Полный привод грузовых автомобилей, краткий ликбез по схемам 4х4, 6х6, 8х6 и 8х8.

Что такое полный привод, типы и схемы, преимущества и назначение? Какой привод лучше, 8х6 и 8х8? Что еще нужно знать при выборе автомобиля с использованием полноприводной схемы подачи мощности на колеса? Наиболее оптимальные схемы привода для Российских (синоним жестких) условий эксплуатации? — это часты вопросы от покупателей техники. Отвечаем сжато.

Полный привод колёс грузовых автомобилей, часто называемый вэдовый, (или полный 4×4, 4WD, AWD и т.п.), это тип конструкции ходовой части и трансмиссии автомобиля, с использованием подачи момента на всех колеса, или AWD All Wheel Drive. Полный привод колёс обозначается с помощью осевой формулы, где первое число количество колес, второе число количество колёс с приводом. Типичные, и редко встречающиеся осевые формулы бывают 2×2, 3х3, 4×4, 6×6, 8×8, 10х10, 12×12, и даже 24×24. Где совсем уникальные 2х2 это моторизированные одноосные тягачи для сцепки с оборудованием, трех колёсные схемы 3х3 это трехопорные специальные грузовики, а 24-24 это многоосные с 12 осями транспортные системы для тяжелых грузов. Наиболее типичные привода, массово используемые и по-настоящему эффективные, это приводные грузовики 4х4, 6х6 и 8х8.

Не описанный в статье привод грузовых автомобилей по схеме 8х6, в силу малой полярности на рынке, имеет место быть в жизни. Этот вид подачи мощности часто представляет модернизацию транспортного средства с целью повышения ряда характеристик — проходимости и грузоподъемности. Поэтому за образец берётся трехосный грузовой внедорожник 6х6, в межосевое расстояние которого вкатывают ось. Эта ось может быть подъемная (пушер, или ленивец) и управляемая. Использование базовой машины 6х6 делает привод с подачей мощности на первый мост, хотя бывают и переделки, на которых первый мост не имеет привода. В целом эти доработки часто делают кузовные мастерские под заказ клиента, но иногда это есть заводской тип машины, разработанный исключительно с чистого листа. Второй мост, через который должен проходит кардан долен имеет выемку в средней части, по этой причине такие машины не всегда являются вездеходами, а лишь машинами повышенной проходимости, или обладающие высокой стабильностью работы в условиях сколькой поверхности. Это дорожные тяжелые тягачи, грузовые эвакуаторы, или коммунально-уборочные магистральные машины. На схеме: 1-силовой агрегат; 2-сцепление; 3-коробка передач; 4-раздаточная коробка; 5-вал отбора мощности; 6,8,11-коелсные приводные мосты; 7,9,10-карданная передача.

Полный привод колёс грузовых автомобилей ассоциируется преимущественно с вездеходами, ведь дополнительным преимуществом таких шасси еще является повышенной дорожный просвет, усиленные рамы, и другие атрибуты повышенной проходимости. Но современный автомобиль грузового назначения, это уже не только автомобиль вездеход, но и просто многофункциональный транспорт где использование всех приводных колёс, это признак универсальности и повышенной безопасности. Это стало следствие новых технологий, где помимо механической передачи мощности с помощью карданных валов, стали применять гидростатические схемы подключения части осей, для преодоления кратковременных препятствий. Схема полного привода так же отлично себя зарекомендовала в коммунально-уборочной технике, где высокие требования к тяге на колёсах особенно зимой. Для некоторых других грузовых авто, полноприводная ходовая часть обеспечивает наиболее эффективное использование мощности двигателя при любом режиме движения, улучшается управляемость, особенно на скользких покрытиях.

Итак, полный привод всех колёс автомобиля, это тип конструкции трансмиссии шасси, позволяющая передавать крутящий момент (или мощность, в случае применения гидропривода колёс), создаваемый двигателем, на все осевые агрегаты, с использованием в качестве метки для быстрого обозначения схему *х* , на которой спаренные колёса на одной полуоси учитываются как одно колесо.

