Vierradlenkung (4WS). Allradantrieb – wie funktioniert er, was ist der Nutzen und in welchen Automodellen ist er zu sehen? Merkmale des Allradgetriebes

Wenn der Fahrer ein normales Auto fährt, dreht er das Lenkrad, und bei dieser Bewegung ändern die Vorderräder ihre Richtung - während die Hinterräder ständig geradeaus zeigen.

Dies ist das Standardsystem, das als "Zweiradlenkung" oder kurz 2 WS bezeichnet wird. Einige Firmen produzieren jedoch inzwischen Autos mit Allradlenkung (4 WS). Die 4 WS-Systeme variieren von Hersteller zu Hersteller, aber bei den meisten drehen sich die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder, wenn das Auto mit hoher Geschwindigkeit Kurven fährt. Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist die Drehrichtung der Hinterräder bei 4 KR entgegengesetzt zur Drehrichtung der Vorderräder. Diese Funktion ermöglicht insbesondere schärfere Kurvenfahrten, was bei Fahrten in der Stadt oder beim Parken auf engstem Raum nützlich ist. Straßentests der 4 WS-Systeme haben gezeigt, dass solche Systeme für mehr Fahrsicherheit sorgen. Dennoch hat sich die Allradlenkung noch nicht durchgesetzt. Aufgrund der Tatsache, dass die Kosten des 4 WS-Systems nach Meinung der Fahrer die mit seiner Hilfe erzielten Vorteile nicht rechtfertigen.

Zwei Räder gegen vier

Bei 2 CR-Autos (unten links) drehen sich nur die Vorderräder. Wenn das Auto die Richtung um 4 KR ändert, können sich alle vier Räder (rechts) drehen.

Wie 4 CRs die Räder drehen

Nehmen wir an, zwei Autos: 2 KR (blau) und 4 KR (gelb im Bild über dem Text) starten von einer Stelle (grün), um eine langsame scharfe Kurve zu machen. Durch das Drehen der Hinterräder dreht die 4-KP-Maschine steiler als die 2-KP-Maschine und benötigt daher weniger Platz zum Wenden.

Wenn diese beiden Autos eine sanfte weite Kurve machen (wie in der rechten Abbildung gezeigt), dann gehen alle Räder der 4 KR-Maschine sozusagen Spur in Spur, und somit ist eine zuverlässigere Haftung der Räder auf der Fahrbahnoberfläche gegeben bereitgestellt.

Spurwechsel

Wechselt der Fahrer auf der Autobahn auf eine andere Spur, dann zeigt der 2KR-Wagen einen „Fischschwanzeffekt“: Sein hinterer Teil rutscht, weil die Hinterräder tendenziell in die alte Richtung fahren. Um diese Situation zu korrigieren, muss der Fahrer das Lenkrad vor dem Spurwechsel zweimal und nach dem Spurwechsel zweimal drehen. Der 4 CR des Autos hat keinen Fischschwanzeffekt.

Lenkrad und 4 WS-System

Empfindliche Sensoren im 4KR-System überwachen zu jedem Zeitpunkt den Einschlag des Lenkrads und damit der Vorderräder (rote Linie in der Abbildung). Bei kleinem Lenkwinkel (die ersten beiden Spalten) lässt das 4KR-System die Hinterräder gerade oder dreht sich leicht in Richtung der Vorderräder. In schärferen Kurven - wenn das Lenkrad mehr als eine volle Umdrehung macht (vierte Spalte) - dreht das 4 KR-System die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung.

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Renault Duster 2016. GETRIEBE: Allradantrieb (4WD)

Bitte beachten Sie, dass das Fahren im Gelände nichts mit dem Fahren auf einer gut ausgebauten Straße zu tun hat.

Um das volle Potenzial Ihres Fahrzeugs zu nutzen, wird empfohlen, ein spezielles 4x4 (4WD)-Fahrtraining zu absolvieren.

Ihre eigene Sicherheit und die Sicherheit der Passagiere hängt von Ihnen, Ihrem Können und Ihrer Aufmerksamkeit beim Fahren im Gelände ab.

Modusschalter 4x2 (2WD), 4x4 (4WD)

Abhängig von den Straßenverhältnissen können Sie durch Drehen des Schalters 1 einen der folgenden Modi auswählen:

Automatikmodus

Um diesen Modus zu aktivieren, drehen Sie den Schalter 1 in die Position AUTO.

Funktionsprinzip

Im AUTO-Modus wird das Drehmoment je nach Straßenzustand und Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch zwischen den Vorder- und Hinterrädern verteilt. Diese Position verbessert die Fahrzeugstabilität auf der Straße. Verwenden Sie diesen Modus auf jeder Straße (trocken, Schnee, rutschige Straße usw.) oder beim Ziehen eines Anhängers, Wohnwagens usw. Für diesen Modus gibt es keine Anzeige auf der Instrumententafel.

