[Lew]

В каком режиме меньше расход топлива: в 2wd или 4wd?

Задайте этот вопрос владельцам полноприводных паркетников, и 99% опрошенных ответят: «естественно в 2wd, ведь крутить только 2 колеса гораздо легче, чем крутить все 4».
Попробуем разобраться на примере самого популярного в России полноприводника Рено Дастер.
При движении Дастера в режиме 4wd Auto вращаются шестерни двух ГП, полуоси со ШРУС, шестерни в межколесных дифференциалах, шестерни в трансфере (ошибочно называемом раздаточной коробкой), карданные валы с шарнирами Гука, и диски в муфте подключающей задний ведущий мост. В результате возникают механические потери, влекущие расход топлива.
Логично предположить, что при эксплуатации Дастера в режиме 2wd механические потери станут меньше, так как (по всей видимости) двигателю не придется вращать детали, передающие вращение к заднему мосту, поскольку диски муфты будут разомкнуты, и крутящий момент будет подводиться только к передним колесам..
Это мнение ошибочно, в режиме 2wd будут вращаться те же самые детали, что и в режиме 4wd. Проще говоря, при переходе в переднеприводный режим общий КПД трансмиссии не изменится, так как все механизмы силового привода вплоть до ведущих дисков муфты включительно будут получать крутящий момент от двигателя, а остальные детали – от задних колес, вращающихся при движении машины за счет контакта с дорогой и через полуоси вращающие весь задний привод. А раз присутствует вращение, то присутствуют и механические потери.
Следовательно, при переходе в переднеприводный режим расход топлива либо останется на прежнем уровне, либо увеличится в случае движения в условиях плохого сцепления колес с опорной поверхностью. Например, при движении зимой по заснеженной или обледенелой дороге в режиме 2wd передние колеса будут постоянно работать с пробуксовкой, следовательно возникнут дополнительные потери мощности на работу буксования колес, которые можно снизить переведя трансмиссию в режим 4wd Auto.
Но почему тогда многие владельцы Дастеров «своими глазами видят» заметное снижение расхода при переходе на переднеприводный режим?
На мой взгляд это объясняется двумя причинами: технической и психологической.
В современных паркетниках борткомп определяет пройдённый путь либо по числу оборотов первичного вала КПП или корпуса дифференциала, либо по числу оборотов одного из передних колес, получая информацию от датчика угловой скорости. Соответственно в случае пробуксовки ведущих колес (которую владелец может даже не заметить) истинный путь, проходимый машиной, становится меньше, чем зафиксированный одометром. Из-за этого ЭБУ, рассчитывающий путевой расход топлива, показывает средний расход меньше, чем он есть на самом деле. Чем интенсивнее буксуют колеса, тем больше будет разница между истинным и расчетным значениями расхода топлива. Самый малый расчетный расход будет у машины, крутящей колесами на 4-х точечном подъемнике.
Кроме того, любой владелец, не вникающий в нюансы устройства своего авто, психологически предрасположен к тому, что при переходе в режим 2wd расход топлива снизится. Потому что это а) логично, ибо 4 колеса крутить завсегда тяжелее, чем 2; и б) так написал производитель в пресс-релизе и даже в мануале. При этом владелец упускает из вида, что на режим 2wd он обычно переходит в весенне-летний период, то есть с наступлением тепла, когда потери в трансмиссии снижаются за счет снижения вязкости масла в механизмах силового привода. То есть снижение потерь топлива в этом случае обусловлено не сменой режима трансмиссии, а сменой сезонов и вызванной этим повышением температур внешней среды.
Таким образом, мнение, что эксплуатация паркетников в режиме 2wd позволяет экономить топливо, в корне ошибочно, ибо для этого не имеется ни каких технических предпосылок.
Чтобы расход топлива снизился, нужно принять конструктивные меры для повышения КПД трансмиссии - ввести в силовой привод перед трансфером управляемую сцепную муфту, да еще внедрить в задние ступицы автоматические хабы, отключающие от колес детали заднего привода. Но вряд ли затраты на подобное усложнение конструкции окупились бы за счет снижения расхода топлива в режиме 2wd. Да и прочность и долговечность привода снизятся, что увеличит затраты на ремонт. Словом, овчинка выделки не стоит.

Я ощущаю что в воздухе витает разумный вопрос: а зачем тогда некоторые производители предусматривают режим 2wd, если от этого не имеется ни какой пользы?
Ну, как я ранее уже упоминал, польза все же есть, но только не владельцу, а производителю авто: наличие возможности эксплуатировать машину 4х4 в переднеприводном режиме может стать фактором, привлекающем покупателей, желающих приобрести полноприводную авту, которая, по уверению менеджеров по продажам, в режиме 2wd показывает практически такой же расход топлива, как и аналогичная не полноприводная.
Кроме того, многие владельцы, пересаживающиеся на полноприводный паркетник, имеют сложившиеся навыки управления переднеприводными автомобилям, боятся «непредсказуемости полного привода» в экстремальных ситуациях, и поэтому бОльшую часть времени намерены эксплуатировать новый автомобиль в привычном им переднеприводном режиме. А полный привод использовать исключительно для улучшения проходимости в сложных дорожно-внедорожных условиях.
Впрочем, чаще всего эти люди при эксплуатации машины пересматривают свои намерения и используют полноприводный режим практически круглогодично.
Ну и в целом наличие аж трех режимов работы трансмиссии, которые владелец может выбрать по своему усмотрению, на мой взгляд является привлекательным моментом при выборе автомобиля, который предполагается использовать как на шоссе, так и на легком бездорожье. По мнению многих покупателей наличие такой «многорежимной» трансмиссии делает автомобиль похожим на «настоящий джип».
Словом, если вы владеете машиной с такой конструкцией полного привода - можете забыть об этой мнимой экономии топлива и использовать режим 4wd Auto круглогодично, а вот режим LOCK включайте только кратковременно для улучшения проходимости.

