Co je lepší, pohon všech čtyř kol, přední nebo zadní
Obsah
Pohon v autě je přenos točivého momentu z motoru na libovolné kolo, které se pak stává pohonem. V souladu s tím všechna vozidla začínají mít tak důležitou vlastnost, jako je vzorec kola, kde první číslice znamená celkový počet kol a druhá - počet hnacích.
Tato koncepce ale neodráží další důležitou vlastnost automobilového podvozku, které nápravy vedou s pohonem na částečný úvazek, zadní nebo přední? I když u vozů s pohonem všech kol 4 × 4 nebo dokonce 6 × 6 to nevadí.
Jaký je pohon všech čtyř kol, rozdíly od zadní a přední
Každý typ má své výhody a nevýhody, takže stále existují v relativní rovnováze. Z teoretického hlediska se vůz s předním nebo zadním náhonem získá z pohonu všech kol prostým odstraněním převodových částí, které přenášejí trakci na jedno nebo druhé kolo. Ve skutečnosti není technologie tak snadné dosáhnout.
Povinnou jednotkou vozidla s pohonem všech kol je rozdělovací převodovka nebo rozdělovací převodovka, která rozděluje točivý moment podél náprav.
U vozů s jedním pohonem to není potřeba, ale prostě to nelze vyloučit, razdatka je integrována do obecného schématu pohonné jednotky, takže celé auto podléhá přeskupení.
Stejně jako v opačném případě, pokud se do řady původně například vozů stejného modelu s pohonem předních kol přidá úprava s pohonem všech kol, bude to znamenat velké komplikace.
Spousta výrobců se ani nesnaží do svých hatchbacků a sedanů přidat verzi 4 × 4 a omezí se na zvýšení světlé výšky a plastový bodykit pro křížové úpravy.
To platí i pro celkové uspořádání. Historicky se již vyvinulo, že u vozidel s pohonem předních kol je pohonná jednotka umístěna napříč motorovým prostorem, převodovka je vybavena dvěma hřídeli s homokinetickými klouby (CV klouby) směřujícími k předním kolům, která jsou současně poháněna a řízena .
U pohonu zadních kol je naopak motor se skříní umístěn podél osy vozu, poté jde hnací hřídel k zadní nápravě. Pohon všech čtyř kol lze v obou těchto případech implementovat s různou úrovní složitosti.
Zařízení a princip činnosti
K přenosu točivého momentu se používá sada součástí a sestav, které tvoří převod.
Obsahuje:
- převodovka (převodovka), zodpovědná za změny celkového převodového poměru, to znamená poměru rychlosti otáčení hřídele motoru k rychlosti hnacích kol;
- převodová skříň, rozdělující točivý moment v daném poměru (ne nutně rovnoměrně) mezi hnací nápravy;
- kardanová ozubená kola s klouby CV nebo Hookeovými klouby (křížemi), které přenášejí rotaci na vzdálenost v různých úhlech;
- převodovky hnací nápravy, navíc měnící rychlost otáčení a směr přenosu točivého momentu;
- nápravové hřídele spojující převodovky s náboji kol.
Jak již bylo zmíněno, z celkového souboru schémat vyčnívaly dva hlavní, charakteristické pro příčné a podélné pohonné jednotky.
- V prvním případě je rozdělovací převodovka připevněna k boku převodovky, přičemž se také nazývá úhlová převodovka. Z důvodů uspořádání jím prochází hnací hřídel jednoho z předních kol, zde je moment na zadní nápravě odváděn dvojicí ozubených kol s hypoidním ozubením, u kterého se rotace otočí o 90 stupňů a jde na kardanový hřídel běžící podél auto.
- Druhý případ je charakteristický umístěním rozdělovací převodovky na stejné ose jako výstupní hřídel převodovky. Kardanová hřídel k zadním kolům je umístěna souose se vstupní hřídelí rozdělovací převodovky a ta přední jsou spojena přes stejnou kardanovou převodovku, ale s otočením točivého momentu o 180 stupňů a řazením dolů nebo do stran.
