Wady i zalety ukadw napdowych stosowanych w samochodach osobowych
Ukady napdowe wystepujce w somochodach osobowych mona podzieli na trzy gwne rodzaje:
napd tylny,
napd przedni,
napd na wszystkie koa (4x4).
A. Napd tylny, z ang. RWD.
Rozrnia si nastpujce odmiany napdu tylnego:
z silnikiem umieszczonym z przodu i napdem na koa tylne, zwany ukadem klasycznym,
z silnikiem umieszczonym z tyu i napdem na koa tylne, tj. zblokowany,
z silnikiem umieszczonym centralnie i napdem na koa tylne.
Napd tylny z silnikiem umieszczonym z przodu i napdem na koa tylne.
Jest
to ukad napdowy z silnikiem, sprzgem i skrzyni biegw
umieszczonymi z przodu samochodu ale napdzan osi tyln. Napd
z silnika na o tyln przenoszony jest za pomoc wau napdowego.
ZALETY:
Samochody z napdzan tyln osi nie maj zwykle problemw z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, poniewa podczas gwatownego ruszania ty auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunkw drogowych ten rodzaj napdu sprawdza si doskonale.
Wystpuje korzystny rozkad obcie przy penym obcieniu pojazdu.
Podczas jednoczesnego skrcania i dodawania gazu, tylne koa dociskane s do drogi, a przednie koa su wycznie do zmiany kierunku ruchu. Dziki temu granica utraty przyczepnoci k przesuwa si zdecydowanie dalej w porwnaniu z autami wyposaonymi w przedni napd.
Na granicy przyczepnoci k samochd z tylnym napdem zaczyna zacienia zakrt (ulizg tylnych k na zewntrz zakrtu), co powoduje jego nadsterowno. Jednak kierowca nie musi zdejmowa nogi z gazu a mimo tego wci moe zachowa kontrol nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownic lub ewentualnie prowadzenie auta w polizgu.
Wystpuje dobre docienie k napdowych przy ruszaniu i jedzie pod gr.
Mona zastosowa dugi ukad wydechowy, ktry zapewni lepsze tumienie haasu z silnika i atw zabudow katalizatora.
Wystpuje korzystna strefa zgniotu z przodu pojazdu.
Tylne mosty napdzane waem przegubowym mog przenosi due wartoci momentu obrotowego silnika i charakteryzuj si du odpornoci na zuycie, co ogranicza awaryjno auta.
Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdy koa kierowane nie s koami napdzanymi oraz wicej miejsca na konstrukcj przedniego zawieszenia.
Praktycznie nieograniczona dugo silnika jaki mona zainstalowa w aucie.
Zastosowanie tylnego napdu zmniejsza obcienie elementw zawieszenia, drgania zawieszenia s atwiejsze do wytumienia i nie przenosz si na nadwozie, to z kolei powoduje wzrost komfortu podrowania.
Prostsza konstrukcja ukadu sterowania skrzyni biegw, dwignia zmiany biegw jest zabudowana bezporednio na skrzyni.
Klasyczny ukad napdowy przyczynia si do rwnomiernego zuycia opon i uzyskiwania wyszych przebiegw przez ogumienie.
WADY:
Wystpuje zjawisko niestatecznoci w ruchu prostoliniowym, wskutek wystpowania efektu pchania auta przez ukad napdowy.
Wystpuje sabe docienie k jezdnych przy niepenej adownoci, przez co zmniejsza si moliwa do uzyskania sia napdowa, jest to dokuczliwe zwaszcza w trudnych warunkach drogowych (deszcz, nieg, boto).
Mniejsza przestrze pasaerska (objawia si to mniejsz ilo miejsca na nogi, zwaszcza dla rodkowego pasaera tylnej kanapy) i bagaowa z uwagi na konieczno zabudowy wau napdowego oraz tylnego mostu napdowego.
W trudnych warunkach drogowych (deszcz, nieg, boto) auta z tylnym napdem s trudniejsze do opanowania dla wikszoci kierowcw ni auta przednionapdowe. atwo dochodzi do polizgu tylnych k, a zmieniajca si sia napdowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczno ich korygowania przez kierowc.
Wiksza masa ukadu napdowego w porwnaniu z autem wyposaonym w przedni napd,
Tendencja do nadsterownoci (wyjedania tylnych k na zewntrz zakrtu) przy szybkim pokonywaniu zakrtw.
Wiksza liczba elementw skadowych ukadu napdowego powoduje zwikszone koszty produkcji takiego ukadu napdowego.
Dusza droga przenoszenia napdu z silnika na koa pojazdu, oznaczajca wiksze straty mocy i momentu obrotowego.
Napd tylny z silnikiem umieszczonym z tyu i napdem na koa tylne.
