Přesně víte, co od svého nového vozu chcete. Vybrali jste si výkonný motor V8, mohutný čtyřválec, ekonomický hybrid nebo špičkový elektromobil, ale je zde ještě jedna důležitá otázka ke zvážení: na jaký druh pohonu by měl být ten motor připojen? Pohon zadních kol? Pohon předních kol? Pohon všech kol? 4X4? Ať už je váš vůz poháněn předními koly, zadními koly, všemi čtyřmi koly nebo něčím mezi tím, každý systém má své výhody a nevýhody.
Nejprve několik základů: „hnací ústrojí“ je kombinace motoru, nebo v případě elektrického vozidla („EV“) „motoru“, který pohání vůz, a přenos, který využívá sílu motoru k otáčení kol a uvedení vozu do pohybu. Motor a převodovka jsou ve skutečnosti dva samostatné a velmi odlišné mechanické systémy, které spolu úzce souvisí. Společně tvoří vaše auto hnací ústrojí, někteří lidé také označují jako „hnací ústrojí“.
Doporučená videa
Tento článek je navržen tak, aby vám poskytl obecnou představu o tom, co lze očekávat od každé možné konfigurace hnacího ústrojí. Uvědomte si, že jednotlivé vozy mohou fungovat velmi odlišně v závislosti na tom, jak jsou vybaveny a naladěny. Corvette a Lincoln Town Car mají pohon zadních kol, ale zjevně nefungují stejným způsobem. Zde je důvod.
Síla, definovaná
Každá konfigurace hnacího ústrojí, kterou zde probereme, posílá výkon motoru na kola jiným způsobem, ale jak přesně změříte výkon auta? Pokud jde o automobily, výkon se obecně měří dvěma způsoby: výkon (měřený v jednotkách koňských sil) a točivý moment (měřený v librách-stopách).
A ano, koňská síla má koňský původ. Je to vlastně libovolný údaj, který vynálezce parního stroje, Skotský inženýr z 18. století James Watt, vymyšlený, když chtěl porovnat výkon svého stroje s výkonem tažných koní. Je to ekvivalent 746 wattů (jednotka měření pojmenovaná po stejném člověku) elektrické energie.
Koňská síla je forma energie. Je to to, co pohání auto po silnici a co je dělá možné hrdinské maximální rychlosti. Není to však to, co ve skutečnosti roztáčí kola. K tomu potřebujete něco, čemu se říká „točivý moment“.
Točivý moment je kroutící síla; je to stejná síla, jakou používáte k otevření sklenice na okurky nebo povolení šroubu. Je to také to, co přivádí auto do pohybu z klidu. Proto často uslyšíte, jak se převodovky chlubí „nízkým točivým momentem“ svých vozů, a proto pickupy toho mají tolik: chcete-li rychle zrychlit nebo uvést těžký náklad do pohybu, točivý moment je to, co potřebujete potřeba.
Schopnost auta se pohybovat je tedy založena jak na výkonu, tak na točivém momentu, ale co s tím uděláte, když už to máte? Zde přichází na řadu hnací ústrojí.
Pohon zadních kol: Původní cesta vpřed
Ford Model T měl motor vpředu, zatímco hnací ústrojí otáčelo kola vzadu. V té době většina vozů, která následovala, udělala totéž, a to z dobrého důvodu. „Pohon zadních kol“ je nejjednodušší způsob, jak zabalit hnací ústrojí automobilu od komponentů, které jej obsahují Systém, který přenáší výkon motoru na kola, lze rozložit po celé délce vozu spodní strana. Je to také nejlepší základ pro vynikající manipulaci. I když to zní jako docela dobrý obchod, stejné ctnosti mohou být také nevýhodami.
Začněme pozitivy: Pohon zadních kol ponechává přední kola, aby se vypořádala s řízením a většinou brzdění. Požádat přední kola, aby také pohybovala autem – aby provedla všechny tři – může být velmi složité, zvláště u silných vozů. Pohon zadních kol tak bývá oblíbeným systémem sportovních vozů a jejich řidičů.
Díky této dělbě práce mezi přední a zadní kola je řízení zábavnější. Ve velmi silných autech s pohonem zadních kol může profesionální řidič skutečně použít plynový pedál, aby pomohl projet zatáčkou tím, že trochu protočí zadní kola! Toto je známé jako „řízení se zadní částí“ vozu. Opatrné upravování výkonu pomocí plynového pedálu ovlivňuje trakci zadních kol, což vozu umožňuje mírně se otáčet v zatáčce. Říká se tomu „přetáčivost“ a je to kouzlo „driftování“ a veškerého kouřového klouzání v hollywoodských automobilových honičkách. Ale doma to nezkoušejte.
