Știi exact ce vrei la noua ta mașină. Ați ales un motor V8 puternic, un patru cilindri plin de viață, un hibrid economic sau o mașină electrică de ultimă generație, dar mai este încă o întrebare importantă de luat în considerare: la ce tip de sistem de propulsie ar trebui să fie atașat acel motor? Tractiune pe roata spate? Tractiune pe roata fata? Tractiune intergrala? 4X4? Indiferent dacă mașina dvs. este condusă de roțile din față, roțile din spate, toate cele patru roți sau ceva între ele, fiecare sistem are avantaje și dezavantaje.
În primul rând, câteva elemente de bază: un „motor” este combinația dintre motor sau, în cazul unui vehicul electric („EV”), un „motor”, care alimentează mașina și un transmitere, care folosește puterea motorului pentru a întoarce roțile și a pune mașina în mișcare. Motorul și transmisia sunt de fapt două sisteme mecanice separate și foarte diferite, care sunt strâns legate. Împreună alcătuiesc mașina dvs transmisie, denumit și de unii oameni „motor propulsor”.
Videoclipuri recomandate
Acest articol este conceput pentru a vă oferi o idee generală la ce să vă așteptați cu fiecare configurație posibilă a sistemului de propulsie. Fiți conștienți de faptul că mașinile individuale pot funcționa foarte diferit, în funcție de modul în care sunt echipate și reglate. O Corvette și un Lincoln Town Car sunt ambele cu tracțiune spate, dar evident că nu funcționează la fel. Iata de ce.
Putere, definită
Fiecare configurație de transmisie pe care o vom discuta aici trimite puterea motorului către roți într-un mod diferit, dar cum măsori exact puterea unei mașini? Când vine vorba de mașini, puterea este în general măsurată în două moduri: cai putere (măsurat în unități de cai putere) și cuplu (măsurat în lire-picior).
Și da, caii putere au o origine ecvină. Este de fapt o cifră arbitrară că inventatorul motorului cu abur, Inginerul scoțian din secolul al XVIII-lea James Watt, conceput atunci când a vrut să compare producția mașinii sale cu cea a cailor de tracțiune. Este echivalentul a 746 de wați (o unitate de măsură numită după același tip) de energie electrică.
Caii putere este o formă de energie. Este ceea ce propulsează o mașină pe drum și ceea ce le face pe acestea viteze maxime eroice posibile. Cu toate acestea, nu este ceea ce face ca roțile să se întoarcă de fapt. Pentru asta, aveți nevoie de ceva numit „cuplu”.
Cuplul este o forță de răsucire; este aceeași forță pe care o folosești pentru a deschide un borcan de murături sau a slăbi un șurub. Este, de asemenea, ceea ce face ca o mașină să se miște din punct de oprire. Acesta este motivul pentru care veți auzi adesea cai de viteză lăudându-se cu „cuplul redus” al mașinilor lor și de aceea Camioanele au atât de mult: pentru a accelera rapid sau pentru a pune în mișcare o sarcină grea, cuplul este ceea ce aveți nevoie.
Deci, capacitatea unei mașini de a se mișca se bazează atât pe cai putere, cât și pe cuplu, dar ce faci cu ea odată ce o ai? Acolo intervine trenul de rulare.
Tracțiune pe roată spate: calea inițială înainte
Ford Model T avea motorul în față, în timp ce sistemul de propulsie învârtea roțile în spate. La acea vreme, majoritatea mașinilor care au urmat au făcut același lucru, pe bună dreptate. „Tracțiunea pe roțile din spate” este cea mai simplă modalitate de a împacheta sistemul de propulsie al unei mașini, deoarece componentele care includ sistemul care transferă puterea motorului către roți poate fi distribuit pe toată lungimea mașinii partea inferioară. Este, de asemenea, cea mai bună bază pentru o manevrare excelentă. Deși sună a o afacere destul de bună, aceleași virtuți pot fi, de asemenea, dezavantaje.
