O que é melhor tração nas quatro rodas, dianteira ou traseira
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O drive no carro é a transferência de torque do motor para qualquer roda, que então se torna o drive. Assim, todos os veículos começam a ter uma característica tão importante quanto a fórmula da roda, onde o primeiro dígito significa o número total de rodas e o segundo - o número de rodas motrizes.
Mas este conceito não reflete outra propriedade importante do chassi do automóvel, quais eixos estão levando com tração parcial, traseiro ou dianteiro? Embora para carros com tração nas quatro rodas 4 × 4 ou mesmo 6 × 6, isso não importa.
O que é tração nas quatro rodas, diferenças da traseira e da frente
Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens, então eles ainda existem em relativo equilíbrio. Do ponto de vista teórico, um carro com tração dianteira ou traseira é obtido a partir de uma tração nas quatro rodas simplesmente eliminando as peças de transmissão que transmitem tração a uma ou outra roda. Na verdade, a tecnologia não é tão fácil de alcançar.
Uma unidade obrigatória de um veículo com tração nas quatro rodas é uma caixa de transferência ou caixa de transferência, que distribui o torque ao longo dos eixos.
Em carros mono-drive, não é necessário, mas simplesmente não pode ser excluído, a caixa de transferência é integrada ao esquema geral da unidade de energia, de modo que todo o carro está sujeito a rearranjos.
Como no caso oposto, se uma modificação de tração nas quatro rodas for adicionada à linha de inicialmente, por exemplo, carros de tração dianteira do mesmo modelo, isso acarretará grandes complicações.
Muitos fabricantes nem tentam adicionar uma versão 4 × 4 em seus hatchbacks e sedãs, limitando-se a um aumento na distância ao solo e um kit de carroceria de plástico para modificações cruzadas.
Isso também se aplica ao layout geral. Historicamente, em veículos com tração dianteira, a unidade de potência está localizada transversalmente ao compartimento do motor, a caixa de câmbio é equipada com dois eixos com juntas homocinéticas (juntas homocinéticas) que vão para as rodas dianteiras, que são acionadas e controladas simultaneamente.
Para a tração traseira, pelo contrário, o motor com a caixa está localizado ao longo do eixo do carro, depois o eixo de transmissão vai para o eixo traseiro. A tração nas quatro rodas pode ser implementada com diferentes níveis de complexidade em ambos os casos.
Dispositivo e princípio de funcionamento
Para transmitir torque, é utilizado um conjunto de componentes e conjuntos que formam a transmissão.
Inclui:
- caixa de câmbio (redutor), responsável pelas mudanças na relação de transmissão total, ou seja, a relação entre a velocidade de rotação do eixo do motor e a velocidade das rodas motrizes;
- caixa de transferência, dividindo o torque em uma determinada relação (não necessariamente igual) entre os eixos motrizes;
- engrenagens cardan com juntas homocinéticas ou juntas de Hooke (cruzes) que transmitem rotação à distância em ângulos variados;
- caixas de engrenagens do eixo de acionamento, alterando adicionalmente a velocidade de rotação e a direção da transmissão de torque;
- semi-eixos que conectam caixas de engrenagens com cubos de roda.
Como já mencionado, dois principais, característicos de unidades transversais e longitudinais, se destacaram do conjunto total de esquemas.
- No primeiro caso, a caixa de transferência é fixada na lateral da caixa de engrenagens, enquanto também é chamada de caixa de engrenagens angular. Por motivos de layout, o eixo de acionamento de uma das rodas dianteiras é passado por ele, aqui o momento é removido para o eixo traseiro por um par de engrenagens com engrenagem hipóide, para o qual a rotação gira 90 graus e vai para o eixo cardan que corre ao longo o carro.
- O segundo caso é caracterizado pela colocação da caixa de transferência no mesmo eixo do eixo de saída do redutor. O eixo cardan para as rodas traseiras está localizado coaxialmente com o eixo de entrada da caixa de transferência, e os dianteiros são conectados através da mesma transmissão cardan, mas com um giro de 180 graus e um deslocamento para baixo ou para os lados.
