22.8. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

XDS, Torsen, VAQ, TVC… Co všechno nám dnes pomáhá zatáčet?

 

XDS, XD+, TVC, torsen či VAQ. Zkratky či pojmy, jimiž se to hemží snad v každém testu současného auta. Všechny mají vylepšovat jízdní vlastnosti vozidla v zatáčkách, ale každý na to jde jinak. Víte jak?

Chování auta při průjezdu zatáčkou ovlivňuje celá řada skutečností. Od zvolené koncepce vozidla, přes rozložení hmotnosti na jednotlivé nápravy až po zavěšení kol, vyladění (či přesněji nastavení) odpružení či použité pneumatiky. Bez ohledu na to se rozlišuje trojí základní chování: nedotáčivé, kdy má vozidlo tendenci pokračovat ze zatáčky ven přídí, neutrální, což je v zásadě ideální průjezd, a přetáčivé, kdy naopak vozidlu vybočuje zadní část z oblouku. O tom, jak se bude vozidlo chovat, ale nerozhodují přímo výše uvedené vlastnosti, nýbrž pouze jedna jediná, a to takzvaná boční směrová úchylka pneumatik. Pokud je na kolech obou náprav stejná, projede vozidlo zatáčku neutrálně, pokud je větší u kol přední nápravy, bude se vozidlo chovat nedotáčivě, pokud u kol zadní nápravy, jízda bude přetáčivá.

Ač novináři rádi píší, jak je nedotáčivost vozidla špatná, tak ve skutečnosti je prakticky každé auto nedotáčivé. Nedotáčivost totiž u běžného vozidla zvyšuje bezpečnost jízdy, navíc normální řidič pojede s takovým autem asi i rychleji než s přetáčivým. Důvodem je pocit stability, což je v danou chvíli rozhodující. V potaz se bere také pasivní bezpečnost vozidla. Pokud se auto chová nedotáčivě, v kritické situaci silnici opustí přídí, kterou také případně narazí na překážku na krajnici (strom, zeď, svodidla). Navíc, nedotáčivost se krotí nejsnáze – tím, že instinktivně dupnete na brzdu, nic nezkazíte, naopak.

Aktivní jízdní dynamika: Jak zařídit, aby auto lépe zatáčelo?

Přetáčivé vozidlo sice udrží přední část u vnitřní strany zatáčky, avšak při vybočení zádi hrozí, že se auto střetne s překážkou nikoliv přídí, ale bokem. A to je z hlediska následků po střetu nesrovnatelně horší případ, neboť v tomto místě chybí deformační zóna. Ve skutečnosti jsou tak na přetáčivost nastaveny pouze závodní auta.

U běžných vozidel jde spíše o to, aby té nedotáčivosti nebylo příliš. Pokud ano, tak takové vozidlo se obtížněji řídí, neboť při jízdě v zatáčce vyžaduje od řidiče zvýšené úsilí, například z důvodu narůstajících sil v řízení. Toto lze nejlépe pocítit, když přesednete z agilního, ostrého hatchbacku, u něhož je nedotáčivost záměrně hodně potlačena, třeba do staršího vozu audi, nejlépe s dieselovým šestiválcem a pohonem předních kol (typicky předchozí generace A6 s motorem 2.7 V6 TDI a převodovkou Multitronic).

Potlačit konstrukčně danou nedotáčivost je možné různými způsoby. U současných aut do hry stále více vstupuje elektronika. Od pouhých nadstaveb systémů jízdní stability ESP, přes na mechanickém základě pracující nápravové samosvorné diferenciály až po složité elektronicky řízené aktivní diferenciály, využívající k ovládání spojek elektrohydrauliku. Bez ohledu na to je cíl všech těchto systémů jediný, a sice potlačit vrozenou nedotáčivost auta tím, že se jejich vhodným zásahem vyvodí dodatečný stáčivý moment vozidla. Níže se pokusíme stručně nastínit přehled jednotlivých systémů, a to včetně výhod a nevýhod.

VAQ – Haldex mezi předními koly

Elektronický systém pracující s brzdami – nejlevnější a zároveň nejméně účinný

Elektronickou náhražku samosvorného diferenciálu, využívající k potlačení nedotáčivosti brzdy, nabízejí automobilky už docela dlouho. Jde o levný a v konečném důsledku s ohledem na to i veskrze účinný systém. Díky nízké ceně a prakticky nulovým nárokům na zástavbový prostor lze toto nabídnout i u vozidel nižších segmentů, které nemají žádné sportovní ambice.

Nejznámější je asi systém XSD, případně jeho pokročilejší varianta XDS+. Oba tyto systémy pracují pouze v případě, že jedete zatáčku pod plynem. Jejich princip je také stejný, a sice oba přibrzďují vnitřní kolo v zatáčce, čímž se více hnací síly přesune na vnější kolo s lepší přilnavostí.

