4Motion - budowa/działanie

[red]

Układ przenoszenia napędu 4Motion

Krótki opis budowy:
Koła przednie napędzane są konwencjonalnie przez mechanizm różnicowy przedniej osi. Jednocześnie z tego mechanizmu różnicowego przenoszony jest moment obrotowy na wał napędowy poprzez zamocowaną przekładnię kątową. Jest ona połączona ze sprzęgłem układu napędowego na cztery koła. W zależności od stopnia otwarcia sprzęgła układu napędowego na cztery koła moment obrotowy odpowiedni do sytuacji istniejącej podczas jazdy kierowany jest dalej do napędu tylnej osi.


Materiał szkoleniowy VW 4Motion-budowa-4-gen-PL.pdf zawierający opis i ilustrację jak jest zbudowany i działa napęd 4Motion stosowany w czteronapędowych modelach VW od roku 1998.
Publikacja w prosty sposób opisuje istotę działania i poszczególne elementy napędu, sytuacje w jakich napęd się załącza oraz uwagi eksploatacyjne.

Wyjątek:
VW Passat B5 - który w rzeczywistości posiada pełnoprawny napęd quattro (taki jak w Audi) ale występuje pod nazwą handlową 4Motion.

[wesol]

Passat B5 jak i Audi A4, mają napęd Torsena bo to silnik podłużny a poprzeczniaki mają już Haldexa. Generalnie koncern VAG odszedł dość znacznie od silników podłużnych i tez się przesiadł bardziej na Haldexa. Nie jest to napęd taki prawdziwy 4x4 bo żadna terenówka nie ma takiego systemu. To jest napęd dołączany i nawet książki podają, że pompka Haldexu nie może pracować cały czas bo ulegnie uszkodzeniu. miałem taki pomysł by dołożyć napęd tego typu ale nieco zmajstrowany ale jakoś to umarło. Dobrze by było wymodzić coś na styl napędu terenowego i załączać to kiedy się chce a nie ze to się zatrybia kiedy jest uślizg.
Haldex, ma to do siebie że z racji iż jest dołączany tylko w razie potrzeby nie stanowi obciążenia takiego dla silnika i nie powoduje tego że auto pali dużo więcej jak to zawsze było kojarzone z autami 4x4.

[przemo]

Mi osobiście taka opcja nie odpowiada gdyż stały napęd 4x4 to fajna sprawa 
A z ciekawości jak jest z napędem syncro ?

[red]

@przemo,
W moim odczuciu dołączany napęd to całkiem dobry pomysł.
Na co dzień auto jest przednionapędowe ze wszystkimi tego zaletami bo niewiele więcej pali, normalnie wygląda i jeździ.
Nie ma za to typowych wad przednionapędówki, przede wszystkim w szybko pokonywanych zakrętach nie jest podsterowne czyli nie ma tendencji do "uciekania" przodem na zewnątrz zakrętu.
4Motion prowadzi się neutralnie bez względu na warunki drogowe. Oczywiście nad wszystkim czuwa zaawansowana elektronika i ona jest integralną częścią całego układu.
Dołączany napęd ma też tą zaletę, że mechanizmy tylnego napędu nie pracują cały czas i dużo mniej się zużywają niż np. w przypadku stałego napędu Quattro na Torsenie.

Jeśli chodzi o napęd Syncro, to też jest napęd dołączany, tylko za spięcie napędu odpowiada tu sprzęgło z cieczą lepką - w przypadku różnicy obrotów na wejściu i wyjściu płytki rozgrzewają olej przez co staje się on bardzo gęsty i napęd jest spięty.
Działa to z pewnym opóźnieniem.
Co do Haldexa, to większość SUV-ów ma ten napęd o ile w ogóle ma napęd na cztery koła.