2WD-Modus

Um diesen Modus zu aktivieren, drehen Sie den Schalter 1 in die Position 2WD. Eine Warnleuchte an der Instrumententafel

Lampe 2WD

Funktionsprinzip

Im Modus „2WD“ werden nur die Vorderräder als Antriebsräder verwendet. Verwenden Sie diesen Modus auf trockenen Straßen mit gutem Grip.

Um diesen Modus auszuschalten, drehen Sie den Schalter 1 in die Position AUTO. Die Kontrollleuchte an der Instrumententafel erlischt.

Lampe 2WD

4WD-Sperrmodus

Um diesen Modus zu aktivieren, drehen Sie den Schalter 1 in die Position 4WD Lock. Dann kehrt der Schalter in die Position AUTO zurück. Die 4WD Lock-Warnleuchte auf der Instrumententafel leuchtet

Funktionsprinzip

Im 4WD Lock-Modus wird das Drehmoment in einem für Offroad-Fahrten optimalen Verhältnis zwischen Vorder- und Hinterrädern verteilt. Dieser Modus sollte nur im Gelände verwendet werden (Beispiele: Schlamm, steile Hänge, Sand).

Um diesen Modus auszuschalten, drehen Sie den Schalter 1 wieder in die Position 4WD Lock. Die Kontrollleuchte an der Instrumententafel erlischt. Wenn der Motor abgestellt wird, bleibt die 4WD-Sperre eine Minute lang eingeschaltet.

Nach einer Minute geht das System in den Modus 2 \ LY oder AUTO, je nach Schalterstellung.

Hinweis: Wenn die Geschwindigkeit im Modus „4WD Lock“ über 60 km/h liegt, wechselt das System automatisch in den Modus „AUTO“.

4WD Lock-Warnleuchte erlischt

Merkmale des Allradgetriebes

Das Fahrzeug kann viel Lärm machen, wenn AUTO oder 4WD Lock aktiviert ist. Dies ist keine Fehlfunktion. Erkennt das System einen Unterschied in den Abmessungen der Vorder- und Hinterräder (z. B. zu geringer Reifendruck, ausgeprägter Reifenverschleiß an einer der Achsen usw.), schaltet es automatisch in den 2WD-Modus um.

Warnleuchten an der Instrumententafel leuchten auf und gehen weiter

Fahren Sie mit mäßiger Geschwindigkeit und wenden Sie sich so schnell wie möglich an den Händler des Herstellers.

Die Lösung für dieses Problem besteht darin, die Reifen zu ersetzen. Verwenden Sie immer vier identische Reifen (des gleichen Fabrikats und Designs) mit der gleichen Verschleißrate.

Wenn die Räder zu stark durchdrehen, können die mechanischen Komponenten überhitzen.

Wenn das passiert:

Warnleuchte blinkt zuerst
4WD-SPERRE

Die 4WD-Sperre ist immer noch aktiviert, es wird jedoch empfohlen, so schnell wie möglich anzuhalten und das System abkühlen zu lassen (bis die Lampe aufhört zu blinken);

Bei anhaltendem Radschlupf schaltet das System automatisch in den 2WD-Modus, um die mechanischen Komponenten zu schützen.

Die Warnleuchte 4WD LOCK blinkt. Bei

Diese Auswahl eines anderen Modus ist erst möglich, wenn die Anzeige aufhört zu blinken.

In diesem Fall wird empfohlen, so schnell wie möglich anzuhalten und das System abkühlen zu lassen (bis die Lampe aufhört zu blinken); Das Abkühlen kann etwa fünf Minuten dauern.Wenn das System erkennt, dass die Vorderräder zu stark rutschen, ändert es die Motorbetriebsart, um den Schlupf zu reduzieren.

ABS-Betrieb im LOCK-Modus (Fahrzeuge mit ABS)

Bei aktiver 4WD-Sperre wird der Offroad-Modus ABS aktiviert. In dieser Situation ist ein zyklisches Blockieren der Räder erlaubt, damit sie den Boden besser anschieben, was den Bremsweg auf lockeren Böden verkürzt. Wenn dieser Modus aktiviert ist:

Die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs im Bremsmodus ist eingeschränkt. Bei sehr schwacher Traktion (zB Eis) wird diese Betriebsart nicht empfohlen.

Es können einige Geräusche auftreten. Dies ist normal und keine Fehlfunktion.

Fahrzeugstabilitätskontrolle und Traktionskontrolle bei Fahrten im Gelände (Fahrzeuge mit ESC)

Beim Fahren auf losem Untergrund (Sand, Schlamm, Tiefschnee) wird empfohlen, ESC durch Drücken des ESC-Schalters zu deaktivieren.

In diesem Fall funktioniert nur das separate Radbremssystem. Dieses System bremst das oder die Schleuderräder, wodurch das Drehmoment auf die Räder mit mehr Traktion übertragen wird. Dies ist besonders nützlich, wenn der Allradantrieb eingeschaltet ist.