Zásadní rozdíl ale panuje v činnosti. Abyste pocítili účinky běžného XDS, musí mít pneumatiky poměrně velký součinitel smykového tření. To je ale možné pouze na suchých silnicích s dobrými pneumatikami. Pokud pojedete s takovým autem zatáčku pod plynem na mokré silnici, bude se auto chovat stejně, jako kdyby XDS vůbec nemělo – tedy s očekávanou nedotáčivostí.

Pokročilejší systém XDS s přídomkem „plus“ je z pohledu jízdy mnohem přínosnější, neboť umí pracovat s o řád nižším součinitelem smykového tření mezi pneumatikou a povrchem vozovky. Je tedy výrazně citlivější a redukuje tudíž nedotáčivost vozidla v zatáčce i v případě, že je silnice mokrá. S XDS+ tak bude obecně vzato průjezd mokrou zatáčkou rychlejší než s běžným XDS.

Elektronickou náhražku samosvorného diferenciálu samozřejmě nabízejí i jiné značky. Třeba Ford pod označením TVC (Torque Vectoring Control). Ten by měl zlepšovat chování vozidla v zatáčce také v případě, že řidič nejede pod plynem. Pracuje totiž s úhlem natočení volantu. Dalším příkladem takového zařízen je eQ2 používané Alfou Romeo. Zajímavě to má vyřešeno nedávno testovaný Abarth 595. U něho najdete na palubní desce tlačítko TTC, po jehož stisknutí se aktivuje elektronická náhražka samosvorného diferenciálu. Tato zařízení sice zlepšují ovladatelnost auta, ale současně také zkracují životnost brzd a samozřejmě v určité míře i pneumatik.

Plusy

Nízká cena, snadná zástavba do vozidla

Minusy

Účinek má své omezení, zvyšují opotřebení brzd

Mechanické samosvorné diferenciály – přežívají díky sportovním vozům

Svorný diferenciál, využívající ke své činnosti pouze mechaniku, je nejstarším zařízením tohoto druhu. Mechanické samosvorné diferenciály tedy pracují s vyloučením jakékoliv elektroniky, hydrauliky či elektromechaniky.

Příkladem samosvorného diferenciálu je takzvaný lamelový typ. Ten používaly už od 80. let například automobilky BMW či Mercedes-Benz. V podstatě se jedná o běžný otevřený kuželový diferenciál doplněný o vícelamelové spojky (či spíše brzdy). Ty jsou tady dvě, přičemž každá byla vložena mezi planetové kolo a skříň diferenciálu. Sepnutí lamel a tedy vyvození svorného účinku závisí na velikosti axiálních sil, které vznikají v kuželovém ozubení diferenciálu (při záběru ozubených kol). Některé konstrukce byly navíc doplněny o talířovou pružinu, která lamely stlačovala určitou konstantní silou bez ohledu na síly v kuželovém ozubení a neměnící se s velikostí přenášeného točivého momentu. V základní verzi, tedy bez talířových pružin, svornost diferenciálu závisí na velikosti přenášeného momentu.

Alternativou k lamelovému diferenciálu je diferenciál torsen. Jde o zkratu „torque sensing“ a tedy citlivý na momenty sil. V porovnání s výše uvedeným diferenciálem s lamelovými brzdami je torsen výrobně mnohem nákladnější. Jako první jej navrhnul Američan Vernon Gleasman v roce 1958. Práva na tento typ diferenciálu od něj v roce 1982 koupila firma Gleason corporation, přičemž dále pracovala na jeho vývoji. Jako první jej použil předchůdce legendárního Hummeru. Dnes existuje několik různých diferenciálů torsen. Pro použití k rozdělení hnací síly na téže nápravě se používá výhradně symetrický. Mezinápravový ale může být i asymetrický. Příkladem jsou vozy Audi s podélně uloženým hnacím řetězcem.

Ford Focus RS – Avatar

Diferenciál torsen se skládá ze šesti šnekových kol seskupených vždy po dvou, které se otáčejí v čepech v kleci diferenciálu. Současně jsou ke každému šnekovému kolu na obou koncích připevněna dvě kola s čelním přímým ozubením. Při přímé jízdě se diferenciál chová jako otevřený. Naopak v zatáčce dojde vinou rozdílných otáček vnějšího a vnitřního kola k rozdílným otáčkám šnekových kol. K nim připojená kola s čelním přímým ozubením se začnou vzájemně odvalovat. Jednotlivé části diferenciálu se tak otáčejí různými otáčkami.

