Štruktúra a činnosť prevodovky vozidla (Audi 100 C4)

Ak je firme nariadené vyrobiť slušný pohon všetkých kolies v osobnom sériovom aute, potom je touto spoločnosťou bezpochyby Audi.

Idea

V mene Bundeswehru vyvinula spoločnosť Audi pre VW terénne vozidlo "VW litis", ktoré možno nazvať dobrým základom pre myšlienku vozidiel štvrtej generácie. Legenda hovorí takto: na jednom zo zimných testov v severnom Švédsku to bol práve tento litis, ktorý nechal Audi s predným náhonom, rýchlejšie a s výrazne silnejším motorom, ďaleko za sebou. Pretože vtedajší šéf testovania podvozku pracoval na prvotnom zapaľovaní, ktorého výsledkom by bolo "stabilne jazdiace vozidlo s pohonom všetkých kolies" ako vozidlo pre všetky príležitosti. A potom, ako vieme, nič nie je také silné ako myšlienka, ktorej čas prišiel (a zdá sa, že to prišlo), vyvíjal sa tak dlho, až napokon vznikla legendárna štvrtá generácia auta Audi.

Koncepcie pohonu všetkých kolies

Pohon všetkých kolies bol doteraz takmer neodmysliteľne spojený s pojmom terénne vozidlo. Princíp pohonu všetkých kolies bol pri tom jednoduchý: na štandardný pohon (motor vpredu, pohonný mechanizmus vzadu) jednoducho tam "niečo pribudlo", a to že s hnacou vetvou a prídavným kardanom pribudla na prednej náprave druhá fáza hnacieho mechanizmu.

Teraz sa práca so štandardným hnacím mechanizmom stala rutinou a iba ak si to podmienky strely vyžadujú, zaradí sa predná prevodovka. Tento typ konštrukcie s plug-in pohonom všetkých kolies je dnes bežný aj v terénnych autách. Nevýhoda: Pri jazde na tvrdom povrchu je nutné vypnúť pohon všetkých kolies. Pretože v zákrutách sú predné kolesá umiestnené oveľa viac vzadu ako zadné. Rôzne otáčky kolies vedú k poruchám prevodovky. Dôsledok: vozidlo je ťažko ovládateľné a pri zatáčaní sa koleso periodicky opotrebováva až do bodu vybitia hnacieho mechanizmu pri najmenšom preklzávaní - auto sa "šmýka".

Pri stálom pohone všetkých štyroch kolies, ktorý je dôsledne nasmerovaný na všetky štyri kolesá, musí mať vyváženie, ktoré zabráni poruchám v oboch koncových prevodoch. Tento problém rieši takzvaný stredový diferenciál.

Diferenciál je nám známy už od začiatku výroby automobilov. Rozdeľuje výkon medzi pravé a ľavé hnacie koleso. Vyváženie je tiež nevyhnutné, pretože – ako je známe – koleso na vonkajšej strane zákruty prejde vždy väčšiu vzdialenosť späť ako koleso na vnútornej strane. Toto vyváženie je vytvorené medzinápravovým diferenciálom. To umožňuje, aby mechanizmus pohonu nápravy súčasne voľne otáčal obe hnacie kolesá voči sebe.





Kto jazdil na aute v zime, pozná zákernosť objektu: keď sa koleso stojace na ľade otáča, protiľahlé koleso na stabilnejšom podklade neprenesie žiadnu silu a stojí. Jedna vec je jasná: stabilný diferenciál nie je vhodný pre diferenciál strednej triedy, pretože takýto prípad je nežiaduci. Výkon musí byť tam, kde ho kolesá prenášajú na zem. Presne tam, kde je stabilný povrch vozovky. A keďže sa nikdy nič nevie dopredu, distribúcia musí prebehnúť automaticky – teda bezodkladne! Stredový diferenciál s manuálnou uzávierkou je teraz po rôznych stupňoch vývoja vybavený vo vozidlách Audi štvrtej generácie takzvaným rozdeľovacím diferenciálom Torsen.

Torsenov rozdeľovací diferenciál

Ako už bolo spomenuté, distribúcia (alebo priemer) diferenciál slúži na vyváženie medzi prednou a zadnou prevodovkou. (Od toho nezávisle fungujú medzinápravové diferenciály vpredu a vzadu.)

To je vhodné - zvonku nemožno určiť jednotlivé prvky dizajnu - vzadu v ručnom pohone. Technik by povedal: je to integrované. Názov Torsen pochádza od spoločnosti na výrobu pohonov Gleason, ktorá tento diferenciál vynašla. Odvodené z anglických slov Torque Sensing, čo sa prekladá ako "snímanie krútiaceho momentu". Zároveň je koncept už aj popisom funkcie. Pretože:

• Tento diferenciál poskytuje väčšiu hnaciu silu náprave s lepšou trakciou na zemi alebo nosnom povrchu.
• Stáva sa to – v podmienkach valenia – ak most znesie silu až 3,5-krát väčšiu ako ten druhý.
• Pri rovnomernej pôde dobrej kvality je však zaťaženie hnacieho mechanizmu rovnomerne rozdelené na prednú a zadnú nápravu – žiadna absolútna preferencia jednej nápravy.