O razdatka pode ser bastante simples, sendo responsável apenas pela ramificação do momento, ou complexo, quando funções adicionais são introduzidas para aumentar a capacidade ou controlabilidade do cross-country:
- demultiplicador, ou seja, overdrive para multiplicar o torque na estrada;
- diferencial central que distribui o momento em uma determinada proporção;
- embreagens de fricção eletromagnética servindo como atuadores no sistema de controle automático das capacidades de transmissão;
- eixos de tomada de força para dispositivos adicionais.
As caixas de engrenagens do eixo de tração em máquinas 4×4 também podem ser complicadas pela presença de diferenciais controlados ou embreagens eletrônicas. Até bloqueios forçados e controle de roda separado de um eixo.
Tipos de tração nas quatro rodas
Em diferentes modos de condução, é muito útil redistribuir o torque entre as rodas para aumentar a eficiência, por um lado, e a capacidade de cross-country, por outro. Além disso, quanto mais complexa a transmissão, mais cara ela é, de modo que diferentes tipos e classes de máquinas usam diferentes esquemas de acionamento.
De pé
O mais lógico seria usar a tração nas quatro rodas sempre e em todas as condições da estrada. Isso garantirá a previsibilidade das reações e a prontidão constante da máquina para qualquer mudança na situação. Mas isso é bastante caro, requer custos adicionais de combustível e nem sempre se justifica.
O esquema clássico de tração permanente nas quatro rodas (PPP) em toda a sua simplicidade é usado no eterno carro soviético Niva. Um motor longitudinal, depois uma caixa, uma caixa de transmissão de engrenagens é conectada a ele através de um eixo cardan curto, de onde dois eixos vão para os eixos dianteiro e traseiro.
Para garantir a possibilidade de rotação das rodas dianteiras e traseiras em diferentes velocidades, o que é importante em piso seco em curvas, há um diferencial livre entre eixos na caixa de transferência, que pode ser bloqueado para ter pelo menos duas rodas motrizes desligadas -estrada quando os outros dois escorregam.
Há também um desmultiplicador, que aproximadamente dobra o empuxo com a mesma diminuição de velocidade, o que ajuda muito um motor relativamente fraco.
Sempre há torque nas rodas motrizes até que uma delas pare. Esta é a principal vantagem deste tipo de transmissão. Não há necessidade de pensar em sua mobilização manualmente ou criar automação complexa.
Naturalmente, o uso de PPP não se limita a um Niva. É usado em muitos carros premium caros. Onde o preço da questão realmente não importa.
Ao mesmo tempo, a transmissão é fornecida com uma massa de serviços eletrônicos adicionais, principalmente para melhorar a controlabilidade com excesso de energia, o esquema permite isso.
Automático
A conexão de um eixo de acionamento adicional com equipamento automático tem muitas versões, dois esquemas específicos podem ser distinguidos, usados na BMW e em muitos outros prêmios, e uma embreagem na tração traseira típica de crossovers em massa.
No primeiro caso, tudo é atribuído às embreagens no razdatka com acionamento eletrônico. Apertando ou dissolvendo esta embreagem trabalhando em óleo, é possível alterar a distribuição dos momentos ao longo dos eixos em uma ampla faixa.
Normalmente, ao iniciar com um motor potente, quando as rodas traseiras da tração principal começam a escorregar, as dianteiras são conectadas para ajudá-las. Existem outros algoritmos de redistribuição, eles são conectados na memória das unidades de controle que lêem as leituras de vários sensores.
O segundo caso é semelhante, mas as rodas principais são dianteiras e as traseiras são conectadas por um curto período de tempo através de um acoplamento entre o cardan e a caixa de engrenagens do eixo.
