Этот странный полный привод, или о неисповедимых путях инженерной мысли (13 фото)

1885 4WD Fowler Traction Engine

Меж тем в английском Западном Йоркшире компания Фоулер вовсю строит свой полноприводной паровой тягач. Использовать дифференциал между осями в нем не догадались (привод осуществлялся цепью независимо на переднюю и заднюю оси), поэтому обеспечить равенство скоростей между передом и задом не смогли и нормально двигаться конструкция неспособна.

Но уже в 1893-м году по проекту английского инженера Диплока строится первый полноприводной экипаж с тремя дифференциалами – опять-таки, в формате парового тягача. Передвигается он ровно, но как и присуще подобной технике – со скоростью тектонического сдвига. Или целеустремленного пешехода, кому какая аналогия ближе.

Сказать свое веское и традиционно спорное слово по данному вопросу смог в 1899-ом году и г-н доктор Фердинанд Порше. Наш пострел везде успел, да. Его экипаж отличался традиционно впечатляющим полетом инженерной фантазии, винегретом сложных решений, необходимостью длительной доводки и — абсолютной непрактичностью.

Что не помешало представить его с большой помпой на Всемирной выставке в Париже в 1900-м году. Напоминает все это пассаж из бессмертного произведения Бр. Стругацких: «…классический труд Выбегаллы "Основы технологии производства самонадевающейся обуви", набитый демагогической болтовней, произвел… изрядный шум. (Позже выяснилось, что самонадевающиеся ботинки стоят дороже мотоцикла и боятся пыли и сырости.)» Впрочем, право вписаться в историю как автор первого гибрида г-н Порше вполне заслужил.

Иллюстрацией того, что гораздо более приземленные и практичные конструкции являются лучшими, стал революционный по всем параметрам голландский «Спайкер», построенный в 1902-м году. Помимо постоянного полного привода, машина оснащалась карданными передачами на оба моста (стандартным способом была цепь), карданными же шарнирами в ступицах управляемых передних колес, первым в мире шестицилиндровым рядным двигателем и тормозами на все 4 колеса. Удачность и жизнеспособность конструкции была подтверждена в гонках на подъем в гору, где Спайкер легко победил остальных участников.

К сожалению, Спайкер оказался слишком футуристичен – существовавшие в то время материалы и производственные технологии просто не позволяли выпускать такое чудо в каких-либо серийных объемах и не по цене чугунного моста. Но удивительно, что построенный в одном экземпляре автомобиль существует и ездит поныне, в заботливых руках Голландского национального автомобильного музея.

Начиная с него, развитие полноприводных схем шло по тому же рациональному и практичному пути.

Эталон мэйнстрима — Шевроле-Сабёрбэн К10 73-87 годов

Американские грузовики FWD, мерседесовский «дернбург-ваген» для колониальной администрации в Африке, и так далее, и тому подобное, вплоть до техники Второй мировой и после нее. Но об этом вдребезги здравом и оттого довольно скучном направлении мы более детально поговорим как-нибудь в следующий раз. А пока вернемся к нашим порождениям сумрачных инженерных гениев.

Основными бенефициарами существовавших систем полного привода была утилитарная техника, грузовики и армейские вездеходы. Их компоновка позволяла не мудрить, а придерживаться хорошо обкатанных компоновочных решений. Затык получился лишь, когда встала задача использовать эти решения на легковых автомобилях.

Полиция Мичигана испытывает Плимут, оснащенный экспериментальной полноприводной трансмиссией GKN-Birfield c механической антиблокировочной системой Maxaret

Основные ограничения были массогабаритного и стоимостного свойства. Автомобильная мода и аэродинамика предполагали низкие силуэты. Для управляемости и плавности хода передняя подвеска должна была оставаться независимой. Рама превратилась из высоченной клепаной станины в стелящийся по земле худосочный подрамник. Производители стремились ко все большей стандартизации комплектующих и разработка кастомной трансмиссии с нуля совершенно не вписывалась в их планы и балансовый отчет.

