Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Накопители на жестких магнитных дисках

Накопители на жестких магнитных дисках

Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД, HDD,) содержит:

— блок головок чтения/записи,

— привод головок (позиционер),

— плату электроники и интерфейса.

Диски и головки.

Особенность конструкции HDD в том, что диски, головки и позиционер помещены в герметичный бокс, называемый HDA (Head Disk Assembly — сборка жесткого диска) и встроенная в него система циркуляции воздуха содержит наружный и внутренний фильтры, защищающие диски и головки от пыли. Во время работы, НЖМД очень чувствительны к тряске и ударам: микро-аварии головок (кратковременные падения головок на поверхность диска) приводят к неустранимому повреждению магнитного покрытия пластин дисков. По этим причинам разборка HDD, без повреждений накопителя, в неспециализированных условиях практически невозможна.

Воздушная подушка, возникающая при вращении дисков, благодаря аэродинамической форме держателей головок, держит головки над поверхностью дисков на высоте 2-5 мкм, т. е. головки не находятся в контакте с диском, что, вместе с защитой от пыли, позволяет использовать плотность записи в 20 — 30 раз большую, чем на дискетах.

Головки НЖМД по технологии их изготовления могут быть композитными, ферритовыми или тонкопленочными. Первые — тяжелее, обеспечивают зазор между головками и поверхностями дисков в 10-20 микродюймов, сравнительно дешевы, позволяют достичь плотности записи в 1500 TPI. Тонкопленочные — используют специальный полупроводниковый кристалл; они легче, допускают зазор до 6 микродюймов и позволяют достичь плотности записи до 2000 TPI и больше.

Позиционеры в НЖМД ранее использовались двух типов: с шаговым двигателем (ШД) и с соленоидным приводом (СП), последний называется также позиционером с подвижной катушкой.

Сравнительные характеристики дисководов с шаговым и соленоидным приводами приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7. Сравнительные характеристики дисководов с шаговым и соленоидным приводами.

скорость позиционирования малая высокая
чувствительность к темпе-
ратурным изменениям высокая нет
чувствительность к ориен-
тации дисковода высокая нет
автопарковка головок нет есть
обслуживание периодическое нет
надежность малая хорошая
сложность малая высокая
стоимость низкая высокая.

Система с шаговым двигателем — система «открытого управления»: сколько выдано сигналов ШАГ, столько и выполнено перемещений головок по цилиндрам. Считается, что головки автоматически точно устанавливаются на дорожки, но, при изменениях температуры, диски сжимаются или расширяются, поэтому позиционирование получается не вполне точным, следовательно, чтение — не вполне устойчивым, особенно при включении холодной системы. В настоящее время жесткие диски с шаговым двигателем не выпускаются и их можно встретить только в очень старых компьютерах типа IBM-286.

Соленоидный привод, вследствие существенных преимуществ перед приводом с ШД, что хорошо видно из приведенной выше таблицы 1.7, начал применяется в накопителях, емкостью более 100 Мбайт и используется во всех современных жестких дисках.

Накопитель с СП имеет специальный сервопривод, следящий за тем, чтобы головка устанавливалась точно на цилиндр. Для этого одна из поверхностей пакета дисков (служебная) содержит специальную информацию, записанную уже на заводе-изготовителе, и не участвует в запоминании данных, не форматируется и не может быть восстановлена после повреждений. Эта поверхность называется DSS (Dedicaded-Servo-Surface) и содержит также индексные метки, соответствующие цилиндрам и секторам диска.

В некоторых типах дисков, сервоинформация пишется в процессе форматирования просто между дорожками. Дисководы с выделенной поверхностью — более быстродействующие и позволяют большие плотности TPI, а с сервоинформацией, встроенной между информационными дорожками имеют большую надежность хранения информации в условиях колебаний температуры, когда взаимные размеры служебного и рабочих дисков могут изменяться.

Соленоидная система привода — это система «с замкнутой петлей управления». Сервосистема, имея 100% отрицательную обратную связь, постоянно следит за положением головок относительно дорожек и корректирует его в процессе работы.