Să începem cu aspectele pozitive: alimentarea roților din spate lasă roțile din față să se ocupe de direcție și de cea mai mare parte a frânării. A cere roților din față să miște și mașina – să le facă pe toate trei – poate fi foarte dificil, mai ales în mașinile puternice. Astfel, tracțiunea spate tinde să fie sistemul favorit pentru mașinile sport și șoferii acestora.
Această diviziune a muncii între roțile din față și cele din spate face conducerea mai distractiv. În mașinile foarte puternice cu tracțiune spate, un șofer profesionist poate folosi pedala de accelerație pentru a vă ajuta să virați printr-un viraj, rotind puțin roțile din spate! Acest lucru este cunoscut sub numele de „direcție cu spatele” mașinii. Modularea atentă a puterii folosind pedala de accelerație afectează tracțiunea roților din spate, permițând mașinii să se rotească ușor în viraje. Se numește „supravirare” și este magia din spatele „derivatului” și al tuturor alunecării fumurii în urmăririle cu mașina de la Hollywood. Dar nu încercați acasă.
Abilitatea de a reduce aderența roților poate fi o problemă dacă nu ești un șofer cascador într-un film de la Hollywood. Deoarece în mod obișnuit există o greutate mai puțin mai mică pe axa spate a mașinii, mașinile cu tracțiune spate au în mod inerent mai puțină tracțiune decât altele (deci capacitatea de a învârti roțile). Aceasta înseamnă că, atunci când drumurile devin alunecoase, roțile unui sistem de tracțiune spate se pot învârti mai ușor și mașina poate aluneca scăpată de sub control. Sistemele moderne de siguranță, cum ar fi controlul tracțiunii, ajută la evitarea acestei probleme, dar dacă doriți să învățați această tehnică avansată de conducere, luați un curs de conducere profesionist. A face greșit poate provoca un accident, o coliziune sau ceva mai rău.
Desigur, ar putea părea că punerea motorului în spate, peste puntea din spate, ar putea rezolva acea problemă de tracțiune. Porsche a făcut-o de la început, iar 911 este considerată cea mai bună mașină sport din lume. Este, de asemenea, singura mașină de masă cu motor din spate aflată în prezent în producție, deoarece acest aspect creează propriile probleme de manevrabilitate. Îți amintești de Chevrolet Corvair din anii 1960? Dinamica neobișnuită de manevrare creată de motorul său montat pe spate, printre altele, a inspirat furia lui Ralph Nader, care a scris cartea. Nesigur cu orice viteză și l-a condamnat pe Corvair. Dar mulți oameni – inclusiv mulți șoferi calificați – au considerat că Nadar a greșit, iar astăzi Corvair este o mașină clasică râvnită. Cine avea dreptate? Amândoi erau, într-o oarecare măsură. Făcută greșit, o mașină cu motor din spate poate fi puțin de condus. Făcută corect, așa cum au demonstrat Porsche și Volkswagen, poate avea ca rezultat o mașină distractiv și sigur de condus.
Tracțiunea spate vine și cu unele probleme de ambalare. Pentru a oferi arborelui de transmisie și diferenţialului spate (un mecanism de angrenaj care transferă puterea de la arborele de transmisie la roți) suficient spațiu liber, este necesar un tunel de transmisie înalt care curge în mijlocul mașinii și consumă puțin interior și portbagaj spaţiu. De aici provine acea cocoașă din mijlocul interiorului unei mașini cu tracțiune din spate.
În esență, tracțiunea spate este cel mai distractiv, dar cel mai puțin practic mod de a merge. Lipsa de tracțiune poate îngreuna conducerea dacă locuiți într-o zonă care are multă ploaie, zăpadă sau gheață, dar majoritatea mașinilor celor mai bune șoferi sunt cu tracțiune din spate. Este greu de argumentat cu demonii vitezei precum Ferrari 458 Italia și BMW M5, ambele fiind cu tracțiune spate.
