Знаете точно какво искате от новата си кола. Избрали сте мощен V8 двигател, енергичен четирицилиндров двигател, икономичен хибрид или авангардна електрическа кола, но има още един важен въпрос за разглеждане: към какъв вид задвижваща система трябва да бъде прикрепен този двигател? Задвижване на задните колела? Предно предаване? Задвижване на всички колела? 4X4? Независимо дали колата ви се задвижва от предните колела, задните колела, четирите колела или нещо по средата, всяка система има предимства и недостатъци.
Първо, някои основи: „задвижващата система“ е комбинацията от двигателя, или в случай на електрическо превозно средство („EV“), „двигател“, който задвижва колата, и предаване, който използва мощността на двигателя, за да завърти колелата и да задвижи колата. Двигателят и трансмисията всъщност са две отделни и много различни механични системи, които са тясно свързани. Заедно те съставляват колата ви задвижване, също наричан от някои хора „задвижващо устройство“.
Препоръчани видеоклипове
Тази статия има за цел да ви даде обща представа какво да очаквате с всяка възможна конфигурация на задвижване. Имайте предвид, че отделните автомобили могат да се представят много различно в зависимост от това как са оборудвани и настроени. Corvette и Lincoln Town Car са със задно задвижване, но очевидно не се представят по същия начин. Ето защо.
Мощност, дефинирана
Всяка конфигурация на задвижване, която ще обсъдим тук, изпраща мощността на двигателя към колелата по различен начин, но как точно измервате мощността на автомобила? Когато става въпрос за автомобили, мощността обикновено се измерва по два начина: конски сили (измерени в единици конски сили) и въртящ момент (измерен във фунт-фут).
И да, конските сили наистина имат конски произход. Всъщност това е произволна цифра, че изобретателят на парната машина, Шотландският инженер от 18 век Джеймс Уат, създаден, когато искаше да сравни производителността на машината си с тази на впрегатни коне. Това е еквивалентът на 746 вата (мерна единица, кръстена на същия човек) електрическа енергия.
Конските сили са форма на енергия. Това е, което движи една кола по пътя и това, което ги прави възможни са героични максимални скорости. Това обаче не е това, което всъщност кара колелата да се въртят. За това имате нужда от нещо, наречено „въртящ момент“.
Въртящият момент е сила на усукване; това е същата сила, която използвате, за да отворите буркан с туршия или да разхлабите винт. Това е и това, което кара колата да се движи от място. Ето защо често ще чуете предавки да се хвалят с „ниския въртящ момент“ на своите автомобили и ето защо Пикапите имат толкова много от това: за да ускорите бързо или да придвижите тежък товар, въртящият момент е това, което вие трябва.
Така че способността на автомобила да се движи се основава както на конски сили, така и на въртящ момент, но какво правите с него, след като го получите? Това е мястото, където задвижването идва.
Задвижване на задните колела: Оригиналният път напред
Двигателят на Ford Model T беше отпред, докато задвижването въртеше колелата отзад. По онова време повечето автомобили, които последваха, направиха същото с добра причина. „Задвижване на задните колела“ е най-простият начин за опаковане на задвижването на автомобила, тъй като компонентите, които съдържат система, която прехвърля мощността на двигателя към колелата, може да бъде разпръсната по дължината на автомобила долната страна. Това е и най-добрата основа за отлично управление. Въпреки че това звучи като доста добра сделка, същите тези предимства могат да бъдат и недостатъци.
Нека започнем с положителните страни: задвижването на задните колела оставя предните колела да се справят с управлението и по-голямата част от спирането. Да помолите предните колела също да движат колата – да направят и трите – може да бъде много трудно, особено при мощни автомобили. По този начин задвижването на задните колела е любимата система за спортните автомобили и техните шофьори.
Това разделение на труда между предните и задните колела прави шофирането по-забавно. При много мощни автомобили със задно задвижване професионалният шофьор може действително да използва педала на газта, за да помогне при управлението в завой, като завърти малко задните колела! Това е известно като „завиване със задната част“ на автомобила. Внимателното модулиране на мощността с помощта на педала за газ влияе на сцеплението на задните колела, което позволява на автомобила да се завърти леко в завоя. Нарича се „прекомерно завиване“ и това е магията зад „дрифтирането“ и цялото опушено плъзгане наоколо в холивудските автомобилни преследвания. Но не го опитвайте у дома.