Парковка головок дисководов с соленоидным приводом — пружинная, а дисководов с ШД электрическая, что, в последнем случае, требует автономных источников тока (накопительных емкостей) питания привода для парковки головок при нештатных отключениях питания.

Плата электроники, называемая иногда интерфейсной платой, содержит:

1) схемы управления шпиндельным двигателем,

2) схемы управления позиционером,

3) тракт чтения информации с диска,

4) тракт записи информации на диск,

5) элементы конфигурирования дисковода,

6) формирователи сигналов от датчиков ИНДЕКС, TRACK-0,

7) схемы сопряжения электроники диска с интерфейсом дисковой системы по уровням, логике и т.д.,

8) разъемы для подключения компонент накопителя, интерфейса связи с адаптером дисков и питания.

Для выработки сигналов INDEX и TRACK-0, в HDD нет оптических датчиков, как в FDD, а используются специальные индексные дорожки. После включения питания и разгона шпиндельного двигателя ищется служебная дорожка «-1», устанавливается внутренний счетчик цилиндров, головки перемещаются на цилиндр 0 и сигнал TRACK-0 передается через интерфейс контроллеру. Индексная «дорожка -1» содержит специальную метку для опознания дорожки именно как «-1».

Эксплуатационные характеристики HDD.

Номенклатура HDD включает много типов дисководов, отличающихся:

— форм-фактором (физическими размерами),

Емкость жестких дисков бывает от 20 Мбайт до 80 Гбайт и выше. Дисководы емкостью более 100 Кбайт имеют всегда соленоидный привод и специальное покрытие дисков — напыление магнитного слоя особой структуры, и, тем самым, отличаются повышенными допустимыми продольной и поперечной плотностями записи.

Быстродействие дисковода определяется временем произвольного доступа к информации и зависит от организации хранения данных на диске, скорости вращения пакета дисков и скорости позиционирования головок.

Время доступа к информации на диске складывается из:

1) времени установки головок на требуемый цилиндр и времени успокоения позиционера;

2) времени ожидания подхода искомого сектора к головкам;

3) времени чтения информации с найденного сектора;

4) скорости передачи данных из буфера сектора в DRAM компьютера.

Среднее время установки головок составляет:

для РС/ХТ — 40 — 65 мсек,

для РС/АТ — 28 -40 мсек,

для РС386 — 12 — 20 мсек.

Скорость передачи данных определяется, главным образом, применяемым методом кодирования (FM, MFM, RLL), используемым интерфейсом, наличием буферов данных и их объемами.

Максимальная скорость считывания данных вычисляется как

Vmax = w * N * n * m,

где
w — скорость вращения шпиндельного двигаткля,
N — число секторов на дорожку диска,
n — емкость сектора (количество байтов в секторе),
m — число бит в байте.

Если принять распространенные значения: w = 3600 об/мин, n = 512 байт, m = 8, тогда скорость считывания данных будет определяться количеством секторов на дорожку данного диска

Так, накопитель с 17 секторами на дорожку должен иметь скорость передачи 4.177.920 бит/сек. Реально эту скорость достичь не удается, так как нужно время и для запоминания информации в ОЗУ РС, а пока контроллер и ПДП (или CPU) заняты передачей информации из буфера сектора в ОЗУ, диски продолжают вращаться, так что к концу передачи информации, считанной с предыдущего сектора, следующий сектор бывает уже недоступен (пройден идентификатор следующего сектора) и для чтения требуемого сектора придется ждать еще один оборот диска. Для РС/АТ ранних моделей без прокрутки лишнего оборота мог быть передан только каждый третий сектор, а для РС/ХТ только пятый.

Преодолеть этот недостаток позволяет прием, называемый фактором чередования секторов (Interleave). Смысл его в том, что физические сектора нумеруются (присваиваются адреса) не подряд, а так, чтобы к моменту окончания передачи считанных данных сектора, к головке подходил сектор со следующим по порядку адресом.

