Wat is beter vierwielaandrijving, voor of achter
Inhoud
Aandrijving in een auto is de overdracht van koppel van de motor naar een willekeurig wiel, dat dan het aandrijfwiel wordt. Dienovereenkomstig beginnen alle voertuigen zo'n belangrijk kenmerk te krijgen als de wielformule, waarbij het eerste getal het totale aantal wielen betekent, en het tweede het aantal aandrijfwielen.
Maar dit concept weerspiegelt niet een andere belangrijke eigenschap van een autochassis: welke assen zijn de aandrijfassen in een deeltijdaandrijving, achter of voor? Hoewel dit voor voertuigen met vierwielaandrijving 4x4 of zelfs 6x6 niet uitmaakt.
Wat is vierwielaandrijving, verschillen tussen achter en voorkant
Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen, waardoor ze momenteel in relatief evenwicht bestaan. Vanuit theoretisch oogpunt wordt een auto met voor- of achterwielaandrijving verkregen van een auto met vierwielaandrijving door eenvoudigweg transmissieonderdelen uit te sluiten die trekkracht op een of ander wiel overbrengen. In de technologie werkt het eigenlijk niet zo gemakkelijk.
Een verplicht onderdeel van een voertuig met vierwielaandrijving is een tussenbak of tussenbak, die het koppel over de assen verdeelt.
Bij auto's met éénwielaandrijving is dit niet nodig, maar het simpelweg elimineren ervan zal niet werken; de tussenbak is geïntegreerd in het algehele circuit van de aandrijfeenheid, dus de hele auto moet opnieuw worden geconfigureerd.
Net als in het tegenovergestelde geval, als een aanpassing op alle wielen wordt toegevoegd aan de lijn van in eerste instantie bijvoorbeeld voorwielaangedreven auto's van hetzelfde model, zal dit grote complicaties met zich meebrengen.
Veel fabrikanten proberen niet eens een 4x4-versie toe te voegen aan hun hatchbacks en sedans, maar beperken zich tot het vergroten van de bodemvrijheid en een plastic carrosseriekit voor kruismodificaties.
Dit geldt ook voor de algemene indeling. Historisch gezien bevindt de aandrijfeenheid zich bij auto's met voorwielaandrijving in de motorruimte, de versnellingsbak is uitgerust met twee assen met homokinetische koppelingen (homokineten) die naar de voorwielen gaan, die zowel worden aangedreven als gestuurd.
Bij achterwielaandrijving daarentegen bevinden de motor en versnellingsbak zich langs de as van de auto, gevolgd door de aandrijfas naar de achteras. In beide gevallen kan vierwielaandrijving met verschillende niveaus van verfijning worden geïmplementeerd.
Apparaat en werkingsprincipe
Om koppel over te brengen, wordt een reeks componenten en samenstellingen gebruikt die de transmissie vormen.
Het omvat:
- versnellingsbak (versnellingsbak), die verantwoordelijk is voor veranderingen in de totale overbrengingsverhouding, dat wil zeggen de verhouding tussen het motorastoerental en de snelheid van de aandrijfwielen;
- een tussenbak die het koppel in een bepaalde verhouding (niet noodzakelijkerwijs gelijk) verdeelt tussen de aandrijfassen;
- cardanaandrijvingen met homokineten of haakverbindingen (dwarsstukken), die rotatie op afstand onder variabele hoeken overbrengen;
- aandrijfasversnellingsbakken, die bovendien de rotatiesnelheid en richting van koppeloverdracht veranderen;
- assen die versnellingsbakken verbinden met wielnaven.
Zoals reeds vermeld, vielen uit de algemene verscheidenheid aan schema's twee belangrijke op, kenmerkend voor transversale en longitudinale krachtbronnen.
- In het eerste geval wordt de tussenbak aan de zijkant van de versnellingsbak bevestigd; dit wordt ook wel een hoekversnellingsbak genoemd. Om lay-outredenen wordt de aandrijfas van een van de voorwielen er doorheen gevoerd, en hier verwijdert een tandwielpaar met hypoïde overbrenging het koppel op de achteras, waarvoor de rotatie 90 graden draait en naar de aandrijfas gaat die langs de auto loopt .
- Het tweede geval wordt gekenmerkt door het plaatsen van de tussenbak op dezelfde as als de secundaire as van de versnellingsbak. De aandrijfas met de achterwielen bevindt zich coaxiaal met de primaire as van de tussenbak, en de voorste zijn verbonden via dezelfde aandrijfas, maar met een draaimoment van 180 graden en naar beneden of opzij geschoven.
