Pomysł
Na zlecenie Bundeswehry Audi opracowało pojazd terenowy dla VW «VW litis», który można nazwać dobrym fundamentem dla idei samochodów czwartej generacji. Legenda mówi o tym tak: na jednym z zimowych testów w północnej Szwecji właśnie taki litis pozostawił przednionapędowe Audi daleko w tyle, szybsze iz dużo mocniejszym silnikiem. Ponieważ ówczesny szef badań podwozia zajmował się wstępnym zapłonem, dzięki czemu się to okaże «stabilnie jeżdżący samochód z napędem na wszystkie koła» jako pojazd na każdą okazję. A potem, jak wiadomo, nie ma nic silniejszego niż pomysł, którego czas nadszedł (i chyba dotarło), rozwijano go tak długo, aż w końcu powstał legendarny samochód Audi czwartej generacji.
Schemat czwartej generacji Audi-100 wyraźnie pokazuje przełożenie na tylną oś z wałem kardana, napęd tylnej osi i wały napędowe na tylną oś.
Koncepcje napędu na wszystkie koła
Do tej pory napęd na wszystkie koła był niemal nierozerwalnie związany z koncepcją pojazdu terenowego. Zastosowana w nim zasada napędu na wszystkie koła była prosta: do standardowego mechanizmu napędowego (silnik z przodu, mechanizm napędowy z tyłu) to było tylko «coś dodanego», a mianowicie, że z gałęzią napędową i dodatkowym wałem kardana do przedniej osi dodano drugą fazę mechanizmu napędowego.
Teraz praca ze standardowym mechanizmem napędowym jest normalna i tylko wtedy, gdy wymagają tego warunki pocisku, włączana jest przednia przekładnia. Tego typu konstrukcja z napędem na wszystkie koła typu plug-in jest dziś również powszechna w pojazdach terenowych. Wada: przed jazdą po twardej nawierzchni należy wyłączyć napęd na wszystkie koła. Ponieważ na zakrętach przednie koła leżą znacznie dalej niż tylne. Różne prędkości kół prowadzą do awarii przekładni. Skutek: pojazd intensywnie prowadzony, na zmianę okresowo zużywa koło z najmniejszym poślizgiem, aby odciążyć mechanizm napędowy - samochód «kąpielówki».
Przy stałym napędzie na wszystkie koła, który jest stabilnie skierowany na wszystkie cztery koła, musi mieć równowagę, która zapobiega awariom obu przekładni głównych. Ten problem rozwiązuje tak zwany mechanizm różnicowy średniego zasięgu.
Mechanizm różnicowy jest nam znany od początków motoryzacji. Dzieli siły między prawe i lewe koło napędowe. Konieczne jest też wyważenie, bo – jak wiadomo – koło po zewnętrznej stronie zakrętu zawsze zrobi dłuższą drogę do tyłu niż koło po wewnętrznej. To wyważenie jest tworzone przez osiowy mechanizm różnicowy, który umożliwia w mechanizmie napędowym osi jednoczesne swobodne obracanie obu kół napędowych względem siebie.
Mechanizm różnicowy Torsen działa na zasadzie przekładni ślimakowej. Przekładnia ślimakowa może mieć wysoką lub niską zdolność blokowania. Oznaczenia: 1 - ślimak, 2 - koło ślimakowe.
Kto jeździł samochodem zimą, ten wie, jak podstępny jest przedmiot: kiedy koło na lodzie się obraca, przeciwne koło na bardziej stabilnym podłożu nie przenosi żadnej siły i stoi nieruchomo. Jedno jest pewne: stabilna różnica nie nadaje się do różnicówki środka, ponieważ taki przypadek jest niepożądany. Siła musi być tam, gdzie koła przenoszą ją na ziemię. Dokładnie tam, gdzie jest stabilna nawierzchnia drogi. A ponieważ nic nie jest znane z góry, dystrybucja musi nastąpić automatycznie — to znaczy bez zwłoki! Po różnych etapach rozwoju ręcznie blokowany mechanizm różnicowy średniego zasięgu jest teraz wyposażony w czwartą generację pojazdów Audi z tak zwanym mechanizmem różnicowym Torsena.