Възможността да се намали сцеплението на колелата може да бъде малко проблем, ако не сте каскадьор в холивудски филм. Тъй като обикновено има по-малко тегло върху задната ос на автомобила, автомобилите със задно задвижване по своята същност имат по-малко сцепление от другите (по този начин способността да въртят колелата). Това означава, че когато пътищата станат хлъзгави, колелата в системата със задно задвижване могат по-лесно да се въртят и колата може да излезе извън контрол. Съвременните системи за безопасност, като контрол на сцеплението, помагат да се избегне този проблем, но ако искате да научите тази усъвършенствана техника на шофиране, вземете курс за професионално шофиране. Ако го направите погрешно, това може да причини катастрофа, сблъсък или нещо по-лошо.
Разбира се, може да изглежда, че поставянето на двигателя отзад, над задната ос, може да реши проблема със сцеплението. Porsche го прави от самото начало и 911 е широко смятан за най-добрия универсален спортен автомобил в света. Това е и единственият масов автомобил със задно разположен двигател, който се произвежда в момента, защото това оформление създава собствени проблеми с управлението. Помните ли Chevrolet Corvair от 60-те години? Необичайната динамика на управление, създадена от неговия задно монтиран двигател, наред с други неща, вдъхнови гнева на Ралф Надер, който написа книгата Несигурно при всяка скорост и обрича Corvair. Но много хора – включително много опитни шофьори – смятат, че Надар е сбъркал и днес Corvair е желан класически автомобил. Кой беше прав? И двамата бяха до известна степен. Направена погрешно, кола със задно разположен двигател може да бъде трудна за шофиране. Направено правилно, както Porsche и Volkswagen са доказали, може да доведе до кола, която е забавна и безопасна за шофиране.
Задвижването на задните колела също идва с някои проблеми с опаковката. За да се даде на задвижващия вал и задния диференциал (зъбен механизъм, който прехвърля мощността от задвижващия вал към колелата) достатъчно клирънс, необходим е висок тунел на трансмисията, минаващ по средата на колата, и той изяжда част от интериора и багажника пространство. Ето откъде идва тази гърбица в средата на интериора на автомобил със задно предаване.
По същество задвижването на задните колела е най-забавният, но най-малко практичният начин. Липсата на сцепление може да затрудни шофирането, ако живеете в район с много дъжд, сняг или лед, но повечето от най-добрите коли за шофьори са със задно предаване. Трудно е да се спори с демони на скоростта като Ferrari 458 Italia и BMW M5, като и двете са със задно предаване.
Задвижване на предните колела: Основният избор
Ограниченията на задвижването на задните колела накараха производителите на автомобили да потърсят алтернатива и те излязоха с най-популярната конфигурация на пазара днес: задвижване на предните колела. Настройката, предпочитана от Honda Civic и Toyota Camry, е противоположна на задвижването на задните колела и не само по очевидния начин. Докато задното предаване предлага удоволствие от шофирането за много мощни автомобили за сметка на практичността, предното предаване поставя практичността на първо място и забавлението на второ място.
Очевидно предимство на задвижването на предните колела е по-доброто сцепление: тъй като двигателят се намира над задвижваните колела, има по-голяма тежест, която ги избутва надолу към пътя. Това прави автомобилите с предно предаване по-лесни за шофиране през зимата или хлъзгави условия.
Задвижването на предните колела също е по-прощаващо. Неговата характерна черта на управление е недозавиването, усещането, че предните колела не се завъртат, когато колата завива зад ъгъла. Когато повечето хора почувстват, че губят контрол над колата си, те инстинктивно отпускат газта и завиват. Тази реакция на свиване на коляното работи най-добре при задвижване на предните колела, но може да причини превъртане в автомобил със задвижване на задните колела.
Задвижването на предните колела може да е по-безопасно, но е и по-малко приятно. Искането на предните колела да извършват шофирането, спирането и кормилното управление е трудна задача; хората не са много добри в многозадачността, както и колите. Мощните автомобили с предно предаване имат „завиване на въртящия момент“, при което колелата всъщност се дърпат в различни посоки от мощността на двигателя, докато колата ускорява. Това определено не е забавно и затова повечето спортни автомобили с предно задвижване са малки, умерено мощни хечбеци като Ford Focus ST, Mazdaspeed3 и Volkswagen GTI.