Schopnost snížit přilnavost kol může být trochu problém, pokud nejste kaskadér v hollywoodském filmu. Vzhledem k tomu, že na zadní nápravu vozu je obvykle menší hmotnost, vozy s pohonem zadních kol mají ze své podstaty menší trakci než ostatní (tedy schopnost protáčet kola). To znamená, že když silnice kloužou, kola v systému zadního pohonu se mohou snadněji protáčet a vůz se může vymknout kontrole. Moderní bezpečnostní systémy, jako je kontrola trakce, pomáhají tomuto problému předejít, ale pokud se chcete naučit tuto pokročilou techniku jízdy, absolvujte kurz profesionální jízdy. Pokud to uděláte špatně, může to způsobit havárii, kolizi nebo něco horšího.
Samozřejmě by se mohlo zdát, že umístění motoru dozadu, přes zadní nápravu, by mohlo vyřešit problém s trakcí. Porsche to dělalo od začátku a 911 je všeobecně považováno za nejlepší všestranný sportovní vůz na světě. Je to také jediné běžné auto s motorem vzadu, které se aktuálně vyrábí, protože toto uspořádání vytváří vlastní problémy s manipulací. Pamatujete na Chevrolet Corvair ze 60. let? Neobvyklá jízdní dynamika vytvořená motorem umístěným vzadu mimo jiné inspirovala hněv Ralpha Nadera, který knihu napsal. Nebezpečné při jakékoli rychlosti a odsoudil Corvair k záhubě. Ale mnoho lidí – včetně mnoha zkušených řidičů – si myslelo, že to Nadar nepochopil a dnes je Corvair vyhledávaným klasickým vozem. kdo měl pravdu? Oba do jisté míry byli. Pokud uděláte chybu, auto s motorem vzadu může být řiditelné. Správné provedení, jak dokázaly Porsche a Volkswagen, může vést k vozu, který je zábavný a bezpečný.
Pohon zadních kol také přináší určité problémy s balením. Aby byl hnací hřídel a zadní diferenciál (převodový mechanismus, který přenáší výkon z hnacího hřídele na kola) dost je nutný vysoký převodový tunel vedený středem vozu, který zabírá část interiéru a kufru prostor. Odtud pochází ten hrb uprostřed interiéru vozu se zadním náhonem.
V podstatě je pohon zadních kol nejzábavnější, ale nejméně praktický způsob. Nedostatek trakce může ztěžovat řízení, pokud žijete v oblasti, kde je hodně deště, sněhu nebo ledu, ale většina vozů nejlepších řidičů má zadní náhon. Je těžké se hádat s rychlostními démony, jako jsou Ferrari 458 Italia a BMW M5, které mají pohon zadních kol.
Pohon předních kol: Mainstreamová volba
Limity pohonu zadních kol vedly automobilky k hledání alternativy a přišli s nejoblíbenější konfigurací na současném trhu: s pohonem předních kol. Nastavení, které upřednostňují Honda Civic a Toyota Camry, je opakem pohonu zadních kol, a to nejen zjevně. Zatímco zadní pohon nabízí u mnoha výkonných vozů potěšení z jízdy na úkor praktičnosti, přední pohon klade praktičnost na první místo a zábavu až na druhé místo.
Zjevnou výhodou pohonu předních kol je lepší trakce: protože motor sedí nad poháněnými koly, větší hmotnost je tlačí dolů na vozovku. To usnadňuje řízení vozů s předním pohonem v zimních nebo kluzkých podmínkách.
Pohon předních kol je také shovívavější. Charakteristickým rysem ovladatelnosti je nedotáčivost, pocit, že se přední kola neotáčejí, když auto projíždí zatáčkou. Když většina lidí cítí, že ztrácí kontrolu nad svým vozem, instinktivně uvolní plyn a zatočí. Tato reakce trhnutí kolenem funguje nejlépe s pohonem předních kol, ale v přetáčivém autě s pohonem zadních kol by mohla způsobit roztočení.
Pohon předních kol je možná bezpečnější, ale také méně příjemný. Žádat přední kola, aby řídila, brzdila a řídila, je náročný úkol; lidé nejsou moc dobří v multitaskingu a auta také ne. Výkonná auta s předním pohonem mají „řízení točivého momentu“, ve kterém jsou kola ve skutečnosti tažena různými směry výkonem motoru, když vůz zrychluje. To rozhodně není legrace, a proto jsou většina sportovních vozů s pohonem předních kol malé, středně silné hatchbacky jako Ford Focus ST, Mazdaspeed3 a Volkswagen GTI.