Razdatka může být docela jednoduchá, zodpovědná pouze za rozvětvení okamžiku, nebo složitá, když jsou zavedeny další funkce pro zvýšení schopností nebo ovladatelnosti v terénu:
- demultiplikátor, tedy rychloběh pro násobení točivého momentu na vozovce;
- středový diferenciál, který rozděluje moment v daném poměru;
- elektromagnetické třecí spojky sloužící jako akční členy v systému automatického řízení převodových schopností;
- vývodové hřídele k přídavným zařízením.
Převodovky hnací nápravy u strojů 4×4 může komplikovat i přítomnost řízených diferenciálů nebo elektronických spojek. Až po nucené zámky a samostatné ovládání kol jedné nápravy.
Typy pohonu všech kol
V různých jízdních režimech je velmi užitečné přerozdělení točivého momentu mezi kola pro zvýšení efektivity na jedné straně a průchodnosti terénem na straně druhé. Navíc čím je převodovka složitější, tím je dražší, takže různé typy a třídy strojů používají různá schémata pohonu.
Trvalé
Nejlogičtější by bylo používat pohon všech kol vždy a za všech podmínek na silnici. Tím bude zajištěna předvídatelnost reakcí a stálá připravenost stroje na jakoukoliv změnu situace. To je však poměrně drahé, vyžaduje dodatečné náklady na palivo a není vždy opodstatněné.
Klasické schéma permanentního pohonu všech kol (PPP) v celé své jednoduchosti je použito na nestárnoucím sovětském voze Niva. Přes krátký kardan je k němu připojen podélný motor, pak skříň, převodová převodovka, odkud jdou dvě hřídele na přední a zadní nápravu.
Pro zajištění možnosti otáčení předních a zadních kol různými rychlostmi, což je důležité na suché vozovce v zatáčkách, je v rozdělovací převodovce mezinápravový beznápravový diferenciál, který lze zablokovat, aby byla vypnuta alespoň dvě hnací kola -silnice, když ostatní dva kloužou.
Nechybí ani demultiplikátor, který při stejném snížení otáček přibližně zdvojnásobí tah, což poměrně slabému motoru značně pomáhá.
Na hnacích kolech je vždy točivý moment, dokud se jedno z nich nezasekne. To je hlavní výhoda tohoto typu převodovky. Není třeba přemýšlet o jeho mobilizaci ručně nebo vytvářet složitou automatizaci.
Použití PPP samozřejmě není omezeno na jednu Nivu. Používá se na mnoha drahých prémiových autech. Kde na ceně emise opravdu nezáleží.
Současně je převodovka zásobována množstvím doplňkových elektronických služeb, především pro zlepšení ovladatelnosti s přebytečným výkonem, schéma to umožňuje.
Automatické
Spojení přídavné hnací nápravy s automatickou výbavou má mnoho verzí, lze rozlišit dvě specifická schémata používaná na BMW a mnoha dalších prémiích a spojku v pohonu zadních kol typickou pro hromadné crossovery.
V prvním případě je vše přiřazeno spojkám v razdatce s elektronickým pohonem. Sepnutím nebo rozpuštěním této spojky pracující v oleji je možné měnit rozložení momentů podél os v širokém rozsahu.
Obvykle se při startování se silným motorem, kdy začnou prokluzovat zadní kola hlavního pohonu, připojí přední, aby jim pomohla. Existují další přerozdělovací algoritmy, které jsou pevně zapojené v paměti řídicích jednotek, které čtou hodnoty mnoha senzorů.
Druhý případ je podobný, ale hlavní kola jsou přední a zadní jsou na krátkou dobu spojena spojkou mezi kardanem a nápravovou převodovkou.
Spojka se rychle přehřívá, ale neočekává se, že bude fungovat dlouho, jen je občas potřeba auto na kluzké vozovce nebo v těžké zatáčce mírně přetlačit přes zadní nápravu. Takto jsou stavěny téměř všechny crossovery v úpravě 4 × 4.