В крайна сметка задвижването на предните колела е повече за опаковката, отколкото за производителността. Повечето автомобили с предно задвижване имат „трансмисия“, която съчетава трансмисията и предния мост в едно цяло (оттук и името), но функционира по същия начин като нормалната система за задвижване на задните колела. Освен че е по-компактен от отделна трансмисия и мост, трансмисията също така позволява на автомобилите с предно предаване двигателите им да бъдат монтирани странично. Това позволява по-малък двигателен отсек, оставяйки повече място за пътническата кабина. Липсата на трансмисионен тунел и заден диференциал също увеличава вътрешното и багажното пространство – няма гърбица в средата на интериора на автомобила.
Задвижване на четирите колела: Най-доброто от двата свята?
Задвижването само на две колела, независимо дали отпред или отзад, очевидно има ограничения заедно със своите предимства. Какво ще кажете за захранването и на четирите?
Има повече от един начин да направите това. Производителите на автомобили обикновено наричат „задвижване на четирите колела“ и „задвижване на всички колела“ като различни неща и всъщност има две различни системи. Първата и оригинална система, задвижване на четирите колела, широко известна като „4X4“, включва пренасочване на мощността от трансмисията както към задните, така и към предните колела чрез механично устройство, наречено „трансферна кутия“. Това е предпочитаната система за превозни средства с висока проходимост, като например джипове, типът, който обикновено идва с „4×4“ ваденки. Това е, за което хората обикновено говорят, когато използват израза „задвижване на четирите колела“.
От седалката на водача автомобилите със задвижване на четирите колела определено изглеждат като стара школа. Повечето превозни средства с възможност за задвижване 4X4 изискват водачите да превключват на задвижване на четирите колела ръчно с лост, монтиран до скоростния лост, или при луксозните офроуд превозни средства има специален бутон за натискане. През повечето време превозните средства със система 4X4 използват само задвижване на две колела, за да се придвижват, докато положението не стане трудно. Тъй като са проектирани предимно за шофиране извън пътя, превозните средства 4×4 също разчитат на ниска предавка, за да подобрят и управляват сцеплението. Ако някога сте карали планински велосипед по променлив терен, знаете, че възможността за смяна на предавките наистина може да улесни нещата. Същата е и сделката с 4x4: тяхната ниска предавка може да ограничи ускорението и тъпото управление, но те също така са в състояние да преодолеят препятствия, които биха блокирали превозни средства без система 4X4.
След като излязат от неравния терен, повечето превозни средства с възможност за задвижване 4X4 могат да преминат обратно към задвижване на двете колела и да се управляват нормално. Ето малко 4X4 екшън в Jeep и Range Rover:
Втората и по-популярна опция е вариант на задвижване на четирите колела, управлявано от електроника, обикновено наричано „задвижване на всички колела“ или AWD. Отново трансмисия задвижва предните колела с втори изходящ вал, изпращащ мощността към задните колела. Тъй като не изисква нисък преден диференциал, това е предпочитаната настройка за шосейни автомобили и кросоувъри като Subaru Forester.
Компютърно управляваните системи за задвижване на всички колела на новите автомобили и SUV позволяват те да се управляват като всеки друг автомобил: просто влизате и тръгвате. Обикновено няма бутони за натискане или лостове за дърпане, системата AWD е „включена“ през цялото време. Компютрите следят скоростите на колелата и могат да изпращат мощност към колела, които имат най-голямо сцепление в движение. Следователно, автомобилите със задвижване на всички колела и SUV са склонни да се държат по-скоро като своите колеги със задвижване на две колела на пътя. Инженерите могат да променят разпределението на мощността отпред и отзад, осигурявайки различни характеристики за различни ситуации на шофиране. Шофирането по открит път може да благоприятства повече мощност към предните колела за лесно пътуване и по-добър разход на бензин, докато шофирането в сняг ще накара всички колела да работят, за да поддържат сцеплението, без никакви промени да бъдат направени от шофьор. Различните автомобили използват AWD системите по различни начини. Семейният кросоувър SUV може да се справи добре, изпращайки по-голямата част от мощността си към предните колела, но за суперколи като Audi R8 или Lamborghini Gallardo, повече мощност към задните колела води до по-добро ускорение. Това е гъвкав тип система.
