или хибриден автомобил задвижване на четирите колела може да възникне, без между осите да има каквато и да е механична връзка. Един двигател работи отпред, втори отзад и това, което централният диференциал решава механично, тук решава регулирането: всяка ос получава точно момента, който софтуерът ѝ отреди.

Технически отпадат доста неща — карданен вал, междинен лагер, разпределителна кутия и едно пълнене с масло. Регулирането е освен това по-бързо от всяка муфа, защото електродвигателят променя момента си за милисекунди. В замяна идват други компоненти и техните повреди са от електрическо естество: силова електроника, охладителни кръгове, ограничаване на мощността при продължително натоварване или при висока температура.

За огледа това означава: тук няма разпределителна кутия за проверка и няма муфа за слушане. Проверяват се паметта за грешки, поведението под натоварване и дали охлаждането върши работата си — въпроси, на които се отговаря с диагностичен четец, а не с ухо.

Почти всеки съвременен автомобил спира целенасочено буксуващото колело и така пренасочва момента през отворения диференциал към другата страна. Това замества механичното напречно заключване учудващо далеч и е причината много автомобили без заключвания да се придвижват по-добре, отколкото техническите им данни подсказват.

Границата е термична. Спирачката превръща енергията в топлина, а тя трябва да бъде отведена. При дълъг наклон по рохкава настилка или при многократно потегляне в дълбок сняг системата се нагрява и намалява намесата си. Механичното заключване не познава този проблем — но изисква водачът да го отвори, преди да се върне на пътя.

И най-важното изречение за задвижването на четирите колела изобщо: то помага при потегляне и при ускоряване. Спирачният път и границата в завоя зависят от коефициента на сцепление между гумата и пътя, а него броят на задвижваните колела не променя. Автомобил с четири задвижвани колела на летни гуми се придвижва по-напред в снега, но спира по-зле — това е ситуацията, от която произлизат повечето произшествия от този вид.

Всяка конструкция с механична връзка между осите реагира на различни търкалящи се обиколки. Новата гума има повече протектор от наполовина износената, затова при същата скорост се върти малко по-бавно, а муфата или централният диференциал вижда тази разлика като постоянно плъзгане. Това, което на сняг е желано, тук се превръща в постоянно състояние.

На практика това означава: една-единствена нова гума след спукване рядко е правилното решение при автомобил с четири задвижвани колела. Дали гумите се сменят по двойки на ос или и четирите и какво отклонение производителят още допуска, е описано в документацията към автомобила. Това не е предпазна формула, а разликата между една гума и един пакет на муфата във фактурата.

Обратно, автомобил с четири задвижвани колела и четири различно износени гуми е знак, който надхвърля гумите. Който е спестил тук, вероятно вече известно време е плащал и за муфата, без да знае — а следващият собственик плаща остатъка.

Две проверки, като първата изисква сдържаност. На свободна площ с известно плъзгане — влажна павирана настилка, чакъл, празен чакълест паркинг — се кара със скорост на ходене тесен кръг при пълно завъртане на волана. Подскачане или потрепване сочи напрежение. При включваема конструкция точно това поведение е нормално на сух асфалт и затова там изобщо не се проверява.

Втората е вслушване. Бръмчене, което нараства със скоростта и сменя тона при смяна на натоварването, често идва от предавка на мост. Тръскане, което започва при определена скорост и над нея изчезва, сочи карданния вал или междинния му лагер. Щракане при пълно завъртане на волана е ШРУС на предната ос.

Към това се добавя погледът отдолу. Карданният вал, междинният лагер, маншоните на полуосите и корпусите на предавките или са сухи, или не са. Влажен филм по корпуса е позиция за наблюдение; капещ семеринг е оферта за ремонт.

За стръмно изкачване през зимата, за ремарке на мокра поляна и за потегляне на рохкава настилка задвижването на четирите колела е истинска и осезаема помощ. За спирачния път, за скоростта в завоя и за разхода то не е — там стои от другата страна на сметката.

Който наистина иска да навлиза в терен, се нуждае от повече от задвижвани колела: редуктор, светъл просвет, използваеми ъгли на проходимост и поне едно заключване. Който има предвид сняг и наклони в ежедневието, най-често е по-добре обслужен с решение с муфа и добри зимни гуми, отколкото с тежък теренен автомобил, чиито гуми са в скъп размер.

И трезвата част: повече задвижване е повече маса, повече шарнири, повече лагери и повече масло. Това личи в разхода, в износването на гумите и в сметката за поддръжка. Автомобилът с четири задвижвани колела е правилният избор, когато можете да назовете условията, при които ви трябва.