Jaké.auto Informace o autech podle značky a modelu

Přehled pohonů všech kol: Který je u ojetin nejspolehlivější?

Tomáš Dusil Tomáš Dusil 13. 12. 2018
63
17
Zobrazit náhledy (63)
Audi Quattro Audi RS2 Audi RS2 Audi RS 6 Audi torsen Audi V8 BMW X3 BMW X3 BMW X5 BMW X5 BMW xDrive Diferencial torsen Fiat Panda 4x4 Fiat Panda 4x4 Fiat Panda 4x4 Fiat Panda Cross Ford Escort RS Cosworth Jaguar F-Pace Jaguar X-Type Jaguar X-Type Jaguar X-Type Land Rover Defender 110 Land Rover Defender 110 Land Rover Freelander Land Rover Freelander Mazda 6 MPS Peugeot 405 Peugeot 405 Peugeot 405 Peugeot 405 centrální planetový diferencial Peugeot 405 klec diferencialu Peugeot 405 klec diferencialu Pohon všech kol Schéma pohonu všech kol Spojka haldex Subaru Subaru Legacy Subaru Legacy Subaru Legacy Subaru Legacy Suzuki Swift 4x4 Suzuki Swift 4x4 Suzuki SX4 Volkswagen Golf Volkswagen Golf Country Volkswagen Golf G60 Volkswagen Golf VR6 Volkswagen Golf VR6 Volkswagen Tiguan Volkswagen Touareg Volkswagen Touareg Volkswagen Touareg Volkswagen Touareg Volkswagen Touareg V10 Volkswagen Touareg W12 Volvo XC70 Volvo XC70 Volvo XC90
Stále častěji se zejména u dražších automobilů objevuje pohon všech kol. Disponuje větším množstvím součástek a vyspělejší technikou. Jenže s tím současně roste riziko možné závady.

Staré pořekadlo praví, že „co v autě není, nemůže se pokazit“. To mimo jiné znamená, že teoreticky nejspolehlivější auta jsou taková, která mají jen to nejnutnější. Možná, že jsou velmi spolehlivá, jenže jezdit s nimi byste ale asi moc nechtěli. A to nemluvíme o tom, že by jen velmi obtížně takové auto plnilo stále přísnější normy zejména s ohledem na bezpečnost posádky a dále množství produkovaných emisí.

Pokud se budeme uvedeného pořekadla držet, tak každé auto, které má pohon všech kol, bude logicky méně spolehlivé (či přesněji u něj hrozí větší riziko vzniku závady) než u stejného auta, které má poháněná pouze kola jedné nápravy. V praxi to samozřejmě takto paušalizovat nelze, neboť do hry vstupuje celá řada okolností. Přesto můžeme na základě technického řešení pohonu všech kol přibližně určit, s jakým bude problémů méně (teoreticky) a s kterým si naopak jeho majitel užije více. Znamená to tedy, že sofistikovanější pohon všech kol je méně spolehlivý než jednodušeji řešený systém? Ano, v globálu to říci můžeme, byť konkretizovat asi ne.

Připojitelný pohon všech kol – Nejjednodušší a tedy nejspolehlivější

Nejjednodušší a tedy s předpokladem nejvyšší spolehlivosti je připojitelný pohon jedné z náprav. V praxi se uplatňuje spíše u traktorů či různých strojů. Setkat se s ním ale lze také v osobních autech, byť téměř výhradně u pravých offroadů, případně pick-upů. Příkladem je třeba Toyota Hilux, starší Mitsubishi L200, Ford Ranger, původní Fiat Panda 4x4 či klasický Land Rover Defender.

Všechna tato auta mají trvale poháněnou pouze zadní nápravu, v případě Fiatu Panda přední. Pouze při jízdě v terénu a tedy mimo zpevněnou vozovku, může řidič využít pohon všech kol, tím, že jej prostě připojí.

Typický takto řešený pohon nepoužívá žádné zařízení, které by umožňovalo variabilně rozdělovat hnací sílu mezi obě nápravy (diferenciál). Místo toho si vystačí s takzvanou zubovou spojkou. Po její aktivaci je hnací síla rozdělena neměnným způsobem mezi obě nápravy. Případný rozdíl otáček kol jednotlivých náprav, například pokud vozidlo projíždí zatáčkou, se řeší jejich prokluzem. Proto se tento pohon smí používat pouze na kluzkém povrchu.