Jest to ukad napdowy z silnikiem, sprzgem i skrzyni biegw umieszczonymi z tyu samochodu i napdzan osi tylni. Ukad tego typu obecnie jest rzadko stosowany w samochodach, zwykle w autach sportowych.
ZALETY:
Samochody z napdzan tyln osi nie maj zwykle problemw z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, poniewa podczas gwatownego ruszania ty auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunkw drogowych ten rodzaj napdu sprawdza si doskonale.
Podczas jednoczesnego skrcania i dodawania gazu, tylne koa dociskane s do drogi, a przednie koa su wycznie do zmiany kierunku ruchu. Dziki temu granica utraty przyczepnoci k przesuwa si zdecydowanie dalej w porwnaniu z autami wyposaonymi w przedni napd.
Na granicy przyczepnoci k samochd z tylnym napdem zaczyna zacienia zakrt (ulizg tylnych k na zewntrz zakrtu), co powoduje jego nadsterowno. Jednak kierowca nie musi zdejmowa nogi z gazu a mimo tego wci moe zachowa kontrol nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownic lub ewentualnie prowadzenie auta w polizgu.
Wystpuje dobre docienie k napdowych przy ruszaniu i jedzie pod gr.
Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdy koa kierowane nie s koami napdzanymi oraz wicej miejsca na konstrukcj przedniego zawieszenia.
Krtka droga przenoszenia napdu z silnika na koa pojazdu oznaczajca mniejsze straty mocy i momentu obrotowego.
Mamy mniej elementw skadowych, obniajcych mas i awaryjno ukadu napdowego.
WADY:
Wystpuje niestateczno w ruchu prostoliniowym, wskutek wystpowania efektu cignicia auta przez ukad napdowy.
Tendencja do nadsterownoci (wyjedania tylnych k na zewntrz zakrtu) przy szybkim pokonywaniu zakrtw.
W trudnych warunkach drogowych (deszcz, nieg, boto) auta z tylnym napdem s trudniejsze do opanowania dla wikszoci kierowcw ni auta przednionapdowe. atwo dochodzi do polizgu tylnych k, a zmieniajca si sia napdowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczno ich korygowania przez kierowc.
Wystpuje niekorzystny rozkad obcie w aucie, gdy znaczna masa skupiona jest z tyu pojazdu,
Wiksze obcienie elementw tylnego zawieszenia.
Dua masa i przez to zwikszone zuycie tylnych opon.
Praktycznie brak miejsca na baganik z tyu pojazdu.
W komorze silnika jest mao miejsca i utrudnia to dostp do niektrych podzespow,
Skomplikowane sterowanie skrzyni biegw.
Krtki ukad wylotowy (trudnoci z wytumieniem haasu silnika i zastosowania katalizatora),
Wystpuj trudnoci z z chodzeniem sinika.
Niewielki baganik w przedniej czci pojazdu.
Napd tylny z silnikiem umieszczonym centralnie i napdem na koa tylne.
Ukad rzadko stosowany w samochodach osobowych, zazwyczaj w dwumiejscowych autach sportowych.
ZALETY:
Samochody z napdzan tyln osi nie maj zwykle problemw z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, poniewa podczas gwatownego ruszania ty auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunkw drogowych ten rodzaj napdu doskonale si sprawdza.
Podczas jednoczesnego skrcania i dodawania gazu, tylne koa dociskane s do drogi, a przednie koa su wycznie do zmiany kierunku ruchu. Dziki temu granica utraty przyczepnoci k przesuwa si zdecydowanie dalej w porwnaniu z autami wyposaonymi w przedni napd.
Na granicy przyczepnoci k samochd z tylnym napdem zaczyna zacienia zakrt (ulizg tylnych k na zewntrz zakrtu), co powoduje jego nadsterowno. Jednak kierowca nie musi zdejmowa nogi z gazu a mimo tego wci moe zachowa kontrol nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownic lub ewentualnie prowadzenie auta w polizgu. Jednak szybkie prowadzenie samochodu z tylnym napdem wymaga duej wprawy, gdy czsto przy ujciu gazu w zakrcie, maj one tendencj do gwatownego obracania si wok wasnej osi.
Wystpuje dobre docienie k napdowych przy ruszaniu i jedzie pod gr.
Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdy koa kierowane nie s koami napdzanymi oraz wicej miejsca na konstrukcj przedniego zawieszenia.
Zastosowanie tylnego napdu zmniejsza obcienie elementw zawieszenia, drgania zawieszenia s atwiejsze do wytumienia i nie przenosz si na nadwozie, to z kolei powoduje wzrost komfortu podrowania.
Centralne umieszenie silnika daje lepszy rozkad obcie na obie osie i korzystne pooenie rodka masy objawiajce si wiksz stabilnoci w ruchu pojazdu-neutralna charakterystyka w prowadzeniu auta.
