Kompletní, nebo ne tak kompletní. Pochopení typů pohonu 4×4

Fráze „pohon všech kol“ je v každodenním používání již dlouho pevně zavedena. A nejde ani o to, jaké procento majitelů automobilů má právě tento pohon všech kol, i když statistiky posledních let jsou skutečně působivé. A faktem je, že tato kouzelná slovíčka jakoby a priori staví majitele o stupínek výše než jeho všednější kolegy. A nezáleží na tom, že některé elegantní, dobře upravené Infiniti FX neujede ani deset metrů po rozmáčeném poli – důležitý je fakt sám o sobě! Status, víte, je věc. A v naší zemi – obzvlášť. Texty ale nechme stranou. V dnešním článku vás zvu, abyste se ponořili do podstaty problému trochu hlouběji, než že prostě pochopíte, že se „vesluje všemi čtyřmi“.

Na počátku

Historie obvykle nikoho moc nezajímá, ale dovolte mi, abych vás seznámil s tím, jak to všechno začalo. Nebudu dlouho. Zajímavé je, že první auto s pohonem všech kol se spalovacím motorem bylo. závodní auto! Ano, ano, ne nějaké obrněné auto z první světové války a ani tahač předělaný na náklaďák. A opravdové závodní auto. Spyker 60/80 HP (Holland), vyráběný již v roce 1903, měl pohon všech čtyř kol se středovým diferenciálem (!) — konkrétně s očekáváním zvýšené stability v extrémních jízdních podmínkách. Příznivce Quattra od Audi proto spěchám zklamat: z historického hlediska nebyli Němci první. Mimochodem, tento „Spyker“ se vyznačoval i dalším know-how: byl to první osobní automobil s řadovým šestiválcovým benzínovým motorem.

Průkopník pohonu všech kol u osobních automobilů – Spyker 60/80 HP

Ale přejděme k dnešku. Pro určité logické rozdělení navrhuji rozdělit popisy typů pohonu všech kol (AWD) do několika odstavců na základě klíčových vlastností.

Nejde to připojit, nechte to natrvalo

Správně: na požádání umístěte čárku. Dovolte mi to teď vysvětlit. Věřím, že i člověk, který se v autech příliš nevyzná, má jisté podezření – že pohon všech kol u tahače Belarus a u limuzíny Mercedes je poněkud jiný. Pojďme tedy od jednoduchého ke složitému.

Převodovka UAZů se téměř 70 let zásadně nezměnila. (foto: versiya.info)

1. Zásuvný pohon všech kol

Okamžitě se nám vybaví náš rodný UAZ (jakéhokoli modelu a roku). Toto auto může být buď s pohonem zadních nebo všech kol. Jedním pohybem páky v kabině se připojí přední náprava. A zdá se, že je vše v pořádku – na normálních silnicích se dá jezdit pozadu a šetřit plyn. A v terénu a na náledí zapněte pohon 4×4. Perfektní! Ale bohužel, všechno není tak růžové. Přední náprava je pevně spojena. To znamená není tam žádný středový diferenciál. To znamená rychlost otáčení kardanových hřídelí vedoucích k přední a zadní nápravě vždy bude stejný. Jaké to má důsledky? Za prvé velmi namáhá převod při jakémkoli jiném pohybu, než je přímka. Sebemenší zatáčka na silnici a rozdělovací převodovka je již ve stresu. A čím tvrdší povrch pod koly (tedy lepší přilnavost k vozovce), tím škodlivější jsou tyto zátěže pro části rozdělovací převodovky.

Tady jde o to, že při zatáčení se rychlost otáčení kol auta od sebe liší. Pro kompenzaci tohoto rozdílu je v převodovce instalován diferenciál (jak mezikolový, tak mezinápravový). O tom si povíme podrobněji jindy.

Mimochodem, ve stejném UAZ, z továrny, je varování pro ty, kteří rádi jezdí plnou rychlostí na asfaltu:

Jak se říká, v prostém textu. (foto autor)

No a druhý důvod, proč takové schéma není ideální, je ten, že auto s pevně spojeným PP se v rychlosti těžko ovládá. A tady koluje obrovské množství mylných představ. Bohužel, mnozí si jsou jisti, že pokud je k dispozici pohon všech čtyř kol, i když je pevně připojen, je standardně stabilnější a předvídatelnější než běžný „podběh“. To je špatně. Pokud schéma „zdarma“ (o tom později) s mezinápravovým diferenciálem skutečně pomáhá na silnici v ledových nebo deštivých podmínkách, pak pevně připojený může naopak způsobit ztrátu kontroly v kritických situacích.

Mimochodem, výše zmíněný typ PP se také nazývá „částečný úvazek“. Částečný úvazek – doslova „částečný úvazek“. Což opět napovídá, že takové schéma bylo navrženo v dávných dobách pro nákladní auta a vojenskou techniku, ale rozhodně ne pro záznamy o manipulaci na silnicích s hladkým povrchem. Zjevnými výhodami designu jsou jednoduchost a spolehlivost. Žádné složité spojky nebo elektronika: jen řidič, nečistoty a páka řazení v kabině. Ne všichni však byli s tímto druhem romantiky spokojeni. Odtud začal další vývoj.

