Pohony aut FWD, RWD a AWD/4WD – vlastnosti, rozdíly, výhody a nevýhody

Existuje mnoho kritérií, podle kterých lze auta klasifikovat. Patří mezi ně mimo jiné typ karoserie (sedan, kombi, kupé atd.) nebo typ paliva (vozidla na benzín, naftu, hybrid nebo elektrický pohon). Důležitým rozdílem mezi vozidly je také náprava, na kterou se přenáší pohon.

Mezi osobními vozy existují tři druhy pohonu: pohon předních kol, pohon zadních kol a pohon všech kol. Každý z nich poskytuje jiné jízdní vlastnosti a odráží se v nákladech na výrobu a používání vozidla. Všechny jsou také označeny zkratkou anglického názvu pohonu:

1. FWD (Front Wheel Drive) — pohon předních kol.
2. RWD (Rear Wheel Drive) — pohon zadní nápravy.
3. AWD (pohon všech kol) / 4WD (pohon čtyř kol) — plný pohon/pohon všech kol.

Abyste poznali vlastnosti jednotlivých řešení, měli byste se zaměřit na konstrukční rozdíly mezi nimi a jízdní vlastnosti, které nabízejí.

U vozidel s pohonem předních kol jsou přední kola zodpovědná za zatáčení a řízení vozidla. Otočná přední náprava „táhne“ vůz za sebou a uvádí vozidlo do pohybu.

Kvůli nedostatku přídavných prvků, které přenášejí pohon na zadní nápravu, je FWD kompaktním řešením, které by měly být zvýrazněny prvky, jako je kardanový hřídel. Výsledkem je více prostoru pro nohy cestujících na zadních sedadlech a větší zavazadlový prostor. Vozy s pohonem předních kol jsou proto také levnější: méně komponentů znamená nižší náklady na výrobu a údržbu.

Další úspory, které přináší pohon předních kol, se projevují v jednodušší konstrukci zavěšení zadní nápravy. Navíc FWD nevyžaduje složité víceprvkové zavěšení.

Vozidla s pohonem předních kol FWD

Absence přídavných komponentů v zadní části vozu znamená, že větší procento jeho hmotnosti nese přední náprava. Tento typ konstrukce se vyznačuje vyšší odolností proti bočním poryvům větru a lepší přilnavostí na mokrém a zasněženém povrchu. Jízda na kluzkém povrchu se však stává náročnější, když je zadní část vozu naložena velkým množstvím zavazadel. To je patrné zejména při stoupání do kopce.

Kvůli dvojí funkci přední nápravy – pohonu vozu a zatáčení – není pohon předních kol vhodný pro vysoce výkonná vozidla. Při dynamických rozjezdech a akceleracích je cítit, jak se volant „trhá“ do stran.

Pohon předních kol se také nehodí do agresivního projíždění zatáček – kola nejsou schopna efektivně přenášet výkon a zároveň nasměrovat vůz požadovaným směrem. Hovoříme o nedotáčivosti, na kterou má vliv i charakteristika rozložení hmotnosti pohonu předních kol.

Nedotáčivost se nazývá rozšíření zatáčky. Projevuje se tím, že přední kola ztrácejí trakci s vozovkou a v důsledku toho nedokážou udržet stopu nastavenou polohou volantu. To způsobí, že vůz vyjede mimo zatáčku.

Výhody, nevýhody a uplatnění pohonu předních kol.
Pohon FWD je díky svým vlastnostem v současnosti nejoblíbenějším řešením. Používá se především v malých městských kompaktních vozech a sedanech střední třídy. Vzhledem ke svým omezením jde v drtivé většině o vozidla s nízkým nebo středním výkonem.

Výhody pohonu FWD

• Kompaktní zavazadlový prostor a rovná podlaha v zadní řadě sedadel;
• Nižší hmotnost a jednodušší konstrukce vozidla, což vede k levnějšímu provozu;
• Nižší výrobní náklady na vozidlo, které se promítnou do pořizovací ceny.