Например, при чередовании 3:1 сектора нумеруются в следующем порядке: 1, 7, 13, 2, 8, 14, 3, 9,15, 4 и т. д. Так что, пока контроллер обрабатывает данные из сектора 1, секторы 7 и 13 пройдут мимо головок и к считыванию будет готов сектор 2 и т. д. Выбор фактора чередования (а он устанавливается программно, во время низкоуровневого форматирования диска и записывается как один из параметров конфигурации HDD), должен быть проведен с учетом:

Читать еще:  Что такое лубрикатор на судовых двигателях

— скорости обработки ввода CPU,

— наличия и скорости работы контроллера ПДП.

Вручную все это учесть достаточно сложно, но помогают некоторые программы тестирования из DOS и NU: CALIBRATE, ROM Diagnostic и др.

Важным, с точки зрения возможности установки HDD в корпусе РС, является форм-фактор:

— 5.25″ полной высоты (82 мм), сейчас такие диски уже не выпускаются, но в компьютерах, выпущенных в 80 — 90 годы еще встречаются,

— 5.25″ половинной высоты (41 мм),

— 3.5″ половинной высоты.

Интерфейсы связи НЖМД с контроллером.

Средство связи HDD с контроллером, интерфейс, должен быть строго согласован для обоих этих устройств. В основном используются следующие типы интерфейсов:

ST-506 — с FM-кодированием, очень устаревший, использовался для РС/ХТ;

ST-506/412 — с MFM-кодированием. Этот интерфейс обладает свойством буферизованного (быстрого) поиска. Его достоинство в том, что он имеет встроенные средства автоконфигурирования и может автоматически изменять тип и параметры диска: число головок, номер цилиндра прекомпенсации, зону парковки головок.

Строго говоря, физические параметры, такие, как количество цилиндров (количество дорожек на каждой из поверхностей диска — определяется диаметром диска и шагом позиционера, управляемого от ШД или служебной поверхности DSS), количество головок (рабочих поверхностей пакета дисков), зона парковки головок, емкость неформатированного диска — неизменны и изменены быть не могут. Но для контроллера эти параметры могут быть и переопределены. Так число головок может быть условно увеличено за счет уменьшения числа дорожек, зона парковки при этом тоже изменится (оставаясь физически той же, самой близкой к центру, еще доступной позиционеру). Начальный цилиндр прекомпенсации при этом тоже изменится, но физически опять-таки оставаясь тем же;

IDE (AT BUS) — достаточно современный скоростной интерфейс, самый популярный до недавнего времени;

ST-412/RLL — интерфейс уже устаревший, но RLL-кодирование (Run Length Limited) поддерживает высокую продольную плотность записи (RLL 2,7 — максимальное число неперемагничивающихся элементарных ячеек носителя — 2 из 7). Способы кодирования FM и MFM тоже могут считаться разновидностями RLL: FM = RLL 0,1; MFM = RLL 1,3.

ESDI — вполне современный интерфейс, использует MFM- или RLL-кодирование и очень многие HDD выпускаются именно с этим интерфейсом;

SCSI — относительно новый тип интерфейса, весьма перспективный, поддерживает технологию P&P (Plug and Play — подключил-и-работай), но требует, чтобы HDD имел встроенный SCSI-контроллер, а сам контроллер шины SCSI является только HOST-адаптером, ведущим, выполняющим функции управления исполнительными контроллерами, которые находятся непосредственно в УВВ, и решает задачу стандартного сопряжения со всеми ведомыми УВВ.

Каждый из приведенных здесь интерфейсов требует, для соединений диска с контроллером (адаптером), своих шлейфов, отличающихся количеством проводов, типом используемых разъемов и даже — числом соединительных шлейфов. Полезно знать их разновидности:

Контроллерчисло проводов и шлейфов

ST506/41234 управляющего и 20 — данных (два шлейфа)

ESDI34 управляющего и 20 — данных (два шлейфа)

1. Как обеспечивается необходимый для работы дисковода зазор между головками чтения-записи и поверхностью диска в НЖМД?

2. В каких условиях можно разбирать Head Disk Assembly НЖМД?

3. Какие меры предосторожности следует принимать для защиты НЖМД от микроаварий головок?

4. Какие типы приводов головок используются в НЖМД?

5. В чем состоят достоинства и недостатки соленоидного привода головок НЖМД?

6. Для чего служит сервоповерхность пакета дисков НЖМД?