WADY:
Przesunity przed tyln o zesp napdowy zazwyczaj skutecznie ogranicza ilo miejsca w kabinie.
Wystpuje niestateczno w ruchu prostoliniowym, wskutek wystpowania efektu cignicia auta przez ukad napdowy.
W trudnych warunkach drogowych (deszcz, nieg, boto) auta z tylnym napdem s trudniejsze do opanowania dla wikszoci kierowcw ni auta przednionapdowe. atwo dochodzi do polizgu tylnych k, a zmieniajca si sia napdowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczno ich korygowania przez kierowc.
Skomplikowane sterowanie skrzyniki biegw.
Wystpuj trudnoci z z chodzeniem sinika.
W warunkach zimowych auta z tylnym napdem s trudniejsze do opanowania dla wikszoci kierowcw ni auta przednionapdowe.
B. Napd przedni, z ang. FWD.
Jest to ukad napdowy z silnikiem, sprzgem i skrzyni biegw umieszczonymi z przodu samochodu oraz napdzan osi przedni. W chwili obecnej jest to najczciej spotykany rodzaj napdu w samochodach osobowych.
ZALETY:
Wystpuje dobre rozkad masy k kierowanych i napdowych bez wzgldu na liczb podrujcych autem osb, co wpywa korzystnie na atwo prowadzenia samochodu w rnych warunkach drogowych.
Pojazd dysponuje wiksz statecznoci w ruchu prostoliniowym, wskutek wystpowania efektu cignicia auta przez ukad napdowy.
Auto z przednim napdem jest mniej wraliwe na podmuchy wiatru bocznego, a waciwoci napdu pomagaj kierowcy w korygowa tor jazdy.
Istnieje moliwo zbudowania prostszej konstrukcji tylnego zawieszenia.
Wystpuj najmniejsze, spord wszystkich rodzajw napdu, straty w przenoszeniu napdu z silnika na koa, co skutkuje mniejszym zuyciem paliwa.
Moliwo uzyskania paskiej podogi nadwozia, co oznacza wicej miejsca w kabinie pasaerskiej oraz duego i pojemnego baganika.
Dziki mniejszym gabarytom i poprzecznemu umieszczeniu jednostki napdowej moliwe jest uzyskanie wikszej iloci miejsca w kabinie pasaerskiej i pojemniejszego baganika w porwnaniu z tylnym ukadem napdowym.
Mona zastosowa dugi ukad wydechowy, ktry zapewni lepsze tumienie haasu z silnika i atw zabudow katalizatora.
Napd przedni jest taszy w produkcji w porwaniu z napdem tylnym lub napdem na cztery koa.
Mamy mniej elementw skadowych, obniajcych mas i awaryjno ukadu napdowego.
Nie ma problemw z dobrym chodzeniem silnika.
WADY:
Samochody z napdzan przedni osi nie maj problemy z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, gdy wskutek wystpowania si bezwadnoci przd pojazdu jest odciany W samochodzie z przednim napdem duo atwiej dochodzi do polizgu k przy ruszaniu ni ma to miejsce w przypadku aut z tylnym napdem.
Wystepuje gorsza zdolno auta z przednim napdem do rozpdzania si i pokonywania wzniesie. Jest to szczeglnie dokuczliwe w warunkach zimowych.
Podczas jednoczesnego skrcania k oraz dodawania gazu przednie koa trac przyczepno i pojawia si zjawisko podsterownoci (ulizg przednich k na zewntrz zakrtu). Do atwo mona sobie poradzi z t niedogodnoci, zdejmujc nog z gazu, jednak jednoczesne przypieszanie i skrcanie jest w przypadku aut z przednim napdem bardzo ograniczone.
Wystpuje wiksze obcienie elementw przedniego zawieszenia.
Ograniczona dugo umieszczonego poprzecznie silnika.
W komorze silnika jest mao miejsca i utrudnia to dostp do niektrych podzespow.
Dua masa na przednich koach, zwaszcza przy hamowaniu, moe prowadzi do przypieszonego zuycia opon i elementw zawieszenia pojazdu.
Ograniczenie promienia skrtu pojazdu przez dopuszczalny kt skrcenia przegubw oraz kt skrtu k jezdnych.
Skomplikowana konstrukcja przedniego zawieszenia.
Ograniczenie minimalnego promienia skrtu.
Niekorzystny rozkad si hamowania.
Skomplikowane sterowanie skrzynki biegw.
C. Napd na wszystkie koa (4x4), z ang. AWD.
Moemy wyrni dwie odmiany napdu na wszystkie koa:
stay
doczany.