Pohon předních kol je přece jen více o balení než o výkonu. Většina vozů s pohonem předních kol má „transaxle“, která kombinuje převodovku a přední nápravu do jednoho kusu (odtud název), ale funguje stejně jako normální systém pohonu zadních kol. Kromě toho, že je kompaktnější než samostatná převodovka a náprava, transaxle také umožňuje vozům s předním pohonem mít motory namontované bokem. To umožňuje menší motorový prostor a ponechává více prostoru pro kabinu cestujících. Absence tunelu převodovky a zadního diferenciálu také zvětšuje prostor v interiéru a zavazadlovém prostoru – uprostřed interiéru vozu není žádný hrb.
Pohon všech kol: To nejlepší z obou světů?
Pohon pouze dvou kol, ať už vpředu nebo vzadu, má zjevně svá omezení spolu s jejich výhodami. Jak je to tedy s napájením všech čtyř?
Existuje více než jeden způsob, jak to udělat. Výrobci automobilů obecně označují „pohon všech čtyř kol“ a „pohon všech kol“ jako různé věci a ve skutečnosti existují dva různé systémy. První a původní systém, pohon všech kol, široce známý jako „4X4“, zahrnuje přesměrování výkonu z převodovky na zadní i přední kola. prostřednictvím mechanického zařízení zvaného „přenosové pouzdro“. Toto je preferovaný systém pro terénní vozidla, jako jsou Jeepy, typ, který se obvykle dodává s „4×4“ obtisky. To je to, o čem lidé obvykle mluví, když používají frázi „pohon všech čtyř kol“.
Z místa řidiče působí vozidla s pohonem všech čtyř kol rozhodně jako stará škola. Většina vozidel s pohonem 4X4 vyžaduje, aby řidiči přeřadili na pohon všech kol ručně pomocí páky namontované vedle řadicí páky, nebo u luxusních terénních vozidel je k dispozici speciální tlačítko, které lze stisknout. Vozidla se systémem 4X4 většinou používají k pohybu pouze pohon dvou kol, dokud to nejde do tuhého. Vzhledem k tomu, že jsou určeny především pro jízdu v terénu, spoléhají vozidla s pohonem 4×4 také na nízké převody, aby zlepšily a zvládly trakci. Pokud jste někdy jeli na horském kole v různém terénu, víte, že možnost přeřazení může věci opravdu usnadnit. Je to stejné jako u vozů 4x4: jejich nízký převod může omezit zrychlení a tupé ovládání, ale jsou také schopny překonat překážky, které by uvízly na vozidlech bez systému 4X4.
Jakmile se dostanete z nerovného terénu, většina vozidel s možností pohonu 4X4 může přepnout zpět na pohon dvou kol a normálně jet. Zde je nějaká akce 4X4 v Jeepu a Range Roveru:
Druhou a oblíbenější možností je varianta pohonu všech čtyř kol řízená elektronikou běžně označovanou jako „pohon všech kol“ nebo AWD. Opět platí, že transaxle pohání přední kola a druhý výstupní hřídel posílá výkon na zadní kola. Protože nevyžaduje nízko zavěšený přední diferenciál, je to preferované nastavení pro silniční auta a crossovery, jako je Subaru Forester.
Počítačem řízené systémy pohonu všech kol u nových vozů a SUV umožňují jejich řízení jako každé jiné auto: stačí nasednout a jet. Obvykle zde nejsou žádná tlačítka, která by se dalo stisknout, nebo páky, které by se daly vytáhnout, systém AWD je neustále „zapnutý“. Počítače monitorují otáčky kol a mohou posílat energii na kola, která mají největší přilnavost za běhu. V důsledku toho mají auta a SUV s pohonem všech kol tendenci se na silnici ovládat více jako jejich protějšky s pohonem dvou kol. Inženýři mohou měnit rozdělení výkonu vpředu a vzadu, čímž poskytují různé charakteristiky pro různé jízdní situace. Jízda na otevřené silnici může upřednostnit větší výkon na přední kola pro snazší jízdu a lepší spotřebu plynu při jízdě na sněhu budou všechna kola pracovat, aby udržela trakci, a to vše bez jakýchkoliv změn ze strany vozu Řidič. Různá auta používají systémy AWD různými způsoby. Rodinný crossover SUV by mohl dobře posílat většinu své síly na přední kola, ale pro superauta jako Audi R8 nebo Lamborghini Gallardo, větší výkon na zadní kola znamená lepší akcelerace. Jedná se o flexibilní typ systému.