Obecně platí, že šneková kola v záběru mají poměrně malou účinnost. Záběrem šnekových kol (i těch s čelním přímým ozubením) vznikají v diferenciálu mechanické ztráty a tedy jeho účinnost klesá. Svornost těchto diferenciálů záleží na tvaru ozubení a pohybuje se od 20 do 60 procent. Jednou nastavená svornost se s léty nemění. U diferenciálu torsen závisí velikost třecího momentu na přenášeném momentu. Proto po ubrání plynu dojde k porušení svorného účinku, což je výhodné v kombinaci se systémy ABS.

Plusy

Vysoká spolehlivost a odolnost, hodí se pro sportovní jízdu

Minusy

Cena, nároky na zástavbu, pracují bez „vyšší logiky“

Aktivní diferenciály - sofistikovaná technika něco stojí

Aktivní diferenciály představují zatím poslední evoluci. Existují již od 90. let, avšak jejich masovější nasazení je silně omezováno vysokou cenou a technickou složitostí, nemluvě o jejich relativně obtížném začlenění do hnacího řetězce vozidla. Základem všech aktivních diferenciálů je vícelamelová spojka. Ta může být jedna, nebo dvě. Ovládána je buď elektrohydraulicky, nebo elektromechanicky. Níže se pokusíme nastínit několik příkladů, na nichž si ukážeme, jak moc se mohou aktivní diferenciály lišit.

Čtyřkolky pětkrát jinak: Opravdu jen pro lepší trakci?

V současnosti je asi nejznámější systém VAQ skupiny VW, neboť jej mimo jiné používá i Škoda Octavia RS 245 (VAQ je zkratkou Vordeaschquersperre). Systém VAQ vlastně pouze doplňuje běžný otevřený kuželový diferenciál o lamelovou spojku, umístěnou z pohledu řidiče vpravo od diferenciálu v místě, kde z něj vede rovný hřídel. Na první pohled to trochu připomíná italský „samosvor“ Viscodrive z 90. let. Jenže zatímco ten používal coby blokovací zařízení diferenciálu pasivně pracující viskosní spojku, dostal VAQ pokročilejší systém, u něhož lamely aktivně stlačuje hydraulická kapalina. Další rozdíl pramení ze vstupních údajů. Viscodrive pracuje s rozdílem otáček, zatímco VAQ silových momentů. Je to vlastně takový Haldex vložený nikoliv mezi přední a zadní nápravu, ale levé a pravé kolo téže nápravy. VAQ pracuje ve třech stupních – otevřená spojka, částečně zavřená spojka a zcela zavřená spojka.

Odlišným aktivním diferenciálem je například sportovní diferenciál Audi používaný na zadní nápravě. Opět je základem otevřený kuželový diferenciál, který na levém i pravém výstupu doplňuje dvojice elektrohydraulicky ovládaných lamelových spojek. Jejich stlačením dojde k připojení jednoho ze dvou planetových převodů do výstupu z diferenciálu. Pokud vůz projíždí levotočivou zatáčku, aktivuje se spojka u pravého zadního kola, čímž dojde k jeho urychlení a tedy vzniku stáčivého momentu vozidla.

Ojetá Honda Legend Mk4 (KB): Supertechnika, která zradí jen málokdy

Na první pohled podobné řešení nabízela Honda Legend u svého pohonu SH-AWD. I tady jsou použity u zadního diferenciálu dvě lamelové spojky, avšak ovládané elektromagneticky. Zbytek je ale úplně odlišný. Předně zcela chybí kuželový diferenciál. Je zde pouze hypoidní převod. Zmíněné spojky či přesněji brzdy jsou spojeny s planetovým převodem, které jsou tudíž dva. Sepnutím spojky dojde k odebrání jednoho ze dvou stupňů volnosti daného planetového převodu. Toto řešení má celou řadu výhod. Předně spojky tady přenášejí pouze výrazně snížený točivý moment, tudíž nedochází k jejich nadměrnému opotřebení. To je také důvod, proč se systémem Honda SH-AWD nejsou takřka žádné problémy.

Samosvorné diferenciály - Stejný účel, různý princip

Jiným příkladem aktivního diferenciálu je systém Twinster od společnosti GKN. Skládá se jednak z rozdělovací převodovky PTU (Power Transfer Unit) a dále RDU (Rear Drive Unit). Druhá jmenovaná jednotka vlastně plně supluje roli diferenciálu. GKN Twinster využívá například nový Ford Focus RS, nový Opel Insignia s pohonem všech kol AWD a dále vozy britské značky Land Rover s příčnou zástavbou pohonu. Stejně jako sportovní diferenciál Audi či systém Honda SH-AWD jsou i tady dvě lamelové spojky ovládané hydraulicky. Na rozdíl od systému Audi a stejně jako u SH-AWD zde není klasický kuželový diferenciál, pouze úhlový převod. O rozdělení hnací síly na levé či pravé kolo se stará pouze zmíněná dvojice lamelových spojek. Na rozdíl od Hondy AWD ale nepracuje ve spojení s planetovým převodem, nýbrž přímo. Otázkou je, jak je to vyřešeno z hlediska zatížení, neboť přenášení plného točivého momentu pouze spojkami znamená jejich značné zatížení. Možná i to je důvod, proč od prvních zpráv o tomto systémů k jeho náběhu do sériové výroby uplynulo několik let.

