Napęd na cztery koła: urządzenie, zalety i wady

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:16

Napęd na cztery koła samochodu działa zgodnie z całkowicie zrozumiałą zasadą - moment obrotowy jest rozdzielany przez jednostkę napędową między cztery koła napędowe. Ten projekt jest bardzo wygodny i ma wiele zalet. Najważniejsza jest bezpretensjonalność względem rodzaju i jakości nawierzchni drogi. Samochód równie dobrze prezentuje się na oblodzonym torze, suchym asfalcie i podkładzie. Dodatkowo taka jednostka nie boi się ostrych zjazdów terenowych, a na ulicach miast wykazuje doskonałą dynamikę i brak poślizgu.

Krótkie wprowadzenie

Ale nawet napęd na wszystkie koła nie daje 100% gwarancji braku różnych nieprzyjemnych wypadków na drogach. Czasami można zauważyć imponującego SUV-a z ogromnym prześwitem, ugrzęznącego w stosunkowo niewielkiej kałuży. Często wynika to z braku doświadczenia kierowcy lub jego stylu jazdy. Zdarza się jednak, że napęd na wszystkie koła samochodu po prostu nie jest przeznaczony do ekstremalnych testów. Dla wielu właścicieli rodzi to pewne pytania. Rozważ cechy takich jednostek i ich odmian.

Połączenie ręczne

Ten typ napędu na wszystkie koła odnosi się do nowicjuszy wśród analogów. Działa na zasadzietwarde połączenie tylnej osi. W takim przypadku wszystkie koła obracają się z tym samym wskaźnikiem prędkości, różnica między osiami nie jest zapewniona. Pomiędzy wszystkimi elementami występuje równomierny rozkład momentu obrotowego. Taka konstrukcja nie pozwala na koordynację dostarczania siły przy różnych prędkościach, z wyjątkiem dokonywania własnych zmian w zespole transmisyjnym.

W ruchu ulicznym lepiej nie używać połączenia przedniej osi. Jest to szczególnie odpowiednie, jeśli musisz się odwrócić. Problem pojawia się z powodu różnych długości ścieżek mostów. Ponieważ obroty są równomiernie rozłożone między osiami, nadwyżka mocy objawia się jedynie poślizgiem na jednej z osi.

Wady i zalety

Ręczny napęd na wszystkie koła jest odpowiedni do częstej jazdy w trudnym terenie lub w terenie. Nawet jeśli koła się ślizgają, praktycznie nic nie będzie im przeszkadzać ze względu na słabą przyczepność do nawierzchni. Podczas jazdy po suchej, twardej nawierzchni moc nie będzie miała gdzie się udać. Z tego powodu jednostka transmisyjna jest poddawana zwiększonym obciążeniom, dochodzi do nadmiernego zużycia gumy, a także utraty sterowności i stabilności kierunkowej przy dużych prędkościach.

W trudnym terenie odpowiedni jest samochód z ręcznie podłączanym napędem na wszystkie koła. Most jest aktywowany natychmiast i mocno, bez konieczności blokowania czegokolwiek. Konstrukcja takiego urządzenia jest maksymalnie prosta, nie zawiera skomplikowanych i elektronicznych elementów, a także dodatkowej pneumatyki ihydraulika.

Dla miasta rozważana wersja systemu jest kategorycznie nieodpowiednia, ponieważ niewygodne jest częste przełączanie między mostami. A poruszanie się z twardym napędem na cztery koła spowoduje zużycie wielu części, a następnie uszkodzenie.

Opcja stała

Napęd na wszystkie koła 4x4 jest pozbawiony wad swojego poprzednika. Wszystkie koła są napędzane, między osiami znajduje się niezależny mechanizm różnicowy, który uwalnia nadmiar mocy poprzez przewijanie jednego z satelitów przekładni. Takie rozwiązanie ułatwia przemieszczanie maszyny na podłączonym na stałe napędzie na wszystkie koła. Główną cechą tego projektu jest obecność poślizgu. Oznacza to, że jeśli pojazd zacznie się ślizgać na jednej osi, drugi analog zostanie automatycznie wyłączony.

W praktyce postój nie jest tak szybki, jak się wydaje. Po wyłączeniu jednego koła na osi z pośrednim dyferencjałem, środkowy analog wyłącza drugą oś maszyny. W efekcie powstały dynamiczny proces i bezwładność pozwalają na pokonanie kilku metrów z wyłączonym kołem, które wkrótce ponownie się włącza.

Funkcje

Samochód 4x4 z napędem na wszystkie koła może prędzej czy później zgasnąć. Aby zachować wszystkie parametry operacyjne SUV-a, takie maszyny są wyposażone w jedną lub dwie wymuszone centralne blokady mechanizmu różnicowego. Przedni element rzadko jest wyposażony w fabryczny zamek, ale całkiem możliwe jest samodzielne jego zamontowanie.

Jednakże stały napęd na cztery koła również nie jest standardem dla manifestacji idealnych osiągów podczas jazdy po asfalcie. W nieprzewidzianych sytuacjach SUV często wjeżdża w zewnętrzną część zakrętu, a prowadzenie pozostawia wiele do życzenia. Prawidłowe prowadzenie takich pojazdów wymaga od kierowcy odpowiednich umiejętności i doskonałego wyczucia samochodu.