Самый популярный тип полного привода грузовых автомобилей, который имеет золотую середину с точки зрения стоимости и характеристик проходимости с грузоподъемностью. Это привод с тремя приводными осями 6х6, на примере грузовика экстремальной проходимости MAN KAT 6×6. По компоновке привода это типичный внедорожник, с использованием силового агрегата (1), который сблокирован с коробкой смены передач моноблочного типа в составе гидротрансформатора (2), коробки смены передач (3) и раздаточной коробки (11). От РК момент идет на единственный передний мост (13), и на заднею тележку с помощью карданных валов (9,10,12), с использованием дополнительного редуктора на втором мосты, который объединяет в себе дифференциал и механизма его блокировки.

Компоновка и способы передачи мощности на колёсах многоосных грузовых автомобилей. Типичная схема привода на грузовом транспорте, и на грузовых автомобилях повышенной проходимости, внедорожные автобусы, и сконструированные на базе полноприводных шасси, без описания типа общей компоновки (вагонная, кабина над двигателем, палубная, или заднемоторная) имеют силовой агрегат, расположенный продольно, в одном блоке со сцеплением и коробкой передач. Крутящий момент передаётся через промежуточный карданный вал на раздаточную коробку, либо раздаточная коробка может быть в одном блоке с коробкой передач.

Четыре приводных колёсных моста на многоосном автомобильном шасси MAN SX 8×8, уже требует иного подхода к проектированию. Данный автомобиль является одним из самых законченных и совершенных шасси, характеристики которого как проходимости, надежность и ресурс допускают использования машины исключительно в условиях сильнопересечённой местности, по времени использования 24/365 т.е. в 100% от общей наработки машины. Поэтому общая конструкция машины представляет собой больше многоосный промышленный трактор, нежели автомобиль. Конструкция вездехода MAN 8×8 разработана с чистого листа, с полной увязкой между собой компоновки, двигателя, трансмиссии, мостов, рамы и подвески. Как пример совершенной машины, можно выделить в составе привода использованием мостов специальной серии для «тяжелых условий». Это мосты совместного производства Steyr, MAN, ZF, Mercedes. Мосты имеют рычажно-пружинную подвеску колёс, с активными гидравлическими стойками, два типа ширины колеи, бортовые планетарные редуктора разнесённой главной передачи, и механизм блокировки. Подача момента на первый и последний мост обеспечивается разделительным редуктором, который установлен в картере главной передачи второго и третьего моста.

Раздаточная коробка или РК это редуктор, часто имеющий дополнительные передачи для расширения диапазона трансмиссии, с главной функцией распределения мощности между передними и задними осями, поэтому РК устанавливается между осями. От раздаточной коробки карданные валы передают крутящий момент на передние ведущие мосты и на задние осевые приводные агрегаты, включая использование приводной тележки, или мостового блока, который может состоять из двух мостов, и даже трех, или быть выполнен с использованием задней тележки из качающегося блока, из четырех колес с тандемным продольным балансиром, по типу тележки автогрейдеров или самосвалов Moxy. Часто при этом средний мост выполнен проходным, включая второй колёсный мост при использовании схемы 8х8, с применением дополнительного цилиндрического редуктора с дифференциалом, и от него к заднему идёт карданный вал. На некоторых грузовых автомобилях с трехосной схемой, момент на третий мост идет дополнительным карданным валом от раздаточной коробки, с тремя выходами на кардан.

Главная особенность привода 4х4 от компании Mercedes-Benz на автомобилях Unimog, это использование уникальной рычажно-пружиной подвески колес, с жесткими мостовыми балками с П-образной портальной конструкцией, и с оригинальной концепцией ходового аппарата с фирменным названием «дышло». Ходовая часть данной конструкции с использованием рычага, который имеет жесткое крепление к картеру моста, и шарнирное крепление к раздаточной коробке, передает продольные динамические и тормозные усилия на кузов машины. Карданные валы в свою очередь находятся внутри трубы-дышла, с защитой от ударов. Использование длинноходной подвески колес на основе витых пружин с прогрессивной характеристикой упругости за счет переменного шага витков и рычага подвески позволяет трактору иметь малую массу, большой динамический ход колес и плавность хода, при сохранении главного преимущества тракторных шасси — высокий клиренс, и возможность скоростной езды по сильнопересеченной местности. Подвеска с помощью оригинальной ходовой части, допускает ход колеса в 550 мм, что особенно важно при пересечении холмистой местности, с постоянным контактом колеса с опорной поверхностью, и как следствие с постоянным тяговым усилием на всех колесах при пересечении дорожных неровностей.