Alle ESC-Funktionen werden bei Überschreiten von ca. 50 km/h (60 km/h im 4WD Lock-Modus) oder nach Neustart des Motors oder nach erneutem Drücken des ESC-Schalters wieder aktiviert.

Störungen
Wenn das System eine Fehlfunktion erkennt, wechselt es automatisch in den 2WD-Modus, und die Warnleuchten leuchten auf und

Fahren Sie mit mäßiger Geschwindigkeit weiter und wenden Sie sich so schnell wie möglich an den Händler des Herstellers.

Bei einigen Fehlfunktionen wechselt das System möglicherweise nicht in den Modus "2WD" oder "4WD Lock". Der Modus "AUTO" bleibt eingeschaltet.

Wenden Sie sich so schnell wie möglich an die Servicestation des Herstellers.

4-Rad-Antriebssystem

Unabhängig vom gewählten Modus starten Sie den Motor nicht, wenn nicht alle vier Räder auf dem Boden stehen, z. B. bei Verwendung eines Wagenhebers oder eines Wagens.

Drehen Sie den Modusschalter nicht während der Kurvenfahrt, beim Rückwärtsfahren oder bei durchdrehenden Rädern. Wählen Sie den 2WD-, AUTO- oder 4WD-Sperrmodus nur, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt.

Verwenden Sie nur Reifen mit den erforderlichen Spezifikationen.

Der Modus „4WD Lock“ ist speziell für das Fahren im Gelände konzipiert. Die Verwendung dieses Modus in anderen Fällen kann die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs einschränken und Schäden an den mechanischen Komponenten des Fahrzeugs verursachen.

Montieren Sie immer Reifen mit den gleichen Eigenschaften (Marke, Größe, Typ, Abnutzung usw.) auf vier Rädern Ihres Autos. Die Verwendung von Reifen unterschiedlicher Größe an den Vorder-, Hinter- und/oder rechten und linken Rädern kann schwerwiegende Folgen für die Reifen selbst sowie für Getriebe, Verteilergetriebe und Hinterachsdifferential haben.

Der Satz von Teilen, die Drehmoment direkt an die Antriebsräder liefern, heißt angetriebene Räder.

Die Drehmomentübertragung vom Differenzial auf die Antriebsräder erfolgt je nach Art der Radaufhängung über Vollachswellen oder Kardanantriebe. Beim Antrieb der führenden, nicht lenkbaren Räder werden Halbachsen verwendet; Kardanantriebe mit einfachen Kardangelenken - beim Antrieb von nicht lenkbaren Rädern mit gefedertem Hauptantrieb.

Beim Antrieb der gelenkten Räder kommen Kardanantriebe mit Synchrongelenken (gleiche Winkelgeschwindigkeiten) zum Einsatz. Der Antrieb zu den Antriebsrädern muss sicherstellen, dass bei vollem Radweg keine Drehmomentwelligkeit durch die Fahrzeugaufhängung auftritt.

Die Halbachsen der Antriebsachse mit Starrträger (Abb. 15) werden je nach den von der Halbachse geprüften Belastungen konventionell in halb unbeladen (Abb. 15- ein), zu drei Vierteln entladen (Abb. 15- B) und vollständig entladen (Abb. 15- v).

Halbgewuchtete Achswelle(Abb. 15- ein) hat eine externe Stütze, die im Träger installiert ist 5 Brücke (Abb. 16). Gleichzeitig nimmt die Achswelle von der Radseite alle Kräfte und Momente wahr, die von der Straße aus wirken. Halbunbelastete Achswellen haben den einfachsten Aufbau und sind daher in Pkw weit verbreitet. Typischerweise haben solche Konstruktionen keine Radnabe; er wird durch den Achswellenflansch ersetzt, an dem Radscheibe und Bremstrommel direkt befestigt sind.

Abb. 15. Diagramme der Halbachslast der führenden ungeführten Brücken:

ein- halb unbeladene Halbachse; B- die Halbachse wird zu drei Vierteln entlastet; v- komplett unbelastete Achswelle.

Das äußere Ende der Halbachse ruht auf einer Kugel (Abb. 16- ein) oder konisch zulaufend (Abb. 16- B) Lager, die sowohl Normal- als auch Axialkräfte übertragen. Bei Verwendung von Kugellagern zur Übertragung der Axialkraft einer der Richtungen wird ein Sicherungsring auf die Achswelle gepresst 6 (Abb. 16- ein).

Dreiviertel unbelastete Achswelle(Abb. 15- B) hat eine äußere Abstützung zwischen Radnabe und Achskörper (Abb. 17). In diesem Fall sind die Biegemomente aus den Reaktionen der Tangentialzugkraft R R oder Bremskraft R τ und aus seitlicher (axialer) Kraft Ja, die zum Beispiel beim Wenden des Autos entstehen (siehe Abb. 15- B) werden gleichzeitig von der Achswelle und dem Balken der Brücke durch das Lager wahrgenommen.