Nevýhody pohonu FWD

• Rozložení hmotnosti může ovlivnit stabilitu při zrychlování a brzdění;
• Horší při vysokém výkonu než jiné typy disků.

vozy RWD

Pohon zadních kol (RWD) rozděluje úkoly mezi jednotlivé nápravy vozu – zadní kola „tlačí“ vůz dopředu a uvádějí jej do pohybu a přední kola zodpovídají za zatáčení.

Aby to bylo možné, je nutné použít přídavné prvky, které budou přenášet výkon na zadní nápravu. To je úkolem hnacího hřídele a diferenciálu. K jejich přítomnosti dochází, což vede k nutnosti zvednout podlahu v zadní části vozu. Vozidla s pohonem zadních kol vyžadují také složitější víceprvkové zavěšení zadní nápravy.

Charakteristika pohonu zadních kol

Rozdělení úkolů mezi přední a zadní nápravu podporuje sportovní jízdu. V tomto případě mohou přední kola přesněji udávat směr jízdy, protože nejsou současně zapojena do pohybu vozu.

To však neznamená, že pohon zadních kol je ideální. Při silném sešlápnutí plynu v zatáčce může dojít k přetáčivosti, která je poněkud opakem nedotáčivosti.

Přetáčivost se nazývá nedotáčivost. Když zadní náprava v zatáčce ztratí trakci, nesleduje přední část vozu, ale začne se pohybovat přímo vpřed. Přitom se přední kola nezatížená přenosem výkonu nadále orientují do zatáčky. To má za následek situaci, kdy je zadní část vozu před přední. Netrénovaný a nepřipravený řidič může mít problém s ovládáním vozidla, které se pak může otočit kolem své osy.

V případě pohonu zadních kol zatížení zadní nápravy nesnižuje ovladatelnost, proto se toto řešení obvykle používá u distribučních vozidel. RWD je také výhradou vysoce výkonných vozidel.

Pohon zadních kol využívají prémiové vozy a také některé modely nižších výrobců se sportovní nástavbou. RWD je také výhradou amerických muscle cars.

Výhody RWD

• Lepší přizpůsobení sportovní jízdě,
• Vyšší limit přilnavosti než u vozidel s pohonem předních kol,
• Zvýšená stabilita při zrychlování a brzdění ve srovnání s FWD.

Nevýhody RWD

• Vyšší pořizovací a provozní náklady,
• Méně místa v zadní části vozu,
• Vyžadují od řidiče více dovedností v obtížných silničních podmínkách.

Vozidla s pohonem všech kol AWD/4WD

V situaci, kdy je výkon přenášen na přední i zadní nápravu vozidla, se nazývá pohon všech kol. Taková vozidla mají označení AWD nebo 4WD. Předpokládalo se, že představují různé typy struktur s různými vlastnostmi. Výrobci automobilů však nyní používají tyto názvy zaměnitelně pro označení svých modelů s pohonem všech kol. Často k nim přidávají další symboly, které popisují vlastnosti svých proprietárních řešení (například Subaru S-AWD – Symmetrical All Wheel Drive).

Někteří výrobci používají i značky pro pohony obou náprav (například Mercedes – 4matic, BMW – Xdrive). Stojí tedy za to dozvědět se něco málo o původním záměru za označením 4WD a AWD.

Pohon 4WD je typický pro SUV používaná v náročných terénních podmínkách. Používá se také v některých SUV. Jak funguje 4WD? Tento typ konstrukce vyžaduje, aby si řidič stisknutím tlačítka nebo páky v každém okamžiku zvolil, zda chce použít pohon všech čtyř kol nebo všech kol. V tomto případě je výkon 100% distribuován na zadní nápravu nebo rovnoměrně rozdělen mezi přední a zadní kola.