Po mechanické stránce se jedná o velmi spolehlivé a odolné řešení. Když opomeneme vůle v uložení jednotlivých hřídelů či jejich stejnoběžných kloubech, případně v hardy spojce kloubového hnacího hřídele, pak největší poškození hrozí od neznalého uživatele. Ten pokud takto řešený pohon všech kol použije na silnici nebo přesněji na povrchu s dobrou přilnavostí, může jej velmi snadno poškodit. K tomu stačí třeba pouhé otáčení vozidla, při němž v rejdu přidá trochu více plynu. Výsledkem bude prasknutí některého z hnacích hřídelů.

Moderní takto řešené čtyřkolky ale zpravidla aktivují pohon druhé nápravy elektromechanicky či elektropneumatiky. Díky tomu v sobě mohou integrovat i určitou ochranu před nesprávným použitím. Ta na základě celé řady snímačů, které jsou obvykle nezbytné pro funkci soustavy ABS/ESP, dokáže při nevhodném jízdním manévru pohon přední nápravy odpojit, čímž zabrání poškození pohonu.

Mezinápravový diferenciál – Poctivého železa je čím dále méně

Pokud přejdeme od přiřaditelného pohonu všech kol k permanentnímu, můžeme zubovou spojku nahradit mezinápravovým diferenciálem. Díky tomu lze pohon všech kol používat i na povrchu s dobrou přilnavostí. V roli mezinápravových diferenciálů se používají v zásadě tři typy - otevřený kuželový diferenciál, který rozděluje hnací sílu za běžných podmínek 50:50, otevřený planetový diferenciál, který umožňuje v základním režimu preferovat některou z náprav. A dále samosvorný diferenciál, obyčejně citlivý na rozdíly točivých momentů (torsen). I ten může být symetrický, nebo asymetrický a tedy preferující některou z náprav.

Příkladem řešení s otevřeným kuželovým diferenciálem jsou například starší vozy Subaru s manuální převodovkou. Nebo původní Audi Quattro. Planetový diferenciál používala první a v některých verzích také druhá generace Volkswagenu Touareg. V minulosti třeba Jaguar X-Type či Peugeot 405 Mi16x4 a T16.

Řešení s mezinápravovým diferenciálem bývá považováno za odolné a spolehlivé. A většinou tomu tak i je. Třeba u Subaru či Audi se jedná o jeden z nejméně problematických komponentů. Pokud už něco s věkem selže, bývají to ložiska jednotlivých kol diferenciálu. A samozřejmě klouby hnacích hřídelů či výše zmíněné hardy spojka kloubového hřídele.

Přesto i tady lze udělat věci špatně. Příkladem jsou výše vzpomínané vozy Jaguar X-Type a Peugeot 405 Mi16x4, respektive T16. U obou vozů je pohon všech kol jejich slabinou. U prvně jmenovaného dochází k únikům oleje z transferu s diferenciálem. Transfer zde ale nepoužívá stejnou olejovou náplň jako převodovka (což by v případě samočinné převodovky ani nešlo). Běžně zde tudíž odcházejí ložiska ozubených kol diferenciálu. U Peugeotu 405, který je dnes ale již zcela ojedinělým vozem, zase docházelo k praskání uchycení satelitů ke kleci diferenciálu. Pokud se tak stane, dokáže to nadělat značné škody.

Viskózní spojka – Pozor na nesouměrně sjeté pneumatiky

Před nástupem aktivně ovládaných lamelových spojek (například moderní Haldex) používala některá auta v systému pohonu všech kol viskózní spojku. Ta dovoluje rozdílné trajektorie kol jednotlivých náprav (tedy jízdu v zatáčce), současně ale dokáže přenášet hnací sílu, takže může být použita v roli mezinápravového diferenciálu. Jak označení napovídá, využívá při tom důležité vlastnosti oleje - viskozity. Ta se snižuje s rostoucí teplotou. Současně se ale zvětšuje roztažnost oleje, takže jeho objem se ve skříni spojky zvyšuje.