7. Из чего складывается время доступа к информации на диске?

8. Что такое фактор чередования секторов и как он влияет на производительность дисковой
системы РС?

Конструкция привода CD-ROM и принципы его работы

Типичный привод CD-ROM состоит из печатной платы с электрони­кой, шпиндельного двигателя, считывающей системы с оптической го­ловкой, системы загрузки CD-диска и механизма перемещения рамы с механикой привода. На плате с электроникой размещены:

• все схемы управления работой привода;

• разъем интерфейса для подключения к компьютеру;

• аналоговый звуковой выход (Analog Audio);

• цифровой звуковой выход S/PDIF (Digital Audio — может отсутствовать в некоторых моделях).

Шпиндельный двигатель служит для вращения диска с постоянной линейной (CLV — Constant Linear Velocity) или угловой (CAV — Constant Angular Velocity) скоростью. Поддержка постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положе­ния оптической головки.

На оси шпиндельного двигателя крепится подставка, к которой при­жимается нижняя сторона диска (при горизонтальной загрузке). На конце оси шпиндельного двигателя крепится намагниченный металли­ческий наконечник, имеющий конусообразную форму. С другой сторо­ны диска — верхней в случае горизонтальной загрузки, то есть над дис­ком, — размещается намагниченный маховик, который притягивает ме­таллический наконечник, в результате чего диск оказывается зажатым между подставкой и маховиком, что обеспечивает фиксацию диска по вертикали и хорошее сцепление диска с вращающейся подставкой во время работы привода.

Считывающая система состоит из оптической головки и механизма ее позиционирования. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода с длиной волны от 770 до 830 нм (обычно — около 780 нм) и мощностью 0,2-0,5 мВт, система фокусировки лазерного пучка, фотоприемник и предварительный уси­литель. Система фокусировки представляет собой набор подвижных линз, приводимых в движение электромагнитной системой типа «voice coil» (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной систе­мой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля приводит к передвижению линз и перемещению точки фокусировки лазерного луча.

Благодаря малой инерционности такая система эффективно отсле­живает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения. Механизм позиционирования оптической головки имеет собственный двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой или червячной передачи.

Система загрузки диска бывает трех типов:

• Caddy — с использованием специального футляра для диска, вставляемого в приемное отверстие привода;

• Tray — с использованием выдвижного лотка, на который кла­дется диск;

• Slot-in — загрузка диска непосредственно в приемную щель привода.

В приводах типа Caddy и Slot-in диск может загружаться как гори­зонтально, так и вертикально — то есть при горизонтальном и, соответ­ственно, вертикальном монтаже привода.

После загрузки диск не касается никаких деталей дисковода, кроме подставки и маховика, после чего его уже можно раскручивать.

На передней панели привода обычно расположены:

• кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска;

• индикатор обращения к диску Busy (в некоторых моделях -Disk On/Busy, индикатор сигнализирует не только об обращении к диску, но также о том, что в приводе находится диск);

• гнездо для подключения наушников с электронным или меха­ническим регулятором громкости.

Для считывания информации с диска используется полупроводни­ковый лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне — длина волны составляет около 780 нм. Луч лазера, проходя через фокусирующую линзу, падает на отражающий слой. Отраженный луч регистрируется фотоприемником. По зарегистрированному сигналу определяется прохождение оптической головки над питами и промежутками диска, а также проверяется качество фокусировки пятна лазерного луча на поверх­ности диска и его ориентации по центру дорожки.

На выходе фотоприемника получается цифровой поток бит, который декодируется c удалением дополнительных нуле­вых бит. B результате этого получает­ся битовый поток, который представляет собой исходный поток дан­ных, кодированный по CIRC с добавленными субкодами. Поэтому далее производится отделение субкодовых каналов и CIRC-декодирование. На этапе CIRC-декодирования обнаруживается и ис­правляется большая часть ошибок, вызванных дефектами при штам­повке, неоднородностью материалов диска, царапинами на его по­верхности, нечетким определением лита/промежутка в фотоприемни­ке и т.д. Полученный поток бит представляет собой полезную инфор­мацию, хранящуюся на диске.

