Gearhead 101: kuidas täistööajaga nelikvedu ja nelikvedu töötavad

{h1}

Tere tulemast tagasi Hammaspea 101 - seeria põhitõdedest selle kohta, kuidas autod töötavad sealsete neofüütide jaoks.


Eelmine kord tutvusime osalise tööajaga 4WD tööga ja miks on kasulik, kui kõik neli ratast juhivad autot vähese veojõuga olukordades. Täna tegeleme täiskohaga 4WD, samuti nelikveoga (aka AWD).

Mõlemas jõuülekandesüsteemis töötavad kõik neli ratast autot kogu aeg ja nagu näeme, saavutavad nad selle saavutuse sarnase ajamiga. Kuid täistööajaga 4WD ja AWD vahel on ka mõningaid erinevusi, mida me selgitame allpool.


Alustame!

Täistööajaga 4WD ja AWD eelised ja varjuküljed

Nagu me 4WD-d käsitlevas postituses üksikasjalikult arutasime, on selle üheks eeliseks võrreldes 2WD-ga see, et nelja ratta kogu aeg liikumine suurendab veojõudu madala veojõuga olukordades nagu lumi, muda ja lahtine mustus. Kui ütleme näiteks, et teie tagarattad põrkavad madala pinnaga veopinnal, võivad teie esirattad olla suure veojõuga alal. Kui nad saavad energiat, võivad need aidata teie sõidukit liikumatuna hoida, mitte aga tagarattad, mis lihtsalt seisavad.


Kõik hästi, aga miks soovite, et kõik neli ratast saaksid mootorilt jõudu isegi all normaalne sõidutingimused? Miks soovite 4WD-d sisse lülitada täiskohaga, selle asemel, et lihtsalt vajadusel sisse lülitada?



Peamine põhjus on parem juhitavus. Kõigi nelja ratta liikumine võimaldab autol paremini kurve võtta ja tagab parema suuna stabiilsuse, kui auto liigub stabiilses olekus. Parem juhitavus normaalsetes sõidutingimustes annab tulemuseks ohutuma sõidu. Parem juhitavus on üks põhjus, miks näete AWD-d sportautodel ja luksussedaanidel.


Teine põhjus on mugavus. Oletame, et sõidate teel, millel on jää- ja lumelõike, kuid enamasti kuiv. Selle asemel, et peaksite oma osalise tööajaga 4WD-d sisse lülitama ja lahti ühendama, kui neid libedaid kohti tabate ja lahkute, kui neli ratast pidevalt käivad, ei pea te sellele mõtlema. Sa lihtsalt sõidad.

Täistööajaga 4WD ja AWD suur negatiivne külg on see, et nad kulutavad palju rohkem kütust kui osalise tööajaga 4WD, kuna mootor peab kogu aeg kandma võimsust kõigile neljale rattale.


Kuidas täistööajaga 4WD ja AWD töötavad

Nii et täistööajaga 4WD ja AWD kõik neli ratast liigutavad autot kogu aeg. Kuid see tõstatab küsimuse: kuidas saavad need jõuülekandesüsteemid seda teha, ilma et tõstaksid autot tugevalt haarduvate sõidupindadega sõitmisel?

Nagu me arutasime artikkel osalise tööajaga 4WD kohta, lukustades 4WD, lukustab ülekandekorpus eesmise ja tagumise veovõlli kokku. Nad saadavad sama palju energiat ehk pööret minutis eesmistele ja tagumistele diferentsiaalidele. Kuiva teekatte pööramisel sunnivad esirattad hea haarduvuse ja geomeetria tõttu pöörlema ​​kiiremini kui tagarattad. Kuid kuna eesmine veovõll liigub sama kiirusega kui tagumine veovõll, tekib suur pinge, mis võib lõpuks viia nn jõuülekande sidumiseni või ülespoole. See võib teie autot tõsiselt kahjustada.


Niisiis, kuidas täiskohaga 4WD ja AWD seda probleemi vältida?

Lisades ajami keskele kolmanda diferentsiaali.


Nii nagu osalise koormusega 4WD sõidukitel, on ka täiskoormusega 4WD ja AWD esi- ja tagatelgedel nii eesmine kui ka tagumine diferentsiaal, mis võimaldab vasak- ja parempoolsetel ratastel pöörde tegemisel erineval kiirusel liikuda. See hoiab ära ratta vahelejätmise, mis juhtuks kõigi nelja ratta liikumisel.

Täiskohaga nelikveoline nelikveo skeem.

Et vältida jõuülekande sidumist, mis tekiks erineva kiiruse tõttu, peavad esi- ja tagarattad pöörde tegemisel minema, asetatakse eesmise ja tagumise veovõlli vahele keskdiferentsiaal. See võimaldab eesmistel ja tagumistel veovõllidel edastada jõudu nii esi- kui tagaratastele, kuid võimaldab neil pöörde tegemisel erineval kiirusel liikuda. Veojõu sidumisprobleem lahendatud.

Nii et keskdiferentsiaal võimaldab täistööajaga 4WD-l ja AWD-l kogu neljale rattale jõudu kogu aeg korraga saata.

Mis vahe on siis täiskoormusega 4WD ja AWD vahel?

Mis muudab täistööajaga 4WD mitte AWD: lukustuskeskuse diferentsiaal

Enamasti töötab täistööajaga 4WD üsna samamoodi nagu AWD: keskdiferentsiaal saadab mootori võimsust kogu aeg nii esi- kui tagaratastele. Keskmine diferentsiaal võimaldab eesmistel ja tagumistel veovõllidel liikuda erineva kiirusega, võimaldades sõidukil normaalselt töötada isegi tavalistel sõidupindadel pöördeid tehes.