Има ли недостатъци на задвижването на всички колела? Системите за задвижване на всички колела наистина добавят тегло и сложност на автомобила и двигателят трябва да работи по-усилено, за да завърти и четирите колела, както е необходимо. Това означава, че икономията на гориво понася удари и базовите цени за AWD версии на автомобили, които го имат като опция, са по-високи от техните версии със задвижване на двете колела. Купувачите също трябва да са на пазара за правилния вид кола: освен SUV, някои луксозни седани и повечето Subaru, изборът също е ограничен, но може да се изненадате да видите какви коли можеш сега вземете с AWD.
Но чакайте, има още.
Електрически двигатели и по-опростен подход
Хибридите и електрическите превозни средства (EV) предлагат нов тип задвижване на всички колела на пазара: те могат да използват електрически двигатели за директно задвижване на отделни колела в самото колело, не са необходими задвижващи валове, раздатъчни кутии или сложни трансмисии.
The Mercedes-Benz SLS AMG Electric Drive е задвижвана от батерии версия на най-добрия спортен автомобил на Mercedes. Той заменя единичния V8 двигател на бензиновата версия и конвенционалното задвижване с четири електрически мотора. Те не само дават на този електрифициран спортен автомобил баланса и сцеплението на задвижването на всички колела, четирите колела двигателите могат да се използват и за спиране на отделни колела в завои, като привличат колата в правилния завой линия. Ето видео на SLS AMG EV в действие показвайки какво е възможно с електрически двигатели във всяко колело.
Подходът с множество двигатели може да работи добре и с хибридна кола. The Porsche 918 Spyder определено е най-скандалният plug-in хибрид, правен някога, и използва два електрически мотора; един за задвижване на предните колела и друг, прикрепен към неговия 4,6-литров V8 двигател в задната част на колата. Електрическите двигатели се управляват от компютър и също така позволяват на автомобила да се задвижва изцяло на електричество, което осигурява на 918 невероятен пробег на газ за толкова високопроизводителен автомобил. Предстоящото Acura NSX (по-долу) използва три мотора: по един за всяко предно колело и един, обединяващ задните колела с 3,5-литров V6 газов двигател. Бъдещето е широко отворено, когато става въпрос за това колко много начини могат да се използват електрическите двигатели в автомобилите.
В популярните Електрическа кола Tesla Model S, между задните колела е разположен един електродвигател с размер на диня. Тъй като електрическите двигатели произвеждат мощност в много по-голям диапазон от газовите двигатели, повечето електрически автомобили нямат трансмисия в обичайния смисъл. Тоест, няма предавки за смяна, тъй като електрическият мотор е свързан към задвижващите колела почти директно, с може би проста редукторна предавка между двигателя и колелото. За да се движи бързо, електрическият мотор просто се върти по-бързо, не е необходима допълнителна предавка. Възможността да се произвеждат автомобили без сложна трансмисия намалява теглото, разходите и сложността за автомобилни производители и също така води до много тихо и гладко возене, нещо, което е известно на повечето електрически автомобили за. Задвижването в повечето електрически автомобили е наистина много просто в сравнение с колите, задвижвани с газ, и може да доведе до повишена надеждност и намалени разходи за ремонт за собствениците.
Това повдига въпроса: с толкова много мотори и двигатели, натъпкани в едно превозно средство, как да разберете конските сили на хибридна или електрическа кола? Най-лесният начин е да съберете мощността на двигателя и всеки от електродвигателите; производителите на автомобили наричат това „обща мощност на системата“. Вземете споменатото по-горе Porsche 918 Spyder: това е бензин двигателят произвежда 608 к.с., неговият преден електрически мотор произвежда 127 к.с., а задният му двигател произвежда 154 к.с. Това води до невероятните 887 к.с.!
Разбира се, изходната мощност на електродвигателите обикновено се измерва в киловати (kW), а не в конски сили. Как конвертирате киловатите в конски сили? Просто умножете броя на киловатите по 1,341 (т.е.: 100kw x 1,341 = 134 конски сили).
Трябва също да се отбележи, че при хибридите електрическите двигатели могат да осигурят енергия само когато батериите им са заредени, така че цялата тази мощност може да не е налична по всяко време. Хибридите често имат различни режими на задвижване, които дават приоритет на изцяло електрическото шофиране, икономията на гориво или производителността чрез промяна на комбинацията от бензин и електричество, подавани към колелата. Тези системи варират от модел до модел.
Ако имате въпрос относно задвижването, уведомете ни в коментарите.