Vynucený
Nejjednodušší a nejlevnější typ pohonu všech kol, používaný v užitkových SUV, jejichž stálé působiště je mimo chodník. Zadní náprava slouží jako konstantní hnací náprava a v případě potřeby může řidič zapnout přední nápravu, natvrdo, bez diferenciálu.
Na tvrdém povrchu tedy musí mít auto pohon zadních kol, jinak dojde k poškození převodovky. Ale takové stroje mají velkou míru bezpečnosti, jsou jednoduché a levné na opravu.
Mnoho dovážených pickupů a SUV má takové úpravy, někdy drahé a složité v pokročilejších verzích s volitelným pohonem.
Výhody a nevýhody 4WD (4x4)
Mínus ve skutečnosti jedna - cena emise. Ale ukazuje se to všude:
- zpočátku je auto obtížnější, proto je při koupi drahé;
- častěji vyžaduje opravu, čím více zařízení, tím nižší je spolehlivost;
- díky přídavným rotujícím dílům vyšší spotřeba paliva;
- zvyšuje se hmotnost, což ovlivňuje dynamiku a účinnost;
- zvyšující se složitost v uspořádání jednotek, což se odráží v náročnosti údržby.
Všechno ostatní je zásluha:
- perfektní průchodnost terénem, všechna kola jsou zatížena točivým momentem;
- stroj se lépe ovládá díky dodatečnému vektoru tahu na řízené nápravě;
- zlepšená dynamika na kluzkých vozovkách, pneumatiky prokluzují méně často;
- přerozdělení tahu snižuje požadavky na pevnost dílů;
- guma běhounu pneumatiky se opotřebovává rovnoměrněji.
To vše umožňuje plošné využití pohonu všech kol na výkonných a drahých strojích, kde není přidání na ceně tak výrazné.
Jak řídit auto s pohonem všech čtyř kol
Aby bylo možné realizovat všechny možnosti pohonu všech kol, je nutné prostudovat konstrukční vlastnosti konkrétního automobilu, abychom pochopili, jak funguje jeho převodové schéma.
- Na asfaltu nepoužívejte plug-in pohon všech kol bez středového diferenciálu, dojde k rychlému opotřebení.
- Pro nácvik jízdy na kluzké vozovce v zatáčkách se často vozy s pohonem všech kol, zejména ty s volným diferenciálem nebo automatickým přenosem točivého momentu, mohou chovat nepředvídatelně a změnit chování z pohonu předních kol na pohon zadních kol a naopak. A v zatáčce je potřeba pracovat s plynovým pedálem s diametrálně opačnou taktikou, auto pro přidání trakce může uvnitř zatáčky buď odjet smykem, nebo začít vysouvat přední nápravu. Totéž platí pro započaté tlumení smyku zadní nápravy.
- Dobrá stabilita 4×4 v zimě může být pro řidiče náhle ztracena. Na to musíte být připraveni, protože vozy s jedním pohonem vždy předem varují před ztrátou trakce.
- Vynikající běžecké schopnosti by neměly vést k bezmyšlenkovitým návštěvám bahenních „přepadů“ nebo sněhových polí. Schopnost dostat se z takových podmínek bez traktoru závisí více na zvolených pneumatikách než na schopnosti automatizace v převodovce.
V rozumné jízdní strategii přitom vůz s pohonem všech kol vždy pomůže vyhnout se průšvihům, do kterých se monodrive dostanou mnohem dříve. Jen to nepřeháněj.
V budoucnu dostanou všechna auta pohon všech kol. Je to dáno pokrokem v technologii elektromobilů. Je velmi snadné implementovat schéma s elektromotorem pro každé kolo a pokročilou výkonovou elektronikou.
Tyto vozy již nevyžadují inženýrské znalosti o typu pohonu. Řidič bude ovládat pouze plynový pedál, o zbytek se postará auto.