DVD-технология

Развитие компьютеров и вычислительных систем позволило начать активное применение мощных алгоритмов сжатия, позволяющих вместить на один диск не час с четвертью, а от 5 до 10 часов музыки практически без потери качества. Однако для видеоиндустрии размер одного диска оказался маловат даже при использовании сжатия, да и компьютерные приложения уже переросли воз­можности накопителей на CD-дисках. Решить все эти проблемы была призвана DVD-технология.

Читать еще:  Электрическая схема маз с двигателем рено

В соответствии с этим был принят единый стандарт, названный DVD, или Digital Video Disc (впоследствии приняли расшифровку Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск). Далее была опуб­ликована первая версия спецификации для DVD-ROM и DVD-Video и принята схема защиты цифровой копии от несанкциони­рованного тиражирования.

В настоящее время существуют стандарты для DVD-Video, DVD-ROM, DVD-Audio. Звуковое сопровождение на DVD поддерживается стандартами Mono, PCM Stereo, Dolby Surround (Prologic), Dolby Digital AC-3, THX, DTS. Звуковые стандарты Dolbv Digital AC-3, THX, DTS определяют шестиканальный звук, т.е. звуковое сопровождение по схеме: фронтальные колонки, центр, тыловые ко­лонки и саббуффер. Обычно для обозначения шестиканального звука используется аббревиатура «5.1», что означает использование основ­ных пяти источников звука и отдельно — низкочастотного блока — саббуффера. Dolby ProLogic и Doiby Digital АС-3 отличаются тем, что Dolby Digital АС-3 имеет шесть независимо записанных звуковых до­рожек, a Dolby ProLogic лишь специальным образом обрабатывает стереосигнал и является имитацией шестиканального звука.

Таким образом, звук на DVD-дисках записывается в самых различных форматах, все они воспроизводят несколько независимых каналов пространственного компрессированного звука, создавая тем самым реалистичную картину происходящего.

DVD-видео — это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск. Формат — 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576 то­чек при глубине цвета 24-бит (PAL) или 30 кадров 720 х 480 х 24-бит (NTSC). В несжатом виде это поток 3О МБайт в секунду, а двухчасовой фильм будет занимать более 100 гигабайт.

DVD-диски имеют емкость от 4,7Gb до 17Gb в зависимости от типа. При этом меняется не плотность записи, а тип размещения информа­ции. Диски бывают односторонние однослойные, односторонние двух­слойные, двухсторонние однослойные и двухсторонние двухслойные. Кроме того, бывают комбинированные диски, у которых с одной стороны два слоя, а с другой — один.

Способ хранения информации на DVD-ROM практически такой же, как и у CD-ROM: вдоль металлической подложки по спирали располо­жены канавки, составляющие так называемые треки. Эти канавки не­сут в себе информацию, которая считывается лучом лазера, преобра­зовывая канавки в единички и нули. Сама отражающая подложка покрыта защитным слоем пластика, предохраняющего диск от повреж­дения.

Отличие DVD-диска от CD — плотность записанной информа­ции. Так, например, односторонний и одноуровневый DVD-диск хранит приблизительно 4,7 Гбайт информации (технология DVD-5), а обычный CD-диск — лишь 650 Мбайт. Был разра­ботан новый полупроводниковый лазерный излучатель, использующий для работы меньшую длину волны (650-635 нм), чем лазер дис­ковода CD-ROM (780 нм). После этого расстояние между треками ста­ло меньше, да и сами канавки на диске (хранители информации) значительно уменьшились в размерах.

Вслед за одноуровневыми дисками появились двухуровневые, вмещающие до 8,54 Гбайт информации. Здесь первый уровень нахо­дился под вторым, а считывание происходило путем фокусировки лу­ча лазера по уровням (технология DVD-9). По технологии DVD-10 счи­тывание происходит с двух сторон по одному уровню. Хранимый объ­ем достиг 9,4 Гбайт. Двухуровневый DVD-18 обеспечивает хранение 17,08 Гбайт. Чтение происходит с двух сторон, каждая из которых имеет два уровня.

Существенными являются такие характеристики привода, как Access Time (время доступа), CPU Utilization (загрузка центрального процессора), Transfer Rate Inside/Outside (внутренняя и внешняя ско­рость передачи данных).