W napdzie staym napd przekazywany jest czciowo na o przedni, a czciowo na o tyln (podzia mocy przekazywanej na poszczeglne osie nie musi wynosi 50% przd / 50% ty). W przypadku napdu doczanego jedna z osi peni rol napdu podstawowego, natomiast druga jest doczana automatycznie lub rcznie w zalenoci od warunkw drogowych lub woli kierowcy.
ZALETY:
Napd na wszystkie koa jest optymalny w przypadku pojazdw posiadajcych mocne silniki rzdu kilkustet koni mechanicznych. Jest on rwnie preferowany w pojazdach, od ktrych wymaga si maksymalnie efektywnego przemieszczania siy napdowej na lunej nawierzchni lub w trudnych warunkach terenowych. Moc jest wwczas przekazywana na poszczeglne koa w sposb maksymalnie ograniczajcy ich polizg w trakcie przypieszania i jazdy.
Samochody z napdem na wszystkie koa posiadaj najwikszy potencja przyczepnoci. Uutrata przyczepnoci w pojazdach z takim napdem wystepuje duo poniej ni ma to miejsce w autach z napdzan osi przedni czy z napdzan osi tyln. Jest to szczeglnie widoczne w trudnych warunkach drogowych takich jak: deszcz, nieg, boto lub luny piasek. W takich warunkach posiadanie auta z napdem na wszystkie koa nie wymaga od kierowcy tak duych umiejtnoci pozwalajcych na kontrolowanie zachowania pojazdu jak ma to miejsce w przypadku aut z tylnym napdem. Jako, e moc dzielona jest pomidzy poszczeglne koa w taki sposb aby zminimalizowa ich ulizg, auta z takim napdem prowadzi si duo lepiej w kadych warunkach atmosferycznych ni samochody z przednim lub tylnym napdem. Samochd z napdem na wszystkie koa, ktry prowadzi kierowca o mniejszych umiejtnociach, jest w stanie przejecha zakrt tak samo szybko jak auto z tylnym napdem, prowadzone przez dowiadczonego kierowc.
Auta z napdem 4x4 posiadaj najlepsze wasnoci trakcyjne w kadych warunkach drogowych.
Auta z napdem na wszystkie koa maj najwiksz zdolno pokonywania wzniesie.
Wystpuje niska wraliwo auta na boczny wiatr.
Dziki napdowi na wszystkie koa mona uzyska rwnomierne zuywanie si opon.
Dziki zastosowaniu ukadw rozczalnych sprzgie (sterowanych rcznie lub automatycznie) czsto moliwe jest ograniczenie stosowania napdu na wszystkie koa tylko do sytuacji rzeczywicie tego wymagajcych. Dzieki temu znaczco redukuje si warto strat mechanicznych powstajcych w ukadzie przeniesienia napdu i ogranicza si w ten sposb niekorzystny efekt wzrostu zuycia paliwa w autach z napdem 4x4.
WADY:
W granicznym zakresie przyczepnoci k podsterowno pojazdu z napdem na wszystkie koa moe szybko przechodzi w nadsterowno, a to wymaga od kierowcy bardzo duych umiejtnoci w zakresie szybkiej i dynamicznej jazdy.
Wskutek wikszych straty mechanicznych w ukadzie napdowym pogarszaj si osigi pojazdu i nastpuje wzrost zuycia paliwa.
Wystpuje wiksza masa ukadu.
Auta z napdem na wszystkie koa, umozliwiaj bardzo sprawne i szybkie przyspieszanie niezalenie od nawierzchni, jednak posiadaj przy tym co najwyej identyczne lub ze wzgldu na wieksz mas gorsze parametry przy hamowaniu jak auta z przednim lub tylnym napdem.
Wystpuje ograniczenie promienia skrtu pojazdu przez dopuszczalny kt skrcenia przegubw oraz kt skrtu k jezdnych.
Ukad napdzajcy wszystkie koa zajmuje najwicej miejsca w aucie, jest najbardziej skomplikowany i kosztowny.
Podsumowujc naley doda, e aktualnie wszechobecna elektronika pozwala na zastosowanie ukadw w znacznym stopniu redukujcych negatywne cechy poszczeglnych rodzajw ukadw napdowych w zakresie ich wpywu na atwo kierowania pojazdem i komfort podrowania. Ukady elektronicznej stabilizacji toru jazdy skutecznie wspomagaj kierowc i pomagaj optymalnie wykorzysta moliwoci tkwice w ukadzie napdowym auta. Odbywa si to przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego marginesu bezpieczestwa i skutecznym ograniczeniu ryzyka przecenienia umiejtnoci posiadanych przez kierowc. Naley jednak pamieta, e mimo znacznego zaawansowania technicznego, ukady te cigle nie s w stanie zastpi kierowcy i jego trzewej oceny sytuacji panujcej na drodze.