6.12. 2016 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Velké srovnání systémů pohonu všech kol: V čem se liší?

 

Auta s pohonem všech kol jsou stále populárnější. Vždyť třeba 80 procent všech prodaných vozů BMW jsou v současnosti čtyřkolky! Jaké jsou však mezi jednotlivými pohony rozdíly?

Pohon všech kol existuje u automobilů už od druhé světové války, známý je hlavně díky legendárnímu Willisu Jeep jistě. Až do 60. let byl však záležitostí výhradně aut, určených pro jízdu mimo zpevněné silnice. Až v šesté dekádě 20. století uvedl Jensen vůz FF na bázi luxusního kupé třídy GT Interceptor. Tato první cestovní čtyřkolka ale moc úspěšná nebyla. V 70. letech jej následovala japonská značka Subaru a od roku 1980 také německé Audi se svým kupé Quattro. Na sklonku 80. let už pohon všech kol nabízel v osobním automobilu snad každý výrobce. Většinou ve spojení s výkonným sedanem (Peugeot 405 Mi16x4, Renault 21 Turbo Quadra či Opel Vectra 2000 4x4).

K masivnímu zájmu o „čtyřkolky“ došlo ve druhé polovině 90. let a ještě více v následující dekádě. A zájem o auta, která umějí hrabat „všemi čtyřmi“, trvá dodnes. V současnosti je přiživuje hlavně neustále rostoucí poptávka po SUV či crossoverech. A ty pohon všech kol většinou nabízejí, minimálně ve vyšších verzích.

S čím se tedy lze setkat? A jak se jednotlivé pohony liší? Konstrukcí je celá řada, přičemž mnohdy je odlišnost pouze v ovládání lamelové spojky, případně v typu centrálního diferenciálu. Pro zjednodušení si pohon všech kol rozdělíme na stálý, automaticky přiřaditelný a manuálně přiřaditelný.

Stálý pohon všech kol: V hlavní roli „železo“

Pod označením „stálý pohon všech kol“ si asi většina čtenářů představí systémy, které k rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní nápravou využívají některý z diferenciálů. Znamená to tedy, že přední i zadní náprava se vlastně točí pořád, bez ohledu na to, zda její kola mají adhezi.

Hnací síla se mezi přední a zadní nápravu rozděluje symetricky, nebo asymetricky. Typickým příkladem použití stálého pohonu všech kol je Audi Quattro. Základem Quattra pro podélnou zástavbu hnacího řetězce ve vozidle je šroubový samosvorný diferenciál torsen (torque sensing). Jak název napovídá, je citlivý na rozdíly točivých momentů.

Starší vozy Audi rozdělovaly hnací sílu při normální jízdě v poměru 50:50. Ty současné mají asymetrickou variantu torsenu, takže dělí točivý moment mezi předek/zadek 40/60. Prvním Audi s „asymetrickým“ quattrem se stalo SUV Q7, jehož pohon se však od osobních Audi trochu odlišoval. Systém navíc dělil hnací sílu v poměru 42/58 (předek/zadek). Druhým Audi s tímto quattrem byla A4 vyráběná od roku 2008. V současnosti to mají takto všechna „pravá“ Audi (s výjimkou systému Quattro Ultra).

Centrální diferenciál první Q7 využíval šesti šroubových planetových kol. V extrému bylo možné jen díky mechanické svornosti diferenciálu přenášet přední nápravou až 60 procent točivého momentu, zadní dokonce 80 procent. Následně ale mohla do hry vstoupit elektronická náhražka diferenciálů přední a zadní nápravy EDL (Electronic Diferential Lock), takže pak mohla přední i zadní náprava přenášet až 100 procent hnací síly.

Alternativou k samosvornému diferenciálu je otevřený diferenciál. Aby však fungoval správně, musí být dodatečně opatřen blokovacím zařízením. Zatímco kuželový typ dělí hnací sílu mezi obě nápravy symetricky, planetový s čelními ozubenými koly asymetricky. Příkladem prvně uvedeného řešení jsou starší vozy Subaru s manuální převodovkou, druhý typ lze najít na první generaci vozů BMW s pohonem všech kol (tehdy se tomu ještě neříkalo xDrive). Nebo také na Jaguaru X-Type. K blokování diferenciálu se v minulosti využívalo viskosní spojky, v současnosti spíše aktivně ovládané lamelové spojky.