Abb. 16. Verbindung einer halbausgeglichenen Achswelle mit einem Rad:

1 - Halbachse; 2 - Radnabe; 3 - Lager; 4 - konische Befestigung der Radnabe; 5 - Antriebsachskörper; 6 - Sicherungsring.

Der Belastungsanteil der Achswelle hängt von der Auslegung des Lagers und dessen Steifigkeit ab.

Abb. 17. Verbindung einer dreiviertelgewuchteten Achswelle mit einem Rad:

1 - Halbachse; 2 - Lager; 3 - Antriebsachskörper; 4 - Achswellenflansch.

Seitliche (axiale) Kraft Ja belastet das Lager mit einem Drehmoment, das eine Schrägstellung des Lagers verursacht und seine Lebensdauer drastisch reduziert. Aufgrund dieser Nachteile sind Halbwellen dieser Art nur begrenzt einsetzbar.

Abb. 18. Verbindung einer vollgewuchteten Achswelle mit einer Radnabe:

1 - Halbachse; 2 - Antriebsachskörper; 3 - Nabe; 4 - Lager; 5 - Befestigung der Radnabe.

Vollgewuchtete Achswelle hat eine externe Abstützung mit einer Radnabe, die auf zwei beabstandeten Rollen- oder Schrägkugellagern montiert ist (Abb. 15- v und 18).

Die Achswelle wird theoretisch nur mit dem vom Differenzial auf die Räder übertragenen Drehmoment belastet. Aufgrund der elastischen Verformung des Achskörpers, der technologischen Fehlausrichtung der Radnabe und des Zahnrads der Differentialachswelle, der Nicht-Senkrechtheit der Flanschebene zur Achsachse, kann jedoch die Halbachsen-Biegeverformung auftreten. Die resultierende Biegespannung beträgt 5-70 MPa.

In Abb. Fig. 19 zeigt den Aufbau des Antriebs zu den gelenkten Rädern eines Personenkraftwagens mit einer halbunbelasteten Halbachse und einem Kurvengelenk. Weit verbreitet sind Antriebe zu lenkbaren Rädern einer durchgehenden Brücke, bei denen die Halbachse des unbelasteten Typs Scharniere mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten aufweist.

Abb. 19. Antrieb zu den angetriebenen gelenkten Rädern eines Pkw:

1 - Radnabe; 2 - Lager; 3 - Halbachse; 4 - Feder; 5 - Gleichlaufgelenk.

Die Halbwellen nehmen erhebliche variable Belastungen auf. Normalerweise werden sie mit Verdickungen an den Enden ausgeführt, damit der Innendurchmesser der Keilwellen nicht kleiner ist als der Hauptdurchmesser der Halbachse. Um die Spannungskonzentration zu verringern, neigen sie dazu, die Übergänge von einem Durchmesser zum anderen zu vergrößern, die Tiefe der Schlitze zu verringern, was eine Erhöhung ihrer Anzahl erforderlich macht (von 10 für Pkw bis auf 18 für Lkw). Die Spannungskonzentration nimmt beim Übergang zu Evolventenverzahnungen deutlich ab.

Autohersteller schreiben gerne in Katalogen über die Möglichkeit, verschiedene Automodelle mit Allradantrieb an allen vier Rädern (4 x 4) zu erwerben. Leider verdeckt diese Definition oft Systeme, die auf unterschiedliche Weise funktionieren. Wir schlagen daher vor, herauszufinden, was der Verkäufer wirklich meint, wenn er "Allradantrieb" sagt.

4 Antriebsräder, das ist ...

Die erste Art des Allradantriebs (4x4) ist der permanente Antrieb aller vier Antriebsräder, wobei das Drehmoment immer auf zwei Achsen verteilt wird. Diese Verteilung wird durch einen zentralen Verteilungsmechanismus bereitgestellt. So verfügen beispielsweise folgende Modelle über einen permanenten Allradantrieb: Audi Allroad, Mitsubishi Lancer Evolution und Pajero, Toyota Land Cruiser oder Land Rover Discovery.

Der permanente Allradantrieb mit Allradantrieb lässt sich weiter in symmetrisch und asymmetrisch unterteilen. Ein asymmetrischer Antrieb findet sich beispielsweise im Modell Land Rover Defender, bei dem das Drehmoment zu gleichen Teilen auf zwei Achsen verteilt wird. Bei der asymmetrischen Ausführung wird das Drehmoment bedarfsgerecht auf die Achsen übertragen – diese Verteilung übernimmt ein Halbachs-Verteilergetriebe oder eine Multiplexkupplung.