2. Stálý pohon všech čtyř kol

Na rozdíl od svého archaického protějšku, stálého PP má středový diferenciál. Jak jsem řekl výše, je to věc, která umožňuje dvěma hřídelům, které z ní vycházejí, rotovat různými rychlostmi. A je to právě tento typ pohonu všech kol, který skutečně zvyšuje stabilitu vozidla na površích s nedostatečnou trakcí. Dnes existuje velké množství podtypů tohoto schématu – seznam zkratek od výrobců automobilů snadno přesahuje několik desítek. Ale ruku na srdce, přiznáváme: to vše je krásná reklamní hra se slovy, skrývající přibližně stejný princip fungování. Pojďme se u principů zastavit trochu podrobněji. V podstatě existují pouze tři hlavní typy trvalého PP.

) S otevřeným diferenciálem. Zde se opět vrátíme ke klasice – našemu VAZ Niva. Není zde žádná elektronika, ale je zde volný středový diferenciál, který umožňuje jízdu na všech předních kolech po celý rok a na jakémkoli typu povrchu. Zároveň ji lze v terénu na přání řidiče zamknout, čímž se systém změní na stejný „částečný úvazek“ a zvýší se průchodnost terénem. PP s diferenciálem zdarma tak zabije dvě mouchy jednou ranou: na asfaltu se nemusí vypínat a umí jezdit i v terénu.

Převodovka pohonu všech kol Niva, známá od dětství, má nejjednodušší design, ale dodnes neztratila svůj význam (foto: VAZ)

b) S diferenciálem s omezenou svorností. V tomto provedení není jen „železný“ diferenciál mezi nápravami, ale také speciální spojka. Jeho úkolem je částečně nebo téměř úplně (až z 95 %) zablokovat při prokluzu jedné z náprav a zároveň směrovat rotaci z motoru na druhou. Příklad. Jedete sněhem a najednou se pravé přední kolo potopí a začne prokluzovat. Protože je mezi koly jedné nápravy i diferenciál (řekněme ten nejrozšířenější), tak ten přední-levý zůstane stát a nebude se snažit auto pohnout z místa. Jsem si jist, že situaci bolestně znají všichni řidiči aut.

Pokud bychom měli středový diferenciál zdarma (jako na Nivě při jízdě po asfaltu), pohon všech kol by nepomohl. Absolutně veškerý výkon motoru by šel na bezmocně se otáčející pravé přední kolo. Ale v případě mezinápravové „samosvorné“ spojky bude situace jiná: jakmile rozdíl v rychlosti otáčení předního a zadního kardanu překročí určitou prahovou hodnotu, spojka se sepne. Jinými slovy, zařízení reaguje na prokluz a přenáší část točivého momentu na opačnou nápravu, která auto vytlačí (nebo vytáhne) z pasti.

středový diferenciál s omezenou svorností (foto: BMW)

Pokročilejším typem je typ diferenciálu s omezeným prokluzem Torza. Jsou schopny reagovat ne na rozdíl v otáčení hřídele, ale na skutečný nedostatek točivého momentu na jednom z nich, což je efektivnější. Zpočátku byly spojky Torsen čistě mechanické, ale dnes je většina z nich řízena elektronicky a spolu s ESP jsou schopny plynule přenášet točivý moment mezi nápravami v závislosti na mnoha faktorech: rychlosti, typu povrchu vozovky, zda vůz právě projíždí zatáčkou a podobně.

Diferenciál Torsen (doslova citlivý na točivý moment) vozidel Audi. Dokáže nezávisle přenášet točivý moment tam, kde je nejvíce potřeba. (foto: Audi)

c) Automaticky připojený pohon všech kol. Jak název napovídá, jde o jakýsi hybrid dvou hlavních typů. Když začne přední náprava prokluzovat, hnaná náprava, která předtím nebyla v záběru, okamžitě zvedne kolo. V současné době je schéma ve své čisté podobě považováno za zastaralé a téměř nikdy se nepoužívá. Hlavní nevýhodou je nedostatečná rychlost odezvy: často dochází k promeškání potřebného momentu pro činnost druhé nápravy (např. auto se již stihlo zaseknout s prokluzujícími hnacími koly). Proto jsou dnes téměř všechny „automaticky připojené“ PP ve skutečnosti trvale plné – jde jen o to, že část trakce přenášená na hnanou nápravu za normálních jízdních podmínek (auto jede po dálnici) je zanedbatelná – od 5 do 10%. A v případě potřeby na něj dokáže systém převést až 50 %. Klasickým příkladem naší skupiny “b” je spojka Haldex.

Spojka s omezeným prokluzem Haldex u diferenciálu zadní nápravy – zapíná pohon zadních kol podle potřeby (foto: Haldex)

Tak který je chladnější?

No v podstatě nic. Každé schéma má své pro a proti. Právě začínáte debatu o tom, který pohon je správnější, musíte pochopit, že plug-in PP byl původně vytvořen pro pohyb přes pole a bažiny. A když auta začala trávit 95 % svého života na městském asfaltu (nebo maximálně na zhutněné polní cestě), systémy se logicky přizpůsobily změněným podmínkám. Ostatně musíte uznat, že nikoho nenapadne polemizovat o tom, co je lepší: armádní boty nebo lakované boty.