Automobilele cu traciune integral AWD & 4WD (4x4)La un automobil, grupul moto-propulsor genereaz i transmite la roat ofor de traciunenecesar deplasrii automobilului.Motorul termicproduce puterea necesar, iar transmisia o distribuie ctre roile motoare. Nu toate punile unui automobil sunt puni motoare, acestea pot fi i libere (trase).

Foto: Grupul moto-propulsor i sistemul de traciune 4Matic de la Mercedes S-KlasseSursa: Daimler AG

Puntea motoarea unui automobil este cea care primete puterea generat de motor. Puntea care nu primete putere de la motorul termic se numetepunte liber.

Din punct de vedere al traciunii/propulsiei, automobilele cu o singur punte motoare se numesc automobile 4x2, iar cele cu toate punile motoare se numesc automobile 4x4. Aceste notaii sunt rezultatul formulei de calcul tipului traciunii:

2 NumrulTotalDePuni x 2 NumrulDePuniMotoare Un automobil obinuit are 2 puni, din care cel puin una este motoare. Pentruo singur punte motoare formula de calcul a tipului de traciune este:

2 2 x 2 1 =>4 x 2 Dac automobilul este cutraciune integral, deci ambele puni sunt motoare, atunci:

2 2 x 2 2 =>4 x 4 De exemplu un vehicul comercial de transport marf poate avea 3 puni, din care 2 motoare. Acest vehicul va fi, din punct de vedere al traciunii, de tipul 6 x 4:

2 3 x 2 2 =>6 x 4 Dac un automobil are puntea motoare fa atunci acesta se numete automobil cu traciune. Se utilizeaz termenul traciune deoarece automobilul este tras. n cazul n care puntea motoare este spate avem un automobil cu propulsie deoarece acesta este mpins, propulsat. Termenul de automobil cu traciune spate nu este 100% corect, deoarece puntea spate fiind motoare automobilul este propulsat. De asemenea expresia automobil cu traciune integral mbin de fapt traciunea cu propulsia i definete un automobil cu toate punile motoare.

Foto: Automobil cu traciune pe puntea fa Foto: Automobil cu

FWD- Front Wheel Drive

propulsie pe puntea spate

RWD- Rear Wheel Drive

1. motor termic2. ambreiaj3. cutie de viteze4. diferenial5. transmisie longitudinal (arbore cardanic)

Foto: Automobil cu traciune integral

1. motor termic2. ambreiaj

3. cutie de viteze

4. diferenialspate

5. transmisie longitudinal punte spate

6. cutie de transfer cu diferenial central

7. transmisie longitudinal punte fa

8. diferenialfa

La un automobil cutraciune integralcuplul produs de motorul cu ardere intern este transmis ctre ambele puni, fa i spate. Fiecare punte motoare trebuie s fie echipat cu un diferenial pentru a permite roilor s aib viteze diferite la efectuarea unui viraj. Pentru a nelege cum funcioneaz un diferenial citii articolul:Modul de funcionare al unui diferenial.

n principiu exist dou tipuri distincte de automobile cu traciune integral:

automobilele cutraciune integral permanent(AWD)

automobilele cutraciune integral temporar(4WD), clasicul 4x4

O distingere forte clar ntre cele dou sisteme nu se poate face deoarece majoritatea sistemelor moderne de traciune (AWD i 4WD) conin control electronic. La baz, diferena ntre sistemele de traciune este dat n primul rnd de modul cum se controleaz transmiterea cuplului la roile motoare.

Foto: Automobil cu traciune AWD Foto: Automobil cu traciune 4WD(4x4) AWD- All Wheel Drive

4WD- 4 Wheel Drive

1. motor termic2. ambreiaj3. cutie de viteze4. diferenial5. arbore longitudinal (transmisie cardanic)

6. cutie de transfer (cu diferenial central i opional reductor)

7. arbore longitudinal

8. diferenial9. sistem de cuplare (electromecanic, electrohidraulic)

Automobilele cu traciune integral permanent(AWD) sunt cele la care controlul transmiterii puterii la toate roile motoare se face electronic, de ctre un modul electronic de comand. n modul de funcionale nominal (AUTO), la aceste sisteme conductorul auto nu decide dac traciunea este doare pe o punte sau pe ambele. Sistemul de control electronic evalueaz starea automobilului n funcie de anumii parametrii (vitez de deplasare, acceleraii, patinarea roilor, etc.) i decide sau nu activarea traciunii integrale.

De obicei automobilele cu sistem AWD, au traciunea pe puntea fa i la nevoie modulul electronic de comand cupleaz i puntea spate.

Foto: Modul de funcionare al transmisiei AWD de la Dacia DusterSursa: Renault

2WD- traciune doar pe puntea fa (4x2permanent)

AUTO- AWD cu control electronicLOCK- 4WD (4x4 permanent) La automobilul Dacia Duster, n modul LOCK, modulul de control electronic al traciunii cupleaz permanent puntea spate, cuplul motor furnizat de motor fiind distribuit 50:50 ntre cele dou puni motoare.

