Когда задний привод дороже полного

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

КОГДА ЗАДНИЙ ПРИВОД ДОРОЖЕ ПОЛНОГО

Эта тема стала поводом для серьезной дискуссии в редакции. Многие владельцы "Нивы", поездив некоторое время, замечают, что машина, при всех ее достоинствах, имеет серьезный недостаток - повышенный расход бензина, особенно в сравнении с переднеприводными вазовскими моделями. Можно ли его снизить? Слово Виктору СЛЕСАРЕВУ.

Известно, что путевой расход бензина сильно зависит от стиля вождения машины. В частности, от скорости. Но, положим, вам эту скорость жестко установили, например 90 км/ч. От чего зависит расход в этом случае? Ясно: меньше бензина "спалит" хорошо отлаженная машина. Иными словами, если после точных заводских измерений окажется, что расход, например, составляет 8 л/100 км, то ощутимо снизить его вам вряд ли удастся. Увеличить же легко. Этому способствуют неисправности зажигания, системы питания, заедающие тормоза, нарушенные углы установки колес и т. д. Но если, поездив на разрегулированной машине и "устав" переплачивать за бензин, вы, наконец-то, привели ее в порядок, то не хвастайте улучшением экономичности: на деле расход вернется к норме, о которой мы говорили.

Почему так происходит? Потому, что в инженерном деле чудес не бывает.

Итак, обратимся к столь популярной у нас "Ниве". Отчего у нее столь неумеренный аппетит по сравнению с "Жигулями" или "Самарой"? Причин несколько. Так, вполне очевидно, что силы сопротивления движению "проходимца" в сравнении с дорожными автомобилями намного больше. А именно на них расходуется энергия сгоревшего топлива, то есть дополнительное его количество. В самом деле, у "Нивы" и лобовая площадь больше, чем у VAZ 2106, и сам коэффициент аэродинамического сопротивления выше.

Далее, "Нива" тяжелее дорожных собратьев, а значит, потери на качение ее шин пропорционально больше. Наконец, у "Нивы" сложный привод на обе оси. На вращение его тратится больше мощности.

Не забудем и еще одно обстоятельство. Вспомните статью "Бухгалтерия" под капотом" (ЗР, 1997, № 7). Разработчики автомобиля учли действующие факторы и "увязали" возросшее сопротивление машины с возможностями двигателя тем, что на "Ниве", кроме коробки передач и главной передачи (таких же, как на "Жигулях"), есть еще и раздаточная коробка, в которой передача для нормальных дорог - с числом i=1,2. Иначе говоря, при тех же оборотах двигателя колеса "Нивы" вращаются на 20% медленнее. (Одновременно учтена и разница в их размерах.) А это - еще один "канал" дополнительного расхода топлива: вообразите, например, что на легковой машине вы едете по трассе на третьей передаче вместо четвертой.

Наш автолюбитель достаточно начитан, чтобы сообразить: много бензина "берет на себя" сложная трансмиссия. Отсюда шаг до вывода: если я на своей "Ниве" почти не бываю там, где нужна "вездеходность", то почему бы не отключить передний мост, оставив привод на один задний?

Давайте оценим плюсы и минусы. Первым плюсом будем считать уменьшенный расход топлива. Насколько? По слухам (подчеркиваю это!), его удавалось уменьшить литра на два-три. Но... вновь напомним: здесь крайне важна корректность замеров. Если их делают с помощью "точной канистры", совершенно не учитывая действия ветра, уклона дороги, нагрузки машины, скорости и т. д., то вряд ли стоит "замерам" доверять. Дело в том, что упомянутые три литра плохо согласуются с теорией автомобиля! Автомобильная наука давно установила: львиная доля бензина, сгоревшего в двигателе, идет... на "отопление" мирового пространства и только процентов двадцать-тридцать - на полезную работу двигателя. Если "Нива" в поездке израсходовала 15 литров, прикиньте, какая часть этого бензина пошла "в дело"! (Одна из полезных публикаций на эту тему была в журнале "Мото" - 1994, № 10). Итак... 3-4,5 литра?

Только эта доля от общего расхода и затрачивается на преодоление двигателем сил сопротивления. Включая сюда и сопротивление трансмиссии. Потери в ней при расчетах (ЗР, 1997, № 7) мы оценили в 15%. У вездехода они, видимо, больше. Но даже если это 25%, то на них будет затрачена только четверть того бензина, что "пошел в дело"... то есть от 0,75 до 1,125 литра.

Но ведь удалив "раздатку", вы не сведете потери к нулю! Если они упали до 15% - значит, убрав раздаточную коробку, вы сэкономите только 0,3-0,45 литра.

Вот почему лучшие легковые автомобили сегодняшнего дня даже при полноприводной схеме катастрофическим "аппетитом" не страдают! "Довесок" расхода на потери в трансмиссии перекрывается совершенством автомобиля по другим направлениям. Особенно - аэродинамическому. Что касается вседорожников, то ни один из них в этом смысле не идеал...