Diferenciál Torsen je založený na princípe šnekového pohonu a využíva tieto základné princípy:

• Závitovkový prevod môže byť usporiadaný tak, aby mal vysokú alebo nízku blokovaciu schopnosť. (Uzamykacia kapacita je tu mnohonásobne zvýšená, čím musí byť prevodovka vybavená.)
• Množstvo blokovacej schopnosti závisí od uhla sklonu šneku - či má šnek veľa plochých zákrut alebo niekoľko strmých zákrut.
• Príkladom plochého šneku s vysokou blokovacou schopnosťou je automobilový zdvihák, v ktorom kľuka pôsobiaca na šneku síce zdvihne auto, ale auto celou svojou hmotnosťou nikdy neuvedie kľuku do pohybu.

Optimálne využitie len s 8 závitovkovými kolesami a 12 ozubenými kolesami je dosiahnuté v kombinácii so skriňou diferenciálu, dutým hriadeľom, výstupným hriadeľom vpredu a výstupným hriadeľom vzadu najlepším možným spôsobom.

Dynamika jazdy na suchej vozovke

Teraz už niet pochýb o tom, že diferenciál Torsen funguje správne a optimálne, keď je na zemi alebo podklade zlá trakcia. To vysvetľuje aj to, čo sa deje na suchej vozovke v prevodovke Audi štvrtej generácie. Ako už bolo spomenuté, predné kolesá prejdú pri zatáčaní väčšiu vzdialenosť dozadu ako zadné, keďže zadné kolesá opisujú menší polomer. Zároveň diferenciál Torsen zadnej nápravy (kvôli nižšej frekvencii otáčania) generuje veľkú hnaciu silu, ktorá zachováva požadovanú tendenciu k vychýleniu v zákrute. Ak to pôsobí príliš rýchlo a otáča jedno zo zadných kolies, pôsobí veľká hnacia sila (v tejto chvíli) pomalšie predné kolesá. Rýchla odozva systému spôsobuje, že sa predné kolesá teraz pretáčajú silnejšie, čím sa auto stabilizuje. Účinok: Výrazne sa zlepšil postoj k zákrutám.

Pokyny pre vozidlá s pohonom 4WD

Všeobecné:

• Ak je predná náprava alebo predné koleso zdvihnuté, nedochádza k prenosu.
• Ak je zadná náprava zdvihnutá, nedochádza k prenosu.
• Ak sa zdvihne jedno zo zadných kolies, nedôjde k prenosu, pretože diferenciál zadnej nápravy nie je zablokovaný.
• Ak je hnací kardanový hriadeľ demontovaný, nedochádza k prenosu.

Testovacia stolica brzdového systému:

• Testovanie bŕzd môže prebiehať na bežnom, pomalobežnom testovacom zariadení bŕzd (maximálne 6 km/h) podľa osí.
• Zároveň musí prebehnúť presun na skúšobnú stolicu.
• Nedá sa nastaviť prevodový stupeň ani uzávierka diferenciálu.

Výsledky testovacej stolice:

• Výsledky nie je možné overiť na bežnom dvojkolesovom skúšobnom zariadení.
• Toto sa musí uskutočniť na štvorkolesovom skúšobnom zariadení.

Kolesá:

• Všetky štyri kolesá musia prejsť rovnakú vzdialenosť na otáčku pneumatiky (ideálne rovnakú hĺbku profilu).
• Vyvažovanie kolies v aute (dynamické vyváženie) je možné len vtedy, ak sú zdvihnuté všetky štyri kolesá. Prevodovka musí pochádzať z motora vozidla (nie z vyvažovacieho stroja). Dôležité: uvoľnenie ručné páky na aktiváciu parkovacia brzda systém ("ručnej brzdy").

Sada pneumatík so zimným dezénom:

• Zimné pneumatiky sa používajú aj vo vozidlách štvrtej generácie, menej kvôli jazdným podmienkam, ale viac kvôli brzdným podmienkam.
• Snehové reťaze musia byť v prípade potreby namontované aj na modeloch štvrtej generácie, a to na prednej náprave. Aj tu je najlepším argumentom režim brzdenia.

Ťahanie:

• Pri vlečení všetkých štyroch kolies Audi po zemi neexistujú žiadne špeciálne pokyny na rolovanie.
• Ak jeden z mostov (po nehode) už neplatí, musí byť vozidlo naložené na nízkopodlažný príves na odtiahnutie chybných vozidiel.
• Ak takéto vozidlo na odťahovanie pokazených vozidiel nemáte, svoje Audi môžete odtiahnuť aj so zdvihnutou nápravou. Podmienka nie je ďalej ako 50 km a nie rýchlejšia ako 50 km/h. Uzávierka diferenciálu sa nedá nastaviť (už je to neuveriteľné). Pri prekročení limitu hrozí poškodenie pohonu v dôsledku nedostatočného mazania.

Uzávierka diferenciálu zadnej nápravy

Diferenciál zadnej nápravy je vo vozidlách štvrtej generácie vybavený uzávierkou diferenciálu závislou od rýchlosti. Zámok udržuje obe zadné kolesá na rovnakej rýchlosti, čím zabraňuje pretáčaniu jednotlivých kolies. Spomínané zariadenie zvyšuje priľnavosť kolesa k vozovke, ak auto uviazne v snehu, kaši alebo blate, pretože pri rýchlosti nad 25 km/h sa zámok automaticky vypne. Uzávierka diferenciálu sa zapne pri stojacom vozidle pomocou spínača na stredovej konzole. Vykonávajúcim orgánom je však riadiace zariadenie pod operadlom sedadla, ktoré uvoľňuje podtlakové potrubie do zámky a podľa toho ich pri rýchlostiach nad 25 km/h uzamkne. Znížený tlak pochádza zo sacej trubice motora.