Kuid lubades ratastel erineval kiirusel liikuda, ohverdate selle käigus teatud veojõu, eriti madala veojõuga tingimustes, nagu muda, lumi ja mustus. Seda eriti juhul, kui keskdiferentsiaal on avatud diferentsiaal. Meenuta alates meie eelmine artikkel et avatud diferentsiaalide jõuvool kulgeks vähima vastupanu teed. Madala veojõuga seadetes pole see bueno. Siin on põhjus.

Täiskohaga 4wd avatud keskdiferentsiaaliga.

Oletame, et olete täistööajaga 4WD või AWD sõidukiga, mille keskel on avatud diferentsiaal. Sõidate oma sissesõiduteele üles ja esirattad põrutavad jäise lume kohale. Sa arvad, et 'mul on AWD! See ei tohiks olla probleem. ' Aga see on. Nendel esiratastel on kõige vähem veojõudu ja seetõttu on need kõige väiksema vastupanu teed. Niisiis saadab keskdiferentsiaal kogu jõu esiratastele, pannes need oma kohale pöörlema, samal ajal kui teie tagarattad lihtsalt istuvad seal kuival kõnniteel ja ei liigu üldse. Sissesõiduteelt üles saamiseks oleks tore, kui need tagarattad saaksid natuke jõudu.

Selle probleemi lahendamiseks kasutab enamik täiskohaga 4WD ja AWD sõidukeid piiratud libisemisega (LSD) või Torseni keskdiferentsiaali. Seda tüüpi diferentsiaalid annavad teile eelise avatud keskdiferentsiaalide kasutamisel - võimaldades kuival kõnniteel pöörde tegemisel esi- ja tagaratastel erineva kiirusega liikuda, kuid kui üks rataste komplekt põrkab libedale osale, selle asemel, et kogu võimsus saata need rattad, saadab see siiski kuiva kõnniteel olevatele jõudu.

Nii et meie lumise sissesõidutee stsenaariumi korral saadaks täiskoormusega 4WD või AWD keskse LSD-ga mootor osa mootori võimsusest tagaratastele, millel on veojõud, selle asemel kõigele esiratastele, millel pole veojõudu, mis võimaldab teil oma auto sissesõiduteele viimiseks.

Piiratud libisemisega diferentsiaalid parandavad kindlasti veojõudu võrreldes avatud diferentsiaalidega. Enamiku 4WD stsenaariumide jaoks on piisavaks veojõuks vajalik LSD-d. Kuid LSD-d ei paku endiselt optimaalne veojõud, sest suurem osa võimsusest läheb ikkagi väiksema veojõuga ratastele. Ratta libisemise võimalus on endiselt olemas.

Siin eraldab täistööajaga 4WD ennast AWD-st. Täistööajaga 4WD sõidukitel on ülekandekorpuse sisse ehitatud lukustuskeskuse diferentsiaal. Kui juht selle sisse lülitab, lukustab keskdiferentsiaal eesmise ja tagumise veovõllid kokku nii, et need pöörlevad sama kiirusega, andes nii tagumistele kui ka esiratastele võrdse koguse pöördemomenti. Põhimõtteliselt toimib täiskoormusega 4WD sõiduk, mille keskdiferentsiaal on lukustatud, nagu osalise tööajaga 4WD sõiduk, kui 4WD on sisse lülitatud.

Täiskohaga nelivedu koos keskdiferentsiaali lukustatud illustratsiooniga.

Meie lumise sissesõidutee stsenaariumi korral saadab täiskoormusega 4WD sõiduk, mille keskdiferentsiaal on lukustatud, võrdselt võimsust nii esi- kui ka tagaratastele. Selle asemel, et tagarattad üldse ei liiguks (nagu avatud keskdiferentsiaalil) või lihtsalt natuke (nagu keskmisel LSD-l), liiguvad tagarattad hea klambriga, mis võimaldab teil oma sõiduki ohutult üles tõsta. sissesõidutee.

Mõned täiskohaga 4WD sõidukid suurendavad madala veojõu tingimustes veojõudu, pakkudes võimalusi lukustada tagumine diferentsiaal või isegi nii esi- kui ka tagumine diferentsiaal, muutes sõiduki tõsi 4 × 4.

Paljudel täiskohaga 4WD sõidukitel on ka võimalus lülituda Lo-käigule, mis võimaldab teil anda ratastele rohkem jõudu, liikudes samal ajal madalamal kiirusel.

Nii nagu te ei sooviks, et nii eesmine kui ka tagumine veovõll liikuksid osalise tööajaga 4WD sõidukis sama kiirusega, kui tavalistel sõidupindadel, ei taha te, et need liikuksid täiskoormusega 4WD-ga sama kiirusega. kas tavalistel sõidupindadel. Kui olete kõrge veojõuga pindadel, peaksite lukustatud keskdiferentsiaali lahti võtma.

AWD-sõidukitel ei ole lukustuskeskuse diferentsiaali võimalust, mistõttu ei paku nad libedal juhul sama palju veojõudu kui 4WD-sõidukid. Kuigi AWD võib aidata parandada juhitavust tavalistel sõidupindadel ja parandada haarduvust vihmasel teel ja natuke ka lumega kaetud teedel, ei tahaks te AWD sõidukiga maastikul sõita. Selleks on usaldusväärne 4WD.

Noh, seal sa lähed. Põhitõed täistööajaga 4WD ja AWD töö kohta. Sellega oleme sõiduauto üsna palju katnud. Järgmine meie Gearhead 101 seeria: ülekanne.