Jaké.auto Informace o autech podle značky a modelu

Čtyřkolky pětkrát jinak: Opravdu jen pro lepší trakci?

Tomáš Dusil
Diskuze (265)
Nedávno jsme tu měli přehled koncepcí pohonu osobních automobilů. Prakticky od každé z nich lze odvodit také pohon všech kol. Čím se jednotlivé verze liší?

Pohon všech kol se původně používal pouze u vozidel určených pro jízdu mimo zpevněné cesty. Při jízdě po silnici auto poháněla pouze jedna náprava, jakmile řidič opustil zpevněnou komunikaci a vyjel na kluzký povrch, mechanicky (obvykle pákou) připojil pohon také druhé nápravy.

Pohon všech kol se však vyvíjel, takže z dřívějšího přiřaditelného se stal postupem doby stálý nebo samočinně (tedy bez účasti řidiče) připojitelný. A když britský Jensen představil v 60. letech kupé FF na bázi kupé třídy GT Interceptor, otevřela se pohonu všech kol cesta také do silničních automobilů zpočátku sportovního charakteru, později také do rodinných aut.

Z pohonu všech kol se postupem doby stala spíše záležitost image a také účinný nástroj marketingového oddělení každé automobilky. Kdo dnes nemá v nabídce auta s nápisem „4x4“ nebo „AWD“, jakoby snad ani nepatřil do dnešního světa. Spolu s tím se pohon všech kol měnil také technicky.

Pohon všech kol ve spojení s klasickou koncepcí – Tady to všechno začalo

Pohon všech kol ve spojení s hnacím řetězcem uloženým vpředu podélně nad, nebo za přední nápravou, je typický pro původní systémy BMW xDrive či Mercedes-Benz 4Matic. Uspořádání pohonu je vlastně stejné jako u verzí s poháněnou pouze zadní nápravou. Tedy za motorem následuje převodovka a dále hnací kloubový hřídel k pohonu diferenciálu zadní nápravy.

Aby mohla být poháněna také přední náprava, je k výstupu z převodovky připojena rozdělovací převodovka neboli transfer. Ten přes dvojici ozubených kol, případně přes dvě řetězem spojená kola, pohání pomocný (paralelní) hřídel k diferenciálu přední nápravy. Prvně zmíněné řešení mají současné osobní mercedesy od třídy C výše a dále moderní Audi s pohonem quattro u modelů od A4 výše. Rozdíl je u nich pouze v tom, že zatímco u mercedesů je paralelní hřídel vedený po pravé straně (z pohledu řidiče) převodovky vně její skříně, u vozů Audi se nachází uvnitř skříně. V obou případech je diferenciál přední nápravy po pravé straně hnacího řetězce. U mercedesů je však více vpředu, tedy vedle spodního víka motoru, jímž mimochodem prochází hnací hřídele pohonu předních kol. A z důvodu uložení motoru více vzadu. Naproti tomu u vozů Audi je motor uložený více vpředu. Proto je v jejich případě diferenciál přední nápravy přibližně na úrovni hydrodynamického měniče (spojky).

Za transferem vždy následuje mezinápravový diferenciál. Quattro (s výjimkou RS 5) používají samosvorný planetový diferenciál torsen. V základu rozděluje točivý moment mezi přední a zadní nápravu v poměru 40:60. Díky jeho samosvornosti není třeba blokovat diferenciál dalším zařízením. Oproti tomu 4Matic má na stejném místě, tedy na výstupu z převodovky k zadní nápravě, planetový čelní diferenciál, který dělí točivý moment mezi přední a zadní nápravu v konstantním poměru 45.55 (přední:zadní). Navíc zde je použita ještě třecí spojka ve funkci blokovacího zařízení diferenciálu ovládaná elektromotoricky.

technika technika

Pohon všech kol u původně předního pohonu – Liší se dle polohy motoru

Pohon všech kol existuje rovněž odvozený od koncepce původně určené pro pohon přední nápravy. Tady záleží na tom, zda je hnací řetězec uložený podélně před přední nápravou, nebo napříč.

Z podélného uspořádání vychází jak původní systém Audi Quattro, tak také Subaru Symetrical AWD. Obě tyto značky nabízely dříve auta s pohonem předních kol a teprve poté je doplnily o pohon všech kol. Původní quattro mělo do června 1987 kuželový centrální diferenciál a tedy otevřený, od července jej nahradil samosvorný typu torsen.