Показатель Access Time (время доступа) отражает сумму среднего времени поиска, необходимую приводу DVD-ROM для позициониро­вания на нужный трек и среднего времени «запаздывания» (латентности), в течение которого диск подводится под нужный сектор для счи­тывания. Соответственно, чем ниже значение Access Time, тем лучше. Показатель CPU Utilization (загрузка CPU) говорит о том, насколько DVD-ROM использует ресурсы процессора.

Скорость передачи данных характеризуется двумя показателями: внутренней (Inside) и внешней (outside) скоростью. Внутренняя скорость передачи представляет со­бой передачу между DVD-диском и внутренним буфером DVD-ROM непосредственно.

Она определяется многими параметрами: качеством и плотностью записи, скоростью вращения и т. д. На эти параметры влияет конст­руктивная особенность привода. Внешняя же скорость передачи дан­ных полностью зависит от ис­пользуемого режима передачи.

Привод легковых автомобилей

Приобретая автомобиль, потенциальному покупателю приходится делать выбор среди множества предлагаемых вариантов. И касается это не только стоимости, марки и модели авто, а также и ее технических и эксплуатационных параметров. Будущему автовладельцу необходимо определиться с типом кузова, используемой силовой установкой и ее параметрами, видом трансмиссии, а также приводом.

Что касается последнего критерия выбора, то изначально может показаться, что особой разницы между установленным приводом нет. В действительности же от того, какая ось приводит в движение авто, зависит множество ходовых качеств, среди которых управляемость, проходимость, комфортабельность.

Итак, понятие «привод» определяет какая из осей является ведущей, то есть на колеса какого моста подается вращения от двигателя с трансмиссией.

Всего легковые авто выпускаются с тремя типами привода:

  1. Задний, аббревиатура RWD
  2. Передний – FWD
  3. Полный – 4WD, условно полным можно считать и AWD

Ввиду того, что большинство выпускаемых автомобилей предназначены для использования в городских условиях, то далее рассмотрим применяемые на них типы приводов – задний и передний. Последний же вариант – полный привод, используется на машинах повышенной проходимости (кроссоверах, внедорожниках, а также некоторых универсалах) и ряде автомобилей спортивных модификаций. Полноприводных авто выпускается значительно меньше, чем остальных двух вариантов.

Задний привод и его особенности

Задний привод принято считать классическим, поскольку изначально авто выпускались именно с ним. Особенность авто с такой контракцией заключается в раздельности функций колес обеих осей. Передний мост в таких машинах является только управляемым, задний же приводит авто в движение.

Чтобы обеспечить передачу крутящего момент на колеса, у заднеприводных авто используется достаточно сложная конструкция трансмиссии, включающая в себя КПП, вал с карданными шарнирами, а главная передача входит в устройство заднего ведущего моста. Такая конструкция присуща для авто, у которых компоновка – переднемоторная (она является самой распространенной).

Но в свое время выпускались машины с заднемоторной компоновкой. У них конструкция трансмиссии была проще, поскольку расстояние от КПП к колесам ведущей оси было минимальное. Сейчас такая компоновка встречается крайне редко.

Достоинства

К положительным качествам заднеприводных автомобилей относятся:

  • Более разновременное распределение нагрузки между осями. Двигатель, установленный спереди, значительно нагружает переднюю ось, в то время, как на заднюю воздействует только вес кузова. Но при начале движение происходит смещение веса назад, благодаря чему происходит распределение нагрузки – передняя ось разгружается, а задняя – нагружается. При этом обеспечивается лучшее сцепление колес задней оси, что обеспечивает хорошую динамику набора скорости;
  • Сниженная вибрация рулевого управления. Поскольку передняя ось предназначена только для управления авто, то на рулевой механизм воздействуют исключительно вибрации, получаемые колесами от дорожного полотна;
  • Большой угол поворота колес. Здесь тоже сказывается устройство передней оси. Отсутствие дополнительных элементов в конструкции позволяет поворачивать колеса на больший угол, что обеспечивает лучшую маневренность в условиях ограниченного пространства (припарковаться легче);
  • Уменьшенная передача вибрации на кузов. В заднеприводных авто силовая установка располагается продольно, поэтому распределение веса на передок более оптимально. Дополнительно использование эластических виброгасящих креплений мотора обеспечивает минимальную передачу вибраций от него на кузов;
  • Предсказуемость заноса и легкость выхода из него. Стоит отметить, что это несколько спорное достоинство. Дело в том, что заднеприводный автомобиль в большей степени подвержен уходу в занос, а если бы из него еще и выйти было трудно, популярность этого вида привода была значительно ниже.
Читать еще:  Ауди как поставить карбюратор на двигатель