Existují nějaké nevýhody pohonu všech kol? Systémy pohonu všech kol zvyšují hmotnost a složitost vozu a motor se musí více snažit, aby natáčel všechna čtyři kola podle potřeby. To znamená, že spotřeba paliva je hit a základní ceny vozů s pohonem všech kol, které jej mají na přání, jsou vyšší než jejich verze s pohonem dvou kol. Kupující také musí hledat ten správný typ vozu: kromě SUV, některých luxusních sedanů a většiny Subaru je výběr také omezený, ale možná budete překvapeni, když uvidíte. jaká auta můžeš nyní získat s AWD.
Ale počkat, je toho víc.
Elektromotory a zjednodušený přístup
Hybridní a elektrická vozidla (EV) přinášejí na trh nový typ pohonu všech kol: mohou využívat elektromotory k přímému pohonu jednotlivých kol. v samotném kole, nejsou potřeba žádné hnací hřídele, rozdělovací převodovky nebo složité převodovky.
The Mercedes-Benz SLS AMG Electric Drive je bateriemi poháněná verze špičkového sportovního vozu Mercedes. Nahrazuje u zážehové verze jediný motor V8 a konvenční hnací ústrojí čtyřmi elektromotory. Nejen, že dávají tomuto elektrifikovanému sportovnímu vozu vyváženost a přilnavost pohonu všech kol, čtyř kol motory lze také použít k přibrzdění jednotlivých kol v zatáčkách a přitáhnout vůz do správného zatáčení čára. Zde je video SLS AMG EV v akci ukazující, co je možné s elektromotory v každém kole.
Vícemotorový přístup může dobře fungovat i u hybridního vozu. The Porsche 918 Spyder je rozhodně nejodpornějším plug-in hybridem, jaký byl kdy vyroben, a využívá dva elektromotory; jeden pro pohon předních kol a druhý připojený k jeho 4,6litrovému motoru V8 v zadní části vozu. Elektromotory jsou řízeny počítačem a také umožňují jízdu vozu čistě na elektřinu, což dává 918 úžasných ujetých kilometrů na plyn na tak vysoce výkonný vůz. Nadcházející Acura NSX (níže) používá tři motory: jeden pro každé přední kolo a jeden spojující zadní kola s 3,5litrovým plynovým motorem V6. Budoucnost je široce otevřená, pokud jde o to, jakými způsoby lze elektromotory využít v automobilech.
V populárním Elektromobil Tesla Model Smezi zadními koly je umístěn jeden elektromotor velikosti melounu. Protože elektromotory produkují výkon v mnohem větším rozsahu než plynové motory, většina elektromobilů nemá převodovku v obvyklém smyslu. To znamená, že zde není třeba měnit převody, protože elektromotor je připojen k hnacím kolům téměř přímo, s možná jednoduchým redukčním převodem mezi motorem a kolem. Chcete-li jet rychle, elektromotor se jednoduše točí rychleji, není potřeba žádné extra převody. Schopnost vyrábět vozy bez složité převodovky snižuje hmotnost, náklady a složitost pro výrobci automobilů a také má za následek velmi tichou a plynulou jízdu, což zná většina elektromobilů pro. Hnací ústrojí většiny elektromobilů je ve srovnání s auty na plyn opravdu velmi jednoduché a mohlo by vést ke zvýšení spolehlivosti a snížení nákladů na opravy pro majitele.
To vyvolává otázku: S tolika motory a motory nacpanými do jednoho vozidla, jak zjistíte výkon hybridního nebo elektrického vozu? Nejjednodušší je přidat výkon motoru a každého z elektromotorů; výrobci automobilů tomu říkají „celkový systémový výstup“. Vezměte si výše zmíněné Porsche 918 Spyder: je to benzín motor produkuje 608 koní, jeho přední elektromotor produkuje 127 koní a jeho zadní motor produkuje 154 koní. To přináší celkový součet úžasných 887 koní!
Výkon elektromotorů se samozřejmě obvykle měří v kilowattech (kW), nikoli v koňských silách. Jak převádíte kilowatty na koňské síly? Jednoduše vynásobte počet kilowattů 1,341 (tj.: 100kw x 1,341 = 134 koňských sil).
Je třeba také poznamenat, že v hybridech mohou elektromotory dodávat energii pouze tehdy, když jsou jejich baterie nabité, takže veškerá tato energie nemusí být vždy k dispozici. Hybridy mají často různé jízdní režimy, které upřednostňují čistě elektrickou jízdu, spotřebu paliva nebo výkon tím, že mění kombinaci benzínu a elektrické energie přiváděné na kola. Tyto systémy se liší model od modelu.
Pokud máte dotaz ohledně pohonů, dejte nám vědět v komentářích.