[wesol]

Mi też bardziej odpowiada napęd Syncro. Mówi się że to stały napęd z racji takiej iż nie ma żadnego sterowania elektronicznego, włączników itd. Działa samoczynnie. Zasada jest banalnie prosta. Najprościej można powiedzieć że wszystkie koła są napędzane a przednia oś z tylną jest spięta prawie na sztywno przez to sprzęgło wiskotyczne. Czyli sprzęgło stara się przenieść napęd praktycznie 1 do 1 i tylko delikatny uślizg ewentualnie niweluje np. na zakrętach itd. Na wale znajduje się też wolne koło coś jak sprzęgiełko na alternatorze czyli ciągnie w jedna stronę a w druga odpuszcza by nie było opcji takiej, że jakimś sposobem tylna os wyprzedza przednią co ma kluczowe znaczenia gdy zadziała układ ABS.
Układ w nowszych 4motion czyli oparty na Szwedzkim wymyśle sprzęgła Haldex, to też coś podobnego i też jest sprzęgiełko o podobnej zasadzie działania lecz już nie działa samoczynnie tylko olej jest podawany przez pompkę elektryczną. Czyli mamy małe oszustwo ze strony producentów i dlatego czysto teoretycznie napęd 4x4 tego typu nigdy nie spełni swojego zadania w terenie. Terenówka z tym napędem nie popracowałaby za długo.  Haldex "można powiedzieć" działa tylko i wyłącznie gdy jest uślizg odnotowany przez system ABS/ASR sam z siebie nie ciągnie podczas jazdy chyba ze przekazanie 1% napędu tarciowego można uznać za przekazanie napędu. Zaletą Haldexa jest to, że skoro układ nie przenosi za często napędu na tył to nie jest nadwyrężany i dlatego zużycie półosiek tylnych czy podpór walu można powiedzieć, że praktycznie nie występuje. Spalanie jest o tyle zwiększone co siła jaka jest potrzebna na zakręcenia tymi elementami napędowymi.

[Szaman]

Nie zapomnijmy że nasze auta to.nie terenówki   ten napęd może nam pomóc przy wyjezdzaniu z dużego śniegu, błota itp.
Nie sądzę że ktoś kupuje np Sharana aby jeździć po bagnach itp

[red]

@Szaman, dokładnie jak piszesz: model Sharan, to nie jest terenówka

Jako ciekawostkę mogę napisać, że robiliśmy test: liną połączyliśmy haki holownicze mojego Sharana 4motion i Opla Frontierę 2.9 z zapiętym napędem 4H i możecie się dziwić ale Frontiera oberwała - nie dała rady ruszyć a na koniec zgasła pomimo, że kierowca ją mocno deptał. Po załączeniu reduktora czyli na 4L była lepsza ale nieznacznie.
Co do Syncro, to tam jest wyczuwalny poślizg zanim napęd zostanie spięty. Napęd na tył nie działa też na wstecznym.
Może przenieść  maksymalnie 50% momentu obrotowego na tylną oś.
Moim zdaniem sporą zaletą 4Motion jest fakt że wał napędowy ma zredukowaną prędkość w stosunku do półosi jak podaje producent 1.6 przez co wał przenosi mniejszy moment obrotowy co ma pozytywny wpływ na trwałość elementów oraz na pewno na kulturę pracy układu.

Swoją drogą chętnie wezmę udział w teście Syncro vs 4Motion, bo zastanawiam się, który napęd by zwyciężył w tym porównaniu.

Dodano:  05 - Marca - 2015  -  10:43:20

Tak zgadza się. I tak wątpię by nawet ten napęd wykozystywal ktoś w pełni. Bardziej bym chciał by się zatrybial na pierwszych biegach.

On zatrybia się podczas ruszania uniemożliwiając uślizg kół przedniej osi.
Wprawdzie  po angielsku  ale ten filmik pokazuje  jak działa 4Motion.

Co do wytrzymałości Haldexa to Masters  w swoim lupo ma sporo ponad 300 kucy i on raczej wykorzystał wszystkie możliwości tego sprzęgła.

[wesol]

Nigdy nie jest 1 do 1 a nawet jest więcej jak 1.6 bo zazwyczaj dobre 3 a nawet 3.5. W terenowych zmienia się nawet na 4.4 jak się da. A i wal nie ma zredukowanej prędkości własnej a zwiększone obroty. Zwiększając obroty zmniejszasz moment i wiadomo działając odwrotnie dzieje się wiadomo jak. Dlatego tez niektóre auta mają zwolnice by zwiększyć przełożenie oraz podnieś układ przeniesienia napędu itd.  Przenosi 50% na 50% bo przednia oś jest spięta na stale choćby nie wiem co, więc rozdział może być od 100% przód i 0% tył do maksymalnie 50% do 50%.
Podejrzane to z tą fronterą bo to dobre terenowe auto.