Но давайте все же представим себе "Ниву", в результате "секвестрирования" лишенную раздаточной коробки (так обычно "экономисты" и делают). И отбросим стереотип, в плену которого находятся многие, насчет "очень больших потерь в трансмиссии "Нивы" - мы их только что оценили. А вспомним другое: без "раздатки" "Нива", формально говоря, делается на 20% более "скоростной" - это все равно, что на "Самаре" перейти с четвертой передачи на пятую. Согласно данным завода, это повышает экономичность на 5-6%. Если для "Нивы" действуют похожие закономерности (законы физики-то одинаковы!), то 6% от 15 литров составят... 0,9 литра. (Кстати, на пятискоростной "Ниве" (VAZ 21213) движение на пятой ("экономической") передаче дает этот же результат.) Накинем еще чуть-чуть на отсутствие приводов передних колес, уменьшение массы машины... Конечно, при одной и той же скорости движения без "раздатки" мотор "Нивы" работает на пониженных на 20% оборотах, что влияет и на его "внутренние" процессы (иные нагрузки, меняется теплоотдача и т. д.). В итоге, возможно, что путевой расход "Нивы" без "раздатки" может снизиться литра на полтора...

Автору могут возразить: а как на низших передачах? Ведь при малых скоростях влиянием аэродинамических потерь можно пренебречь, и решающее значение приобретают механические? Действительно, в этом случае "экономия" будет ощутимей, но... много ли вам приходится ездить на низших передачах? А главное, при необходимости ехать по тяжелой дороге заднеприводная машина вас разочарует - и будет "не до экономии"! Так стоила ли овчинка выделки?

Теперь о недостатках - минусах. Отказ от " раздатки" означает, что крутящий момент на ведущих колесах уменьшится на всех передачах все на те же 20% (!), а его избыток, от которого зависят динамические показатели (ЗР, № 8, 1997) - в еще большей степени. И если при движении на низших передачах по хорошей дороге с этим легко смириться, то на высшей машина "вялая" (см. рисунок). Вы заметите это на первом же подъеме (не дай Бог, при встречном ветре!). На тяжелом участке дороги, требующем максимальных тяговых сил (крутые подъемы, рыхлый песок, грязь и т. п.), "вездеходность" автомобиля на низших передачах будет недостаточной.

Но все это - не самая главная беда. Отказавшись от полноприводной схемы, вы пересядете в опасный автомобиль! Ведь не случайно схема 4х4 все чаще применяется не только на автомобилях для бездорожья, но и для спорта, и просто на нормальных дорожных машинах. Они гораздо дороже, поскольку сложнее - зато намного безопаснее: крутящий момент двигателя делится между ведущими осями. Так, заставить колеса буксовать - при "дележке" 50:50 - мотору вдвое сложней. Это хорошо знает любой владелец "Нивы", до этого ездивший, например, на "шестерке". Даже на льду, при "дубовых" шинах, "Нива" ведет себя намного спокойнее. Решив переделать ее в заднеприводную, вспомните, как непросто ездить по гололедице в "Жигулях". Между тем, "Жигули" - вполне доведенный, тщательно отработанный автомобиль. И все же при его геометрических характеристиках (база, высота, ширина) и развесовке по осям уверенно ездить на нем во время гололедицы могут лишь те, кто владеет специальной техникой управления. Лишив "Ниву" переднего моста и раздаточной коробки, вы уменьшаете нагрузку на передние колеса, ухудшая управляемость и устойчивость машины. Полный крутящий момент передается на задние колеса, теперь на льду ждите "подарков" от автомобиля - особенно с диагональными шинами.

А вот еще одно обстоятельство. Положим, летом на ровном шоссе вы сэкономите-таки заветный литр... А что будет зимой? Вспомните: полноприводная "Нива" во время снегопадов на неочищенных (по обыкновению) дорогах порой расходует меньше бензина, чем бедствующие в снегах "Жигули". Там, где "шестерка" ежеминутно "садится", у "Нивы" нет проблем. Сделав же ее заднеприводной, в зимних условиях об экономии можно будет забыть.

Итак, основательно обсудив поставленную читателями задачу, "зарулевцы" сошлись на том, что переделка "Нивы" в заднеприводную не имеет ровно никакого смысла (здесь стоит вспомнить также о затратах на нее, если сами вы не слесарь!). Но все ли стороны проблемы мы обсудили?

Не все. Есть еще правовая сторона. Сейчас вряд ли стоит цитировать ГОСТы, ОСТы и иные документы, на которые в своей работе опирается ГАИ. Суть их сводится к тому, что на автомобиле не допускаются никакие переделки, затрагивающие безопасность. Что бы вы ни "задумали" в своей жажде изобретательства, ваши действия должны быть одобрены заводом-изготовителем, переделки зарегистрированы в ГАИ и т. д. Если же вы реконструировали машину "втихаря", то не дай вам Бог стать участником (даже не виновником!) аварии - любые переделки, которые найдет у вас ГАИ, "сыграют" против вас.

Вот об этом забывать не стоит.

P. S. Как видно из рисунка, без раздаточной коробки крутящий момент на ведущих колесах уменьшится на 20%. Динамические же показатели автомобиля определяются запасом, показанным стрелками. Поэтому их ухудшение из-за снятия раздаточной коробки еще более ощутимо. Числу оборотов максимальной мощности 5600 об/мин в этом случае формально соответствует скорость около 158 км/ч, для "Нивы" недостижимая. На деле максимальная скорость окажется около 130 км/ч, а двигатель не "раскрутится" выше 4600 об/мин.

Так выглядят кривые крутящего момента, передаваемого на ведущие оси: М1 - суммарный в стандартной "Ниве"; М2 - в автомобиле без раздаточной коробки и переднего моста; Мс - момент сил сопротивления на колесах; Vм - максимальная скорость.