Cuplarea punii spate se face de obicei cu un dispozitiv cu ambreiaj multidisc, cu sistem de acionare:

electrohidraulic(ex. VW Golf 4Motion)

electromecanic(ex. Dacia Duster cu traciune integral)

Foto: Grup moto-propulsor cu traciune integral (punte spate cu cuplaj electrohidraulic Haldex)Sursa: VW

Foto: Grup moto-propulsor cu traciune integral (punte spate cu cuplaj electromecanic GKN)Sursa: Renault

Sistemul de traciune integral cuprinde doudifereniale deschise, cte unul pe fiecare punte, o unitate de transfer a puterii pe puntea fa (PTU), un arbore longitudinal i un dispozitiv de cuplare cu control electromagnetic (EMCD). O parte a componentelor sistemului de traciune (PTU, arbore longitudinal, EMCD) sunt furnizate deGKN.

Foto: Componentele sistemului de traciune integral de pe Dacia Duster

1. motor termic2. cutie de viteze3. diferenialpunte fa

4. unitate de transfer de putere

5. arbore longitudinal

6. unitate de cuplare cu comand electromagnetic

7. diferenialpunte spate

Exist i automobile cu traciune integral la care una dintre puni (de obicei puntea spate) se cupleaz automat ca urmare a patinrii punii motoare. Acestea sunt prevzute cu unvsco-cuplajntre puni, care cupleaz mecanic puntea spate fr a fi comandate electronic. Un exemplu de automobil cu acest tip de traciune este Fiat Panda 4x4.

Automobilele cu traciune integral temporar(4WD) putem spune c sunt clasicele automobile de teren 4x4. La acest tip de traciune a doua punte motoare se cupleaz manual, de ctre conductorul auto. Lng levierul cutie de viteze mai este prevzut un levier care permite cuplarea punii fa. De obicei aceste automobile au puntea motoare spate iar n modul 4x4 se cupleaz i puntea fa. Exemple pentru acest tip de automobile sunt: Lada Niva i clasicul ARO 4x4.

La automobilele moderne de tipul 4WD cuplarea celei de-a doua puni motoare se face cu comand electronic. Conductorul auto are la dispoziie butoane pentru:

modul 4x2 (2HI - high)

modul 4x4, fr amplificarea cuplului la reductor (4HI - high)

modul 4x4, cu amplificarea cuplului la reductor(4LO - low)

Foto: Comanda modului de traciune pentru un automobil 4WD Fa de automobilele cu sistem de traciune AWD, automobilele 4WD (4x4) sunt prevzute cu ocutie de transferi undiferenial central. Mai mult, dac este prevzut i mod de traciune 4LO (low), cutia de transfer conine i unreductorcare amplific suplimentar cuplul venit de la cutia de viteze.

Foto: Grupul moto-propulsor i sistemul de traciune de la Jeep WranglerSursa: GM

De reinut c fiecare punte motoare trebuie s fie prevzut cu undiferenial. Mai mult sistemele de traciune integral 4x4 sunt prevzute i cudiferenial central. n funcie de destinaia automobilului (urban, mixt, off-road) diferenialele pot fideschisesaublocabile(manual sau automat).

Avantajul majoral automobilelor cu traciune integral esteutilizarea aderenei tuturor roilor automobilului. n cazul unui automobil 4x2 cuplul furnizat de motor este limitat de aderena roilor motoare. Dac suprafaa de rulare are coeficient de frecare redus (pietri, zpad, etc.) fora de traciune a celor dou roi motoare s-ar putea s fie insuficient pentru a propulsa automobilul.

Foto: Fora total de traciune a unui automobil 4x2 i 4x4

Fiecare roat motoare poate aplica o for de traciunelimiat de aderen. Acest limit depinde de fora de apsare a roii pe calea de rulare i de coeficientul de frecare dintre roat i cale. Chiar dac motorul poate genera o for de traciune mult mai mare, acesta nu se poate aplica deoarece se depete limita de aderen i roata ncepe s patineze.

Fora de traciune totaleste suma forelor de traciune de pe fiecare roat. La un automobil cu traciune integral deoarece fora de traciune generat de motor este distribuit tuturor roilor, fr s se depeasc limita de aderen, capacitatea de traciune a automobilului va fi mrit. Astfel se exploateaz complet performanele dinamice ale motorul iar capacitatea de trecere a automobilului va fi mbuntit.

Dezavantajul automobilelor cu traciune integralconst n creterea masei automobilului i scderea randamentului total al transmisiei (datorit pierderilor mecanice adiionale). Din acest motiv automobilele care ruleaz cu toate roile motoare vor avea un consum de combustibil mai mare, comparativ cu acelai automobil cu o singur punte motoare.

Bibliografie:

www.wikipedia.comwww.renault.comwww.e-automobile.rohttp://www.mercedes-benz.ro/