Příklady použití

  • Audi Quattro (pro podélnou zástavbu ve vozidle)
  • Jaguar X-Type
  • Range Rover
  • Subaru s manuální převodovkou
  • Peugeot 405 Mi16x4 (T16)
  • Renault 21 Turbo Quadra
  • Ford Sierra/Escort 4x4 Cosworth
  • VW Touareg/Porsche Cayenne (obě generace)

Plusy
Vynikající trakce, zlepšuje jízdní vlastnosti v zatáčkách, předpoklad pro mechanickou odolnost

Minusy
Zvyšuje spotřebu paliva i hmotnost, teoreticky vyšší opotřebení pneumatik

Samočinně aktivovaný pohon všech kol: Čtyřkolkou jen někdy?

Alternativu ke stálému pohonu všech kol s centrálním diferenciálem tvoří samočinně připojitelný pohon zadní (přední) nápravy. V roli děliče točivého momentu mezi obě nápravy je v tomto případě aktivně ovládaná lamelová spojka. Najdete ji u naprosté většiny aut, která mají principiálně pohon přední nápravy. Asi netypičtějším představitelem jsou vozy skupiny VW. K rozdělení hnací síly mezi nápravy se využívá elektrohydraulická lamelová spojka Haldex, v současnosti už 5. generace.

Za normálních podmínek pohání přední nápravu, která přenáší většinu z celkového točivého momentu. Na zadní kola jde jen několik procent. Při normální akceleraci totiž činí rozdíl v otáčkách mezi přední a zadní nápravou pouhé 1 až 2 otáčky. Pokud některé z předních kol prokluzuje, je téměř veškerá hnací síla přenášena na zadní nápravu. Jinak řečeno, jde o rozdíl momentů mezi levým (prokluzujícím) a pravým předním kolem. Pokud se naopak protáčí kolo zadní nápravy, vznikne opět rozdíl v rychlosti otáčení přední a zadní nápravy (přesněji vstupního a výstupního hřídele spojky Haldex). Většina hnací síly se tak začne přenášet na kola přední nápravy. Lamely spojky se rozpojí.

Důležitá je hlavně rychlost připojení pohonu zadní nápravy. Konkrétně u Haldexu 4. generace z roku 2004 stačí údajně pouhých 10 procent rozdílu v otáčkách kol přední a zadní nápravy, aby se lamely spojky začaly svírat. Při dvojnásobku už jsou zcela sevřeny, takže spojka může transformovat plný točivý moment na zadní nápravu. Nejvyspělejší systémy s aktivními spojkami už ani nečekají na rozdíl otáček, ale mechatronika plně sevře lamely spojky už při prudkém přidání plynu. Říkáme, že pracuje proaktivně.

Haldex využívá elektricky generovaného tlaku kapaliny k tomu, aby sevřel lamely spojky. Alternativou je elektromagnetická lamelová spojka, využívající magnetického pole coby spouštěče a dále dvojici axiálních vaček, pomocnou lamelovou spojku a kuličkový mechanismus. V porovnání s Haldexem je tento systém v zásadě bezúdržbový, neboť olej je zde pouze v roli mazání a chlazení. Nikoliv pro stlačování spojky.

Třetí možností je elektromotorické ovládání. Ke svírání lamel spojky se využívá krokový servomotor, který otáčí šroubovým převodem, jenž stlačuje axiální vačku a ta přímo ovládá lamely. Toto řešení najdete třeba u systému BMW xDrive a také u nového Audi Quattro Ultra. To má namísto torsenu na výstupu z převodovky k zadní nápravě právě elektromotoricky ovládanou lamelovou spojku. U BMW xDrive je to naopak. Zadní náprava je poháněna přímo, přední pak přes řetězový převod se zmíněnou spojkou s ovládacím servomotorem.

Příklady použití

  • MINI Countryman
  • Range Rover Evoque
  • Skupina VW s příčnou zástavbou pohonu od roku 1999
  • Mazda CX-7 a 6 MPS
  • Kia Sportage
  • BMW xDrive
  • Některé verze systému Mercedes-Benz 4Matic
  • Audi Quattro Ultra

Plusy
Spotřebu paliva ovlivňuje jen málo, většinou ve spojení s chytrou elektronikou, ve špičkových verzích může vylepšovat jízdní vlastnosti (pokud mechatronika spojky pracuje s čidlem příčného zrychlení - třeba Mazda6 MPS, Suzuki Kizashi aj.)