Řešení Subaru původně počítalo rovněž s otevřeným kuželovým diferenciálem, který blokovala viskosní spojka. Toto však platilo pro modely s manuální převodovkou. Verze s automatem dostaly samočinně přiřaditelný pohon všech kol s lamelovou spojkou.

Jak je to celé uspořádané? V obou případech se jedná o symetrické pohony, byť se tomu tak říká jen u Subaru. Princip spočívá v použití zdvojeného hnaného (výstupního) hřídele převodovky. Jeho vnitřní část pohání od mezinápravového diferenciálu diferenciál přední nápravy, vnější část naopak roztáčí kloubový hřídel a tedy diferenciál zadní nápravy..

U původního quattra je tak diferenciál přední nápravy umístěný až za skříní spojky. Na rozdíl od moderního quattra, kde je naopak situován před skříní spojky (měniče momentu), jak ostatně popisujeme výše. U vozů Subaru je to podobné. Pouze jejich motor nezasahuje díky koncepci s protiběžnými písty tolik před přední nápravu. Odtud pramení srovnání jízdních vlastností starších vozů Subaru s AWD se staršími Audi s pohonem quattro.

Pohon všech kol se ale dnes odvozuje zejména od vozů s hnacím řetězcem uloženým napříč před přední nápravou. Tady je důležité použití úhlové převodu, neboť k pohonu zadní nápravy je třeba otočit tok točivého momentu o 90 stupňů. Z převodovky se tak točivý moment přenáší na diferenciál přední nápravy stejně jako u předního pohonu. Ale navíc je zde ještě dodatečný zmíněný uhlový převod, jehož hnací ozubené kolo je obyčejně součástí pomocného rovného hřídele pohonu pravého předního kola (u převodovky nalevo vedle motoru z pohledu řidiče). Takto to mají vyřešeno vozy koncernu VW s pohonem 4Motion.

Následuje kloubový hřídel pohonu diferenciálu zadní nápravy, jemuž předchází dnes téměř výhradně aktivní lamelová spojka, třeba známý Haldex. Ta však nerozděluje točivý moment mezi přední a zadní nápravu, ale pouze aktivně připojuje pohon té zadní. Dříve tato úloha připadla viskosní spojce, tedy zařízení, pracujícímu pasivně jen na základě změny smykového tření ve viskosní kapalině, což způsobilo postupné vzájemné unášení jednotlivých lamel spojky a tedy přenos hnací síly. Toto používal třeba VW Syncro pro příčnou zástavbu, v moderní době to měl první Fiat Panda 4x4 či Suzuki Swift 4x4.

Vyspělejší konstrukce využívaly viskosní spojku pouze coby blokovací zařízení. Před úhlovým převodem se tak nacházel klasický diferenciál, obyčejně čelní planetový, který umožňoval točivý moment mezi přední a zadní nápravu rozdělit v nesymetrickém poměru. Na rozdíl od použití pouze viskosní spojky (případně moderní aktivní lamelové spojky) je toto stálý pohon všech kol, nikoliv pouze samočinně připojitelný.

Příkladem takto řešeného pohonu je Jaguar X-Type (dělil točivý moment mezi přední a zadní nápravu v poměru 40:60), dříve také Peugeot 405 4x4 (ten ale ve verzi bez viskosní spojky), případně Mi16x4 nebo T16. Příkladů by se ale našlo více.

U těchto aut tedy pohon všech kol opravdu vylepšoval jízdní vlastnosti, takže vnímavý řidič o přítomnosti pohonu všech kol věděl. Naproti tomu VW Syncro jezdilo vlastně skoro stejně jako verze s předním pohonem.

Pravdou je, že nejmodernější verze aktivních lamelových spojek na rozdíl od těch raných vylepšovat ovladatelnost umějí. K tomu musí pracovat takzvaně proaktivně (pohon zadní nápravy připojují ještě před prokluzem kol přední nápravy) a hlavně potřebují využívat údaje ze snímače příčného zrychlení. Typickým příkladem, kde to skutečně fungovalo, byly vozy Mazda 6 MPS či Suzuki Kizashi.

technika technika

Motor za zadní nápravou – Vyrobeno u Porsche

Pohon všech kol ve spojení s motorem uloženým za zadní nápravou se poprvé objevil v „über Porsche“ typu 959, vyrobeného jen ve 250 exemplářích a stavěného od roku 1983 do druhé poloviny 80. let. Své kvality tento vůz prokázal na nejnáročnější rallye všech dob z Paříže do Dakaru.