4motion ma zadanie wspomóc wykaraskać się z opresji i tu zdaje egzamin  bez dwóch zdań.

Z tego filmiku wnioskuję że z ta przyczepa lektor mówi, ze jak przednie koła uświadczą uślizgu to moment trafia na tylne kola. Haldex nie może działać długo bo nie pożyje. Masters miał Lupo z mocą 384 KM a sterowanie Haldexem z wyświetlacza, rozdział mocy sterowany był guzikami. Auto do sportu to całkiem inna sprawa. Syncro działa w ten sposób, że tam tarczki cierne praktycznie większość swojego czasu kręcą się z tą samą prędkością czyli oś tylna jest napędzana. Ten system wiskotyczny jest tylko po to by auto nie wypadło z zakrętu. W Syncro nie załącza się tam nic, bo tam jest załączone cały czas. Ma tylko odrobinę odpuszczać w razie potrzeby. Filmy źle troszkę to pokazują, bo na przykładzie Golfa 7 generacji gdzie jest Haldex 5, jakby przód jest momentami odpuszczony a auto się staje tylno-napędowe. To jest oczywiście błędem. Możesz mi wierzyć, że tylna oś pracuje naprawdę tak mało że prawie wcale. Tak jak filmik tez podaje ten system jest wspomagany przez inne układy rozdziału i prędkości kół EDS i ESP. EDS jako szpera ale elektroniczna. Tu też co innego jak ktoś sobie zmostkuje dyfer w tylnej osi, jak w jakiejś BeMce to nie ta sama szpera co daje ją EDS. EDS działa na zasadzie przyhamowaniu kola zaciskiem hamulcowym. Oczywiście to kolo co złapało uślizg. Czyli Haldex nie wyprzedzi zamiaru naszego i nie załączy  napędu na 4 koła, puki nie uświadczy uślizgu na jakimś kole. Normalnie przyspieszasz to tylna oska jest wleczona.

[red]

Z tym przełożeniem na wał napędowy to jest opisane w tej broszurze co wrzuciłem.
Efekt jest taki że wału nie trzeba wyważać. Czy gdyby kręcił się tak szybko jak półoś to mógłby być niewyważony? Oczywiście że tak ale wibracje byłyby nie do zniesienia dla użytkowników i mechanizmów  >
Poza tym mniejsze obroty to mniejszy moment obrotowy i co się z tym wiąże mniejsze obciążenie samego Haldexa.
Mam porównanie z sharanem przednionapędowym i zwiększonego poziomu hałasu ani wibracji nie zauważyłem.
Nie upieram się że 4Motion to cud jakiś ale każdemu polecam pojeździć z takim napędem 
Ja też kiedyś nie bardzo rozumiałem o co chodzi ale jak mam już jakieś doświadczenie to mogę się podzielić.
Odkąd mam 4Motion to jak chcę polatać bokami na sliskim to nie zaciągam ręcznego tylko wyłączam ESP i daję na zakrętach gazu - samochód posłusznie jedzie bokiem i żeby go wyprostować bez ujmowania gazu trzeba założyć bardzo precyzyjną kontrę.
Chciałbym dla porównania pojeździć jakimś syncro - kiedyś jeździłem golfem country ale latem i po asfalcie więc nie mam porównania.

[wesol]

Czekaj Robert bo się zmyliłem tym co pisałeś. Przełożenie jest mniejsze i tu fakt obroty są mniejsze na wale jak w tradycyjnym tylnonapędowcu, tu i tak moc nie jest przekazywana głównie na tylna ośkę tylko z doskoku że tak to ujmę. W BMW przełożenia są na moście 3.45 np czy 3.91 czy czasami 4.45. Daje nam to to, że obracając wałem 10 obrotów, uzyskujemy ruch koła właśnie około 3.5 obrotu. Czyli dużo kreci się walem a mało kołem. To tez wynika z tego że wałek atakujący jest mały a kolo talerzowe na koszu okładu planetarnego jest duże.
Czyli tu VAG ma tak, że obroty walu nie są duże bo i tak moc nie jest duża przekazywana to daje to rade.  Z racji iż główna moc nie jest przekazywana na wale to może on być delikatniejszy tak jak jego podpory czy inne części składowe.