Руководство по управлению подключаемым полным приводом на пикапе Тойота и селектор Ленд-Ровер Дискавери

К тому же средний массовый пользователь не стал бы платить за такую дорогостоющую опцию, равно как и разбираться с частоколом рычагов, торчащих из трансмиссионного тоннеля. А если добавить сюда еще и мудреный катехизис, разъясняющий последовательность дергания оных и пугающий страшными карами за нарушение оных… В общем, требовалось что-то работающее незаметно, стоящее недорого и внедряемое с минимальными переделками в существующие конструкции.

Был воскурен стимулирующий творческое воображение фимиам, вознесены животворящие молитвы Гефесту, и толпа замотивированных ИТР-ов устремилась к кульманам и логарифмометрам. Ждать плодов подстегнутой фантазии долго не пришлось.

Компоновочная схема гидростатической трансмиссии GM-Saginaw

Одна из инженерно-производственных дочек GM, Saginaw Steering Gear, специализирующаяся на рулевых системах и сборке механических коробках передач, применила свой опыт в гидросистемах, предложив т.н. «гидростатическую трансмиссию». По задумке она была on-demand системой кратковременного использования. Приводимый общим с генератором и гидроусилителем ремнем гидронасос подавал рабочую жидкость в ступичные гидромоторы, соединенные с насосом армированными шлангами. По причине низкого КПД систему предполагалось использовать кратковременно, только для преодоления тяжелых участков. Совершенно предсказуемо, дальше прототипов дело не пошло.

Зато пошло оно у подразделения Spicer Axle корпорации Dana, которая в 1972-м году запатентовала инновационную систему полного привода V-Drive. Она была построена вокруг остроумной V-образной раздатки с встроенным центральным дифференциалом.

Система первоначально предназначалась для послепродажной переделки пикапов и построенных на той же базе фургонов (вэнов) и легковых универсалов GM, куда Дана и подалась со своим изобретением. Основная изюминка его – постоянный полный привод, компактность, адаптируемость к существующим агрегатным базам и возможность сохранить независимую переднюю подвеску без особых переделок.

После ряда проведенных в 1972-74 годах испытаний руководство GM от дальнейших работ над этой схемой отказалось. Форд также поупражнялся с Ви-драйвом на своем полноразмерном универсале. И тоже дальше прототипа дело не двинулось.

Полноразмерный универсал Форд, оснащенный V-Drive, победно штурмует грязи

А потом случились закручивание гаек по экологии, Энергетический кризис и Большая борьба за экономичность, потянувшая за собой люто ненавидимый «дабл-никель» — федеральный скоростной лимит в 88 км/ч. Все это вылилось в экономический спад, увольнение более 300,000 рабочих в американской автоиндустрии и довесок в почти 800 долларов из беспутного и капризного железа очистки выхлопа на каждый продаваемый в Штатах автомобиль. Иными словами, всем стало совершенно не до таких игрушек, как легковой полный привод.

Когда бесперспективность дальнейших работ и попыток одарить плодами своих инженерных потуг кого-либо из Большой Тройки + 1 стала ясна всем, один из менеджеров-продажников Даны убедил руководство компании продать ему всю груду компонентов V-Drive со склада, мотивируя это возможностью хотя бы частично отбить вложенные в нее средства. После чего в городке Форт Уэйн, штат Индиана, была организована компания Vemco, занявшаяся переделкой вэнов производства GM и Форд.

Последние, благодаря схеме и кинематике двухрычажной полузависимой подвески I-Beam, были особенно удобны для переделки. Некоторая часть машин даже умудрилась оказаться в Швейцарии, где они были высоко оценены обитателями горных кантонов.

К сожалению, основатель Vemco вел дела из рук вон плохо и вскоре в бюджете компании зазияли огромные дыры. Партнеры отказались от дальнейших поставок комплектующих, что вызвало закрытие бизнеса. Всего с 1976 по 80-ый год компания успела выпустить около 1000 вэнов и шасси на базе GMC/Chevy и около 250 на базе Фордов.

Безусловно, истории известны и другие не менее замысловатые конструкты – достаточно вспомнить, например, двухмоторный «Де Шво», Ситроен CV2 Сахара, появившийся в 58-м году. Но дабы остаться в рамках приемлемого и не перегружать читателей буквами и фактами, ограничимся пока лишь этими.