Полный привод всех колёс бывает постоянный, с постоянной передачей мощности на все оси, и с подключением по требованию. Во втором случае это самая надежная схема полного привода: при нормальной эксплуатации момент передаётся только на одну ось, или на привод колёс задней тележки, а при необходимости подключаются дополнительные оси. Подключение производиться с помощью раздаточной коробки. При подключении осей «жестко», без использования дифференциала, или включения его блокировки, все связанные между собой колеса вращаются с одинаковой скоростью, что повышает значительно проходимость, но создаёт некоторые ограничения: полный привод можно использовать только на покрытиях, допускающих проскальзывание колес (грязь, песок, снег, лед и т. п.). При жесткой связи ведущих мостов в трансмиссии может возникнуть циркуляция мощности, что приводит к опасным рывкам и значительному снижению ресурса. Обе схемы привода имеют свои преимущества, и недостатки. При выборе механизма распределения мощности необходимо знать условиях эксплуатации, регион, и нагрузки, возникающие на транспортном средстве. От полученной информации можно сделать предложение по выгодной осевой схеме, и типу привода. Самые тяжелые условиях эксплуатации с высокими нагрузками могут потребовать применения четырёхосной схемы привода на односкатных колёсах крупногабаритного типа, неглубокие карьеры обычно используют трехосные внедорожные самосвалы как средство преодоления скользкой поверхности при движении на подъем и более полного использования тормозной мощности машины за счет торможения двигателем и встроенным гидродинамическим тормозом. Компактные машины с осевой схемой 4х4 это чаще всего коммунальный транспорт, где полный привод — это способ увеличения производительности, например, в зимний период при уборке снега.

Как рассчитать нагрузку на ось грузового автомобиля

Автомобиль с перегрузом, неважно легковой или фура, – представляет существенную угрозу для всех участников движения. Во-первых, потому что сама машина движется нестабильно. Во-вторых, большая нагрузка на ось может привести к её внезапной поломке. В-третьих, тормозной путь такого авто более длинный, что может привести к аварии. Кроме того, превышение допустимого веса ведёт к разрушению дорожного полотна и мостовых конструкций. И за перегруз полагается административный штраф.

Поэтому в этой статье мы расскажем о нормах предельно допустимой нагрузки на ось грузового автомобиля и о том, как её определить.

Расчёт нагрузки на ось грузового автомобиля

Процесс грузоперевозок регламентируется нормативно-правовыми актами. Среди которых ФЗ об автодорогах №257-ФЗ от 08.11.2007. В соответствии с п. 2 ст. 31 которого для передвижения по автодорогам транспорта с превышением общей допустимого веса или нагрузки на ось больше чем на 2% необходимо получить разрешение. Исключение делается лишь для автотранспорта Вооружённых сил России.
При получении разрешения владелец авто должен:

Компенсировать урон, наносимый покрытию дороги.

Если перегруз менее 10%, используется упрощённая процедура выдачи, которая занимает всего 1 день.

Кроме того, проезд по мостам и участкам дороги иногда бывает ограничен специальными знаками, указывающим предельное значение веса грузового автомобиля или нагрузки на его ось. Это может быть связано с грузоподъёмностью конструкции или её состоянием.

Полный список документов, необходимых для оформления карты

Максимально допустимая нагрузка на ось грузовых автомобилей в России

Постановлением Правительства Российский Федерации о правилах перевозки грузов автотранспортом установлен допустимый предельный вес машин в тоннах.

Количество осей	Одиночные автомобили, т	Автопоезда прицепные или седельные, т
Две	18	–
Три	25	28
Четыре	32	36
Пять	35	40
Шесть и более	–	44

Вторая характеристика, устанавливаемый этим нормативным актом, – допустимая нагрузка. Она определяется в зависимости от вида дорог, типа колёс и расстояния между сближенными осями.

Например, таблица максимально разрешённых нагрузок на оси грузовых автомобилей для односкатных колёс выглядит следующим образом.

Значения в таблице приводятся для каждой оси. Расчёт массы должен производиться как можно точнее, так как допустимая погрешность не более 5 %.

Как рассчитать нагрузку

Итак, ограничение по проезду существует по двум параметрам:

По нагрузке оси.

Рассчитаем вес авто. Существует соотношение для двухосного автомобиля (например, марки Газель):

Ма=Нп+Нз,
где, Ма – вес грузовика.
Нп – нагрузка на переднюю ось.
Нз – аналогичный параметр для задней оси.