Tracțiune pe roată față: alegerea curentă
Limitele tracțiunii pe spate i-au determinat pe producătorii de automobile să caute o alternativă și au venit cu cea mai populară configurație de pe piață astăzi: tracțiunea față. Configurația preferată de Honda Civic și Toyota Camry este opusă tracțiunii pe spate și nu doar în mod evident. În timp ce tracțiunea din spate oferă plăcere de a conduce pentru multe mașini de performanță în detrimentul caracterului practic, tracțiunea față pune practicul pe primul loc, iar distracția pe al doilea.
Un beneficiu evident al tracțiunii față este o tracțiune mai bună: deoarece motorul se află deasupra roților motoare, există mai multă greutate care le împinge în jos pe șosea. Acest lucru face ca mașinile cu tracțiune frontală să fie mai ușor de condus în timpul iernii sau în condiții slick.
Tracțiunea față este, de asemenea, mai îngăduitoare. Trăsătura caracteristică de manevrabilitate este subvirarea, senzația că roțile din față nu se rotesc în timp ce o mașină face o curbă. Atunci când majoritatea oamenilor simt că își pierd controlul asupra mașinii, ei dau instinctiv accelerația și virează. Acea reacție de genunchi funcționează cel mai bine cu tracțiunea față, dar ar putea provoca o rotire într-o mașină cu tracțiune spate supravirată.
Alimentarea roților din față poate fi mai sigură, dar este și mai puțin plăcută. A cere roților din față să conducă, să frâneze și să conducă este o comandă dificilă; oamenii nu sunt foarte buni la multitasking și nici mașinile nu sunt. Mașinile puternice cu tracțiune față au „virare cupl”, în care roțile sunt de fapt trase în direcții diferite de puterea motorului pe măsură ce mașina accelerează. Cu siguranță nu este distractiv și de aceea majoritatea mașinilor sportive cu tracțiune față sunt hatchback-uri mici, moderat puternice, cum ar fi Ford Focus ST, Mazdaspeed3 și Volkswagen GTI.
La urma urmei, tracțiunea față este mai mult despre ambalare decât performanță. Majoritatea mașinilor cu tracțiune față au o „transmisie”, care combină transmisia și puntea față într-o singură bucată (de unde și numele), dar funcționează la fel ca sistemul normal de tracțiune spate. Pe lângă faptul că este mai compactă decât o transmisie și o osie separate, o cutie de viteze permite și mașinilor cu tracțiune față să aibă motoarele montate lateral. Acest lucru permite un compartiment motor mai mic, lăsând mai mult spațiu pentru cabina pasagerilor. Lipsa unui tunel de transmisie și a unui diferențial spate mărește, de asemenea, spațiul interior și al portbagajului - nu există cocoașă în mijlocul interiorului mașinii.
Tracțiune integrală: cel mai bun din ambele lumi?
Acționarea doar a două roți, fie în față, fie în spate, are în mod clar limitări, împreună cu avantajele lor. Deci ce zici de alimentarea tuturor celor patru?
Există mai multe modalități de a face acest lucru. Producătorii de automobile se referă în general la „tracțiunea integrală” și „tracțiunea integrală” ca fiind lucruri diferite și există, de fapt, două sisteme diferite. Primul și original sistem, tracțiunea integrală, cunoscut sub numele de „4X4”, implică redirecționarea puterii de la transmisie atât către roțile din spate, cât și către roțile din față. printr-un dispozitiv mecanic numit „caz de transfer”. Acesta este sistemul preferat pentru vehiculele de teren, cum ar fi jeep-urile, tipul care vine de obicei cu „4×4” decalcomanii. Despre asta vorbesc de obicei oamenii când folosesc expresia „tracțiune pe patru roți”.
De la scaunul șoferului, vehiculele cu tracțiune integrală se simt cu siguranță de o școală veche. Majoritatea vehiculelor compatibile cu 4X4 solicită șoferilor să treacă manual la tracțiunea integrală, cu o pârghie montată lângă schimbător, sau pe vehiculele de teren de lux, există un buton special de apăsat. De cele mai multe ori, vehiculele cu sistem 4X4 folosesc doar tracțiunea pe două roți pentru a se deplasa, până când situația devine grea. Deoarece sunt concepute în primul rând pentru conducerea off-road, vehiculele 4×4 se bazează, de asemenea, pe viteze joase pentru a îmbunătăți și gestiona tracțiunea. Dacă ați mers vreodată pe o bicicletă de munte pe terenuri diferite, știți că posibilitatea de a schimba treptele poate face lucrurile cu adevărat mai ușoare. Este aceeași afacere cu 4x4: treptele lor reduse pot limita accelerația și manevrarea plictisitoare, dar sunt, de asemenea, capabili să depășească obstacolele care ar bloca vehiculele fără un sistem 4X4.
Odată ieșit din teren accidentat, majoritatea vehiculelor cu abilități 4X4 pot reveni la tracțiunea pe două roți și pot fi conduse normal. Iată câteva acțiuni 4X4 într-un Jeep și un Range Rover:
A doua opțiune și cea mai populară este o variantă a tracțiunii pe patru roți gestionată de electronice denumite în mod obișnuit „tracțiune integrală” sau AWD. Din nou, o cutie de viteze alimentează roțile din față cu un al doilea arbore de ieșire care trimite puterea către roțile din spate. Deoarece nu necesită un diferențial față coborât, aceasta este configurația preferată pentru mașinile de drum și crossover-uri precum un Subaru Forester.
Sistemele de tracțiune integrală controlate de computer ale mașinilor și SUV-urilor noi le permit să fie conduse ca orice altă mașină: trebuie doar să urci și să pleci. De obicei, nu există butoane de apăsat sau pârghii de tras, sistemul AWD este „pornit” tot timpul. Calculatoarele monitorizează viteza roților și pot trimite putere roților care au cea mai mare aderență în mers. În consecință, mașinile cu tracțiune integrală și SUV-urile tind să se descurce mai mult ca omologii lor cu tracțiune pe două roți pe șosea. Inginerii pot varia împărțirea puterii față-spate, oferind caracteristici diferite pentru diferite situații de conducere. Conducerea pe drumuri deschise ar putea favoriza mai multă putere la roțile din față pentru o călătorie ușoară și un consum mai bun de benzină Conducerea pe zăpadă va avea toate roțile să funcționeze pentru a menține tracțiunea, totul fără a fi aduse modificări de către conducător auto. Diferite mașini utilizează sisteme AWD în moduri diferite. SUV-ul crossover de familie s-ar putea descurca bine, trimițând cea mai mare parte a puterii sale către roțile din față, dar pentru supermașini precum Audi R8 sau Lamborghini Gallardo, mai multă putere la roțile din spate duce la o mai bună accelerare. Este un tip de sistem flexibil.
Există dezavantaje ale tracțiunii integrale? Sistemele de tracțiune integrală adaugă greutate și complexitate unei mașini, iar motorul trebuie să lucreze mai mult pentru a întoarce toate cele patru roți după cum este necesar. Aceasta înseamnă că economia de combustibil este afectată, iar prețurile de bază pentru versiunile AWD ale mașinilor care au opțiunea sunt mai mari decât versiunile lor cu tracțiune pe două roți. Cumpărătorii trebuie, de asemenea, să fie pe piață pentru tipul potrivit de mașină: în afară de SUV-uri, unele sedanuri de lux și aproape toate Subaru, opțiunile sunt, de asemenea, limitate, dar ați putea fi surprins să vedeți ce fel de masini puteți acum ia cu AWD.
Dar stai, sunt mai multe.
Motoare electrice și o abordare mai simplificată
Vehiculele hibride și electrice (EV) aduc pe piață un nou tip de tracțiune integrală: pot folosi motoare electrice pentru a alimenta direct roțile individuale. în interiorul roții în sine, nu sunt necesare arbori de transmisie, cutii de transfer sau transmisii complicate.
The Mercedes-Benz SLS AMG Electric Drive este o versiune alimentată cu baterii a mașinii sport de top a Mercedes. Acesta înlocuiește singurul motor V8 și trenul de rulare convențional al versiunii pe benzină cu patru motoare electrice. Nu numai că oferă acestei mașini sport electrificate echilibrul și aderența tracțiunii integrale, ci și cele patru roți motoarele pot fi, de asemenea, folosite pentru a frâna roțile individuale în viraje, trăgând mașina în virajele adecvate linia. Iată un videoclip cu SLS AMG EV în acțiune arătând ce este posibil cu motoarele electrice în fiecare roată.
Abordarea cu motor multiplu poate funcționa bine și cu o mașină hibridă. The Porsche 918 Spyder este cu siguranță cel mai scandalos hibrid plug-in realizat vreodată și folosește două motoare electrice; unul pentru a conduce roțile din față și altul atașat la motorul său V8 de 4,6 litri în spatele mașinii. Motoarele electrice sunt controlate de computer și permit, de asemenea, mașina să fie condusă exclusiv cu energie electrică, oferind 918 uimitor kilometraj de gaz pentru o mașină atât de performantă. Viitorul Acura NSX (mai jos) folosește trei motoare: unul pentru fiecare roată din față și unul care asociează roțile din spate cu un motor V6 pe benzină de 3,5 litri. Viitorul este larg deschis când vine vorba de câte moduri pot fi utilizate motoarele electrice în mașini.
În popular Mașină electrică Tesla Model S, un singur motor electric de marimea unui pepene verde este pozitionat intre rotile din spate. Deoarece motoarele electrice produc putere pe o gamă mult mai mare decât motoarele pe gaz, majoritatea mașinilor electrice nu au transmisie în sensul obișnuit. Adică nu există trepte de schimbat, deoarece motorul electric este conectat aproape direct la roțile motoare, poate cu un simplu reducător între motor și roată. Pentru a merge rapid, motorul electric pur și simplu se învârte mai repede, nu este nevoie de angrenaj suplimentar. Capacitatea de a produce mașini fără o transmisie complicată reduce greutatea, costul și complexitatea pt producătorii de automobile și, de asemenea, are ca rezultat o călătorie foarte liniștită și lină, lucru cunoscut pentru majoritatea mașinilor electrice pentru. Sistemul de propulsie din majoritatea mașinilor electrice este într-adevăr foarte simplu în comparație cu mașinile pe benzină și ar putea duce la o fiabilitate sporită și la reducerea costurilor de reparație pentru proprietari.
Acest lucru ridică întrebarea: cu atât de multe motoare și motoare înghesuite într-un singur vehicul, cum îți dai seama de puterea unei mașini hibride sau electrice? Cel mai simplu mod este să adăugați puterea motorului și a fiecăruia dintre motoarele electrice; producătorii de mașini numesc acest lucru „puterea totală a sistemului”. Luați Porsche 918 Spyder menționat mai sus: este benzină motorul produce 608 CP, motorul electric din față produce 127 CP, iar motorul din spate produce 154 CP. Acest lucru duce la un total uimitor de 887 CP!
Desigur, puterea de ieșire a motoarelor electrice este de obicei măsurată în kilowați (kW), nu în cai putere. Cum transformi kilowați în cai putere? Pur și simplu înmulțiți numărul de kilowați cu 1,341 (adică: 100kw x 1,341 = 134 cai putere).
De asemenea, trebuie remarcat faptul că, în cazul hibrizilor, motoarele electrice pot furniza energie numai atunci când bateriile lor sunt încărcate, astfel încât toată această putere poate să nu fie disponibilă în orice moment. Hibrizii au adesea diferite moduri de conducere care acordă prioritate condusului complet electric, economiei de combustibil sau performanței, variind combinația de benzină și putere electrică alimentată roților. Aceste sisteme variază de la model la model.
Dacă aveți o întrebare despre transmisii, anunțați-ne în comentarii.
