Građa i rad mjenjača vozila (Audi 100 C4)

Ako je tvrtki naređeno da napravi pristojan pogon na sve kotače u automobilu za osobnu proizvodnju, onda je ta tvrtka, bez sumnje, Audi.

Ideja

U ime Bundeswehra, tvrtka Audi razvila je terensko vozilo "VW litis" za VW, koje se može nazvati dobrim temeljem za ideju vozila četvrte generacije. Legenda kaže ovako: na jednom od zimskih testova u sjevernoj Švedskoj upravo je ovaj litis daleko iza sebe ostavio Audi s prednjim pogonom, brži i osjetno snažniji motor. Zato što je tadašnji voditelj testiranja podvozja radio na inicijalnom paljenju koje bi rezultiralo "vozilom u stabilnoj vožnji s pogonom na sve kotače" kao vozilom za sve prilike. A nakon toga, kao što znamo, ništa nije tako moćno kao ideja čije je vrijeme došlo (i čini se da je došlo), razvijan je toliko dugo dok konačno nije stvorena legendarna četvrta generacija automobila Audi.

Koncepti pogona na sve kotače

Do sada je pogon na sva četiri kotača bio gotovo neraskidivo povezan s konceptom terenskog vozila. Princip pogona na sve kotače korišten u ovome bio je jednostavan: na standardni pogonski mehanizam (motor naprijed, pogonski mehanizam straga) jednostavno je "nešto dodano", naime uz pogonsku granu i dodatni kardan dodana je druga faza pogonskog mehanizma na prednju osovinu.

Sada je rad sa standardnim pogonskim mehanizmom postao rutina, a samo ako uvjeti metka to zahtijevaju, uključuje se prednji prijenos. Ovaj tip dizajna s plug-in pogonom na sve kotače danas je također uobičajen u terenskim vozilima. Nedostatak: Pogon na sve kotače mora biti isključen kada se vozi po tvrdim površinama. Zato što su u zavojima prednji kotači postavljeni mnogo više unazad od stražnjih kotača. Različite brzine kotača dovode do kvarova prijenosa. Učinak: vozilo je teško upravljivo, a prilikom skretanja kotač se povremeno istroši do te mjere da i kod najmanjeg proklizavanja rasterećen pogonski mehanizam - auto "proklizava".

Kod stalnog pogona na sve kotače, koji je dosljedno usmjeren na sva četiri kotača, on mora imati ravnotežu koja sprječava kvarove na oba krajnja pogona. Ovaj problem je riješen takozvanim diferencijalom srednje točke.

Diferencijal nam je poznat od početka proizvodnje automobila. Dijeli snagu između desnog i lijevog pogonskog kotača. Također, balansiranje je neophodno jer će - kao što je dobro poznato - kotač s vanjske strane krivulje uvijek prijeći dužu udaljenost od kotača s unutarnje strane. Ovo balansiranje se postiže osovinskim diferencijalom da istovremeno slobodno okreće oba pogonska kotača jedan u odnosu na drugi.





Svatko tko je vozio automobil zimi zna za podmuklost objekta: kada se kotač koji stoji na ledu okreće, suprotni kotač na stabilnijoj podlozi ne prenosi nikakvu silu i miruje. Jedno je jasno: stabilni diferencijal nije prikladan za diferencijal srednjeg dometa, jer je takav slučaj nepoželjan. Snaga mora biti tamo gdje je kotači prenose na tlo. Upravo tamo gdje postoji stabilna površina ceste. A kako se nikada ništa ne zna unaprijed, raspodjela se mora odvijati automatski – dakle, bez odgode! Nakon različitih faza razvoja, središnji diferencijal s ručnom blokadom sada je opremljen Audijevim vozilima četvrte generacije s takozvanim Torsen distribucijskim diferencijalom.

Diferencijal Torsenove distribucije

Kao što je već spomenuto, distribucija (ili prosjek) diferencijal služi za ravnotežu između prednjeg i stražnjeg prijenosa. (Iz toga, diferencijali osovina sprijeda i straga rade neovisno.)

Ovo je prikladno - izvana je nemoguće odrediti pojedinačne elemente dizajna - straga u ručnom pogonu. Tehničar bi rekao: integrirano je. Ime Torsen dolazi od tvrtke za proizvodnju pogona Gleason, koja je izumila ovaj diferencijal. Izvedeno iz engleskih riječi Torque Sensing, što se prevodi kao "osjećaj momenta". U isto vrijeme, koncept je također već opis funkcije. Jer:

• Ovaj diferencijal daje veću pogonsku silu osovini uz bolju trakciju na tlu ili potpornoj površini.
• To se događa - u uvjetima kotrljanja - ako most može podnijeti silu do 3,5 puta veću od druge.
• Međutim, s ujednačenim tlom dobre kvalitete, opterećenje pogonskog mehanizma jednako je raspoređeno na prednju i stražnju osovinu - nema apsolutne prednosti za jednu osovinu.