Eine andere Art des Allradantriebs (4 x 4) ist ein mechanisch verbundener Allradantrieb. In diesem Fall sprechen wir von dem Phänomen, dass eine Achse ständig fährt und die zweite Achse durch Drehen des entsprechenden Hebels oder Drücken der entsprechenden Taste verbunden werden kann. Der Plug-in-Allradantrieb ist beispielsweise bei den Modellen Suzuki Jimmy, Jeep Wrangler oder Nissan Patrol zu sehen, die über einen permanenten Hinterradantrieb verfügen und die Vorderachse selbst anschließen können. Es wird jedoch empfohlen, diese Funktion nur im Gelände zu verwenden. Beim Fahren unter normalen Bedingungen stören alle 4 Antriebsräder mehr als helfen.

Die dritte Art des Allradantriebs (4 x 4) ist ein Auto-Connect-Antrieb. Diese Lösung stellt eine Zwischenoption zwischen permanentem Allradantrieb und mechanisch verbundenem Antrieb dar. Wir werden eine solche Fahrt in folgenden Autos sehen: Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Volvo AWD, Suzuki SX4, Audi A3 oder BMW X5. Dabei erfolgt der Antrieb permanent und direkt auf einer Achse, und dank der Multiplex-Kupplung ist es bei Bedarf auch möglich, den Antrieb automatisch auf die andere Achse zu verlagern.

Vor- und Nachteile von 4x4 Allradantrieb

Es stimmt, dass ein Fahrzeug mit Allradantrieb im Allgemeinen vielseitiger ist als ein Fahrzeug mit Einzelradantrieb, sowohl in Bezug auf die Oberflächenqualität als auch auf die Wetterbedingungen. Mit Allradantrieb (4 x 4) kommen Sie wahrscheinlich weiter als ohne. Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir jederzeit ein Ziel erreichen werden. Natürlich bietet der Allradantrieb 4x4 eine bessere Traktion als der Einzelachsantrieb, aber wenn das Auto unkontrollierbar wird und zu rutschen beginnt, weil es möglich ist, wird es sehr schwierig, mit dieser Situation umzugehen. Denn bei Autos mit vier Antriebsrädern kann der hintere Teil anfangen zu rutschen, dann wird der vordere Teil unkontrollierbar.

Nicht zu verbergen ist auch, dass 4x4-Fahrzeuge deutlich teurer sind als Fahrzeuge mit einer Antriebsachse. Auch die Wartung solcher Fahrzeuge ist teurer. Tankstellen werden Sie häufiger anfahren müssen, insbesondere wenn Ihr Auto über einen permanenten Allradantrieb mit Allradantrieb verfügt.

Dank dieses Systems wird Ihr Auto schwerer und somit der Kraftstoffverbrauch höher. Sie zahlen auch mehr für eventuelle Reparaturen. Sie haben ein komplexes System, bei dem wie bei jedem anderen Teil des Autos früher oder später eine Fehlfunktion auftritt.

Daher sollte aus wirtschaftlichen Gründen kein Auto mit zwei Antriebsachsen gekauft werden. Ein solches Fahrzeug ist wahrscheinlich für diejenigen nützlich, die oft auf unebenen Straßen fahren, zum Beispiel in den Bergen oder Wäldern leben oder arbeiten, oder für Touristen, die regelmäßig hochgelegene Skigebiete besuchen.

Fahrzeuge mit Allradantrieb (4 x 4) auf dem Markt

Werfen wir zum Schluss noch einen Blick auf unsere Auswahl an neuen 4x4-Fahrzeugen. Finden Sie eine der beliebtesten litauischen Kleinanzeigenseiten. Wir wählen Fahrzeuge mit allen vier Antriebsrädern aus:

• Audi A5, A6, A7, Q2, Q3, Q5 und Q7;
• BMW, 4er, 5er und 7er, X1, X3, X4 und X5;
• Mercedes C-, E- und S-Klasse sowie Modelle: CLA, GLC, GLE und GLS;
• Volkswagen Amarok, Golf, Multivan, Tiguan, Touareg.
• Subaru Impreza, Förster, Outback und XV;
• Mini Clubman, Cooper S, Landsmann;
• Jeep Grand Cherokee.

Wenn wir die Filterparameter so ändern, dass uns Autos mit automatisch angeschlossener zweiter Achse angezeigt werden, sehen wir folgende Modelle: BMW, Audi, Volvo, Volkswagen, Mercedes, Porsche und Honda. Die kleinste Anzahl an Angeboten für den Verkauf von Fahrzeugen mit mechanisch verbundener zweiter Achse. Nachdem wir eine solche Anfrage gestellt haben, sehen wir Nissan, Mitsubishi, Toyota, Suzuki, Jeep, Isuzu und Hyundai auf dem Bildschirm.