Dyferencjał dystrybucji Torsen
Pokazano tutaj różnicę rozkładu Torsena jako model przekrojowy. Oznaczenia:
1 - przekładnia napędowa (mechanizm napędowy na przednią oś);
2 - wał drążony (mechanizm napędowy skrzyni biegów);
3 - skrzynia różnicowa;
4 - kołnierz / wał kardana (do napędu na tylną oś);
5 - ślimak do napędu tylnej osi;
6 - koła zębate czołowe;
7 - mostek ślimakowy;
8 - koła ślimakowe;
9 - ślimak do napędzania przedniej osi.
Jak już wspomniano, dystrybucja (lub średni) Mechanizm różnicowy służy do równoważenia między przednią i tylną przekładnią. (Dzięki temu mechanizmy różnicowe osi przedniej i tylnej działają niezależnie.)
Jest to właściwe - z zewnątrz nie można określić poszczególnych elementów konstrukcyjnych - od tyłu w napędzie ręcznym. Technik powiedziałby: jest zintegrowany. Nazwa Torsen pochodzi od firmy napędowej Gleason, która wynalazła ten mechanizm różnicowy. Pochodzi od angielskich słów Torque Sensing, co tłumaczy się jako «poczucie momentu obrotowego». Jednocześnie pojęcie jest już także opisem funkcji. Ponieważ:
- W przypadku osi o lepszej przyczepności do podłoża ten mechanizm różnicowy zapewnia większą siłę napędową.
- Dzieje się tak – pod warunkiem kołysania – jeśli most może przenosić większą siłę nawet 3,5 razy niż drugi.
- Jednak przy równym podłożu dobrej jakości równomierne rozłożenie obciążenia mechanizmu napędowego na przednią i tylną oś nie jest bezwarunkową preferencją dla jednej osi.
Mechanizm różnicowy Torsen opiera się na zasadzie mechanizmu napędu ślimakowego i wykorzystuje podstawowe zasady:
- Przekładnia ślimakowa może być ułożona tak, aby miała wysoką lub niską zdolność blokowania. (Zwielokrotniona jest tutaj zdolność blokowania, w którą powinna być wyposażona skrzynia biegów.)
- Wielkość zdolności blokowania zależy od kąta nachylenia ślimaka - kiedy ślimak ma dużo płaskich lub mało stromych zakrętów.
- Przykładem płazińca z wysokim blokowaniem jest podnośnik samochodowy, w którym korba działająca na ślimaka - chociaż podnosi samochód, cała masa samochodu nigdy nie wprawia korby w ruch.
Optymalne wykorzystanie z zaledwie 8 kołami ślimakowymi i 12 biegami osiąga się w połączeniu ze skrzynią różnicową, wałem drążonym, przednim i tylnym wałem wyjściowym w najlepszy możliwy sposób.
Dynamika jazdy na suchej nawierzchni
Teraz nie ma wątpliwości, że w przypadku słabej przyczepności do podłoża lub powierzchni nośnej mechanizm różnicowy Torsen działa prawidłowo i optymalnie. Wyjaśnia to również, co dzieje się na suchej nawierzchni w czwartej generacji skrzyni biegów Audi. Jak już wspomniano, przednie koła pokonują dłuższą drogę do tyłu niż tylne koła podczas pokonywania zakrętów, ponieważ tylne koła mają mniejszy promień. Jednak mechanizm różnicowy Torsen tylnej osi (ze względu na mniejszą prędkość obrotową) uwalnia większą siłę napędową, która utrzymuje pożądaną tendencję do pochylania się w zakręcie. Jeśli jest to zbyt szybkie i obraca jedno z tylnych kół, przykładana jest większa siła napędowa (w tym momencie) wolniejsze przednie koła. Szybka reakcja systemu powoduje, że przednie koła obracają się teraz mocniej, co stabilizuje samochód. Efekt: znacznie poprawiło się nastawienie do pokonywania zakrętów.
Instrukcja obsługi pojazdów z napędem na wszystkie koła
Ogólny:
- Jeśli przednia oś lub przednie koło są podniesione, nie następuje transmisja.