Kromě aut s pohonem všech kol a primárně poháněnou přední nápravou se viskózní spojka používá také v roli zařízení, které blokuje mezinápravový a za běžných podmínek otevřený diferenciál. V této úloze ji najdete jak u výše zmíněných vozů Subaru, tak také u Peugeotu 405 Mi16x4 a T16 či Jaguaru X-Type. Naopak pouze a jen viskózní spojku v kombinaci s úhlovým převodem využívaly po léta Volkswageny s motory napříč a systémem pohonu Syncro. A dále to měl také původní Land Rover Freelander nebo Suzuki Swift 4x4.

Viskózní spojka je bezúdržbové zařízení, v němž má olej takzvanou doživotní trvanlivost. Za běžných podmínek jej nejde nijak doplnit. S léty však může u ní docházet k únikům viskózního oleje, což její funkci ochromuje.

Jak ale poznat, že je viskózní spojka na voze v pořádku? Účinek spojky poznáte velmi dobře i při běžné jízdě. K tomu stačí se s autem zkusit otočit. Při tom byste měli cítit lehký odpor, kdy vozidlo při otáčení s převodem vyřazeným do neutrálu výrazně zpomaluje. Pokud spojka nepracuje správně, tento efekt patrný nebude, neboť obě nápravy budou rozpojeny.

Při koupi auta s viskózní spojkou (a je jedno, zda v roli blokovacího zařízení mezinápravového diferenciálu, nebo coby samostatné zařízení) bychom se zaměřili na stav pneumatik obou náprav. Pokud budou třeba pneumatiky na zadní nápravě výrazně opotřebené a ty na přední naopak skoro nové, pak bychom si koupi takového auta rozmysleli. I nepatrné rozdíly v obvodové rychlosti kol na obou nápravách, mezi jejichž vzájemný pohon je vložena viskózní spojka, vedou k malému, avšak trvalému svírání lamel spojky, která se tak velice rychle zničí. Jde o typický problém třeba na zmíněném Land Roveru Freelander. U zbylých komponentů pohonu platí to, co bylo již řečeno výše. Opět se tedy mohou s léty opotřebit hnací hřídele či přesněji jejich klouby a ložiska.

Aktivní lamelová spojka – Do hry vstupuje elektronika

Viskozní spojka, jakkoliv se jedná o velmi dobře pracující zařízení, je pouze pasivní. Třeba u aut s ABS proto musela být doplněna volnoběžkou, která při brzdění odpojila pohon zadní nápravy. Při použití aktivně ovládané lamelové spojky nic takového není potřeba.

Jakýmsi přechodem mezi aktivně a tedy elektronicky řízenou lamelovou spojkou využívající tlaku hydraulické kapaliny bylo zařízení, u něhož byly lamely spojky svírány na základě tlakového spádu ovládací kapaliny, který vznikal při rozdílných otáčkách vstupního a výstupního hřídele spojky. Typické je to u vozů Honda CR-V první až třetí generace. A také u prvních dvou generací známé spojky Haldex.

Dnes tlak kapaliny potřebný ke stlačování lamel generuje elektrohydraulické čerpadlo. To je třeba u páté generace spojky Haldex tak účinné, že již není potřeba zásobník tlaku, který využívala čtvrtá generace této spojky. U některých konstrukcí je hydraulická spojka součástí samočinné převodovky, přičemž využívá její olej a rovněž čerpadlo převodovky (typické pro vozy Subaru se samočinnou převodovkou a s pohonem ACT-4).

Jenže ne každá aktivně ovládaná lamelová spojka pracuje s hydraulickou kapalinou. Alternativou k této spojce (Haldex) je u aut s primárně poháněnou přední nápravou elektromagnetická lamelová spojka. Ta je hojně používána zejména asijskými výrobci a najdete ji třeba u Mazdy, Toyoty, Suzuki, Mitsubishi či skupiny Kia/Hyundai. Hydraulická spojka je známá z vozů skupiny VW a dále Volva či Fordu Kuga.

Nabízí se otázka, která spojka je lepší a tedy i spolehlivější. Praxe ukazuje, že asi ta elektromagnetická. Na rozdíl od hydraulické spojky je zcela bezúdržbová. Olej, který je ve spojce trvale uzavřen, slouží pouze k odvodu tepla, které vzniká při svírání lamel (dochází zde vždy ke tření). Aby byl systém účinnější, používá se navíc doplňkový kuličkový mechanismus, ovládaný axiální vačkou. Elektrohydraulická spojka vyžaduje pravidelné výměny oleje. U současných vozů skupiny VW je interval 30.000 km (nebo 36 měsíců).