Pohon všech kol je složitější konstrukce, ve které počítač rozhoduje o distribuci výkonu na jednotlivá kola. Jak funguje pohon všech kol? Rozdělení výkonu je dosaženo pomocí spojky spojující obě nápravy. Zde můžeme rozlišit několik typů struktur:

1. Viskózní spojka je vícelamelová spojka, ve které prokluzování jedné nápravy způsobí záběr lamel ponořených v oleji, čímž se na nápravu přenáší větší točivý moment s větší trakcí.
   Elektromechanická spojka – u tohoto typu spojky jsou za oddělení zodpovědné elektronické snímače. Problém s rozdělováním výkonu mezi jednotlivá kola řeší pomocí elektromotoru k utažení spojky.
2. Elektromagnetická spojka – i zde je rozdělení určeno elektronickými snímači, ale pro regulaci přítlaku spojky je místo elektromotoru použit elektromagnet.
3. Haldex je konstrukce, ve které jsou spojkové kotouče spojeny pokročilým hydraulickým systémem.
4. Torsen je převodovka sestávající ze tří párů šnekových převodů, které rozdělují točivý moment proporcionálně mezi nápravy vozidla. Toto je řidiči nejlépe rozpoznatelný design, který používá zejména Audi u Quattro Drive.

Vlastnosti pohonu všech kol u vozidel AWD/4WD

Použití pohonu všech kol poskytuje vysokou úroveň trakce při jízdě. V případě pohonu dvou kol může počítač omezit výkon na jedno z kol, čímž sníží jeho přetáčivost. Pohon všech kol pak přenese výkon na druhou nápravu, což výrazně usnadní ovládání vozu na kluzkém povrchu. Proto je tento typ provedení nejúčinnější v polních podmínkách a také na kluzkých površích, jako jsou v zimě ulice pokryté sněhem nebo ledem.

Přednosti pohonu všech kol lze ocenit i na suchém asfaltu. SUV s pohonem všech kol by na zpevněných cestách nemělo používat obě nápravy – při vyšších rychlostech může selhat diferenciál. Při jízdě po asfaltových úsecích by proto měl být instalován pohon jedné nápravy.

Díky vylepšené konstrukci je dražší než pohon jedné nápravy. Jak vybavení vozu pohonem všech kol, tak i servis takového vozidla vyžaduje velké finanční náklady. Jízda s pohonem všech kol znamená i vyšší spotřebu paliva.

Pohon všech kol vyžaduje zvláštní péči. Oprava nebo výměna poškozených součástí může být nákladná. Proto byste měli vždy dodržovat pokyny výrobce týkající se použití jejich systému.

Pohon všech kol je spojován především s terénními vozy. Z důvodu bezpečnosti provozu a jízdních výkonů jej však využívají i vozidla určená pouze pro zpevněné komunikace. Výrobci nabízejí nejen městská SUV s pohonem všech kol. K dispozici je mnoho modelů v provedení sedan, kombi nebo dokonce kupé a kabriolet, všechny jsou vybaveny pohonem všech kol.

Výhody pohonu všech kol

Nejvyšší mez tahu ze všech tří typů pohonu,
Zvýšená bezpečnost jízdy na kluzkém povrchu.

Nevýhody pohonu všech kol

• Vyšší náklady na údržbu,
• Více spalování,
• Riziko nákladných poruch.

Závodní jezdec Wyatt Knox vysvětluje rozdíl mezi elektronickým a mechanickým AWD.

Ne všechny systémy pohonu všech čtyř kol na autech jsou ve svých schopnostech stejné. A to ani nemluvíme o mechanickém „pevném“ pohonu u UAZ nebo Land Roveru ve srovnání s elegantní, ale neúčinnou možností automaticky připojených verzí pohonu všech kol u crossoverů, tzv. All Wheel Drive AWD systémy. . Ukazuje se, že jasné rozdíly jsou vidět i v rámci kategorií a podkategorií systémů pohonu všech kol.

Například i v rámci AWD lze systémy obecně rozdělit do dvou kategorií: mechanické systémy nebo elektronicky řízené varianty AWD. Mezi těmito podkategoriemi systémů je rozdíl a musíte o něm vědět. Jaký je tedy rozdíl?

Wyatt Knox, rally instruktor z týmu O’Neil Rally School, zveřejnil na svém YouTube další video, ve kterém nastiňuje všechny nejzjevnější rozdíly mezi mechanickými systémy AWD a stejnými systémy běžícími pod kontrolou počítače.

Video převzato z kanálu YouTube „Team O’Neil“

Co je pohon AWD?

