Pohon všech kol, proč? — DRIVE2

O pohonu všech kol automobilu je napsáno mnoho dopisů. Většina lidí však nechápe, proč existuje pohon všech kol.
Budu hovořit konkrétně o pohonu všech kol osobních čtyřkolek.
Když konstruktér automobilu přemýšlí, jak tento podvozek rozpohybovat, může samozřejmě dát přednost pohonu bez pohonu kol (plachta, vrtule, setrvačný, proudový pohon atd.). Tradiční a rozšířený se ale stal právě pohon kol (hnací kola).
Tito. Je potřeba přenést točivý moment z motoru na nějaké kolo tak, aby na ose tohoto kola vznikla podélná síla, která by vůz pohybovala požadovaným směrem.
—–
Nejjednodušší způsob je přenést točivý moment na jedno kolo (jedno ze čtyř). Tento typ pohonu má však své nevýhody:
1) veškerá užitečná síla bude realizována prostřednictvím kontaktní plochy jednoho kola, což výrazně sníží přilnavost tohoto kola k vozovce (bude obtížné realizovat jakýkoli větší výkon, protože kolo bude prokluzovat nebo začne klouzat v zatáčkách v důsledku působení boční síly)
2) tažná síla na nápravě tohoto kola vytvoří točivý moment vzhledem k těžišti vozu
3) schopnost otáčení takového podvozku v pravých a levých zatáčkách bude odlišná
4) pokud je jedno z předních kol přední, tak na ose otáčení (no, volant) vznikne točivý moment úměrný tažné síle (volant bude táhnout do strany).
Pohon jednoho kola zkrátka nepřipadá v úvahu (ač taková auta v historii automobilového průmyslu existovala))).
—–
Myšlenka uspořádat pohon pro dvě zadní kola byla vynalezena již dávno, ale takové schéma má své vlastní objektivní nevýhody:
1) snížená přilnavost v kontaktní ploše zadních kol při přenosu točivého momentu (nadměrná tendence podvozku s pohonem zadních kol ke smyku)
2) sklon podvozku s pohonem zadních kol k přetáčivosti v trakčním režimu
3) dispoziční nepříjemnosti s umístěním motoru vpředu (nutnost přenášet točivý moment přes celou základnu)
Mnoho automobilek proto u osobních aut upustilo od pohonu zadních kol.
—–
Pohon předních (volantových) kol má také své nevýhody:
1) parazitní momenty na ose řízení (na volantu) při přenosu točivého momentu
2) tendence přední nápravy k setrvačnému odlehčení při prudkém rozjezdu (snížení trakčních vlastností hnacích kol při prudkém rozjezdu)
3) nedotáčivost podvozku s pohonem předních kol (ačkoli tento typ řízení je považován za nejbezpečnější pro masového řidiče)
—–
A pohon všech kol (kdy každé kolo má schopnost být poháněn točivým momentem motoru) se nemohl neobjevit.
Pohon všech kol je teoreticky nejdokonalejší. U podvozku s pohonem všech kol je točivý moment rozdělen mezi všechna čtyři kola. To znamená, že síly v kontaktní ploše každého kola jsou minimální (ve srovnání s jinými typy pohonu). To znamená, že hnací kola mají lepší trakci. Kromě toho je lepší průchodnost hnacího kola v sypké půdě, sněhu, blátě a na nerovném povrchu.
Od pohonu všech kol tedy můžete očekávat hned čtyři pozitivní efekty:
1) lepší průchodnost terénem
2) lepší implementace vysokého točivého momentu
3) lepší boční přilnavost kol při přenosu točivého momentu
4) schopnost realizovat jakýkoli typ soustružení.
Rozdělení točivého momentu z jediné pohonné jednotky na všechna čtyři kola však komplikuje konstrukci vozu (a proto jej prodražuje a ztěžuje). Proto je pohon všech kol obvykle instalován na speciální a drahé vozy. Různé konstrukce pohonu všech kol však mají své nevýhody.
Stálý pohon všech kol (se třemi volnými diferenciály) má své nevýhody:
1) točivý moment realizovaný koly je omezen adhezí kola, jehož adheze k povrchu vozovky je nejmenší (pokud jedno kolo prokluzuje, pak všechna čtyři kola mají točivý moment rovný točivému momentu realizovanému tímto kolem)
2) když se kola pohybují různými úhlovými rychlostmi (v zatáčce nebo na nerovném povrchu), je možná nepředvídatelná cirkulace točivého momentu mezi koly a nápravami (to činí manipulaci nestabilní)
Proto se tento typ (se třemi volnými diferenciály) nepoužívá na osobních vozech (Niva není příkladem – na Nivě je středový diferenciál uzamčen)).
Existuje několik návrhů pro rozdělování točivého momentu mezi kola vozidla s pohonem všech kol. Všechny mají své výhody a nevýhody. Nejpokročilejším typem distribuce je v současnosti elektronicky řízená distribuce točivého momentu mezi kola (jako X-drive u BMW). A samozřejmě elektrické pohony, jako jsou motorová kola.
Odtud pocházejí tři směry použití pohonu všech kol u osobního automobilu:
1) zvýšení schopnosti běžet v terénu (off-road)
2) realizace vysokého točivého momentu (u sportovních vozů)
3) zlepšení ovladatelnosti podvozku (ve sportovních a prémiových segmentech)
Běžný spotřebitel si často neuvědomuje, že tyto tři výhody pohonu všech kol nejsou v daném provedení vždy přítomny současně.