Generell gibt es eine große Auswahl. An interessanten Modellen mangelt es auf dem Gebrauchtwagenmarkt natürlich nicht. Aber denken Sie daran, dass es besser ist, gebrauchte 4x4-Fahrzeuge zu vermeiden, die für mehrere tausend Zloty angeboten werden. Ein niedriger Preis bedeutet in der Regel, dass kurz nach dem Kauf viel Geld an der Tankstelle zurückgelassen werden muss.

Antriebsteile aus Volkswagen Touareg Verteilergetriebe

Heutzutage ist es schwierig, jemanden mit einer Frage zu einem "Allradauto" zu überraschen. Ihnen wird sofort ein vorbeifahrender SUV gezeigt, der Nutzen einer solchen Ausrüstung auf den Straßen unserer Städte ist mehr als genug. Und diejenigen, die sich auskennen, werden auch hinzufügen, dass gewöhnliche Autos auch Allradantrieb haben (am häufigsten werden Audi und Subaru genannt). Und dieser Allradantrieb kann "permanent" und "plug-in" sein.

Die Frage "Warum?" trifft in der Regel auf eine Antwort: "Für bessere Geländegängigkeit." Regelmäßige Leser der Automobilpresse sind sich jedoch immer noch der "besseren Stabilität auf glatter Fahrbahn" bewusst.

All dies ist, wie sie sagen, wahr, aber nicht vollständig. Daher werden wir heute versuchen, unser Wissen über Allradantrieb zu systematisieren. Genauer gesagt werden wir anfangen zu zitieren, denn dieses Thema ist, wie das gesamte moderne Auto, praktisch unerschöpflich.

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Was treibt das Auto an? Der Motor dreht die Räder, und schon schieben sie sich von der Straße ab – so wie wir es auch tun, wenn wir einen weiteren Schritt nach vorne machen. An der Stelle, an der der Reifen die Straße berührt (nennen wir es die „Aufstandsfläche“), wird das vom Motor erzeugte Drehmoment in Traktion vom Rad umgewandelt. Wenn jedoch die Traktionskraft größer ist als die Haftung des Reifens auf der Straße, rutscht das Rad - rutscht.

Es ist klar, dass bei einem Auto mit zwei Antriebsrädern die gesamte vom Motor erzeugte Kraft auf die beiden Kontaktpunkte verteilt wird.

Und wenn vier? Dann zwischen vier. Je mehr Antriebsräder, desto weniger Zugkraft wird auf jedes Rad und jede Aufstandsfläche ausgeübt. Und das bedeutet, dass wir bei gleicher Reifenhaftung eine viel höhere Gesamttraktionskraft entwickeln, also schneller beschleunigen, steilere Hügel befahren und einen schwereren Anhänger ziehen können. Oder umgekehrt - bei gleicher (oder noch größerer) Zugkraft werden wir uns auf einem viel rutschigeren Untergrund souverän fortbewegen können.

Im Allgemeinen einfache Physik. Und es ist klar, dass all dies für ein Straßenauto genauso nützlich sein kann wie für ein Geländefahrzeug.

Resilienz hat mit all dem viel zu tun. Denn dank der Haftung der Reifen an der Straße beschleunigt das Auto nicht nur, sondern stoppt auch, ändert die Richtung und steht im Allgemeinen auf der Straße und liegt nach der ersten Kurve nicht im Straßengraben. Je größer jedoch die auf die Aufstandsfläche wirkende Längskraft ist, desto geringer ist die Seitenkraft, um das Rad in Seitenschlupf zu bringen. Und das rutschende Rad nimmt die seitliche Belastung praktisch nicht wahr.

Und natürlich können Sie sich viele Situationen vorstellen, in denen sich der praktische Einsatz des Allradantriebs einfach darin manifestiert, dass jedes Rad fährt. So befanden sich beispielsweise mehrere Räder plötzlich in sehr schlechten Gripverhältnissen – auf Schnee, Eis, Matsch. Oder generell "hängen" in der Luft (und das passiert beim Fahren über unwegsames Gelände).

In diesem Fall können wir uns nur darauf verlassen, dass die Räder, die auf dem Untergrund Halt haben, auch fahren.

Allerdings müssen die Vorteile des Allradantriebs bezahlt werden - die Verkomplizierung (und Kostensteigerung) der Konstruktion, die Zunahme der Masse des Autos (und damit des Kraftstoffverbrauchs) und eine Verringerung des nutzbaren Raums für Passagiere und Fracht zugeteilt. Denn damit die Räder führend werden, müssen sie Drehmoment vom Motor liefern. Dies bedeutet, dass zusätzliche Einheiten erscheinen - Verteilergetriebe (mindestens eines), Hauptgetriebe mit Differentialen (eines für jede Antriebsachse), Antriebswellen. Und so verbreitete sich der Allradantrieb für den größten Teil des 20. Jahrhunderts vor allem dort, wo er einfach nicht mehr wegzudenken war – in Geländefahrzeugen.