A embreagem superaquece rapidamente, mas não se espera que funcione por muito tempo, apenas às vezes você precisa empurrar levemente o carro sobre o eixo traseiro em uma estrada escorregadia ou em uma curva difícil. É assim que quase todos os crossovers na modificação 4 × 4 são construídos.
Forçado
O tipo mais simples e barato de tração nas quatro rodas, usado em utilitários esportivos cujo local de trabalho permanente é fora do asfalto. O eixo traseiro serve como eixo motriz constante e, se necessário, o motorista pode acionar o eixo dianteiro, com força, sem diferencial.
Portanto, em uma superfície dura, o carro deve ter tração traseira, caso contrário, a transmissão será danificada. Mas essas máquinas têm uma grande margem de segurança, são simples e baratas de reparar.
Muitas picapes e SUVs importados têm essas modificações, às vezes caras e complexas em versões de acionamento opcionais mais avançadas.
Prós e contras do 4WD (4x4)
Menos, na verdade, um - o preço da emissão. Mas aparece em todos os lugares:
- inicialmente o carro é mais difícil, pois é caro na hora de comprar;
- mais frequentemente requer reparo, quanto mais equipamentos, menor a confiabilidade;
- devido a peças rotativas adicionais, maior consumo de combustível;
- aumentos de peso, o que afeta a dinâmica e eficiência;
- crescente complexidade no layout das unidades, o que se reflete na complexidade da manutenção.
Todo o resto é mérito:
- capacidade perfeita de cross-country, todas as rodas são carregadas com torque;
- a máquina é melhor controlada devido ao vetor de empuxo adicional no eixo controlado;
- dinâmica melhorada em estradas escorregadias, os pneus escorregam com menos frequência;
- a redistribuição do impulso reduz os requisitos de resistência das peças;
- a borracha do piso do pneu se desgasta mais uniformemente.
Tudo isso possibilita o uso amplo da tração nas quatro rodas em máquinas poderosas e caras, onde a adição ao preço não é tão significativa.
Como dirigir um carro com tração nas quatro rodas
Para realizar todas as possibilidades da tração nas quatro rodas, é necessário estudar as características de design de um carro específico, para entender como funciona seu esquema de transmissão.
- Não use uma tração nas quatro rodas plug-in sem um diferencial entre eixos no asfalto, pois isso resultará em desgaste rápido.
- Para praticar a condução em estradas escorregadias nas curvas, muitas vezes os carros com tração nas quatro rodas, especialmente aqueles com diferencial livre ou transferência automática de torque, podem se comportar de forma imprevisível, mudando o comportamento da tração dianteira para a tração traseira e vice-versa. E é necessário trabalhar com o pedal do acelerador em uma curva com uma tática diametralmente oposta, um carro para adicionar tração pode sair com uma derrapagem dentro da curva ou começar a deslizar o eixo dianteiro para fora. O mesmo se aplica ao amortecimento da patinagem do eixo traseiro que começou.
- A boa estabilidade de um 4×4 no inverno pode ser perdida de repente para o motorista. Você precisa estar preparado para isso, porque os carros mono-drive sempre avisam antecipadamente sobre uma perda de tração.
- Excelente capacidade de cross-country não deve levar a visitas impensadas a “emboscadas” de lama ou campos de neve. A capacidade de sair de tais condições sem trator depende mais dos pneus escolhidos do que da habilidade da automação na transmissão.
Ao mesmo tempo, em uma estratégia de direção razoável, um carro com tração nas quatro rodas sempre ajudará a evitar problemas nos quais os monodrives entrarão muito mais cedo. Só não abuse.
No futuro, todos os carros receberão tração nas quatro rodas. Isso se deve ao progresso na tecnologia de veículos elétricos. É muito fácil implementar um esquema com um motor elétrico para cada roda e eletrônica de potência avançada.
Esses carros não exigem mais conhecimentos de engenharia sobre o tipo de acionamento. O motorista só terá que controlar o pedal do acelerador, o carro fará o resto.
