Наличие четырех ведущих колес позволяет реализовать для сцепления с почвой весь (или почти весь) вес трактора, в то время как при двух ведущих колесах для этой цели может быть использована только часть веса.
Тяговая динамика тракторов с четырьмя ведущими колесами во многом зависит от того, как осуществлен привод к ведущим осям. Применяют приводы двух основных типов — блокированный и дифференциальный. В приводе первого типа (рис. 38) задняя и передняя оси трактора кинематически жестко соединены между собой через раздаточную коробку /; вследствие этого между их угловыми скоростями существует определенное неизменное соотношение.
Привод второго типа (рис. 38) характеризуется наличием в раздаточной коробке / межосевого дифференциала 2. Под действием дифференциального эффекта между угловыми скоростями обеих осей трактора в процессе работы могут устанавливаться различные, хотя и подчиненные определенному закону, соотношения. Вследствие изменяемого характера кинематической связи между осями распределяются различные ведущие моменты.

В тракторах с блокированным приводом ведущих осей почти всегда существует некоторое кинематическое несоответствие между передними и задними колесами. При прямолинейном движении по ровной дороге это несоответствие выражается в том, что теоретические окружные скорости передних и задних колес могут несколько различаться между собой, в то время как оси этих колес, будучи жестко связанными с остовом трактора, должны двигаться с одинаковыми поступательными скоростями.
Обеспечить совершенную идентичность окружных скоростей передних и задних колес практически невозможно, так как раз-меры радиусов колес могут отклоняться от своих расчетных значений в ту или другую сторону в зависимости от разнообразных факторов — производственных допусков, степени изношенности протекторов, давления воздуха в шинах и, особенно существенно, в результате изменения действующих на колеса нормальных нагрузок в соответствии с условиями работы. Когда применяют передние и задние колеса разных номинальных диаметров, расхождение в окружных скоростях колес может получаться также в результате невозможности по конструктивным условиям точно согласовать угловые скорости вращения обеих осей.
На поворотах кинематическое несоответствие обусловлено еще тем, что при криволинейном движении трактора каждая из его осей должна одновременно проходить разные пути, между тем как обе оси, будучи сблокированными, стремятся двигаться с одинаковыми поступательными скоростями.
Рассмотрим прямолинейное движение трактора с блокированным приводом ведущих осей по ровной дороге при наличии некоторой разницы в окружных скоростях передних и задних колес. Выровнять поступательные скорости обеих ведущих осей можно только при условии буксования или скольжения колес, поскольку буксование уменьшает поступательную скорость оси колеса, а скольжение ее увеличивает. Условие равенства посту­пательных скоростей движения обеих ведущих осей имеет вид
t,T'(l-61)=«/(l-fi2).
Здесь и далее индекс «один штрих» относится к оси, у которой теоретическая окружная скорость колес vT больше, а индеке «два штриха» — к оси, у которой она меньше. Колеса первой оси условимся называть забегающими, а колеса второй оси — отстающими. Величина б в уравнении характеризует буксование и скольжение колес; при буксовании она входит в уравнение со знаком плюс, при скольжении — со знаком минус.
Отношение от'/от/,=Ан назовем коэффициентом кинематического несоответствия передних и задних ведущих колес. Для каждого трактора коэффициент кинематического несоответствия имеет определенное значение, которое может несколько изменяться в зависимости от условий работы.
Между буксованием забегающих и отстающих колес существует зависимость, которая на основании уравнения выражается соотношением
fi.= i- (vt'M (1-А) = 1 -А (i-б,).
Здесь величина 6i имеет положительное значение, так как забегающие колеса всегда работают с некоторым буксованием. Буксование 62 отстающих колес может быть величиной отрицательной, нулевой и положительной. Если 62 <0, то отстающие колеса движутся со скольжением, если 62=0, то они катятся без скольжения и без буксования, если б2>0, то отстающие колеса работают с буксованием, но значение буксования у них меньше, чем у забегающих колес.
Наилучшие тяговые показатели трактора возможны при равенстве окружных скоростей передних и задних колес, т. е. при коэффициенте кинематического несоответствия 6Н = 1. В этом случае передние и задние колеса работают с одинаковым буксованием и их сцепные свойства используются в равной степени.
Наличие кинематического несоответствия колес ухудшает тяговые показатели трактора. Если в результате кинематического несоответствия передние и задние колеса работают с разным буксованием, то сцепные свойства отстающих колес используются в меньшей степени, чем забегающих. Чем больше кинематическое несоответствие, тем неравномернее используются сцепные свойства колес обеих осей. Наиболее отрицательно влияет на тяговые показатели трактора скольжение отстающих колес.
