A jármű sebességváltó szerkezete és működése (Audi 100 C4)

Ha egy céget arra kérnek, hogy készítsen egy tisztességes összkerékhajtást egy személygépkocsiban, akkor ez a cég kétségtelenül az Audi.

Ötlet

A Bundeswehr megbízásából az Audi cég a VW számára fejlesztette ki a "VW litis" terepjárót, amely jó alapnak nevezhető a negyedik generációs járművek ötletéhez. A legenda így szól: az egyik téli teszten Észak-Svédországban éppen ez a litis hagyta jóval maga mögött az elsőkerék-hajtású, gyorsabb és lényegesen erősebb motorral szerelt Audit. Ugyanis a futóműtesztek akkori vezetője a kezdeti gyújtáson dolgozott, aminek eredményeként egy "stabilan futó, összkerékhajtású jármű" lett volna minden alkalomra alkalmas jármű. És ezek után, mint tudjuk, semmi sem olyan erős, mint egy ötlet, amelynek eljött az ideje (és úgy tűnik, eljött), olyan sokáig fejlesztették, míg végül megalkották a legendás negyedik generációs Audi autót.

Összkerékhajtási koncepciók

Eddig az összkerékhajtás szinte elválaszthatatlanul összekapcsolódott a terepjáró fogalmával. Az ebben alkalmazott összkerékhajtási elv egyszerű volt: a szabványos meghajtáshoz (motor elöl, meghajtó mechanizmus hátul) egyszerűen "valamit adtak hozzá", mégpedig az, hogy a hajtóággal és a kiegészítő kardántengellyel a hajtómű második fázisa került az első tengelyre.

Most már rutinszerűvé vált a szabványos hajtószerkezettel való munka, és csak akkor kapcsol be az első hajtómű, ha a golyóviszonyok megkívánják. Ez a fajta konnektoros összkerékhajtású kialakítás ma már a terepjárókban is elterjedt. Hátránya: Kemény felületen történő haladáskor az összkerékhajtást ki kell kapcsolni. Ugyanis kanyarodáskor az első kerekek sokkal hátrébb helyezkednek el, mint a hátsók. Az eltérő keréksebesség a sebességváltó meghibásodásához vezet. Hatás: a jármű nehezen irányítható, és forduláskor a kerék időnként addig kopik, amíg a legkisebb csúszással kisüti a hajtószerkezetet - az autó "megcsúszik".

Az állandó összkerékhajtással, amely következetesen mind a négy kerékre van irányítva, olyan egyensúlynak kell lennie, amely megakadályozza a meghibásodásokat mindkét véghajtásban. Ezt a problémát az úgynevezett középponti differenciál oldja meg.

A differenciálművet az autógyártás kezdete óta ismerjük. Megosztja az erőt a jobb és a bal hajtókerék között. A kiegyensúlyozásra azért is szükség van, mert – mint köztudott – az íven kívüli kerék mindig nagyobb utat tesz meg visszafelé, mint a belső kerék. Ezt a kiegyensúlyozást a tengely differenciálmű hozza létre. Ez lehetővé teszi, hogy a tengelyhajtás egyidejűleg szabadon forgatja egymáshoz képest a két hajtókereket.





Aki járt már télen autóval, az ismeri a tárgy alattomosságát: ha a jégen álló kerék elfordul, a stabilabb talajon a szemközti kerék nem ad át semmilyen erőt, és egy helyben áll. Egy dolog világos: a stabil differenciálmű nem alkalmas középkategóriás differenciálműhöz, mivel az ilyen eset nem kívánatos. Az erőnek ott kell lennie, ahol a kerekek a talajra továbbítják. Pontosan ott, ahol stabil útfelület van. És mivel soha semmit nem lehet tudni előre, a terjesztésnek automatikusan – vagyis késedelem nélkül – meg kell történnie! A fejlesztés különböző szakaszai után a manuálisan záródó középső differenciálművet immár a negyedik generációs Audi járművekbe az úgynevezett Torsen elosztó differenciálművel szerelték fel.

Torsen eloszlási különbség

Mint már említettük, az elosztás (vagy átlagos) a differenciálmű egyensúlyt teremt az első és a hátsó sebességváltó között. (Ettől függetlenül működik az első és a hátsó tengely differenciálmű.)

Ez megfelelő - kívülről lehetetlen meghatározni a tervezés egyes elemeit - hátul a kézi hajtásban. Egy technikus azt mondaná: integrálva van. A Torsen név a Gleason hajtásgyártó cégtől származik, amely feltalálta ezt a differenciálművet. Az angol Torque Sensing szavakból származik, ami annyit jelent, mint "torque sensing". Ugyanakkor a fogalom már a funkció leírása is. Mert:

• Ez a differenciálmű nagyobb hajtóerőt biztosít a tengelynek, és jobb tapadást biztosít a talajon vagy a támasztófelületen.
• Ez akkor történik - gördülési körülmények között -, ha a híd akár 3,5-szer nagyobb erőt is elbír, mint a másik.
• Egyenletes, jó minőségű talaj esetén azonban a hajtómechanizmus terhelése egyenlően oszlik el az első és a hátsó tengelyen – nincs abszolút előnyben egy tengely.