Ну и что в итоге, какой ключевой вывод? Расход топлива в 2wd у всех авто 4х4 как минимум такой же, чем в 4wd, а чаще всего даже выше?
Нет, не у всех.
Возьмем, к примеру, старый добрый тип полного привода, в обиходе именуемый «парт тайм», а по научному «блокированный межосевой привод», и рассмотрим его на примере хорошо известного в нашей стране УАЗ-469.
В этой машине при выключении переднего моста передние карданный вал, шестерни ГП, и полуоси во время движения остаются неподвижными, так как привод рассоединяется в 3-х точках: в раздаточной коробке и двух колесных ступицах посредством неавтоматических муфт (хабов). Следовательно, при эксплуатации в режиме 2wd повышается общий КПД трансмиссии, что в условиях хорошего сцепления шин влечет улучшение топливной экономичности.
Кроме того, из-за отсутствия межосевого дифференциала в режиме 4wd при изменении траектории движения некоторые колеса на криволинейных участках пути и неровностях профиля опорной поверхности начинают работать с действительным проскальзыванием, что вызывает дополнительные сопротивления движению, следовательно влечет увеличение расхода топлива.
А при движении по сухой дороге в трансмиссии может возникнуть циркуляция мощности, что еще больше ухудшит топливную экономичность автомобиля.
Следовательно, чем лучше сцепление шин с поверхностью и «извилистее» траектория движения, тем больше будет расход топлива в режиме 4wd по сравнению с 2wd.
И наоборот, при движении по бездорожью (или по скользким дорогам) расход топлива в режиме 4wd обычно ниже, чем в 2wd, что обусловлено снижением затрат энергии на работу буксования колес.
Попутно замечу, что современные Уазы колесными хабами с завода не оснащаются, следовательно при выключении переднего моста КПД силового привода не снижается, и увеличение расхода топлива при использовании режима 4wd на хороших дорогах будет целиком обусловлен недостатком блокированного привода.
А на скользких дорогах снижение расхода топлива при переходе в режим 2wd не последует, поэтому в таких условиях движение в полноприводном режиме выгоднее как по соображениям топливной экономичности, так и по соображениям безопасности – устраняется возникновение внезапного заноса на прямой.

Еще есть гордо стоящие особняком Паджеро и Л-200 с их знаменитым супер селектом, где тоже предусмотрена возможность эксплуатации машины в заднеприводном режиме.
Кратко замечу, что снижение КПД привода при отключении переднего моста возможно лишь в «старших» Паджеро, где в одной из полуосей введена муфта с пневмоприводом.
В Паджеро Спорт и Л-200 последних (если не ошибаюсь) 5 лет выпуска муфты нет и при отключении моста всё то, что ранее вращалось, по-прежнему продолжает вращаться, поэтому отключение переднего моста не снизит расход топлива даже на сухом асфальте.
К тому же нынешнее поколение этих моделей оснащены системой супер селект 3-го поколения с несимметричным межосевым Торсеном, что призывает использовать полный привод всесезонно.

Еще имеется тип трансмиссии, известный как «torch on demand» - межосевого дифференциала в раздатке нет, основной ведущий мост задний, а передний подключается кратковременно автоматически с помощью сцепной многодисковой муфты, установленной в раздаточной коробке. В некоторых машинах с такой схемой привода также имеется возможность движения в режиме 2wd, и в них КПД привода повысится лишь в тех конструкциях, где имеется муфта отключения одной из передних полуосей.
Если же таковой нет (а её обычно нет), то можно не морочить себе голову и ездить даже летом в режиме «AUTO» - ощутимой разницы в расходе топлива не возникнет. Что признали даже производители: во многих современных «torch on demand» режим 2wd не предусмотрен – только «AUTO» и иногда дополнительно к нему «LOCK».

Что касаемо эксплуатации большинства полноприводных пикапов с классическим «парт-тайм» и примкнувшим к ним Тойота Фортунер, то можно руководствоваться общим правилом: чем хуже сцепление шин с опорной поверхностью, тем меньше шансов сэкономить топливо, двигаясь в заднеприводном режиме. Не говоря уж о том, что в 2wd больше шансов «поймать» резкий занос заднего моста на прямой, что может стать причиной ДТП автомобиля, не оснащенного системой курсовой стабилизации.
Словом, не нужно стесняться подключать передний мост при движении на скользких дорогах, о чем было прямо написано еще в инструкции к довоенному ГАЗ-61
Но это уже другая тема