Torsen diferencijal se temelji na principu pužnog pogonskog mehanizma i koristi sljedeće osnovne principe:

• Krajnji pogon pužnog zupčanika može se postaviti tako da ima visoku ili nisku sposobnost blokiranja. (Kapacitet zaključavanja ovdje je višestruko povećan, čime mjenjač mora biti opremljen.)
• Količina sposobnosti blokiranja ovisi o kutu nagiba crva - ima li crv mnogo ravnih zavoja ili nekoliko strmih zavoja.
• Primjer plosnatog puža s velikim kapacitetom zabravljivanja je dizalica za automobil, kod koje poluga - djelujući na puž - iako podiže automobil, automobil cijelom svojom masom nikada ne pokreće ručicu.

Optimalna iskoristivost sa samo 8 pužnih kotača i 12 nazubljenih kotača postiže se u kombinaciji s kutijom diferencijala, šupljom osovinom, izlaznom osovinom sprijeda i izlaznom osovinom straga na najbolji mogući način.

Dinamika vožnje na suhim cestama

Sada više nema sumnje da Torsen diferencijal radi ispravno i optimalno kada postoji loša trakcija na tlu ili potpornoj površini. Ovo također objašnjava što se događa na suhim cestama u Audijevom mjenjaču četvrte generacije. Kao što je već spomenuto, prednji kotači prelaze dužu udaljenost unatrag pri okretanju nego stražnji kotači, budući da stražnji kotači opisuju manji radijus. U isto vrijeme, Torsen diferencijal stražnje osovine (zbog manje frekvencije vrtnje) stvara veliku pogonsku silu, koja održava željenu tendenciju otklona u zavoju. Ako ovo djeluje prebrzo i okrene jedan od stražnjih kotača, primjenjuje se velika pogonska sila (u ovom trenutku) sporiji prednji kotači. Brza reakcija sustava uzrokuje snažnije okretanje prednjih kotača, stabilizirajući automobil. Učinak: Odnos prema vožnji zavojima značajno je poboljšan.

Smjernice za 4WD vozila

General:

• Ako su prednja osovina ili prednji kotač podignuti, nema prijenosa.
• Ako je stražnja osovina podignuta, nema prijenosa.
• Ako je jedan od stražnjih kotača podignut, nema prijenosa jer diferencijal stražnje osovine nije blokiran.
• Ako je pogonsko kardansko vratilo rastavljeno, nema prijenosa.

Ispitni uređaj kočionog sustava:

• Ispitivanje kočnica može se provesti na normalnoj, sporo radećoj opremi za ispitivanje kočnica (maksimalno 6 km/h) po sjekirama.
• U isto vrijeme mora se izvršiti prijenos na ispitni stol.
• Ne može se namjestiti ni brzina ni blokada diferencijala.

Rezultati testnog uređaja:

• Nije moguće provjeriti rezultate na konvencionalnoj ispitnoj opremi na dva kotača.
• To se mora obaviti na ispitnoj opremi s četiri kotača.

Kotači:

• Sva četiri kotača moraju prijeći istu udaljenost po okretaju gume (idealno jednaka dubina profila).
• Balansiranje kotača u automobilu (dinamičko balansiranje) moguće je samo ako su sva četiri kotača podignuta. Prijenos mora dolaziti od motora vozila (ne od stroja za balansiranje). Važno: otpustite ručnu polugu za uključivanje sustava parkirne kočnice ("ručna kočnica").

Set guma sa zimskim uzorkom:

• Zimske gume također se koriste u vozilima četvrte generacije, manje zbog uvjeta vožnje, a više zbog uvjeta kočenja.
• Lanci za snijeg također moraju biti postavljeni – gdje je potrebno – na modelima četvrte generacije, naime na prednjoj osovini. I ovdje je najbolji argument način kočenja.

Vuča:

• Nema posebnih uputa za kotrljanje prilikom vuče sva četiri kotača Audija po tlu.
• Ako jedan od mostova (nakon nesreće) više ne vrijedi, vozilo se mora utovariti na niskopodnu prikolicu za vuču neispravnih vozila.
• Ukoliko nemate takvo vozilo za vuču vozila u kvaru, svoj Audi možete vući i s podignutom osovinom. Uvjet je ne dalje od 50 km i ne brže od 50 km/h. Ne može se postaviti blokada diferencijala (već je nevjerojatno). Ako je granica prekoračena, postoji opasnost od oštećenja pogona zbog nedostatka podmazivanja.

Blokada diferencijala stražnje osovine

Diferencijal stražnje osovine opremljen je blokadom diferencijala koja ovisi o brzini u vozilima četvrte generacije. Blokada održava oba stražnja kotača pri istoj brzini, čime se sprječava okretanje pojedinačnih kotača. Spomenuti uređaj povećava prianjanje kotača na cestu ako automobil zapne u snijegu, bljuzgavici ili blatu, jer se blokada automatski isključuje pri brzinama većim od 25 km/h. Blokada diferencijala uključit će se kada vozilo miruje preko prekidača na središnjoj konzoli. Izvršni organ je, međutim, upravljački uređaj ispod naslona sjedala, koji oslobađa cjevovode, koji su pod vakuumom, do brave, te ih u skladu s time blokira pri brzinama većim od 25 km/h. Smanjeni tlak dolazi iz usisne cijevi motora.