Pokud popíšeme pohon AWD v obecném chápání jeho činnosti, ukáže se, že systém AWD:

) je typ pohonu všech kol, který posílá výkon a točivý moment na obě nápravy a přerozděluje točivý moment z nápravy nebo kola s menší trakcí na nápravu/kolo s větším. Jinými slovy, tento typ pohonu zpravidla přenáší točivý moment na přední kola, a to pouze tehdy, když není dostatečná trakce a auto automaticky uvádí do provozu zadní kola;

b) Pokud vlastníte crossover nebo jiné vozidlo s pohonem všech čtyř kol, s největší pravděpodobností máte nainstalovaný tento typ systému pohonu kol. Tímto typem pohonu je vybaveno asi 30 % vozů. Mezi ně patří:

Land Rover Freelander
Nissan Murano
Subaru Forester
Toyota RAV4
Audi Q7 a mnoho dalších slavných modelů aut z celého světa. Například, jak poznamenává Knox, mezi nositeli systému je mnoho běžných automobilů ve Spojených státech: Acura, Mini a dokonce i verze Lamborghini;

c) Zpravidla se při nedostatku trakce přepne AWD na pohon zadních kol. V souladu s tím je rozdělení točivého momentu 60 % na přední nápravu a 40 procent na zadní nápravu;

d) Hlavním rozlišovacím prvkem mechanického systému AWD je středový diferenciál, který je instalován mezi přední a zadní nápravou. Existuje poměrně velké množství systémových možností, a přestože má každá z nich podobný design, má při spuštění určité nuance, může to být například varování. Hlavním rysem mechanických systémů pohonu všech kol je jejich spolehlivost a schopnost provozu při zvýšeném zatížení.

Jedním z nápadných příkladů systému je středový diferenciál Torsen, vyvinutý na bázi samosvorné hypoidní převodovky, umožňuje proaktivně pracovat mechanickému systému AWD, proaktivně snímat okamžik, kdy je nutné zapojit pohon zadních kol;

d) Elektronicky řízený systém AWD ve většině případů namísto středového diferenciálu přijímá elektronicky řízenou spojku nebo sadu třecích lamel spojky, která spolupracuje s přední nebo zadní nápravou na základě různých faktorů, včetně prokluzu/prokluzu kol, zvýšených otáček motoru, úhel řízení a mnoho dalších skutečností jako odstředivá síla, boční reakce pneumatik a tak dále.

viz též

Některé pokročilé systémy mohou měnit množství točivého momentu přenášeného na kterékoli z kol vozidla, aby zajistily maximální trakci, zatímco jiné umožňují řidiči nezávisle upravit rozdělení točivého momentu.

Mezi výhody elektronicky řízeného systému mimo jiné patří:

různé programy pro práci na půdě, písku a sněhu;
vysoká přesnost a rychlost reakce na situaci;
relativně nízké zatížení motoru a převodovky;
nízká spotřeba paliva, protože auto jede většinu času na jedné nápravě.

Z mínusů je tedy třeba poznamenat:

žádné podřazování nebo uzávěrky diferenciálu;
program není imunní vůči provádění chybných akcí při řízení;
Řidič zpravidla nemůže chování AWD nijak ovlivnit.

Zde jsou tedy hlavní rozdíly mezi dvěma verzemi systémů pohonu všech kol AWD – elektronicky řízeným a mechanicky řízeným. Stručně můžeme říci toto:

Co mechanické systémy AWD postrádají, je něco z rychlosti odezvy a variability (nastavitelnosti). Pravda, tyto nedostatky kompenzují odolností.

Knox tvrdí, že většina elektronických systémů AWD není vhodná pro použití v těžkých podmínkách, jak je tomu často v rallye nebo jiných sportovních automobilech. Navíc je elektronika hůře předvídatelná v zatáčkách a hůře se upgraduje.

viz též

Ani analogové systémy však nejsou dokonalé: středové diferenciály se časem opotřebovávají a ne vždy poskytují typ uzamčení, jaký byste očekávali; vše bude záviset na systému a technologii použité k ovládání systému pohonu všech kol.