Эта простая формула расчёта связывает нагрузку на оси грузового автомобиля и его массу.

Для автотранспорта с тремя осями, задний и средний мост которого объединён в тележку (пример – Камаз 53215), эта зависимость имеет следующий вид:

где, Нт – нагрузка на всю заднюю тележку.

Нагрузка для задней тележки и оси обычно больше. Так как именно там располагают перевозимые товары. А вес, давящий на переднюю ось, определяется только массой кабины и силового агрегата.

Узнать нагрузку, имея вес груза, машины и прицепа – сложнее. И это расчёт будет иметь очень приблизительный вид.

Берем в свидетельствах о регистрации массу авто (Ма) и прицепа (Мп). Для примера возьмем Ма=6 т, Мп= 11 т.

Узнаем фактический вес груза (Мг). Примем Мг= 19 т.

Самое распространённое соотношение нагрузок: 0,75 – на прицеп, 0, 25 – на тягач. Тогда нагрузка на прицеп: Нп=0,75*(Мп+Мг)=22,5.

Считается, что нагрузка распределена в прицепе равномерно. И нагрузка на одну ось (Но) равна Нп/количество осей =22,5/3=7,5 т на каждую ось.

Аналогично считаем нагрузку на оси машины. На них приходятся оставшиеся 0,25 веса. То есть (Мп+Мг)*0,25+Ма=(11+19)*0,25+6=13,5 т.

Нагрузка на задние оси автомобиля будет равно 0,75 от нагрузки на грузовик. То есть 13,5*0,75/2=5,06.

А нагрузка на переднюю ось – то, что осталось от общей нагрузки на авто. 13,5–5,06*2=3,37.

Итого получается следующая примерная картина распределения веса 3,37+5,06+5,06+7,5+7,5+7,5.

Реальные значения могут отличаться. Часто нагрузка на осях бывает неравномерной. Это обычно связано со следующими причинами:

Цены на карты для тахографов можно узнать здесь.

Неисправностью подвески полуприцепа.

Прогибанием прицепа под грузом.

Негоризонтальностью площадки полуприцепа.

Конструктивными особенностями подвески.

Как определить нагрузку на ось грузового автомобиля

Взвешивание – простой способ определения как общего веса, так и значения для каждой отдельной оси. Есть два метода:

Динамический. Для взвешивания грузовик со скоростью не более 5 км/ч проезжает по поосным автомобильным весам. Они зафиксируют вес каждой оси, а потом определят вес самой машины. Это достаточно простой и удобный способ, но его погрешность составляет от 0,5 до 3%. Что – как вы можете понять при границе превышения максимальной допустимой нагрузки на ось грузового автомобиля в 2% – слишком много.

Статический. Авто въезжает и останавливается на платформе весов, на которую установлены тензодатчики. Их применение позволяет добиться очень высокой точности взвешивания – 0,01%.

Также можно купить тягач, оснащённый системой мониторинга, и совместимый с ним прицеп. Это довольно удобный способ всегда быть в курсе уровня загруженности своей машины, но очень дорогой.

Можно вмонтировать манометры в магистраль пневморессоры, и следить за показаниями в процессе погрузочных работ. Чтобы не мучится с определением, какое значение шкалы манометра какому весу соответствует, можно установить специальные датчики. Но это требует не только затрат денег при покупке всех элементов системы, но и значительных усилий по её отладке.

Штрафы за перегруз

В основном об этом виде административного наказания беспокоятся водители грузовиков. Так как у легковых автомобилей есть ограничения только по количеству перевозимых пассажиров. Штраф за превышение нагрузки разделяются на три типа в зависимости от уровня ответственности лиц:

Для физических лиц 1,5–2 тыс. руб.

Для должностных – сумма уже выше,15 тыс. руб.

И ещё выше для юридических – 400 тыс. руб.

Оформить заказ на карту для тахографа.

Если при превышении более 2% нет разрешения на провоз, то также оформляется штраф. Да и когда вес груза не совпадает с тем, что написано в сопроводительных бумагах с физического лица могут взыскать сумму 5 тыс. рублей. Для компании размер взыскания больше минимум в 50 раз. Правда, без контрольного взвешивания выписать штраф инспектор не имеет права.