A Torsen differenciálmű a csigahajtás elvén alapul, és a következő alapelveket használja:

• A csigakerekes véghajtómű elhelyezhető úgy, hogy nagy vagy alacsony reteszelőképességgel rendelkezzen. (A reteszelőképesség itt többszörösére nő, amivel a sebességváltót fel kell szerelni.)
• A blokkoló képesség mértéke a csiga dőlésszögétől függ – attól, hogy a féregnek sok lapos vagy néhány meredek fordulata van.
• A nagy reteszelőképességű lapos csiga példája az autóemelő, amelyben a hajtókar - a csigákra ható - ugyan megemeli az autót, de az autó teljes tömegével soha nem hozza mozgásba a hajtókart.

Az optimális kihasználtság mindössze 8 csigakerékkel és 12 fogaskerékkel a differenciálmű-doboz, az üreges tengely, az elülső kihajtótengely és a hátsó kihajtótengely kombinációjával érhető el a lehető legjobb módon.

Menetdinamika száraz utakon

Most már nincs kétség afelől, hogy a Torsen differenciálmű megfelelően és optimálisan működik, ha gyenge a tapadás a talajon vagy az alátámasztó felületen. Ez megmagyarázza azt is, hogy mi történik száraz utakon a negyedik generációs Audi sebességváltóban. Mint már említettük, az első kerekek nagyobb távolságot tesznek meg hátrafelé forduláskor, mint a hátsó kerekek, mivel a hátsó kerekek kisebb sugarat írnak le. Ugyanakkor a hátsó tengely Torsen differenciálműve (az alacsonyabb forgási frekvencia miatt) nagy hajtóerőt hoz létre, amely fenntartja a kívánt hajlamot az elhajlásra a kanyarban. Ha ez túl gyorsan hat és elfordítja az egyik hátsó kereket, akkor nagy hajtóerőt fejt ki (ebben a pillanatban) lassabb első kerekek. A rendszer gyors reagálása miatt az első kerekek erősebben forognak, így stabilizálódik az autó. Hatás: A kanyarodáshoz való hozzáállás jelentősen javul.

Útmutató 4WD járművekhez

Általános:

• Ha az első tengely vagy az első kerék fel van emelve, nem történik átvitel.
• Ha a hátsó tengely fel van emelve, nem történik átvitel.
• Ha az egyik hátsó kereket felemeli, nem történik sebességváltó, mert a hátsó tengely differenciálműve nincs reteszelve.
• Ha a hajtókardántengelyt szétszerelik, nem történik átvitel.

Fékrendszer próbapad:

• A fékvizsgálat normál, lassan futó fékvizsgáló berendezésen történhet (maximum 6 km/h) tengelyekkel.
• Ezzel egyidejűleg meg kell történnie a próbapadra való áthelyezésnek.
• Sem sebesség, sem differenciálzár nem állítható be.

A próbapad eredményei:

• Hagyományos kétkerekű próbapadon nem lehet ellenőrizni az eredményeket.
• Ezt egy négykerekű próbapadon kell elvégezni.

Kerekek:

• Mind a négy keréknek azonos távolságot kell megtennie abroncs fordulatonként (ideális esetben azonos profilmélység).
• Kerékkiegyensúlyozás egy autóban (dinamikus egyensúlyozás) csak akkor lehetséges, ha mind a négy kerék fel van emelve. A sebességváltónak a jármű motorjából kell származnia (nem az egyensúlyozó géptől). Fontos: engedje fel az kézi kar aktiválása a rögzítőfék rendszer ("kézifék").

Téli mintázatú gumiabroncs készlet:

• A negyedik generációs járművekben is használnak téli gumikat, kevésbé a vezetési körülmények, de inkább a fékezési körülmények miatt.
• A negyedik generációs modellekre hóláncot is fel kell szerelni, ahol szükséges, mégpedig az első tengelyre. A legjobb érv itt is a fékezési mód.

Vontatás:

• Az Audi mind a négy kerekének talajon vontatásakor nincs külön utasítás a gördülésre.
• Ha az egyik híd (a baleset után) már nem érvényes, a járművet alacsony emeleti pótkocsira kell felrakni a hibás járművek vontatásához.
• Ha nem rendelkezik ilyen járművel az elromlott járművek vontatására, akkor emelt tengellyel is vontathatja Audiját. A feltétel legfeljebb 50 km és nem gyorsabb 50 km/h-nál. Differenciálzár nem állítható be (ez már hihetetlen). Ha túllépi a határértéket, fennáll a hajtás károsodásának veszélye a kenés hiánya miatt.

Hátsó tengely differenciálzár

A hátsó tengely differenciálművet a negyedik generációs járművekben sebességfüggő differenciálzárral szerelték fel. A zár mindkét hátsó kereket ugyanazon a sebességen tartja, így megakadályozza az egyes kerekek kipörgését. Az említett eszköz növeli a kerék tapadását az úton, ha az autó elakad a hóban, latyakban vagy sárban, mert a zár 25 km/h feletti sebességnél automatikusan kikapcsol. Álló járműnél a differenciálzár a középkonzolon található kapcsolóval kapcsol be. A végrehajtó szerv azonban az üléstámla alatti kormányszerkezet, amely a vákuum alatt álló csővezetéket a zárhoz engedi, és ennek megfelelően 25 km/h-t meghaladó sebességnél reteszeli. A csökkentett nyomás a motor szívócsövéből származik.



(Az eredeti anyag a weboldalon található AUDImanual.ru)