В этом случае ведущими фак­тически остаются только два колеса, так как скользящие колеса становятся ведомыми.
Рассмотрим движение трактора с колесной формулой 4К4, задние колеса которого вращаются быстрее передних (рис. 39). В этом случае на передние колеса действует отрица­тельная касательная сила тяги Рк9, создаваемая реакциями почвы и направленная против движения. Она образует крутящий момент, который передается через трансмиссию задним колесам. Таким образом, к задним ведущим колесам мощность подводится двумя потоками: от двигателя (на рисунке сплошная тонкая линия) и от передних отстающих колес (штриховая линия). Соединившись, оба потока направляются к ведущим колесам (жирная линия) и образуют положительную касательную силу тяги PKl.
Часть касательной силы тяги PKl передается через остов трактора отстающим колесам и идет на преодоление сопротивления, создаваемого силой PKg. Таким образом, мощность, создаваемая на скользящих колесах реакцией почвы PKj, циркулирует по замкнутому контуру: от скользящих колес через трансмиссию к ведущим колесам, а от последних через остов трактора обратно к скользящим колесам. Циркулирующая мощность бес­полезна и даже вредна, поэтому ее называют паразитной. Эта мощность не служит дополнительным источником энергии, а только нагружает трансмиссию и создает в ней лишние механические потери.
Паразитная мощность возникает в тех случаях, когда по условиям работы невозможно получить достаточную разницу в значениях буксования передних и задних колес для компенсации имеющегося между ними кинематического несоответствия. Такие случаи наиболее вероятны при движении по твердым Дорогам и при холостых переездах, когда буксование ведущих колес невелико. В этих условиях пользование вторым ведущим мостом не только не дает положительного эффекта, но может быть н вредным.
При работе на поле, где почва всегда сравнительно рыхлая,* а нагрузка на крюке значительная, условие получения достаточной разницы в значениях буксования передних и задних колес может быть выполнено почти при всех практически встречающихся нарушениях кинематического соответствия между колесами. Поэтому в полевых условиях при работе с достаточной нагрузкой на крюке паразитная мощность при прямолинейном движении трактора обычно не возникает.
На поворотах, если они совершаются при взаимно блокированных ведущих осях, почти всегда возникает паразитная мощность. Передние колеса, которые должны пройти больший путь, чем задние, движутся со скольжением, и на них действуют отрицательные силы тяги. Чем меньше радиус поворота, тем больше паразитная мощность.
Если обе оси ведущие, то касательная сила тяги трактора распределяется между ними в соответствии со значением буксования колес каждой оси, так как между значением буксования колес и развиваемыми ими касательными силами тяги имеется непосредственная зависимость.
На тракторах с четырьмя ведущими колесами широко применяют привод с межосевой муфтой свободного хода (обгонной). Принцип работы такой муфты схематично изображен на рисунке 40. Ведущий элемент муфты — барабан 1 — соединен с трансмиссией трактора, а ведомый — фигурный диск 2 — с подключаемой осью. Направления вращения этих элементов указаны на схеме стрелками. Когда барабан вращается быстрее диска» находящиеся между ними ролики 3 заклиниваются, в результате чего муфта замыкается и блокирует привод ведущих осей. Если же диск обгоняет барабан, то он вращается в барабане свободно, муфта ос­тается разомкнутой и каждая из осей трактора может вращаться независимо одна от другой.
При применении межосевой муфты свободного хода передаточные числа трансмиссии подбирают таким образом, чтобы теоретические окружные скорости колес основной ведущей оси (обычно задней) были на несколько процентов выше соответствующих скоростей второй оси. При таких кинематических соотношениях передние колеса под действием толкающего усилия остова трактора будут вращаться быстрее, чем при принудительном приводе от трансмиссии. Вследствие этого фигурный диск 2 муфты обгоняет барабан 1, муфта свободного хода остается вы­ключенной и ведущий момент передается только задними колесами.
Муфта автоматически замыкается и включает переднюю ось, когда поступательная скорость движения трактора из-за буксования задних колес снижается настолько, что угловые скорости вращения ведущего и ведомого элементов муфты становятся одинаковыми. Если буксование задних колес уменьшается до предела, необходимого для размыкания муфты, передняя ось включается автоматически.
Таким образом, межосевая муфта свободного хода автоматизирует процессы включения и выключения передних колес и устраняет возможность возникновения паразитной мощности. Однако при ее применении мост подключается позже и снижается значение переднего ведущего моста в тяговом балансе трактора. Обычно расчетное значение буксования задних колес, соответствующее началу включения межосевой муфты свободного хода, выбирают в пределах 4...6%.