Aby poprawić obsługę, przewidziano środkowe mechanizmy różnicowe z wymuszoną blokadą. W tej kwestii różni producenci proponowali swoje rozwiązania. Najpopularniejszymi opcjami były system typu Torsen i sprzęgło wiskotyczne. Jednak urządzenia te mają to samo zadanie - poprawić sterowność maszyny poprzez wyposażenie mechanizmu różnicowego w częściową blokadę.

Gdy jedna z osi się ślizga, uruchamiany jest mechanizm blokujący, zapobiegający oddziaływaniu mechanizmu różnicowego na drugą oś, niezależnie od przyłożonego do niej momentu obrotowego. Niektóre modyfikacje samochodów zostały dodatkowo wyposażone w podobny system na tylnej osi, co jeszcze bardziej poprawiło jakość sterowania.

Posiada napęd na wszystkie koła z automatycznym połączeniem

Wraz z rozwojem technologii inżynierowie opracowali system napędu na wszystkie koła, wprowadzając do niego elektronicznie sterowane elementy z redystrybucją i przenoszeniem momentu obrotowego. W efekcie powstały projekty stabilizacji i stateczności kursu oraz jednostki antyholownicze. Optymalnie rozdzielają moment obrotowy i są aktywowane i sterowane elektronicznie. Złożone inajnowocześniejsze schematy są stosowane w drogich i elitarnych SUV-ach.

Na przykład automatyczna skrzynia biegów z napędem na cztery koła może być wyposażona w śledzenie kąta skrętu, przechyły nadwozia i kontrolę prędkości, w tym możliwość uwzględniania częstotliwości drgań kół w określonym czasie. Komputer pokładowy samochodu dokonuje najpełniejszego zbierania informacji o zachowaniu pojazdu na drodze. ECU przetwarza informacje i koryguje transformację momentu obrotowego między osiami za pomocą elektronicznie sterowanego sprzęgła. Ten element zastąpił centralny mechanizm różnicowy. Wynalazek ten znalazł szerokie zastosowanie w nowoczesnych samochodach sportowych. Dzisiaj takie systemy zachowują się niemal idealnie, zwłaszcza jeśli istnieją czujniki i parametry, które pozwalają węzłowi na pracę przed krzywą.

Nuanse

Wady i zalety napędu na wszystkie koła z automatycznym połączeniem zostaną omówione dalej. Ta konstrukcja przekładni nadaje się do użytku na asfalcie, a także na torach gruntowych z niewielką ilością jazdy w terenie. Wynika to z faktu, że sprzęgła elektroniczne, przy znacznym poślizgu, zaczynają się przegrzewać i pękać. Co więcej, do tego nie trzeba przemierzać bagien i piasków, wystarczy 10-15 minut na lodzie. Przy systematycznym przeciążaniu awaria części jest nieunikniona, a to wiąże się z kosztownymi naprawami.

Im więcej „dzwonków i gwizdów” w systemie, tym bardziej jest on podatny na awarie. Dlatego przed wyborem samochodu należy wziąć pod uwagę preferowane trasy, zgodnie zktórym się poruszy. Warto zauważyć, że jeśli pęknie okablowanie na jednym ze wskaźników ABS, cały system zostanie zresetowany i nie otrzyma ważnych informacji z zewnątrz. Mogą również wystąpić problemy z wadliwym działaniem elektroniki lub podczas tankowania benzyny niskiej jakości (co nie pozwala na zmniejszenie biegu).

Systemy kombinowane

Na automatyczny i ręczny napęd na cztery koła z wieloma trybami to najbardziej wszechstronny system. Może być aktywowany ręcznie lub automatycznie, wymuszając wyłączenie jednego z mostków. Zastosowanie takiej konstrukcji nie zwiększa zużycia paliwa, co jest ważne, zwłaszcza biorąc pod uwagę obecne ceny paliw.

Osobno warto zwrócić uwagę na pojazdy z selektywną skrzynią biegów, czyli stałym napędem na cztery koła z możliwością wyłączenia przedniej osi. W niektórych SUV-ach można wybrać jeden z kilku trybów (z automatyczną, twardą blokadą lub aktywacją niskiego biegu).

Wybitni Przedstawiciele

Poniżej znajduje się lista niektórych marek pojazdów z różnymi typami przekładni, które w najbardziej produktywny sposób łączą wszystkie cechy węzłów:

• Modele ręczne: Suzuki Vitara, Toyota Land Cruiser, Nissan Navara, Ford Ranger, Nissan Patrol.
• Stały napęd na cztery koła: UAZ, Łada 4x4, Toyota Prado, Land Rover Defender, Land Rover Discovery.
• Napęd z automatycznym połączeniem: Kia Sportage, Nissan Murano, MitsubishiOutlander”, „Toyota RAV-4”.
• Wersja wielomodowa: Mitsubishi Pajero, Jeep Grand Cherokee.

Wreszcie

Stały napęd na wszystkie koła (pełny czas) zapewnia stabilne przenoszenie momentu obrotowego na wszystkie koła pojazdu. W skład zespołu wchodzi szereg charakterystycznych elementów i części: skrzynia biegów, sprzęgło, zespół przeniesienia napędu, kardana i zwolnice, dyferencjały międzykołowe i środkowe. Rozważany system może być stosowany na maszynach z podłużnym lub poprzecznym układem jednostki napędowej. Podobne węzły różnią się głównie konstrukcją skrzyni rozdzielczej i przekładni Cardana. Bardziej nowoczesne analogi z elektroniką są wyposażone w specjalne sprzęgło zamiast mechanizmu różnicowego, ale wymagają ostrożnej obsługi i kosztują o rząd wielkości droższe.