Из всех перечисленных достоинств сейчас больше всего у заднеприводных авто ценятся высокая динамика набора скорости и минимальная передача вибрации на кузов. Любители дрифтинга такие авто любят за легкость ввода в занос с возможностью полного его контроля.

Недостатки

Но и недостатки у этого типа привода немалые:

  • Сложность конструкции трансмиссии за счет наличия дополнительных элементов. Это в свою очередь сказывается на объеме работ по техническому обслуживанию;
  • Увеличенная металлоемкость конструкции, из-за чего стоимость авто с таким приводом выше;
  • Ухудшенная управляемость в сложных дорожных условиях. Повышенная вероятность ухода в занос и несколько разгруженный передок при движении (за счет перераспределения массы) значительно осложняют управляемость машины на гололеде;
  • Меньше полезного пространства в салоне. Для размещения карданного вала используется достаточно высокий центральный тоннель в днище кузова;
  • Меньшая проходимость. При движении по бездорожью передние колеса, особенно повернутые в сторону даже на небольшой угол, создают сопротивление движению. Дополнительно у заднеприводных авто из-за массивной конструкции заднего моста снижен клиренс.

Интересно, что у авто с заднемоторной компоновкой проблем с проходимостью нет. Большая загруженность задней части из-за установленного мотора обеспечивает отличное сцепление ведущих колес с дорогой, поэтому такое авто запросто преодолевает среднее бездорожье. Единственное, управлению авто в таких условиях практически не поддается (передние колеса просто скользят по поверхности, как лыжи).

Передний привод

Передний привод легковых автомобилей широко начал применяться с 70-х годов прошлого века, хотя первые модели с ним появились значительно раньше. Особенность этого типа привода сводится к тому, что вращение передается на переднюю ось, то есть она одновременно является управляемой и ведущей. В этом есть как положительные, так и отрицательные стороны.

Положительные качества

К достоинствам переднеприводных авто относятся:

  • Высокие показатели курсовой устойчивости. Передние колеса «тянут» за собой всю «тележку»;
  • Увести авто с таким приводом в занос сложнее. Здесь сказывается хорошая курсовая устойчивость;
  • Меньшая металлоемкость конструкции. Главная передача входит в устройство КПП. При этом вращение передается по короткому пути и для этого используется два небольших вала с шарнирами равных угловых скоростей. Все это значительно удешевляет производство;
  • Сравнительная простота конструкции;
  • Увеличенное полезное пространство салона. Из-за отсутствия карданной передачи нет надобности создавать объемный тоннель (хотя он все же присутствует);
  • Лучшие показатели проходимости. Здесь все зависит от некоторых факторов. Так, на затяжном бездорожье за счет загруженности передка ведущим колесам легче найти точку опоры. На коротких же участках грязь зачастую преодолевается за счет инерции авто (передок благодаря ей просто «проскакивает» грязь и колеса уже «цепляются» за твердое покрытие);
  • Меньшие размеры моторного отсека. У переднеприводных авто двигатель и КПП размещаются поперечно, что обеспечивает компактность.

Для многих, этих достоинств вполне достаточно, чтобы отдать предпочтение переднеприводным авто.

Негативные качества

Недостатки у переднеприводных авто тоже имеются:

  • Повышенная вибрация на руле. Рулевой механизм воспринимает на себя не только колебания от дороги, а и силовой установки с трансмиссией. Но этот недостаток сейчас нивелируется за счет массового использования усилителей рулевого управления;
  • Частая пробуксовка ведущих колес при начале движения. За счет смещения нагрузки назад, передок разгружается и колесам легче потерять контакт с дорожным полотном;
  • Меньший угол поворота управляемых колес. Наличие в конструкции передней оси элементов привода влияет на углы поворота.

