How AWD Systems work and which one suits you [3 min read]

EVO 8 hillclimb race car

AWD, Four Wheel Drive, ακούτε όλους αυτούς τους όρους να ακούγονται συνεχώς, αλλά ξέρετε πώς λειτουργούν; ή πώς κάθε διάταξη επηρεάζει τη δυναμική του οχήματος; Εάν όχι, είστε τυχεροί γιατί πρόκειται να σας δώσουμε μια σύντομη επισκόπηση στη νέα μας ενότητα «Μηχανολογία σε τροχούς».

Το επιλέξιμο 4WD

awd diagram

Όπως υπονοεί ο τίτλος σε αυτήν τη ρύθμιση, οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν μεταξύ μιας λειτουργίας αμιγώς κίνησης στους δύο τροχούς ή μιας λειτουργίας τετρακίνησης. Έτσι και οι τέσσερις τροχοί παίρνουν δύναμη. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος για να γίνει αυτό είναι χρησιμοποιώντας μια θήκη μεταφοράς (Transfer box) για τη μεταφορά ισχύος στον άξονα που δεν έχει κίνησει.

patrol strech
Σε ένα συμβατικό σετάρισμα με ανοιχτά διαφορικά όταν το 4wd είναι ενεργοποιημένο, οι τροχοί με τη μικρότερη πρόσφυση αποκτούν περισσότερη ισχύ. Αυτή η βασική ρύθμιση βρίσκεται συνήθως σε φορτηγά και σε παλαιότερα Suv (όπως αυτό το φοβερό Patrol)
1996 Land Rover Defender 300TDI Cyprus
άν το όχημα είναι εφοδιασμένο με κλειδωμένα διαφορικά ή LSD όπως αυτό το Defender τότε μπορεί να μοιράσει την ισχύ εξίσου σε όλους τους τροχούς ανεξάρτητα από την πρόσφυση.
Jeep wranger Tj modified
Το μειονέκτημα αυτής της ρύθμισης είναι ότι δεν μπορεί να πάρει στροφές, ξεχάστε τις γρήγορες στροφές. Μόνο η τυπική στροφή γίνεται τεράστιο έργο με αυτή τη διάταξη που οδηγεί σε τεράστια υποστροφή. (όχι τόσο τεράστια οσο αυτό το Jeep)

AWD συνεχής εμπλοκής

subaru awd

AWD συνεχής εμπλοκής , όπως αυτό που βρέθηκε στο Quattro της Audi, σχεδόν όλα τα Subarus, τα Evo, λειτουργούν παρόμοια με το προαναφερθέν σύστημα 4WD, μόνο που αυτός ο τύπος μπορεί να στρίβει σαν σπορ αυτοκίνητο, οι κατασκευαστές έχουν βρει διαφορετικές λύσεις για την καταπολέμηση της υποστροφής που προκαλούνται από τα βασικά συστήματα 4wd. Παρακάτω θα εξηγήσουμε μερικά από αυτά τα συστήματα, αλλά υπάρχουν αρκετά συστήματα εκεί έξω για να γράψετε ένα βιβλίο! ! .

Παραλλαγές συστημάτων μετάδοσης κίνησης AWD

mitsubishi lancer evolutio 7

Χρησιμοποιώντας ένα κεντρικό διαφορικό αντί για μια απλή θήκη μεταφοράς, η ροπή μπορεί να διαιρεθεί είτε εντελώς μηχανικά όπως το αυθεντικό Quattro, είτε ηλεκτρονικά όπως η εξέλιξη της Mitsubishi ή ακόμα και ένα πλήρες ηλεκτρονικό σύστημα που υπάρχει σε Lamborghini ή στα περισσότερα υβριδικά εκεί έξω.

Καθαρά μηχανικά συστήματα AWD

Audi awd diagram

Όπως αυτό που βρίσκεται στο αυθεντικό Audi Ur Quattro λειτουργούν συνήθως σε διαχωρισμό 50:50. Αλλά με τη χρήση διαφορικών ανίχνευσης ροπής, όπως τα διαφορικά Torsen, είναι δυνατό να υπάρχει μεταβλητή κατανομή της κινητήριας ροπής μεταξύ των αξόνων. Σε ένα διαφορικό Torsen, τα δύο γρανάζια εξόδου συνδέονται μεταξύ τους με ατέρμονα . Περιορίζουν τις υψηλές διαφορικές ταχύτητες περιστροφής, αλλά εξακολουθούν να εξισορροπούν τις ταχύτητες στις στροφές.