Systém z 959 byl následně přetaven také do běžné „první elektronické“ 911 (generace 964), vyráběné od roku 1989. Spolu s klasickou verzí s poháněnou pouze zadní nápravou a přídomkem Carrera 2, vznikla vůbec poprvé také 911 Carrera 4. Jednalo se o řešení pojmenované Porsche Dynamische Allrad Steuerung (PDAS). Tedy s celkem třemi diferenciály – zadním, centrálním a předním. V základním uspořádání šlo 31 procent hnací síly na přední nápravu, zbytek, tedy 69 procent, putoval dozadu.

Technicky vzato Porsche nic nového nevymyslelo. Pouze využilo již existující koncepci Audi quattro, kterou vlastně vtipně otočilo o 180 stupňů. Není bez zajímavosti, že na původním systému quattro pracoval coby jeden z hlavních konstruktérů Ferdinand Piech…

I řešení Porsche 964 či 959 tak používalo zdvojený (dutý) hnaný hřídel převodovky. Jeho vnitřní část poháněla od centrálního planetového diferenciálu s elektrohydraulicky ovládanou lamelovou spojkou diferenciál zadní nápravy. Vnější část hnaného hřídele přenášela točivý moment z převodovky na zmíněný centrální diferenciál. Od něj vedl dopředu hřídel pohonu přední nápravy. Zmíněná elektrohydraulicky ovládaná lamelová spojka mohla centrální diferenciál aktivně blokovat a měnit tak poměr rozdělení hnací síly mezi obě nápravy.

O jiné aplikaci pohonu všech kol odvozeného od koncepce s motorem uloženým za zadní nápravou nevíme. Pokud takové auto existuje, rádi se necháme poučit.

technika technika

Motor před zadní nápravou – Nejen Audi R8

Pohon všech kol ve spojení s hnacím řetězcem uloženým uprostřed a tedy před zadní nápravou se používá téměř výhradně ve spojení s podélnou zástavbou. Tedy minimálně pro silniční použití. Jako první toto uvedli Italové, konkrétně stroj Bugatti EB 110 a následně také Lamborghini u modelu Diablo s přídomkem VT. Ono VT tady znamenalo použití viskosní spojky.

U EB110 se šestistupňová převodovka nacházela pod motorem. Diferenciál zadní nápravy byl přímo její součástí, naopak před převodovkou se nacházela skříň rozdělovací převodovky s centrálním diferenciálem, z něhož vycházel hnací hřídel k diferenciálu přední nápravy. Ale pozor, nikoliv kloubový, ale tuhý, rotující v ložiskách v pevné trubce, tedy jako u Porsche Transaxle.

V současnosti je řešení pohonu všech kol ve spojení s motorem uloženým uprostřed záležitostí zejména Audi R8 a tedy také vozů Lamborghini, které s ním (konkrétně Gallardo) mají technicky hodně společného.

R8 má motor uložený před zadní nápravou podélně s převodovkou až za ní. Zadní náprava je poháněna z diferenciálu, uloženého mezi spojkovou skříní (u převodovky R-Tronic) a samotnou převodovkou. Hnaný hřídel převodovky pohání současně diferenciál zadní nápravy a dále vložené ozubené soukolí pro pohon hřídele k přední nápravě. Jeho část je vedena skrz spodní víko motoru (je se suchou klikovou skříní) a dále k modulu pohonu přední nápravy. V něm se nachází nejprve viskosní lamelová spojka a následně kuželový diferenciál pohonu přední nápravy. Původní R8 tak využívá systém samočinného připojování pohonu přední nápravy přes v době vzniku vozu poněkud archaicky působící viskosní spojku. Ta zde pohon přímo připojuje. Běžný mezinápravový diferenciál zde použit není. Zadní diferenciál je u R8 vybavený mechanickou uzávěrkou lamelové typu. Přední je bez možnosti jej blokovat.