Minusy
Reakční doba potřebná k připojení pohonu (starší systémy), vyžaduje údržbu (elektrohydraulické ovládání spojky), složitost systému a teoreticky větší náchylnost na opotřebení

Ručně aktivovaný pohon všech kol: Záležitost zejména pick-upů

Poslední skupinou jsou auta, u nichž je pohon zpravidla přední nápravy nutno připojit manuálně. Dříve čistě mechanicky pákou vedle řadicí páky, dnes většinou elektropneumaticky nebo elektromotoricky. U naprosté většiny takto řešených pohonů všech kol nenajdete centrální diferenciál ani žádnou lamelovou spojku. Místo nich je tady pouze zubová spojka. Ta v zásadě neumožňuje rozdílné otáčky přední a zadní nápravy.

Přiřaditelný pohon přední nápravy je tak určený pouze pro jízdu po nezpevněném povrchu, který dovoluje smýknutí kol do stran při zatáčení. Kdo jej aktivuje na hrubém suchém asfaltu a při zatáčení ještě přidá plyn, ten se může dočkat i prasknutí některého z hnacích hřídelů. Tedy u starších aut. U moderních systémů s připojitelným pohonem nápravy zaznamená elektronika boční přetížení a pohon odpojí.

Příklady použití

  • Toyota Hilux
  • Nissan Navara
  • Ford Ranger
  • Land Rover Defender
  • Jeep Wrangler

Plusy
Odolnost a spolehlivost, trakce v terénu, jednoduchost

Minusy
Uplatní se pouze na nezpevněném a kluzkém povrchu, nemá centrální diferenciál

Rallye Dakar 2019
Spolupracujeme s TipCars.com

Štítky Technika

 

Přidat názorDiskuse: Velké srovnání systémů pohonu všech kol: V…







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

 

AutoRevue
V Brně je na prodej Alpine A110. Je to drahý špás, ale vadí to někomu? V Brně je na prodej Alpine A110. Je to drahý špás, ale vadí to někomu?

Návrat značky Alpine vzbudil vlnu pozitivních ohlasů,…

Němci vypálili Tesle rybník. Mají nejrychlejší nabíječku elektromobilů na světě Němci vypálili Tesle rybník. Mají nejrychlejší nabíječku elektromobilů na světě

Nabíječka stojí u dálnice poblíž bavorského městečka…

 





 
Automobilové novinky 2019: Na které modely se příští rok můžeme těšit?

Automobilové novinky 2019: Na které modely se příští rok můžeme těšit?

Dnes 07:00

Příští rok bude na automobilové novinky mimořádně pestrý. Dočkáme se nejrůznějších přírůstků napříč kategoriemi i pohonnými jednotkami.




Blesk.cz

Slovácké stařenky jako modelky! 70 babiček otevřelo světu tajné světničky i dvorky

Slovácké stařenky jako modelky! 70 babiček otevřelo…

Pohádkové babičky? Ne, skutečné ženy z masa a kostí a zároveň neuvěřitelné modelky. Kdo? Víchernice, čili…

Vítězem StarDance je Jiří Dvořák! Vyhrál podfukem?

Vítězem StarDance je Jiří Dvořák! Vyhrál podfukem?

Diváci rozhodli, kdo je vítězem deváté řady StarDance: Jiří Dvořák. Poslední tři taneční dvojice postupně…

 

iSport.cz

Útočník UK o univerzitním hokeji: Zařizujeme se sami, o to je ale hra sladší

Útočník UK o univerzitním hokeji: Zařizujeme se…

Za nejstarší vysokou školu ve střední Evropě bojoval i na Sibiři. Hokejový útočník Tomáš Brejcha je pevnou…

Csaplár: Když dvakrát remizujeme se Spartou, je s fotbalem něco špatně

Csaplár: Když dvakrát remizujeme se Spartou, je s…

Podruhé se mu to povedlo. Když v létě Josef Csaplár s Příbramí obral na Letné Spartu o dva body, byla z toho…

 

Reflex.cz

Karel Steigerwald: Babišův macbethovský smích

Karel Steigerwald: Babišův macbethovský smích

Předseda vlády říká, že se směje, když slyší, že prý poškozuje jméno České republiky. To jméno v jeho pojetí…

Jaká auta mají nejspolehlivější elektroniku? V Americe sestavili velký žebříček

Jaká auta mají nejspolehlivější elektroniku? V…

Společnost CarMD je v USA předním dodavatel automobilové diagnostiky. Každoročně dělá průzkum spolehlivosti aut,…