Plusy

Zapojení elektroniky a snímačů zvýšilo efektivitu diferenciálu, tolerance vůči chybám řidiče

Minusy

Značná cena, technická složitost, nároky na údržbu, pro sportovní jízdu jsou asi méně vhodné než mechanické samosvory

Autosalon Frankfurt 2017
Spolupracujeme s TipCars.com
Staroměstskou tržnici čeká rekonstrukce. Praha do ní investuje čtvrt miliardy Staroměstskou tržnici čeká rekonstrukce. Praha do ní investuje čtvrt miliardy

Praha plánuje investovat 250 milionů korun do oprav…

Glosa Martina Čabana: Inovace a hysterie Glosa Martina Čabana: Inovace a hysterie

V českém veřejném prostoru se zvláště před volbami velebí…

PPF bance vzrostl čistý zisk téměř o třetinu PPF bance vzrostl čistý zisk téměř o třetinu

PPF bance stoupl v letošním prvním pololetí čistý zisk…

 

Štítky Technika

 







Doporučujeme
Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu! Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu!

Jestliže před deseti lety bylo pohonem všech kol vybaveno…

Víte, jaké palivo v zahraničí natankovat? A jak se vyznat v označení Gazole či Senza Plombo? Víte, jaké palivo v zahraničí natankovat? A jak se vyznat v označení Gazole či Senza Plombo?

Ne ve všech státech Evropské unie se nafta označuje jako…

 

AutoRevue
Spolehlivost sportovně luxusních aut je tristní: Deset Spolehlivost sportovně luxusních aut je tristní: Deset "jednookých" králů

V našem posledním díle o spolehlivosti automobilů podle…

Kia Stonic má v základní výbavě téměř vše. Cena začíná na 349 980 Kč Kia Stonic má v základní výbavě téměř vše. Cena začíná na 349 980 Kč

Městské SUV se brzy stane jedním ze tří nejprodávanějších…

 





 
Škoda připomíná třicetiny Favoritu výstavou prototypů a jejich novými fotkami

Škoda připomíná třicetiny Favoritu výstavou prototypů a jejich novými fotkami

Dnes 14:56

Mladoboleslavská automobilka kulaté výročí svého přelomového modelu důkladně oslavuje. Důkazem je nejen nová sada firemních fotografií...




Blesk.cz

Krainová nasadila tmavé brýle: Snaží se maskovat zdravotní problém!

Krainová nasadila tmavé brýle: Snaží se maskovat…

Když se modelka Simona Krainová (44) na odpoledním koktejlu objevila v tmavých brýlích, všichni mysleli, že je…

Doma řeší uprchlickou krizi muslimů. Sobotka pozval do Prahy barmskou vůdkyni Su Ťij

Doma řeší uprchlickou krizi muslimů. Sobotka pozval…

Premiér Bohuslav Sobotka (ČSSD) pozval do Prahy barmskou vůdkyni Su Ťij, která se stala terčem kritiky za…

 

iSport.cz

Mojžís v Pardubicích: Chci pomáhat mladým a být tady prospěšný

Mojžís v Pardubicích: Chci pomáhat mladým a být tady…

Destinaci, kde se hraje o medaile, vyměnil za adresu, kde by se bouchalo šampaňským už při postupu do předkola.…

Zase Stoch! Po půli probral Slavii. Chvály se dočkal také Altintop

Zase Stoch! Po půli probral Slavii. Chvály se dočkal…

Jasná záležitost? Podle výsledku ano. Ovšem třetí kolo MOL Cupu proti druholigovému Třinci pro Slavii zase…

 

Reflex.cz

Česká sedmnáctiletá barbie Gabriela: Plastiky mě baví, teď s nimi teprve začínám!

Česká sedmnáctiletá barbie Gabriela: Plastiky mě…

Narodila se jako Gabriela Jiráčková, na sociálních sítích však používá jméno Gabriel a jako zpěvačka vystupuje…

Italská Padova: Vychutnejte si výbornou kávu ve výspě středověké vzdělanosti

Italská Padova: Vychutnejte si výbornou kávu ve…

Kde poprvé veřejně pitvali nebožtíka? Kde poprvé získala univerzitní titul žena? A kde dostanete výbornou…