De overdrachtscasus kan vrij eenvoudig zijn en alleen verantwoordelijk zijn voor de vertakking van het moment, of complex, wanneer er extra functies aan worden toegevoegd om de mogelijkheden of controleerbaarheid tussen landen te verbeteren:
- bereikvermenigvuldiger, dat wil zeggen een overdrive-versnelling voor het vermenigvuldigen van het koppel off-road;
- centraal differentieel dat het koppel in een bepaalde verhouding verdeelt;
- elektromagnetische wrijvingskoppelingen die dienen als actuatoren in het automatische besturingssysteem van transmissiemogelijkheden;
- aftakassen voor extra apparaten.
Aandrijfasversnellingsbakken in 4x4-voertuigen kunnen ook gecompliceerd zijn door de aanwezigheid van gecontroleerde differentiëlen of elektronische koppelingen. Tot geforceerde vergrendeling en aparte bediening van de wielen van één as.
Soorten vierwielaandrijving
In verschillende rijmodi is het erg handig om het koppel over de wielen te herverdelen om enerzijds de efficiëntie en anderzijds de capaciteiten en het rijgedrag in het terrein te vergroten. Bovendien, hoe complexer de transmissie blijkt te zijn, hoe duurder deze is. Daarom gebruiken verschillende typen en klassen machines verschillende aandrijfschema's.
blijvend
De meest logische optie zou zijn om te allen tijde en onder alle wegomstandigheden gebruik te maken van vierwielaandrijving. Dit zorgt voor voorspelbare reacties en een constante paraatheid van de machine voor eventuele veranderingen in de situatie. Maar dit is vrij duur, vereist extra brandstofkosten en is niet altijd gerechtvaardigd.
Het klassieke schema van permanente vierwielaandrijving (PWD) in al zijn eenvoud werd gebruikt op de tijdloze Sovjet-auto Niva. Een longitudinale motor, vervolgens een versnellingsbak, een tandwieloverbrenging is ermee verbonden via een korte aandrijfas, vanwaar twee assen naar de voor- en achteras gaan.
Om ervoor te zorgen dat de voor- en achterwielen met verschillende snelheden kunnen draaien, wat belangrijk is op droog asfalt in bochten, beschikt de tussenbak over een vrij centraal differentieel dat kan worden vergrendeld, zodat je off-road over minimaal twee aandrijfwielen kunt beschikken als de andere twee glijden uit.
Er is ook een vermenigvuldiger die de stuwkracht ongeveer verdubbelt bij dezelfde snelheidsvermindering, wat de relatief zwakke motor enorm helpt.
Er is altijd koppel op de aandrijfwielen totdat een van hen slipt. Dit is het belangrijkste voordeel van dit type transmissie. U hoeft niet na te denken over het handmatig mobiliseren ervan of het creëren van complexe automatisering.
Uiteraard beperkt het gebruik van PPP zich niet tot Niva alleen. Het wordt gebruikt op veel dure auto's in het premiumsegment. Waar de prijs van de uitgifte niet bijzonder belangrijk is.
Tegelijkertijd wordt de transmissie voorzien van veel extra elektronische diensten, voornamelijk om de bestuurbaarheid met overtollig vermogen te verbeteren, het circuit maakt dit mogelijk.
Automatisch
Het automatisch aansluiten van een extra aandrijfas heeft vele uitvoeringen; er zijn twee specifieke schema's te onderscheiden, gebruikt op BMW's en vele andere premium auto's, en de koppeling in de achterwielaandrijving, die typisch is voor in massa geproduceerde cross-overs.
In het eerste geval rust alles op de koppelingen in de tussenbak met elektronische aandrijving. Door deze in olie werkende koppeling vast of los te klemmen, kun je de verdeling van de momenten langs de assen binnen een groot bereik veranderen.
Wanneer u met een krachtige motor start en de belangrijkste aangedreven achterwielen beginnen te slippen, komen de voorwielen meestal naar binnen om hen te helpen. Er zijn andere herverdelingsalgoritmen; deze zijn ingebouwd in het geheugen van controle-eenheden die de meetwaarden van talloze sensoren lezen.
Het tweede geval is vergelijkbaar, maar de hoofdwielen bevinden zich aan de voorkant en de achterste zijn kort verbonden via een koppeling tussen de aandrijfas en de asversnellingsbak.
