Erőátvitel Hajtásrendszer-változatok

Átírás

1 Erőátvitel Hajtásrendszer-változatok 2 óra előadás 6.5 1

2 % Személygépkocsik megoszlása hajtásrendszer szerint Hátsókerékhajtás Elsőkerékhajtás Összkerékhajtás év Hátsókerékhajtás + műszakilag egyszerű - nagy helyigény Elsőkerékhajtás + menetirányba húz + kis helyigény - műszakilag igényes Összkerékhajtás Hajtásrendszerek 2 A hagyományos hajtáselrendezésnél a jármű elején lévő motor hosszú kardántengellyel a hátsó tengelyt hajtja. Az orrmotor-elsőkerékhajtás és a farmotor-hátsókerékhajtás elrendezéseknél nincs szükség hosszú kardántengelyre, a motor, tengelykapcsoló, sebességváltó és differenciálmű kompakt egységet képez: A motor és a váltó a menetiránnyal párhuzamosan vagy ahhoz képest keresztirányban helyezkedhet el. Ez utóbbi esetben - mivel minden tengely a keréktengellyel párhuzamos -- nincs szükség az erőfolyam 90 os elfordítására. A hagyományos hajtáselrendezés az 1930-as évek előtt szinte egyeduralkodó volt, tehergépkocsiknál ma is ez számít általánosnak. Előnyei: teljes terhelésnél a hajtott kerekek terhelése kedvezően nagy, az elsőtengely-szerkezet egyszerű, a motor súlya a kormányzott kerekeken átadható erőket növeli, hosszú motor beépítése is lehetséges, a motorzajok egyszerűen szigetelhetők, egyenletes gumiabroncskopás, jó motorhűtés (a hűtőtömb elöl van), stb. Hátrányai: hosszú, többnyire többrészes kardántengely, a kardánalagút nagy helyfoglalása az utastérben, költséges hátsótengely-szerkezet, a terheletlen kocsi hajtott hátsókerekei csúszós úton, induláskor, emelkedőn és ívmenetben könnyen kipörögnek.

3 hagyományos elrendezés középmotor elsőkerék -hajtás összkerékhajtás farmotor Hajtásrendszer-változatok 3 A farmotor-hátsókerékhajtás autóbuszok ma is elterjedt hajtáselrendezése, régebben kis- és középkategóriájú személygépkocsiknál is gyakran alkalmazták. Előnye: egyszerűsége és olcsósága; az egy egységet képező hajtómű és erőátvitel, csúszós talajon jobb indulási és hegymászóképessége egyszerű elsőtengely-szerkezet, könnyű kormányozhatóság: Hátránya: farnehézsége miatti oldalszélérzékenysége, túlkormányzottsága, a gumiabroncsok egyenlőtlen elhasználódása, költséges zajszigetelése és a kis csomagtartó. Orrmotor-elsőkerékhajtás: alsó és középkategóriába sorolható személygépkocsik motor- és hajtáselrendezése. Sokáig a motort a jármű hossztengelyében helyezték el; a modern elsőkerékhajtású járművekben a motor a jármű hossztengelyirányára keresztben van. Előnyei: egyszerűség, jó helykihasználás és stabil menettulajdonságok (húzott kocsi, alulkormányzottság), kompakt építésmód, a hajtómű súlya a kormányzott és hajtott kerekeket terheli, egyszerű hátsótengelyszerkezet, jó fűtés stb. Hátrányos viszont az, hogy teljes terheléskor, emelkedőn csökken a hajtott kerekekre jutó tömeghányad (a kerekek könnyebben kipörögnek), egyenlőtlen gumiabroncskopás. A rendelkezésre álló hely szűkössége és a hajtott kerekek kormányzását lehetővé tevő csuklók korlátozzák a motorteljesítményt, ezért a középkategória felett a hagyományos hajtáselrendezés és hátsókerékhajtás általános.

4 Kerékhajtás-rendszerek oldalstabilitása 4 Az autó és az út között a kapcsolatot a gumiabroncs és a talaj közötti súrlódó erő határozza meg. Ez teszi lehetővé a hajtást, az irányítást és a megállást. Ez az erő a kerekekre eső terheléstől és a súrlódási tényezőtől függ. A tehetséges súrlódó erővel jól kell gazdálkodnunk: minél többet veszünk belőle igénybe, mondjuk gyorsításra, annál kevesebb marad az oldalvezető erőnek; ami az autó kormányzását teszi lehetővé. Az összkerékhajtás fő előnye, hogy valamennyi kereket hajtva nagyobb erők származtathatók át a kerekekről a talajra, mint első- vagy hátsókerékhajtásnál. Biztonság. A tapadási határdiagramot ívmenetben haladó autó első és hátsó tengelyére felrajzolva látható; hogy elsőkerékhajtásnál, amikor az első tengely kerekei már a megcsúszás határán vannak, akkor még a hátsó keréknél tartalék van. Hátsókerékhajtásnál az első kerekeknél vannak még tartalékok, amikor a hátsó kerekek már csúszni kezdenek. Ugyanolyan hajtó- és oldalerő esetén az összkerékhajtású kocsik erővektorainak eredője mind elöl, mind hátul a határkörön belül marad: biztonsági tartalék van.