- Jeśli tylna oś jest podniesiona, nie następuje transmisja.
- Jeśli jedno z tylnych kół jest podniesione, przekładnia nie działa, ponieważ mechanizm różnicowy tylnej osi nie jest zablokowany.
- Jeśli wał napędowy zostanie zdemontowany, nie nastąpi transmisja.
Stanowisko do testowania hamulców:
- Test hamulca można przeprowadzić na normalnym, wolno pracującym stanowisku do badania hamulców (maksymalnie 6 km/godz) wzdłuż osi.
- W takim przypadku musi nastąpić przeniesienie na stanowisko badawcze.
- Nie można ustawić ani biegu, ani blokady mechanizmu różnicowego.
Wyniki na stanowisku testowym:
- Nie ma możliwości sprawdzenia wyników na konwencjonalnym dwukołowym stanowisku badawczym.
- Powinno to odbywać się na stanowisku badawczym z czterema kołami.
Koła:
- Wszystkie cztery koła muszą przebyć taką samą odległość, jaką przebyła opona w jednym obrocie (idealnie równa głębokość profilu).
- Wyważanie kół samochodowych (równoważenie dynamiczne) możliwe tylko wtedy, gdy wszystkie cztery koła są podniesione. Przekładnia musi pochodzić z silnika pojazdu (nie z wyważarki). Ważne: dźwignia ręczna do włączania układu hamulca postojowego («hamulec ręczny») puścić.
Zdjęcia przedstawiają elementy blokady mechanizmu różnicowego tylnego mostu. Oznaczenia:
1 — głowica obniżonego ciśnienia do włączenia blokady mechanizmu różnicowego;
2 - przełącznik sterujący zagnieżdżonej blokady mechanizmu różnicowego.
Komplet opon z bieżnikiem zimowym:
- Opony z zimowym bieżnikiem stosowane są również w pojazdach czwartej generacji – w mniejszym stopniu ze względu na tryb jazdy, a bardziej ze względu na sposób hamowania.
- Łańcuchy śniegowe muszą być zakładane - tam, gdzie jest to zalecane - również w modelach czwartej generacji, a mianowicie na przedniej osi. Również tutaj najlepszym argumentem jest tryb hamowania.
Holowniczy:
- Podczas toczenia podczas holowania wszystkich czterech kół Audi po ziemi nie ma specjalnych instrukcji.
- Jeśli jeden z mostów (po katastrofie) traci ważność, maszynę należy załadować na przyczepę niskopodwoziową holującą niesprawny pojazd.
- Jeśli taki pojazd nie jest dostępny do holowania uszkodzonych pojazdów, Audi można również transportować z podniesioną osią. Warunek, nie dalej niż 50 km i nie szybciej niż 50 km/h. Nie można ustawić blokady mechanizmu różnicowego (to jest takie niewiarygodne). W przypadku przekroczenia limitu istnieje ryzyko uszkodzenia napędu z powodu braku smarowania.
Blokada mechanizmu różnicowego tylnej osi
Mechanizm różnicowy tylnej osi jest wyposażony w pojazdy czwartej generacji z blokadą mechanizmu różnicowego zależną od prędkości. Blokada utrzymuje oba tylne koła z tą samą prędkością, zapobiegając w ten sposób poślizgowi poszczególnych kół. Wspomina się o urządzeniu zwiększającym przyczepność koła do drogi w przypadku utknięcia samochodu w śniegu, błocie pośniegowym lub błocie, ponieważ blokada automatycznie wyłącza się przy prędkościach powyżej 25 km/h. Blokada mechanizmu różnicowego zostanie włączona, gdy pojazd stoi za pomocą przełącznika na konsoli środkowej. Elementem uruchamiającym jest natomiast urządzenie sterujące pod oparciem fotela, które uwalnia przewody podciśnieniowe do zamka i odpowiednio je blokuje przy prędkościach przekraczających 25 km/h. Zredukowane ciśnienie pochodzi z rury ssącej silnika.
Również pod oparciem siedzenia znajdują się części robocze napędu na wszystkie koła. Strzałka wskazuje na urządzenie sterujące blokadą mechanizmu różnicowego.
Komentarze gości