Aber in den meisten von ihnen wurde der Allradantrieb nur ab und zu eingesetzt - nur unter schwierigen Bedingungen. Die restliche Zeit fummelten Leerlaufaggregate wie eine nutzlose Last an sich herum, verschlechterten nur die Dynamik des Autos und erhöhten den Kraftstoffverbrauch. Wieso den?

Seine Majestät das Differential

Schon zu Beginn der Ära der selbstfahrenden Kutschen, als die Antriebsräder auf einer gemeinsamen Starrachse befestigt waren, sahen sich die Konstrukteure damit konfrontiert, dass eine scharfe Kurve zu einem unüberwindbaren Hindernis für das Auto wurde. Tatsächlich legt das "äußere" Rad bei Kurvenfahrt eine längere Strecke zurück als das "innere" (zur gleichen Zeit), was bedeutet, dass es sich mit einer höheren Geschwindigkeit drehen muss. Oder das innere Rad sollte rutschen, was die leistungsschwachen frühen Motoren nicht leisten konnten – und einfach abgewürgt. Und wenn die Motorleistung reichte, rutschte das Auto bei Kurvenfahrten ständig ins Schleudern, die Reifen verschleißten sehr schnell und die Achsen brachen durch die resultierenden Belastungen. Und daher wurde die Einzelachse der Antriebsräder ziemlich schnell durch zwei Halbachsen ersetzt, zwischen denen ein Differential auftauchte, ein Planetenmechanismus, der den rechten und linken Rädern das gleiche Drehmoment liefert, sie jedoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen lässt.

Fakt ist aber, dass die Vorder- und Hinterräder beim Kurvenfahren auch unterschiedliche Strecken zurücklegen.

Darüber hinaus können sie unter realen Verkehrsbedingungen auf einer geraden Linie unterschiedliche Entfernungen zurücklegen, da es auf den Straßen Unebenheiten gibt. Und das bedeutet, dass, wenn wir ein Auto mit Allradantrieb bauen, ein weiteres Differenzial darin vorgesehen werden muss - zwischen Vorder- und Hinterachse. Andernfalls verschleißen die Reifen schnell und die im Antrieb entstandenen Belastungen machen ihn unbrauchbar.

Natürlich ist das Mittendifferenzial die Komplikation und die Erhöhung der Kosten für das Design und wiederum das zusätzliche Gewicht. Und grundsätzlich können Sie darauf verzichten, aber unter einer Bedingung: Allradantrieb setzen wir nur auf eher rutschigem Untergrund und bei niedrigen Geschwindigkeiten ein, wenn keine gravierenden Probleme für Reifen und Antrieb auftreten. Und auf einer harten Straße müssen Sie nur eine Antriebsachse lassen.

Anfang und Mitte des letzten Jahrhunderts war dieser Ansatz in Ordnung. Der Allradantrieb ohne Mittendifferenzial (mit starrer Verbindung im Verteilergetriebe und Deaktivierung einer der Antriebsachsen) war bis Ende des 20. Tatsächlich hat sie bis heute überlebt und so viel wie möglich modernisiert.

Um nun die "zusätzliche" Antriebsachse anzuschließen, müssen Sie nicht anhalten (in der englischsprachigen Literatur wird dies "shiftonthefly" genannt). Heute kommt der Plug-in-Vorderachsantrieb im Isuzu Trooper mit Schaltgetriebe, im Jeep Wrangler, im Mitsubishi Pajero Sport und vielen anderen Fahrzeugen zum Einsatz.

Immer komplett!

Aber „nur Geländewagen“ ist das eine. Ihre Verbraucher waren mit den Hauptvorteilen des Schemas mit einer getrennten Brücke sehr zufrieden - relative Einfachheit und dementsprechend Billigkeit, und sie machten sich keine Sorgen über die Hochgeschwindigkeitsbewegung auf Asphalt. Ganz anders – wenn das Allradauto kein „Eroberer von Wiesen und Wüsten“, sondern ein Fahrzeug für den Alltag (und meist auf normalen Straßen) ist. In dieser Situation treten Nachteile in den Vordergrund. Zum einen die Unmöglichkeit, die Vorteile des Allradantriebs ständig zu nutzen (schließlich bleibt beim Fahren auf hartem Untergrund nur eine Achse die führende). Zweitens die erhöhten Anforderungen an die Qualifikation des Fahrers: Er muss die Situation richtig einschätzen und entscheiden, ob er die Zusatzbrücke ein- oder ausschaltet. Und Fehler haben unangenehme Folgen: Die Verwandlung des Autos in einen Allradantrieb verändert nicht nur die Geländegängigkeit, sondern auch das Fahrverhalten schlagartig.

So kam in den letzten Jahren der permanente Allradantrieb mit Zwischenachsdifferenzial deutlich häufiger zum Einsatz. Dieses Schema gilt für die meisten Allradfahrzeuge und die neuesten SUV-Modelle (alle Audi quattro, außer A3; alle BMW iX sowie X5; Hyundai Santa Fe; Jaguar XType; alle Mercedes-Benz 4matic, M- und G-Klasse ; Mitsubishi Pajero - im Allgemeinen kann die vollständige Liste den gesamten für den Artikel zugewiesenen Band einnehmen).