De koppeling raakt snel oververhit, maar je verwacht niet dat hij lang blijft werken; soms moet je de auto op een glad wegdek of in een lastige bocht gewoon lichtjes over de achteras duwen. Bijna alle cross-overs in de 4x4-modificatie zijn op deze manier gebouwd.
Gedwongen
Het eenvoudigste en goedkoopste type vierwielaandrijving, gebruikt in utilitaire SUV's waarvan de vaste werkplek zich buiten het asfalt bevindt. De achteras is de permanente aandrijfas en indien nodig kan de bestuurder de vooras star inschakelen, zonder differentieel.
Daarom moet de auto op harde oppervlakken achterwielaandrijving hebben, anders wordt de transmissie beschadigd. Maar dergelijke machines hebben een grote veiligheidsmarge, zijn eenvoudig en goedkoop te repareren.
Veel geïmporteerde pick-ups en SUV's hebben ook dergelijke aanpassingen, die soms duur en complex zijn in meer geavanceerde optionele aandrijfversies.
Voor- en nadelen van 4WD (4x4)
Er is eigenlijk maar één minpuntje: de prijs van het probleem. Maar het komt in alles naar voren:
- de auto is in eerste instantie complexer en daardoor duurder in aanschaf;
- vereist vaker reparatie, hoe meer apparatuur, hoe lager de betrouwbaarheid;
- door extra roterende delen is het brandstofverbruik hoger;
- gewichtstoename, wat de dynamiek en efficiëntie beïnvloedt;
- De moeilijkheden bij de indeling van eenheden nemen toe, wat de complexiteit van het onderhoud beïnvloedt.
Al het andere zijn voordelen:
- ideaal terreinvermogen, alle wielen zijn belast met koppel;
- de auto wordt beter gecontroleerd door de extra stuwkrachtvector op de gestuurde as;
- verbeterde dynamiek op gladde wegen, banden slippen minder vaak;
- herverdeling van stuwkracht maakt het mogelijk de vereisten voor de sterkte van onderdelen te verminderen;
- Het loopvlak van de band verslijt gelijkmatiger.
Dit alles maakt het wijdverbreide gebruik van vierwielaandrijving mogelijk op krachtige en dure auto's, waarbij de prijsverhoging niet zo groot is.
Hoe een auto met vierwielaandrijving correct te besturen
Om alle mogelijkheden van vierwielaandrijving te realiseren, moet je de ontwerpkenmerken van een bepaalde auto bestuderen en begrijpen hoe het transmissiecircuit werkt.
- Gebruik geen vierwielaandrijving zonder middendifferentieel op asfalt; dit leidt tot snelle slijtage.
- Oefen met het rijden op gladde wegen in bochten; vaak kunnen voertuigen met vierwielaandrijving, vooral die met een vrij differentieel of automatische koppelverdeling, zich onvoorspelbaar gedragen, waardoor het gedrag verandert van voorwielaandrijving naar achterwielaandrijving en omgekeerd. Maar je moet in een bocht het gaspedaal gebruiken met een diametraal tegenovergestelde tactiek; terwijl je tractie toevoegt, kan de auto ofwel naar binnen slippen in de bocht, ofwel de vooras naar buiten beginnen te schuiven. Hetzelfde geldt voor het blussen van de doorslippende achteras.
- De goede stabiliteit van een 4x4 in de winter kan voor de bestuurder plotseling verdwijnen. Hier moet je op voorbereid zijn, want auto's met éénwielaandrijving waarschuwen altijd vooraf voor tractieverlies.
- Uitstekende crosscountry-vaardigheden mogen niet leiden tot gedachteloze bezoeken aan modderhinderlagen of sneeuwvelden. Het vermogen om zonder tractor uit dergelijke omstandigheden te komen, hangt meer af van de geselecteerde banden dan van de mogelijkheden van de automatisering in de transmissie.
Tegelijkertijd zal een auto met vierwielaandrijving u, in een redelijke rijstrategie, altijd helpen problemen te voorkomen waar voertuigen met éénwielaandrijving veel eerder mee te maken krijgen. Maak er gewoon geen misbruik van.
In de toekomst zullen alle auto's vierwielaandrijving krijgen. Dit is te danken aan de vooruitgang in de technologie voor elektrische voertuigen. Het is heel eenvoudig om een schema te implementeren met een elektromotor voor elk wiel en geavanceerde vermogenselektronica.
Voor dergelijke auto's is geen technische kennis meer nodig over het type aandrijving. De bestuurder bedient alleen het gaspedaal, de auto doet de rest zelf.