technika technika

Pohon všech kol a transaxle – Nissan GTR a Ferrari FF

Čtyřkolku lze najít rovněž u transaxle. Příkladem jsou vozy Nissan GT-R a Ferrari FF. Systém pohonu všech kol Ferrari FF vychází z amerického patentu US2007/0221427, přihlášeného v roce 2007. Hlavním smyslem celého řešení je vyhnout se použití paralelního hřídele, jaký běžně známe z pohonu všech kol v kombinaci s klasickou koncepcí (viz výše). Vtip spočívá ve dvou výstupech z motoru a tedy přímému pohonu obou náprav. Ta přední je poháněna přes dvojici předních lamelových spojek v kombinaci s převodovkou převodovkou se čtyřmi hřídeli. Také pohon zadní nápravy má vlastní lamelovou spojku situovanou na běžném místě, tedy na konvenčním výstupu z motoru. Následuje hnací hřídel k převodovce, která je umístěna za zadní, taktéž poháněnou nápravou.

Pokud se u Ferrari snažili vyhnout se paralelnímu hřídeli, konstruktéři Nissanu naproti tomu použili hnací hřídele dokonce dva. Hnaný hřídel převodovky umístěné za zadní nápravou zde pohání dva kratší pomocné hřídele. Jeden vede ze zadní strany převodovky k diferenciálu zadní nápravy, druhý směřuje od hnaného hřídele převodovky pro změnu dopředu, kde pohánění elektromagneticky ovládanou lamovou spojku označenou E-TS. Ta aktivně připojuje pohon přední nápravy. Výstup z ní je pak oním druhým, tedy rovněž hnaným hřídelem vedoucím pod hlavním hnacím k diferenciálu přední nápravy.

technika technika

Tomáš Dusil
Diskuze (265)
10. 5. 2017 00:33
Zase to Subaru :)
Jmenovány jsou 2 typy pohonů u Subaru, přitom jich historicky existuje nejméně 6 (+ ještě další, které detailně neznám):

- zubová spojka na zadní nápravu (starší Justy, další historické modely)
- viskospojka na zadní nápravu (novější Justy a další?)
- kuželový symetrický mezinápravový diferenciál s viskospojkou na omezování prokluzu (CAWD - manuály v posledních cca 30 letech?)
- mokrá vícelamelová spojka na zadní nápravu (ATS/MPT - většina automatů, včetně CVT)
- čelní planetový asymetrický mezinápravový diferenciál s preferencí na zadek a mokrou vícelamelovou spojkou na omezování prokluzu (VTD - top modely s automatem - Outback BH 2.5 GX, šestiválce, Legacy 2.5 GT atd.)
- čelní planetový asymetrický mezinápravový diferenciál s preferencí na zadek a elektromechanickou spojkou na omezování prokluzu (DCCD - WRX STI a další ostré verze Imprezy)
Avatar - Barrichello
28. 4. 2017 17:41
Re: Ještě trochu osvěty pro řidiče SUV
A že dneska bylo počasíčko v Jižních čechách, super na letní gumy vid Pajo.

Opravdu na 4 měsíce se hodně lidem vyplatí přezout a kdo přezuje dřív, nikam nedojede >:D >:D >:D
Avatar - Barrichello
27. 4. 2017 12:57
Re: Srandovní diskuze zase
Na wet and dry roads sem s tím žádný excelent performance oproti RWD nezaznamenal.
A nesrovnávám rozhodně jen s Camarem, měl sem zadokolku BMW i Jaguar a 300C, že.

Na sněhu to bude o trošku lepší, ale driftovat se s tím dá taky a poslat to do smyku na sněhu úplně v klidu, moc do toho ta elektronika nezashuje mi přijde. A jak sem psal, i RWD sem všude vyjel - a že sem s Jagem i 300C zažil slušný zimy.
Avatar - Barrichello
27. 4. 2017 12:43
Re: Ještě trochu osvěty pro řidiče SUV
Jistě že ne, nehledě k faktu že mam dvě auta a kolik toho s tím jedním za ty 4 měsíce najedu. to by se mi fakt vyplatilo >:D
Avatar - Hammunasakra
27. 4. 2017 12:38
Re: Ještě trochu osvěty pro řidiče SUV
Tohle taky neni ta odpověď = no tak nic :-)

A změň si avatar = on šel z blba směrem nahoru u tebe jde o opačnej proces