Der "Differential"-Antrieb ist jedoch nicht ohne Nachteile.

Erstens kann das Differential auf einer rutschigen Oberfläche ausfallen. Haben Sie schon einmal von der Seite gesehen, wie ein Auto im Schnee oder im flüssigen Schlamm ins Schleudern geraten ist? Dann müssen Sie bemerkt haben, dass während das Kufenrad wild durchdreht, das andere fast keine Versuche macht, sich zu bewegen. Schuld ist das Differenzial. Ebenso verhält sich das Mittendifferenzial, wenn die Räder einer der Achsen auf rutschigem Untergrund stehen. Um dies zu verhindern, müssen allradgetriebene Fahrzeuge (insbesondere mit hoher Geländegängigkeit) mit Differenzialsperren ausgestattet werden. Es ist klar, dass das Antriebssystem dadurch nicht einfacher und billiger wird.

Zudem belasten das Verteilergetriebe und zusätzliche Antriebswellen die Maschine weiterhin und nehmen viel Platz ein. Und wenn für große Autos mit leistungsstarken Motoren all dies nicht so wichtig ist, dann sind für Autos, insbesondere kompakte Autos, Dynamik, Effizienz und Kapazität stark beeinträchtigt.

Wie benötigt

Nicht ohne „Hilfe“ von Kompaktwagen wurde ein weiteres Konzept des Allradantriebs geboren, das bei vielen modernen Autos zum Einsatz kommt. In der westlichen Literatur wird es "TorqueonDemand" (oder einfach "on demand") genannt - "Moment of Need".

Die Idee ist, einen einfachen (ohne Mittendifferenzial) Antrieb mit einer abschaltbaren Brücke um eine Automatik zu ergänzen, die ihn bei Bedarf (z. B. wenn die "Hauptantriebsräder" durchrutschen) verbindet. Und noch besser – es überträgt genau so viel Drehmoment auf die „zusätzliche“ Achse wie nötig.

Natürlich ist ein solches Schema einem permanenten Allradantrieb unterlegen, aber es ist strukturell einfacher und vor allem sehr praktisch für die Herstellung eines Kleinwagens mit Allradantrieb.

Immerhin, wenn der Motor vorne ist und die "Hauptantriebsräder" vorne sind, können Sie sogar auf ein separates Verteilergetriebe verzichten - einfach einen Nebenantrieb zur Hinterachse machen und dieselbe Automatik vorne einbauen . Ein solcher Antrieb erweist sich als kompakt und relativ leicht und ist daher bei Pkw-Modellen (Audi A3; Volvo AWD und XC; Volkswagen Golf 4Motion usw.) sowie bei Modellen der "Mittelklasse" (Ford Maverick , Honda CRV; Nissan X-Trail; Volvo XC 90 usw.).

Die ersten „on demand“-Systeme entstanden auf Basis einer Viskose-Reibungskupplung (bis vor kurzem noch bei allradgetriebenen Volvo V70s beibehalten, sie wird noch bei Chrysler Voyager AWD, Land Rover Freelander und einigen Mitsubishi Pajero Pinin verbaut) . Später wurden mehrere relativ einfache hydraulisch-mechanische Geräte vorgeschlagen, die ohne äußere Eingriffe funktionieren. Wir schlagen vor, ihren Designs und Funktionsprinzipien separate Materialien zu widmen.

Aber alle einfachen Kupplungen mit "internem Automatismus" haben erhebliche Nachteile. Zum einen werden sie bereits beim Ausrutschen ausgelöst, was zu spät sein kann. Zum anderen ist ihre Charakteristik (Ansprechgeschwindigkeit, Abhängigkeit des übertragenen Drehmoments von der Schlupfdrehzahl etc.) konstruktiv bedingt und ohne Demontage (die oft nur im Werk möglich ist) nicht veränderbar. Und das heißt, über die Anpassung an spezifische Verkehrsbedingungen muss nicht gesprochen werden.

Und da die Mikroprozessortechnik in den letzten Jahren stark zurückgegangen ist, werden in On-Demand-Systemen zunehmend computergesteuerte Geräte eingesetzt. Sie regeln das auf die „zusätzliche“ Brücke übertragene Drehmoment nicht nur abhängig von der aktuellen Situation, sondern auch aufgrund der Prognose ihrer Entwicklung. Die Möglichkeiten elektronisch gesteuerter Systeme sind sehr breit gefächert. Und deshalb werden sie in Verteilergetrieben großer leistungsstarker Modelle (Chevrolet Tahoe und TrailBlazer; Infiniti FX etc.) zunehmend anstelle des Mittendifferenzials eingesetzt.