Aktivní lamelová spojka ale existuje ještě v jednom provedení, které se používá téměř výhradně u aut s primárně poháněnou zadní nápravou. Typické využití nachází v roli blokovacího zařízení mezinápravového diferenciálu u již zmíněného VW Touareg. Kromě toho je také základem moderního pohonu BMW xDrive, kde naopak slouží k připojování pohonu přední nápravy. V obou případech jsou lamely stlačovány axiální vačkou, ovládanou elektromotorem přes šroubový a dostatečně velký převod.

Jaké problémy se vyskytují u aktivně ovládaných lamelových spojek? U hydraulické spojky (Haldex) jsou velmi často spojeny se zanedbanou údržbou, kdy lidé nemění pravidelně olej ve spojce. Nebo používají nesprávný - olej do Haldexu by měl plnit specifikaci VW G 055 175 A2.

Pokud mohlo u pasivní viskózní spojky dojít k přehřátí oleje, v případě aktivně ovládaných spojek k tomu nedochází. Jsou totiž vybaveny snímačem teploty. Pokud teplota dosáhne kritické hodnoty, elektronika rozpojí lamely. Tím pádem sice auto přestane být čtyřkolkou, ale zase to majitele vozidla uchrání před drahou opravou. To spíše selže některý ze snímačů, v extrému odejde elektrohydraulické čerpadlo oleje spojky, případně elektromotor, ovládající lamely spojky u verze s podélnou zástavbou hnacího řetězce. Naproti tomu elektromagnetické spojky jsou dle vyjádření dotázaných servisů specializující se na asijská auta téměř věčné. Pokud už spojka selže, třeba ve své ovládací části, jedná se o zcela výjimečně se vyskytující problém. Ovšem pak to může být drahé. Hodně drahé…

Související články

Témata

Diskuse: Přidat názor

Opět podivná tvrzení v článku
kalousek
| 14. 12. 2018
Nad jejich síly je bohužel už i ta jednoduchá spojka připojovacího systému. Jinak by asi pan Dusil nenapsal, že připojitelný pohon neumožňuje variabilně rozdělovat hnací sílu mezi obě nápravy
Avatar - traveldrive
S
traveldrive
| 14. 12. 2018
:yes:
Avatar - traveldrive
Opět podivná tvrzení v článku
traveldrive
| 14. 12. 2018
Možno preto, lebo v diferenciáli sú také podivné zubaté taniere a ich fungovanie je nad sily ACZ.
A co Superselect?
sumy
| 13. 12. 2018
Naprosto klasicky fail při moudrým psaní o 4x4. Vynechat system ktery pouziva jeden z prednich svetovych vyrobcu 4x4(bohuzel ne jiz pro EU trh) Již od roku 1991(dodnes) ma mitsubishi pohon Superselect. Nastalo nahon na zadek, za jízdy do 100km/h priraditelny předek s otevřeným diferakem. Dále stále do 100km/h za jízdy možnost zavřít mezinapravu a při zastavení neutral (to se pak toci jen nahon na PTO) a dále redukce. Tedy 5! poloh na maly šaltpáce. No a uzamykatelny zadní dif je u superselectovych aut samozřejmost. Vše mechanicky +podtlakem. U pajero 3 a dal už místo propodtlku ovládání servomotory. Spolu s přiřazením/ vyřazením předku se i pripojuje/odporuje prava poloosua přes tzv disconect, tedy netoci se zbytečně přední kardan. Celý systém je naprosto spolehlivý i při nájezdech víc jak 0.5 mio km. Maximálně lehnou solenoidy za 200kc. A co je naprosto super, i kdyby odeslo podtlakovy ovládání, tak se disconect sepne a zařazení 4x4 je pak pouze o mechanickén pohybu malou šaltpákou, tedy žádný že se něco stane a člověk tam tu ctyrkolku nezaradi.
Interval výměny v Haldexu u VW
kalousek
| 13. 12. 2018
U starších byl těch 30 tis. a nové snad od čtyřky mají šedesát ?

Bazar

Kupte nebo prodejte auto za nejlepší ceny
Vložit inzerát Zobrazit nabídku