Ηλεκτρονικά υποβοηθούμενα συστήματα Awd

όπως αυτά που υπάρχουν στο Evo's, συνδυάζουν την απλότητα του μηχανικού συστήματος με την ευελιξία των σύγχρονων ηλεκτρονικών. Το ενεργό κεντρικό διαφορικό ή ACD όπως το αποκαλεί η Mitsubishi χρησιμοποιεί πολλούς δίσκους παρόμοια με ένα LSD, αλλά αντί να βασίζεται στην απώλεια πρόσφυσης για να κλειδώσει. Ελέγχει ηλεκτρονικά τη δύναμη σύσφιξης στους δίσκους για να ταιριάζει με την είσοδο του οδηγού και την κατάσταση λειτουργίας του οχήματος.

mitsubishi lancer evo awd diagram

Για απλούστευση, στην απότομη επιτάχυνση, η διαφορά είναι εντελώς κλειδωμένη και μεταφέρει εξίσου την ισχύ σε όλους τους τροχούς, ενώ στις στροφές επιτρέπει κάποια ολίσθηση και λειτουργεί ουσιαστικά ως ανοιχτή διαφορά για τη βελτίωση των στροφών διατηρώντας παράλληλα τα επίπεδα πρόσφυσης AWD.

Αυτό επιτρέπει επίσης να προγραμματιστούν προκαθορισμένες λειτουργίες όπως χιόνι, χαλίκι ή άσφαλτος, ώστε να επιτυγχάνεται ο καλύτερος χειρισμός σε οποιοδήποτε σενάριο.

Τα συστήματα μερικής AWD

AUDI TT RS

όπως αυτό που συναντάμε κάτω από ένα Golf R ή ένα Focus RS, είναι συστήματα που εστιάζουν περισσότερο στη δυναμική οδήγησης παρά στην ανάγκη να οδηγούν όλους τους τροχούς ανά πάσα στιγμή.

FOCUS RS AWD

Επιτρέψτε μου να πω αναλυτικά, ένα μερικό σύστημα AWD όπως αυτό κάτω από το Focus Rs κατά την κανονική οδήγηση (οδήγηση στην πόλη, πλεύση σε αυτοκινητόδρομο) είναι μια αυστηρά Fwd υπόθεση. Αλλά αν το αυτοκίνητο ανιχνεύσει ολίσθηση τροχού θα εμπλέξει το πίσω διαφορικό. Στη λειτουργία πίστας ή στο διάσημο drift mode της Ford, το RS μπορεί να στείλει όλη του τη δύναμη στους πίσω τροχούς, με αποτέλεσμα φοβερές drifts! 

Ηλεκτρονική τετρακίνηση

Αλλά γιατί να ασχοληθείτε με τη σκοτεινή επιστήμη της αντιστοίχισης των σχέσεων μετάδοσης, της αναλογίας ολίσθησης, της γωνίας πινιόν του ιξώδους λαδιού και μιας πληθώρας γραναζιών και συμπλεκτών όταν μπορείτε να βάλετε έναν κινητήρα στον έναν άξονα και έναν ηλεκτροκινητήρα στον άλλο;

rav4 awd

Λοιπόν, εκτός κι αν τα μαθηματικά, σας ανάβουν (το κάνουν) αυτό ακριβώς κάνουν οι κατασκευαστές αυτοκινήτων της σύγχρονης εποχής.

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα χρήσης αυτής της μεθόδου για αποτελεσματικότητα καθώς και μέγιστη ικανότητα εκτός δρόμου είναι το νέο υβριδικό Toyota Rav-4. Το οποίο κινεί τον πίσω άξονα αυστηρά με τη χρήση ηλεκτροκινητήρα. Αυτό παρεμβαίνει μόνο όταν εντοπιστεί ή επιλεγεί από τον οδηγό απώλεια πρόσφυσης.

hybrid awd porsche 918

Τέλος, μια φοβερή άσκηση μηχανικής που χρησιμοποιεί αυτή τη διάταξη για απόλυτη ταχύτητα, γελοία δύναμη στις στροφές και κυρίως για να τρομάξει τους ανθρώπους που μπορούν να το αντέξουν οικονομικά. Είναι η Porsche 918
This plugin supercar is mid- engined, with a rear wheel drive layout but has an electric motor powering the front axle. The electric motor in conjunction with the turbocharged v8 gives the Porsche a total of 900 wheel horsepower. Just bonkers.

Τώρα λοιπόν που έχετε μια βασική κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των συστημάτων awd, ποιο σας ταιριάζει καλύτερα;

Ελπίζουμε να σας άρεσε αυτό το μικρό άρθρο σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας των συστημάτων AWD!
μείνετε συντονισμένοι για περισσότερες γνώσεις.

Odisseas Sophocleous  BSc Motorsport engineering. 

References 

2011. Bosch Automotive Handbook. [Erscheinungsort nicht ermittelbar]: Robert Bosch. 

Jacquot, J., 2022. All-Wheel-Drive Systems Explained. [online] Car and Driver. Available at: <https://www.caranddriver.com/features/a15102281/best-all-wheel-drive-system/> [Accessed 16 February 2022].

https://www.awdwiki.com/en/audi/ Audi Quattro explained.