Ale fajny temat się zrobił. Dość ciekawy.

[red]

Oczywiście że tak.
Wał obraca się wolniej niż półosie za sprawą przełożenia przekładni kątowej. Przełożenie w tylnym dyferencjale odzyskuje te obroty.
Dzięki temu wał oraz sprzęgło Haldex przenoszą dużo mniejszy moment obrotowy.
W teorii to może wygląda niezbyt atrakcyjnie i można odnieść wrażenie że to nie jest ciekawe rozwiązanie ale w praktyce naprawdę fajnie to się spisuje i daje sporo radości z jazdy.
Ciekawostką odnośnie Syncro było zastosowanie tego typu sprzęgła w pierwszym jak to się mówi europejskim SUVie czyli w Land Roverze Freelander pierwszej generacji (naprawdę pierwszy był VW Golf Country ale wtedy jeszcze nikt nie wiedział co to SUV).
Druga generacja Freelandera korzysta z Haldexa.

[pretor]

Nie tak dawno temu (8-9 lat) sprzedałem Audi 100 quattro, którym było mi dane pojeździć przez parę dobrych lat i parę długich zim.
Miałem w nim stały napęd 4x4 z blokowanymi dyferencjałami:  centralnym i tylnym. 

Na fotce widać jak się tym sterowało w praktyce.


Jeśli chodzi o trzymanie się drogi: to lepszym nigdy jeździłem (oczywiście swoim)
Teraz mam Jeepa Cj7 z stałym napędem na tył i sztywnym mostem z przodu. Auto normalnie jeździ jako tylnonapędowe.
Napęd przedni dołączany jest specjalnym lewarkiem w kabinie i można z niego korzystać tylko na luźnym lub śliskim podłożu. Niestety brak blokad mostów i to jest jego największą bolączką. Jeep w terenie sprawuje się przyzwoicie o ile tak można powiedzieć o terenowce bez blokad dyfrów, o tyle na drodze i to w dodatku śliskiej, jest całkowicie nieprzewidywalny i trzeba mocno uważać aby kogoś nie rozjechać.

[przemko]

Porównanie napędów 4x4 (Subaru, Honda, Toyota, Volkswagen)



Ciekawy test, dający do myślenia

[wesol]

@przemko, fajny filmik. Subaru jak subaru to marka która chyba nie wypuściła auta z napędem na jedną ośkę. A przynajmniej nie przypominam sobie. U nich to auto ma ciągnąć cały czas. Co by się nie działo kola mają mielić. Dlatego chciałem pokazać że Haldex to takie małe oszustwo, już samo to że wał i przekładnia są skromnej budowy powinno dać do myślenia. Jest to dobry system do jazdy codziennej i wspomaganie w wyjeździe z garażu czy parkingu zimowa porą ale do prawdziwego napędu 4x4 to mu daleko. Przewaga Haldexa to tylko to że nie jest to układ mocno rozwinięty, a w produkcji jest tańszy niż quattro.
Ja podchodzę do tego w sposób jakby to powiedzieć stanięcia w delikatnym piasku i zmielenia wszystkimi kolami.
Haldex po wyłączeniu ESP czy ASR przestaje działać, bo ten system nie może pracować przy wysokich obrotach i przy przekazywaniu dużej siły i obrotów.

[DS]

Wał obraca się wolniej niż półosie za sprawą przełożenia przekładni kątowej. Przełożenie w tylnym dyferencjale odzyskuje te obroty.

A nie przypadkiem odwrotnie?

"Przekładnia kątowa podnosi liczbę obrotów współczynnikiem przełożenia o wartości 1,6 na wał napędowy. Z tego powodu średnica wału może być mniejsza, ponieważ musi przekazywać mniejszy moment obrotowy. Przekładnia tylnej osi natomiast obniża liczbę obrotów dokładnie w tym samym stosunku".