5 Gyorsulás km/h-ra (másodperc) Első kerékhajtás Hátsókerékhajtás Összkerékhajtás 50%=30 33%=19 80%=38 Menettulajdonságok javítása gyorsulás hegymászóképesség terepjárás Kerékhajtás-rendszerek összehasonlítása 5 Összkerékhajtást eredetileg csak terepjáróknál alkalmaztak. Menettulajdonságokra kifejtett kedvező tulajdonságait a következőkben szemléltetjük. Hegymászóképesség. Elképzelt személygépkocsi (az első és a hátsó tengely terhelése egyenlő, a tömegközéppont magassága a tengelytáv 1/4 része) f = 0,8-as tapadási tényezőjű úton elsőkerékhajtással 33%-os, hátsókerékhajtással 50%-os és összkerékhajtással 80%-os emelkedőn képes felkapaszkodni, ha elegendő motorteljesítmény áll rendelkezésére, (A meredekebb alpesi hágók %-osak.) Ahhoz, hogy elképzelt autónk pl. 50 %-os emelkedőre felkapaszkodhasson, a szükséges f tapadási tényező elsőkerékhajtással 1,35; hátsókerékhajtással 0,8 (aszfalt út) és összkerékhajtással 0,5 értékű lenne. 1,35-ös tapadási tényező gyakorlatilag nem létezik, tehát autónk akármilyen erős is képtelen ilyen meredeken felhajtani. Gyorsulás. Elképzelt autónkkal elérhető legnagyobb gyorsulás (zárójelben az álló helyzetből 100 km/h-ra való felgyorsulás időszükséglete) f = 0,8 tapadási tényezőjű úton elsőkerékhajtással 3,3 m/s 2 (8,4 s), hátsókerékhajtással 5,1 m/s 2 (5,4 s); összkerékhajtással 8 m/s 2 (3,5 s).

6 Összkerékhajtások csoportosítása az alapjármű hajtásrendszere szerint I. 6 Az összkerékhajtású gépkocsi szerkezetét határozza meg, hogy milyen az a gépkocsi az alapjármű -- amelyből az összkerékhajtásút kialakították. A klasszikus terepjáró gépkocsik a hagyományos elrendezésű (motor elöl, hajtás hátul) gépkocsikból készültek. Ezek átalakítása bonyolult és költséges: a motort magasabbra kell helyezni; hogy aláférjenek az elsőkerékhajtás többletelemei (első differenciálmű, féltengelyek). A magasabbra került motor a terepjáró képességet javítja; ezért többnyire ma is ezt a megoldást alkalmazzák. Az összkerékhajtású személyautókat eleinte az első tengely előtt hosszirányban elhelyezett motoros, kúpkerekes tengelyhajtásos elsőkerékhajtású alapautóból alakították ki. Ezt egyszerűen és kis ráfordítással lehet összkerékhajtásúvá változtatni: a sebességváltó hátsó fedeléig minden változatlan maradhat, a fedél helyére kell az osztóművet csatlakoztatni, amely kardántengellyel hajtja a hátsó differenciálművet és a kerekeket: Egyszerűsége ellenére azonban csökken az ebbe a csoportba sorolható összkerékhajtású személyautók száma, mert az autógyárak mára -- főként a jobb helykihasználás miatt -- szinte teljesen ráálltak a keresztben elhelyezett motoros elsőkerékhajtású típusok gyártására. Itt az előzőeken túlmenően még egy haránthajtómű is szükséges. Műszakilag ez olykor csak többszörös csőtengelyes megoldásokkal valósítható meg.

7 Az alapjármű hajtáselrendezése a motor hosszirányban keresztirányban a motor elöl középen hátul elsőkerék -hajtás hátsókerékhajtás VW FORD LANCIA TRANS- AUDI, SIERRA, DELTA S4, PORTER, ALFA BMW, FORD RS PORSCHE ROMEO, MERCEDES 200, 911 SUBARU OPEL ROVER CARRERA stb. SENATOR METRO 4 stb. stb. stb. FIAT PANDA, VW GOLF, LANCIA DELTA, MITSU- BISHI stb. - PEUGEOT 205 TURBO - Összkerékhajtások csoportosítása az alapjármű hajtásrendszere szerint II. 7 Minden olyan összkerékhajtású kocsinak, amelyet elsőkerékhajtású alapautóból alakítottak ki kb. 20 %-kal kisebb a csomagtartója, mint az alapautóé. Ennek oka a hátravezető kardántengely, a differenciálmű és a féltengelyek helyszükséglete. A teljesség kedvéért meg kell említeni azt a változatot, amelynél az alapjármű farmotoros, hátsókerékhajtású. Ezek átalakításának műszaki megoldása ugyanolyan egyszerű, mint az elsőként említett, klasszikus elsőkerékhajtású alapautóé. A középmotoros járművek már eredetileg is csak sportcélokra készültek, ezek összkerékhajtású változatai is ezt a célt szolgálják.

8 állandó összkerékhajtás Első generáció bekapcsolható (bekapcsolódó) összkerékhajtás Második generáció állandó arányú nyomatékelszlás Harmadik generáció változó arányú nyomatékeloszlás Negyedik generáció egyik vagy mindkét tengely kapcsolása elektronikusan vezérelt soklemezes tengelykapcsolóval Összkerékhajtás-generációk I. 8

9 Bolygómű nélküli osztómű Bolygóműves osztómű Automatikusan kapcsolódó I. generáció Vezetõ által kapcsolt Szabadonfutóval II. generáció Belsõ súrlódás nélkül III. generáció Viszkokapcsolóval Belsõ súrlódással (mechanikai vagy folyadék) IV. generáció Elektronikusan vezérelt tengelykapcsolóval Összkerékhajtás-generációk II. 9 A bolygómű nélküli osztómű azonban állandóan nem használható, mert szilárd burkolatú úton haladva hiányzik az a lehetőség, hogy az első és a hátsó kerekek fordulatszáma különbözhessék. A kerekek azonos fordulatszámra kényszerítése gyors gumiabroncs-elhasználódást, az erőátviteli elemek fokozott igénybevételét és ez által rövidebb élettartamát, rosszabb hatásfokot, nagyobb fogyasztást és az autó stabilitásának csökkenését okozná. Terepen viszont ez a megoldás az ideális. Ez a szerkezet úgy működik, mint egy bekapcsolt differenciálzáras kiegyenlítőmű. Jó úton az előre- vagy hátravezetett nyomatékot meg kell szakítania a nyomaték útjába iktatott tengelykapcsolóval. Legegyszerűbb esetekben a tengelykapcsolót a vezető kapcsolja ki és be. Megelőzi a kezelési hibákat, ha a bolygómű nélküli osztóműves autó első kerekeihez vezető tengelyébe szabadonfutót iktatnak. A szabadonfutó beépítése olyan, hogy csak akkor visz át nyomatékot akkor zár, ha a hátsó kerekek gyorsabban forognak, mint az elsők, egyébként nevének megfelelően szabadon fut. Az összkerékhajtás biztonságfokozó tulajdonságai csak akkor érvényesülnek igazán, ha állandóan hajtja a motor a kocsi valamennyi kerekét. Csak így nem fordulhat elő, hogy éppen akkor nincs bekapcsolva az összkerékhajtás, amikor az legjobban szükséges lenne, pl. ívmenetben, erős gyorsításkor stb.

10 I. generáció II. generáció III. generáció Összkerékhajtás-generációk III. 10 Az állandó (permanens) összkerékhajtással szemben támasztott legfontosabb követelmény az; előre- és hátrahajtó tengelyek fordulatszáma egymástól különbözhessen, de közben a hajtás folytonossága ne szűnjék meg: Egy harmadik ún. középső bolygóműves differenciálművel lehet kétfelé osztani a váltóból jövő nyomatékot. Az ilyen, középső differenciálművel készített, állandó összkerékhajtású kocsik tartoznak az összkerékhajtás második generációjához.. Ezeknek az autóknak a középső differenciálművére az a jellemző, hogy a nyomatékot egy a szerkezettől függő állandó arányban osztja szét. Ez az arány mivel értéke állandó mindenképpen kompromisszumot jelent, hiszen a sok mindentől (utasok száma és elhelyezkedése, útmeredekség; gyorsulás) függő dinamikus tengelyterhelés-aránynak csak egyetlen esetben felelhet meg.

11 I. generációs hajtások szerkezeti megoldásai 11 Az összkerékhajtás jellegzetes eleme az osztómű. A következő feladatokat teljesíti: a váltóból jövő hajtónyomatékot előre - hátra szétosztja, lehetővé teheti az előre- vagy hátramenő tengelyek ki- és bekapcsolását, fordulatszám eltérését, módosíthatja a fordulatszámot, kétfokozatú váltóként lehetővé teheti terepfokozat kialakítását, szükség esetén a forgástengelyt 90 fokkal elfordítja. Először az igénytelenebb, bolygómű nélküli szerkezetek felépítését és működését nézzük meg közelebbről. Az első generáció. Klasszikus elsőkerékhajtású alapjárműnél a sebességváltó hajtott tengelyének végéről vezetik a hátsó kerekekhez a nyomatékot. Az osztómű és a váltó egy egység. Hagyományos alapjárműnél az osztómű fogaskerék- vagy láncáttételű szerkezet. Itt lehet legegyszerűbben egy további áttételt terep-fokozatot megvalósítani. A menetirányra merőlegesen lévő motornál kúpkerekes áttételt (haránthajtóművet) is kell az osztóműbe építeni, amelynek feladata, hogy a forgástengelyt 90 fokkal fordítsa el a kardántengely irányába.

12 I. generációs szerkezeti megoldások 12

13 II. generációs hajtások szerkezeti megoldásai 13 Az állandó (permanens) összkerékhajtással szemben támasztott követelmény az, hogy az előre- és hátrahajtó tengelyek fordulatszáma egymástól különbözhessen, de közben a hajtás folytonossága ne szűnjék meg. Így egy harmadik -- ún.. Középső -- bolygóműves differenciálművel osztják kétfelé á váltóból jövő nyomatékot. Az ilyen, középső differenciálművel készített, állandó összkerékhajtású kocsik tartoznak az összkerékhajtás második generációjához. Ezeknek az autóknak a középső differenciálművére az a jellemző, hogy a nyomatékot egy -- a szerkezettől függő ---állandó arányban osztja szét. Ez az arány -- mivel értéke állandó -- mindenképpen kompromisszumot jelent; hiszen ez a sok mindentől (utasok száma és elhelyezkedése, útmeredekség, gyorsulás) függő dinamikus tengelyterhelés-aránynak csak egyetlen esetben felelhet meg. Az elsőkerékhajtású alapautóból kialakított összkerékhajtású autóknál az előre- és hátrahajtó forgatónyomatékot általában -- u.n. szimmetrikus differenciálművel -- 1:1 arányban osztják szét. Hátsókerék-hajtású alapautóból kialakított második generációs összkerékhajtású személyautóknál olyan differenciálművet alkalmaznak, amely a hátsó kerekekre nagyobb forgatónyomatékot ad, mint az elsőkre. Ezt azzal érik el, hogy az előre- és hátravezető tengelyen lévő kúpfogaskerekek nagysága eltérő. Ezeket a differenciálműveket aszimmetrikus differenciálműveknek nevezik.

14 Szimmetrikus és aszimmetrikus differenciálművek 14

15 A differenciálmű belső súrlódása 15 Ha a gépkocsi egyenes irányba halad, akkor a differenciálház és az előreill. hátrahajtó tengelyek fordulatszáma azonos. A bolygókerekek saját tengelyük körül nem forognak, csak keringenek a differenciálmű hossztengelye körül. Minden együtt forog, az alkatrészek egymáshoz képest nem mozdulnak el, a differenciálműben súrlódás -- súrlódási veszteség -- nem keletkezik. Egyenes menetben tehát az előre- és hátrahajtó nyomaték (szimmetrikus differenciálmű esetén) továbbra is egyenlő egymással és a hajtó nyomaték felével. Ha az autó kanyarodik, akkor az előre- és hátrahajtó tengelyek és a differenciálház forgássebessége már nem azonosak. Leggyorsabban forog az előrehajtó tengely, leglassabban a hátrahajtó, a differenciálház fordulatszáma a kettő között van, azok számtani közepe. Ez akkor is igaz, ha az előre- és hátrahajtó tengelyek fordulatszáma nem kanyarodás miatt, hanem bármilyen ok miatt (pl. kerékkipörgés) különbözik egymástól. A differenciálműben a gyorsabban forgó tengelyre fékezőnyomatékot fejt ki a lassabban forgó differenciálház, ezért a gyorsabban forgó tengelyen a differenciálmű által ráosztott félnyomatéknál kisebb jut. Ezt a csökkentő nyomatékot belső súrlódásnak nevezik. A lassabban forgó tengelyt viszont ugyanennyivel gyorsítani igyekszik a hozzá súrlódó, nála gyorsabban forgó differenciálház.

16 Növelt belső súrlódású differenciálmű 16 Röviden úgy foglalható össze, hogy a belső súrlódás ha fordulatszámkülönbség van a gyorsabban forgó tengely hajtónyomatékát csökkenti, és ugyanannyival növeli a lassabban forgó tengelyre jutó nyomatékot. A belső súrlódás általában nem nagy, a hajtónyomaték 2-3%-a, ezért elhanyagolható. Különleges megoldásokkal azonban a belső súrlódás jelentős nagyságúra növelhető. Az egyik ilyen megoldás, hogy a hajtótengelyen lévő kúpfogaskerék támaszfelülete és a differenciálház között súrlódótárcsákat helyeznek el; mégpedig úgy, hogy minden második tárcsa belül fogazott és ezek a fogak a tengely fogazatára illeszkednek, a közbensők pedig külső fogazásúak és a ház belső fogazásával kapcsolódnak. Ezzel a megoldással azt az erőt, amellyel a kúpfogaskerék a differenciálháznak nyomódik, súrlódás keltésére többször is (a lemezek számának kétszeresével) kihasználjuk. Ha egy ilyen növelt belső súrlódású differenciálmű belső súrlódása a hajtónyomaték 10%-a, akkor ez az előre és hátrahajtó nyomaték között 20 %-os különbség lehet. Ha pl. a hátsó kerekek jégre kerülnek, az első kerekekre jutó kétszeres belső súrlódásnak megfelelő nyomaték kimozdíthatja a kocsit kellemetlen helyzetéből.

17 Különleges növelt belső súrlódású differenciálművek 17 Ugyanilyen elven működnek, de szerkezetileg teljesen más kialakításúak azok a differenciálművek amelyek a csavar- és csigahajtás rossz hatásfokát (nagyobb súrlódását) fordítják előnnyé. Ezekben a differenciálművekben a kúpkerékhajtást csigahajtás (Borsig rendszer) vagy csavar- és homlokkerékhajtás kombinációja (Torsen, a torque nyomaték és sense érzékel szavakból) helyettesíti. Torsen differenciálművet az AUDI alkalmaz előszeretettel.

18 olaj n2 n1 M fordulatszám-különbség Beépíthető differenciálműbe (a súrlódótárcsák helyett), de önállóan is alkalmazható az előre vagy hátra vezető tengelybe iktatva Viszkokapcsoló 18 A viszkozitás szóból származik a viszkokapcsoló neve. A technikatörténet először századunk húszas éveiben említi. Differenciálműben súrlódás fokozását célzó alkalmazását az 1950-es években a "traktorkirály", Fergusson szabadalmaztatta. Eleinte csak versenyautókban alkalmazták, ezután még mintegy 15 évig kellett várni arra, amíg 1983-ban a Ford Escort RS 200-ban sorozatgyártású autóba is beépítették. Azóta hétköznapivá vált, sőt, ma már önállóan (differenciálmű nélkül) is fontos egysége, az összkerékhajtású autók erőátvitelének. A differenciálművel egybeépített, belső súrlódást növelő viszkokapcsoló megtévesztésig hasonlít a soklemezes megoldáshoz. Közelebbről megvizsgálva csak az a lényeges eltérés, hogy a lemezek nem érnek egymáshoz, köztük olaj van, és annak folyadéksúrlódása közvetíti az erőt. Ennek az erőnek a belső súrlódásnak a nagysága az előre- és hátrahajtó tengely fordulatszám-különbségétől függ. Jó úton egyenesen haladó autó első és hátsó kerekeinek fordulatszáma azonos, belső súrlódás nincs, a nyomatékelosztás előre-hátra százalék. Ha viszont bármilyen okból például csúszós úton gyorsabban forognak, mondjuk az első kerekek, a fordulatszám-különbség miatt a folyadéksúrlódásból származó belső nyomaték az első kerekeket hajtó nyomatékból levonódik, és a hátsóhoz hozzáadódik.

19 1. Egyik tengely 2. Belső fogazású tárcsák 3. Másik tengely 4. Külső fogazású tárcsák 5. Tömítés 6. Olaj 7. Távtartó gyűrű Viszkokapcsoló szerkezete 19

20 Párhuzamos elrendezésű viszkokapcsoló 20

21 a fordulatszám-különbséggel nő a felmelegedéssel kissé csökken túlzott igénybevétel hatására rohamosan nő (önvédelem) A viszkokapcsoló által átvitt nyomaték 21 Természetesen a folyadéksúrlódás munkája is hővé alakul, a lemezek közötti olaj felmelegszik. A melegebb olaj viszkozitása kisebb, ezért a belső súrlódás értéke is csökken. Hogy ne legyen túl nagy ez a csökkenés, olyan különleges, szintetikus folyadékot választottak, amelynek viszkozitása sokkal kevésbé érzékeny a hőmérséklet változására, mint mondjuk a kőolaj-származék motorolajé. Ez a folyadék a szilikon olaj, amelynek alapanyaga homok, szén, földgáz és víz. A viszkokapcsoló teljesen zárt szerkezet, gyártáskor feltöltik olajjal, utántöltés, olajcsere nem szükséges, de nem is lehetséges. A viszkokapcsolónak érdekes önvédő tulajdonsága van. Rendkívüli esetben, hosszabb időtartamú és jelentősebb nagyságú fordulatszámkülönbség hatására létrejövő túlzott felmelegedés egyrészt az olajat magát károsítaná, másrészt a felmelegedés okozta nagy nyomások a tengelytömítéseken kinyomnák az olajat. A nyomásnövekedés bizonyos mértéke után azonban, a helyileg eltérő nyomások a kapcsolótárcsákat egymáshoz szorítják, a folyadéksúrlódás vegyes (folyadék + száraz) súrlódássá változik. Ez a differenciálműben azt jelenti, hogy a belső súrlódás annyira megnő, hogy a differenciálmű zár. A zárási folyamat kialakulása függ a fordulatszám-különbség nagyságától és időtartamától, az olajtér töltöttségétől (a rendelkezésre álló tér százalékát szokták olajjal feltölteni), az olaj viszkozitásától, az átvitt nyomatéktól, és a külső hőmérséklettől. Körülbelül szoros önvédelmi zárást vesznek alapul méretezés során, ennél nagyobb számú igénybevétel károsodást okozhat.

22 A középső differenciálmű belső belső súrlódásának növelése egy vagy két mechanikus vagy viszkokapcsoló párhuzamos bekötésével Viszkokapcsoló erőfolyamba illesztése (differenciálmű nélkül, soros bekötés) A harmadik generáció 22 Az egyik lehetőség egy vagy két, mechanikus vagy viszkokapcsoló differenciálműbe építésé, a belső súrlódás növelése céljából. Hatására a differenciálmű geometriája (a fogaskerekek) által meghatározott nyomatékarány a terhelési és talajviszonyoknak megfelelően módosulhat. A viszkokapcsoló a hajtáslánccal párhuzamos elrendezésű. A másik soros megoldásnál a váltóból kijövő nyomatékot bolygómű nélküli osztómű az előre- ill. hátrahajtó tengelyre kétfelé osztja, és ezek egyikébe sorosan iktatják be a viszkokapcsolót. Ennél a viszkokapcsoló határozza meg teljes egészében annak a tengelynek a nyomatékát, amelynek a hajtásfolyamába beiktatták. Jó úton, csúszásmentesen gördülő kerekek esetén a kocsi egytengelyhajtású, hiszen ez esetben az előre- és hátrahajtó tengelyek fordulatszáma azonos, a viszkokapcsoló nem származtat át nyomatékot. Ha azonban a mereven hajtott tengely kerekei megpörögnek, akkor a viszkokapcsoló a fordulatszámkülönbséggel arányos nyomatékot visz át a másik tengelyre. A viszkokapcsoló önvédelmi hatásának eredményeképpen a teljes nyomaték á viszkokapcsoló által hajtott kerekekre kerülhet. Az erőfolyammal párhuzamosan kötött viszkokapcsolós autó alapesetben -- tehát jó úton -- is összkerékhajtású, ezzel szemben az előre- vagy hátrahajtó tengelybe sorosan elhelyezett viszkokapcsolós autó alapesetben egy (első- vagy hátsó) tengely-hajtású.

23 luxusautók összkerékhajtása. (Mercedes DB-4- matic, BMW 325 ix, Audi V8, Porsche PDS, Puch Viscomatic stb. az előre- és hátrahajtó nyomaték arányát (a blokkolásgátlóval, kipörgésgátlóval együtt közös) számítógép vezérli az útviszonyok romlására -- fény- vagy hangjelzés is figyelmezteti a vezetőt. A negyedik generáció 23 Az összkerékhajtás negyedik generációja a luxusautók összkerékhajtása. A Mercedes (DB-4-matic), BMW, Audi V8, Porsche (PDS) és a Puch (Viscomatic) összkerékhajtások közös lényege, hogy az elektronikus blokkolásgátlót, a kipörgésgátlót és az előre- és hátrahajtó nyomaték arányát közös számítóközpont vezérli. A kerekeken -- a blokkolásgátlónál megismert -- fordulatszám-jeladó van; ha ez valamelyik kerék kezdődő kipörgését jelzi, akkor beavatkozik az elektronika, és típustól függően vagy fékezi a kipörögni készülő kereket, vagy a motor hajtónyomatékát csökkenti, más típusoknál a középső vagy valamelyik tengely differenciálművének belső súrlódását növeli. Külön előnye, hogy a kipörögni készülő kerékre -- az útviszonyok romlására -- fény- vagy hangjelzés is figyelmezteti a vezetőt.

24 munkadugattyú behajtás szabályozó szelep szivattyú biztonsági szelep előszállító sz. M ferdetárcsa olajtöltet kihajtás Haldex kapcsoló 24 A TT-ben az elektromosan vezérelt, elektrohidraulikus a Haldex tengelykapcsoló változtatja a tengelyek közötti nyomatékosztást. Az egységet a kardántengely és hátsó differenciálmű közé építették be, ami jól igazodik az elől keresztben elhelyezett motor és az összkerékhajtás kombinációjához (hiszen a motortérben a hely szűkös, ezenkívül a tengelyterhelés-arányt is javítja ez az elrendezés. A Haldex kapcsoló házán belül olajban futó, hidraulikus erővel összeszorítható többlemezes tengelykapcsoló egység van, ami a hátsó tengelynek juttatott nyomaték mértékét változtatja. A ház olajjal feltöltött és teljesen tömített. A tengelykapcsoló külső fogazású lemezei a bemenő, míg a belső fogazásúak a kimenő tengelyhez tartoznak. A lamellák összenyomását végző munkadugattyút a kapcsoló be-, ill. kihajtótengelyének fordulatszám-eltérésétől függően szállító axiáldugattyús szivattyúk mozgatják. A tengelykapcsoló nyomatékátvitelét szabályozószelep változtatja:a rendszer nyomását és így a tengelykapcsoló lemezeket összeszorító erőt képes csökkenteni. Működéséhez az információt az ABS/EDS vezérlőegységtől és a motorelektronikától kapja. A Haldex vezérlőegység a következő bemenő paramétereket dolgozza fel: kerékfordulatszámok, motornyomaték, motorfordulatszám, menetállapot (egyenesmenet, tolóüzem, fékezés, ABS-fékezés, stb.), gázpedálhelyzet.

25 Mv Hv Haldex kapcs. Ha ABS/EDS Ha ABS/EDS hidraulikus egység ABS/EDS ABS és EDS vez. egysége Mv motorvezérlő elektonika Hv Haldex kapcsoló vezérlőegysége AUDI TT összkerékhajtása (Haldex kapcsolóval) 25 A TT-t elől keresztben elhelyezett motor hajtja. A motorteljesítmény a kézi kapcsolású váltóműről közvetlenül az elsőtengelyre és egyidejűleg a szöghajtáson és a kardántengelyen keresztül a hátsótengely differenciálmű-házába integrált Haldex tengelykapcsolóhoz kerül. Az első tengely differenciálműve hagyományos, kúpkerekes, nem zárható és ahogy a keresztben elhelyezett motorral szerelt személygépkocsiknál már megszoktuk, az a sebességváltóházban van. Az első-, és hátsótengely közti szabályozható nyomatékosztást megvalósító Haldex tengelykapcsoló az egyenletesebb tengelyterhelések elérése céljából került a szintén kúpkerekes, nem zárható, hátsó differenciálmű házába. A Haldex tengelykapcsoló a hajtásláncban ugyanott foglal helyet és ugyanazt a funkciót látja el, mint a harmadik-generációs, középső differenciálmű nélküli összkerékhajtásoknál, a sorosan kapcsolt viszkokapcsoló.

26 gyorsulásérzékelők kontroll-lámpa zárkapcsoló első diffmű fordulatszámérzékelő hosszzár keresztzár féklámpakapcsoló ABS vezérlőegység zár-vezérlőegység hidraulikaegység PORSCHE 4. generációs összkerékhajtás vázlata 26 A zárak elektronika által szabályozott működtetésével érik el a jármű alkalmazkodását az út- és menetviszonyokhoz. Középen hosszirányú, hátul keresztirányú differenciálzár van. Rossz talajviszonyokon induláskor, vagy az elakadt jármű kiszabadítására a vezetőnek módja van mindkét differenciálzár bekapcsolására, amit műszerfalon lévő jelzőlámpa villogása jelez. A zárás csak 30 km/h alatt lehetséges, 40 km/h felett pedig a hátsó zár automatikusan nyit. Az ABS- és differenciálzár-vezérlőelektronika közös egységet képez. A hosszirányú zár szabályozása az első- és hátsótengelyek fordulatszámkülönbségén alapul. A hatását úgy fejti ki, hogy korlátozza a két tengely között kialakuló fordulatszám-különbséget. A rendszer elve hasonló a mechanikus működtetésű differenciálzárakéhoz, ám azt az előnyt kínálja, hogy beavatkozása függ a járműállapottól, menetviszonyoktól és különleges esetek (pl. ABS fékezés, hólánc használat, stb.) kezelésére is képes. Az elektronika a kerékfordulatszám-szenzorok segítségével figyeli az egyes kerekek fordulatszámát, gyorsulását. Ezek az érzékelők természetesen megegyeznek a blokkolásgátló által használtakéval, a két rendszer azokat közösen használja. További érzékelő segítségével a jármű hossz- ill. keresztirányú gyorsulásáról is tudomást szerez a vezérlőegység. A féklámpakapcsolóról érkező jel a fékezési folyamat kezdetéről és végéről ad információt.

27 Bekapcsolt összkerékhajtásnál egy-egy kerék külön nem blokkolhat, ha mégis, akkor valamennyi kerék egyszerre blokkol. A jármű hirtelen instabillá válik. A III. generációs, részben önzáró középső differenciálműves vagy viszkokapcsolós autóknál ennyire nem kritikus a helyzet, de a tendencia ebbe az irányba mutat. Az elektronikus blokkolásgátló (ABS) sem működhet zavartalanul, ha fékezéskor nemcsak a fékek, hanem a hajtótengelyek is fékezőnyomatékot közvetítenek egyik tengelyről (kerékről) a másikra. Fékezés összkerékhajtású autóval 27

28 Ha nem szüntethető -- vagy nem szűnik meg -- az első és hátsó tengely kapcsolata, a gépkocsi legbiztosabban teherautó rakfelületén szállíthatók (mint az automatikus váltójú kocsik) Az egyik vagy másik tengely felemelésével csak akkor vontathatók, ha közben mind a négy kerék álló helyzetben maradhat vagy akadálytalanul foroghat. Hosszabb úton a vonóköteles vontatás is károsíthatja az erőátviteli rendszert. Mindig az adott kocsi kezelési utasítása mérvadó. Az összkerékhajtású autó vontatása 28

29 Ha a két tengely kapcsolata nem szüntethető teljesen meg, az alábbi lehetőségek vannak: differenciálzár oldása korlátozott vizsgálati sebesség és időtartam összkerékhajtás kiiktatása szervizkapcsolóval speciális (jobb- és bakoldali kerekeket ellentétes irányba forgató, vagy négy kereket hajtó) fékerőmérő a kardántengely lebontása nagysebességű vizsgálatokra külön előírások vannak! Mindig az adott kocsi kezelési utasítása mérvadó. Összkerékhajtású autó fékvizsgálata 29 Mint láttuk, az összkerékhajtás a járműszerkezetek között az egyik legváltozatosabb rendszer, melyből még gyártmányonként is számos változat fut az utakon. Európában napjainkban több, mint 150-féle öszkerékhajtású modell van, ha hozzászámoljuk a kisárúszállítókat is, még sokkal több. Ezzel szemben a vizsgáztató állomásokon rendszerint a standard egytengelyű görgős fékpadok vannak, amelyek az összkerékhajtású járművek vizsgálatára alapvetően nem alkalmasak. A személygépkocsiknál és a terepjáróknál megkülönböztethetünk elsődlegesen: kézzel kapcsolható, automatikusan kapcsolódó és állandó (permanens) összkerékhajtású járműveket. A beépítési és komfortigényeknek megfelelően különböző forgatónyomaték-átvivő és -elosztó egységeket (fordulatszám-csökkentő áttételt, dlfferenciálokat, tengelykapcsolókat, hossz-és keresztirányú zárakat) integrálnak egy rendszerbe, amely a forgatónyomatékot vagy állandó arányban, vagy a leghatékonyabb arányban osztja el az egyes kerekekre, illetve tengelyekre. A sort még folytathatnánk lágy" és kemény" rendszerekkel attól függően, hogy mekkora fordulatszámkülönbség (kipörgés) hatására mekkora nyomatékátcsoportosítás alakul ki.

30 Szétválasztó szerkezet a Honda Civic Shuttle 4x4 hátsó differenciálművén Szervizkapcsoló 30 A görgős fékvizsgáló padok használata a kézzel kapcsolható összkerékhajtásoknál problémamentes. Itt az összkerékhajtást kapcsolják ki közvetlenül az elosztó hajtóművön, vagy több-kevesebb ráfordítást igénylő fortélyos megoldásokkal. Az összkerékhajtás kikapcsolása után úgy vizsgálható, mint a kétkerékhajtású jármű. Fokozott figyelem szükséges az automatikusan kapcsolódó és az állandó összkerékhajtásoknál. Esetenként a forgatónyomaték-átviteli és -elosztó egységek fajtája szerint korlátozott időtartamú és/vagy max. 5-6 km/h vizsgálati sebességű vizsgálat végezhető el. A fogások" között szerepel például az első tengellyel történő tolatásos ráállás a görgős fékpadra (VW viszkokapcsolóval), vagy a leállított motorral történő vizsgálat (Audi, Seat, Skoda, Volvo és VW Haldexkuplunggal). A profi megoldás az összkerékhajtású járművek fékvizsgálatára kialakított görgős fékpad. Ez nem feltétlenül négy görgőágyas kialakítású, lehet kétgörgőágyas is, ahol a görgők az egy tengelyen lévő kerekeket fordulatszám-szabályzottan ellentétes irányban forgatják. A németországi AUTÓ-SERVICE cikk írója, Peter Diehl írásban kereste fel a gyártókat, mondják meg mi a teendő összkerékhajtású modelljeik fékpadi vizsgálatánál. A válaszokat táblázatban foglalták össze.