Производители отдают предпочтение больше переднему приводу из-за дешевизны производства, хотя в нем есть достаточно уязвимые узлы (ШРУСы), которые требуют сравнительно частой замены.

Напоследок отметим, что однозначно выделить какой-то из указанных двух типов, как лучший – невозможно, по той причине, что здесь все зависит от предпочтений автовладельца. К тому же выше указаны только основные положительные и отрицательные моменты переднего и заднего приводов. Для более точного определения необходимо сравнение эксплуатационных показателей приводов легковых автомобилей.

Что такое передний, задний и полный привод. И какой нужен именно вам

Привод машины любой модели — одна из наиболее важных её характеристик.

Именно поэтому, перед тем, как определиться с типом привода у автомобиля, планируемого к приобретению, следует разобраться в отличиях имеющихся видов.

Разновидности. Тип привода, установленный на конкретной модели автомобиля, дает понять, на которую пару колес будет выполняться передача тяги от работающего двигателя. Большинство современных легковых автомобилей промышленного производства имеет две пары колес — переднюю и заднюю. Передача мощности силовой установки может осуществляться либо на только на одни колеса, либо сразу на все. В чем же разница?

Передний привод. В этом случае передача тяги осуществляется исключительно на переднюю пару колес. Вращаясь, они входят в сцепление с дорожным покрытием и тянут за собой всю машину. Задние колеса являются ведомыми и просто катятся следом.

Задний привод. Здесь ситуация обстоит с точностью до наоборот. Основная энергия силовой установки переходит на задние колеса, которые при вращении двигают машину вперед.

Полный привод. При наличии этого варианта привода передача крутящего момента осуществляется сразу на обе оси машины, то есть ведущими здесь будут все имеющиеся колеса. На самом деле, полный привод не всегда должен использоваться постоянно и для автомобильных конструкторов это давно не секрет.

Безопасность различных видов привода. Наиболее простым в управлении будет передний привод. Автомобиль, оборудованный этим приводом, гораздо сложнее срывается в занос. Именно поэтому, приобретая свой первый автомобиль, специалисты рекомендуют выбирать переднеприводную машину. Но, если посмотреть с другой стороны, при попадании в занос на таком типе автомобиля, это легко исправить, просто сбросив газ — и автомобиль вернется на исходный путь перемещения. На переднеприводном автомобиле все намного сложнее. На заднем приводе опасность нахождения на скользком дорожном покрытии видно сразу, на переднем она явно не проявляется до последнего. Но и здесь имеется предел скорости, на котором его можно стабилизировать и безопасно вывести из заноса.

Касательно же полного привода, здесь ситуация еще более запутанная. Автомобиль с таким типом привода будет слушаться рулевого управления на непростой дороге — совершенно непредсказуемо. Это будет зависеть от того, под какими колесами находится скользкое покрытие, если машина не оборудована системой ESP. Это является дополнительным подтверждением того, что наличие полного привода улучшает только динамику набора скорости и степень проходимости автомобиля, но не имеет положительного влияния на степень удобства при управлении.

Поведение на сложной дороге. Автомобили с передним приводом имеют более высокую степень курсовой устойчивости, в сравнении с задним. На трассе, покрытой снегом или грязью, такая машина идет ровно, тогда как задний привод призывает к осторожности при работе педалью газа, ведь автомобиль может занести.

Проходимость. Если сравнивать два самых популярных типа привода, у переднеприводной машины она будет несколько лучше. Причиной для этого служат два фактора: прижатие ведущих колес к земле весом мотора, что снижает возможность забуксовать и то, что передние колеса связаны с блоком управления, что дает возможность указывать направление тяги.

Итог. Передний привод автомобиля является лучшим по такому параметру, как потребление топлива. Разница с заднеприводным автомобилем может достигать 7%. Больше всего топлива потребляет полноприводная машина, что намного снижает ее популярность среди простых водителей. Что выбрать, решать только вам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector