Čo je lepšie s pohonom všetkých štyroch kolies, vpredu alebo vzadu
Obsah
Pohon v aute je prenos krútiaceho momentu z motora na akékoľvek koleso, ktoré sa potom stáva pohonom. Preto všetky vozidlá začínajú mať takú dôležitú charakteristiku, ako je vzorec kolies, kde prvá číslica znamená celkový počet kolies a druhá - počet hnacích kolies.
Tento koncept však neodráža ďalšiu dôležitú vlastnosť automobilového podvozku, ktoré nápravy vedú s čiastočným pohonom, vzadu alebo vpredu? Hoci pre autá s pohonom všetkých kolies 4 × 4 alebo dokonca 6 × 6 to nevadí.
Aký je pohon všetkých štyroch kolies, rozdiely zozadu a spredu
Každý typ má svoje výhody a nevýhody, takže stále existujú v relatívnej rovnováhe. Z teoretického hľadiska sa auto s predným alebo zadným náhonom získa z auta s pohonom všetkých kolies jednoduchým odstránením prevodových častí, ktoré prenášajú trakciu na jedno alebo druhé koleso. V skutočnosti nie je také ľahké dosiahnuť technológiu.
Povinnou jednotkou vozidla s pohonom všetkých kolies je prevodovka alebo prevodovka, ktorá rozdeľuje krútiaci moment pozdĺž náprav.
V autách s jedným pohonom to nie je potrebné, ale jednoducho sa to nedá vylúčiť, prevodovka je integrovaná do všeobecnej schémy pohonnej jednotky, takže celé auto podlieha preskupeniu.
Rovnako ako v opačnom prípade, ak sa do radu pôvodne napríklad áut rovnakého modelu s predným náhonom pridá úprava s pohonom všetkých kolies, prinesie to veľké komplikácie.
Mnoho výrobcov sa ani nesnaží pridať do svojich hatchbackov a sedanov verziu 4 × 4, obmedzujúc sa na zvýšenie svetlej výšky a plastový bodykit pre krížové úpravy.
To platí aj pre celkové usporiadanie. Historicky je vo vozidlách s predným náhonom pohonná jednotka umiestnená naprieč motorovým priestorom, prevodovka je vybavená dvoma hriadeľmi s homokinetickými kĺbmi (CV kĺbmi) smerujúcimi k predným kolesám, ktoré sú súčasne poháňané a ovládané.
Naopak, pre pohon zadných kolies je motor so skriňou umiestnený pozdĺž osi vozidla, potom hnací hriadeľ ide na zadnú nápravu. Pohon všetkých štyroch kolies môže byť implementovaný s rôznou úrovňou zložitosti v oboch týchto prípadoch.
Zariadenie a princíp činnosti
Na prenos krútiaceho momentu sa používa súprava komponentov a zostáv, ktoré tvoria prevodovku.
Zahŕňa:
- prevodovka (prevodovka), zodpovedná za zmeny v celkovom prevodovom pomere, to znamená pomer rýchlosti otáčania hriadeľa motora k rýchlosti hnacích kolies;
- prevodovka, rozdeľujúca krútiaci moment v danom pomere (nie nevyhnutne rovnomerne) medzi hnacie nápravy;
- kardanové prevody s CV kĺbmi alebo Hookovými kĺbmi (krížmi), ktoré prenášajú rotáciu na diaľku v rôznych uhloch;
- prevodovky hnacej nápravy, dodatočne meniace rýchlosť otáčania a smer prenosu krútiaceho momentu;
- nápravové hriadele spájajúce prevodovky s nábojmi kolies.
Ako už bolo spomenuté, z celkového súboru schém vyčnievali dve hlavné, charakteristické pre priečne a pozdĺžne pohonné jednotky.
- V prvom prípade je prevodovka pripevnená k boku prevodovky, pričom sa nazýva aj uhlová prevodovka. Z dôvodov usporiadania cez ňu prechádza hnací hriadeľ jedného z predných kolies, tu je moment odstránený na zadnú nápravu párom ozubených kolies s hypoidným prevodom, pri ktorom sa otáčanie otočí o 90 stupňov a prechádza na kardanový hriadeľ. auto.
- Druhý prípad je charakteristický umiestnením rozdeľovacej prevodovky na rovnakej osi ako výstupný hriadeľ prevodovky. Kardanový hriadeľ k zadným kolesám je umiestnený koaxiálne so vstupným hriadeľom prevodovky a predné sú spojené cez rovnakú kardanovú prevodovku, ale s otočením o 180 stupňov a radením nadol alebo do strán.
Razdatka môže byť celkom jednoduchá a môže byť zodpovedná iba za rozvetvenie momentu alebo zložitá, keď sa zavedú ďalšie funkcie na zvýšenie schopnosti alebo ovládateľnosti v teréne:
- demultiplikátor, to znamená pretáčanie na znásobenie krútiaceho momentu na ceste;
- stredový diferenciál, ktorý rozdeľuje moment v danom pomere;
- elektromagnetické trecie spojky slúžiace ako ovládače v systéme automatického riadenia prevodových schopností;
- vývodové hriadele k prídavným zariadeniam.
Prevodovky hnacej nápravy na strojoch 4×4 môže skomplikovať aj prítomnosť riadených diferenciálov či elektronických spojok. Až po nútené zámky a samostatné ovládanie kolies jednej nápravy.
Typy pohonu všetkých kolies
V rôznych jazdných režimoch je veľmi užitočné prerozdeľovať krútiaci moment medzi kolesá, aby sa zvýšila efektivita na jednej strane a schopnosť prejsť terénom na strane druhej. Navyše, čím je prevodovka zložitejšia, tým je drahšia, takže rôzne typy a triedy strojov používajú rôzne schémy pohonu.
stály
Najlogickejšie by bolo využívať pohon všetkých kolies vždy a za každých podmienok na ceste. To zabezpečí predvídateľnosť reakcií a neustálu pripravenosť stroja na akúkoľvek zmenu situácie. Je to však dosť drahé, vyžaduje si dodatočné náklady na palivo a nie je vždy opodstatnené.
Klasická schéma permanentného pohonu všetkých kolies (PPP) v celej svojej jednoduchosti je použitá na nestarnúcom sovietskom aute Niva. Cez krátky kardan je k nemu pripojený pozdĺžny motor, potom skriňa, prevodovka, odkiaľ idú dva hriadele na prednú a zadnú nápravu.
Aby bola zabezpečená možnosť otáčania predných a zadných kolies rôznymi rýchlosťami, čo je dôležité na suchom chodníku v zákrutách, je v rozdeľovacej prevodovke umiestnený beznápravový diferenciál, ktorý je možné zablokovať, aby boli vypnuté aspoň dve hnacie kolesá. -cesta, keď sa ďalšie dve šmyknú.
Nechýba ani demultiplikátor, ktorý pri rovnakom poklese otáčok približne zdvojnásobí ťah, čo pomerne slabému motoru značne pomáha.
Na hnacích kolesách je vždy krútiaci moment, kým sa jedno z nich nezablokuje. To je hlavná výhoda tohto typu prenosu. Nie je potrebné premýšľať o jeho mobilizácii manuálne alebo vytvárať komplexnú automatizáciu.
Prirodzene, použitie PPP nie je obmedzené na jednu Nivu. Používa sa na mnohých drahých prémiových autách. Kde na cene emisie naozaj nezáleží.
Súčasne je prevodovka vybavená množstvom dodatočných elektronických služieb, najmä na zlepšenie ovládateľnosti s nadmerným výkonom, schéma to umožňuje.
automatický
Spojenie prídavnej hnacej nápravy s automatizáciou má mnoho verzií, možno rozlíšiť dve špecifické schémy, používané na BMW a mnohých ďalších prémiách, a spojku v zadnom náhone typickú pre masové crossovery.
V prvom prípade je všetko priradené spojkám v razdatke s elektronickým pohonom. Zopnutím alebo rozpustením tejto spojky pracujúcej v oleji je možné meniť rozloženie momentov pozdĺž osí v širokom rozsahu.
Zvyčajne sa pri štartovaní so silným motorom, keď začnú prešmykovať zadné kolesá hlavného pohonu, pripájajú predné, aby im pomohli. Existujú aj iné algoritmy prerozdeľovania, ktoré sú pevne zapojené v pamäti riadiacich jednotiek, ktoré čítajú hodnoty mnohých senzorov.
Druhý prípad je podobný, ale hlavné kolesá sú predné a zadné sú na krátky čas spojené cez spojku medzi kardanom a nápravovou prevodovkou.
Spojka sa rýchlo prehrieva, no neočakáva sa jej dlhotrvajúca práca, akurát občas treba auto na klzkej vozovke alebo v náročnej zákrute mierne pretlačiť cez zadnú nápravu. Takto sú postavené takmer všetky crossovery v úprave 4 × 4.
Vynútený
Najjednoduchší a najlacnejší typ pohonu všetkých kolies, používaný v úžitkových SUV, ktorých trvalé pôsobisko je mimo chodníka. Zadná náprava slúži ako konštantná hnacia náprava a v prípade potreby môže vodič zapnúť prednú nápravu, tvrdo, bez diferenciálu.
Preto na tvrdom povrchu musí mať auto pohon zadných kolies, inak sa poškodí prevodovka. Takéto stroje však majú veľkú mieru bezpečnosti, sú jednoduché a lacné na opravu.
Mnohé dovážané pickupy a SUV majú takéto úpravy, niekedy drahé a zložité v pokročilejších verziách s voliteľným pohonom.
Výhody a nevýhody 4WD (4×4)
Mínus, v skutočnosti jeden - cena emisie. Ale ukazuje sa to všade:
- spočiatku je auto ťažšie, preto je pri kúpe drahé;
- častejšie vyžaduje opravu, čím viac zariadení, tým nižšia je spoľahlivosť;
- vďaka dodatočným rotujúcim častiam vyššia spotreba paliva;
- zvyšuje sa hmotnosť, čo ovplyvňuje dynamiku a účinnosť;
- narastá náročnosť dispozičného riešenia jednotiek, čo sa prejavuje v náročnosti údržby.
Všetko ostatné je zásluha:
- perfektná priechodnosť terénom, všetky kolesá sú zaťažené krútiacim momentom;
- stroj sa lepšie ovláda vďaka dodatočnému vektoru ťahu na riadenej náprave;
- zlepšená dynamika na klzkej vozovke, pneumatiky šmýkajú menej často;
- prerozdelenie ťahu znižuje požiadavky na pevnosť dielov;
- guma behúňa pneumatiky sa opotrebováva rovnomernejšie.
To všetko umožňuje plošné využitie pohonu všetkých kolies na výkonných a drahých strojoch, kde pridanie k cene nie je až také výrazné.
Ako riadiť auto s pohonom všetkých štyroch kolies
Aby bolo možné realizovať všetky možnosti pohonu všetkých kolies, je potrebné študovať konštrukčné prvky konkrétneho automobilu, aby sme pochopili, ako funguje jeho prevodová schéma.
- Na asfalte nepoužívajte plug-in pohon všetkých kolies bez medzinápravového diferenciálu, dôjde k rýchlemu opotrebovaniu.
- Na nácvik jazdy na klzkej vozovke v zákrutách sa často autá s pohonom všetkých kolies, najmä tie s voľným diferenciálom alebo automatickým prenosom krútiaceho momentu, môžu správať nepredvídateľne a zmeniť správanie z pohonu predných kolies na pohon zadných kolies a naopak. A v zákrute treba pracovať s plynovým pedálom s diametrálne opačnou taktikou, auto na pridanie trakcie môže v zákrute buď odísť so šmykom, alebo začať vysúvať prednú nápravu. To isté platí pre začaté tlmenie šmyku zadnej nápravy.
- Dobrá stabilita 4×4 v zime môže vodič náhle stratiť. Na to musíte byť pripravení, pretože autá s jedným pohonom vždy vopred upozorňujú na stratu trakcie.
- Vynikajúce bežecké schopnosti by nemali viesť k bezmyšlienkovým návštevám bahenných „prepadov“ alebo snehových polí. Schopnosť dostať sa z takýchto podmienok bez traktora závisí viac od zvolených pneumatík ako od schopnosti automatizácie v prevodovke.
Zároveň pri rozumnej jazdnej stratégii auto s pohonom všetkých kolies vždy pomôže vyhnúť sa problémom, do ktorých sa monodrive dostanú oveľa skôr. Len to nepreháňajte.
V budúcnosti dostanú všetky autá pohon všetkých kolies. Je to spôsobené pokrokom v technológii elektrických vozidiel. Je veľmi jednoduché implementovať schému s elektromotorom pre každé koleso a pokročilou výkonovou elektronikou.
Tieto autá už nevyžadujú inžinierske znalosti o type pohonu. Vodič bude ovládať iba plynový pedál, o zvyšok sa postará auto.
