Crossover und SUVs mit permanentem Allradantrieb. Sorten von Allradfahrzeugen Allradantriebssysteme von Autos Vergleich

Auf den ersten Blick ist die Funktionsweise des Getriebes eines Allradfahrzeugs einfach: Das Drehmoment des Triebwerks wird auf die vier Antriebsräder verteilt. Ein solches Auto ist aufgrund seiner ausgeprägten Vorteile, die mit der Unprätentiösität der Qualität der Beschichtung unter den Rädern verbunden sind, sehr praktisch. Auf einer unbefestigten Straße, auf Eis, auf nassem Gelände oder auf einer Autobahn bei starkem Regen zeigt sich ein allradgetriebenes Auto von seiner besten Seite. Außerdem können Sie sich darauf nicht scheuen, sich von der Asphaltoberfläche zu entfernen und das Gelände ohne die Spur von Straßen zu durchqueren, und auf dem Asphalt macht sich der Allradantrieb mit einem guten Start und einer guten Beschleunigung praktisch ohne Schlupf bemerkbar.

Aber manchmal kommt es zu Zwischenfällen, die aufgrund der Vorteile von Allradfahrzeugen scheinbar schwer zu erklären sind. Es kommt vor, dass der Fahrer mit beeindruckender Bodenfreiheit hinter dem Lenkrad eines SUV sitzt und das Auto in einem "Durcheinander" stecken blieb und auf dem Bauch lag.

Interessant zu wissen! Im Jahr 1883 patentierte der amerikanische Landwirt Emmet Bandelier ein Design, das dem heutigen Allradantriebssystem ähnelt.

Dafür kann es natürlich viele Gründe geben, von denen der häufigste, wie erfahrene Fahrer es scherzhaft ausdrücken, „die Dichtung zwischen Lenkrad und Sitzbank“ ist. Es kommt aber auch vor, dass das Getriebe des „Geländewagens“ den Tests nicht standhalten soll. Und dann tauchen vernünftige Fragen auf: "Warum können sie nicht damit umgehen?", "Und welche kann damit umgehen?" Wir werden darüber im bereitgestellten Material weiter sprechen.

Manueller 4WD (Teilzeit)

Diese Getriebeart darf zu Recht als „Erstgeborener“ unter den Allradantrieben bezeichnet werden. Sein Funktionsprinzip ist die starre Anbindung der Vorderachse. Somit drehen sich alle Räder mit der gleichen Geschwindigkeit und es gibt kein Mittendifferenzial. Das Drehmoment wird gleichmäßig auf alle Räder verteilt. In diesem Fall kann nichts getan werden, damit sich die Achsen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, außer in den "Schoß" des Autos einzudringen und ein neues Differential einzubauen.

In der Zwischenzeit wird nicht empfohlen, den Verkehr mit angeschlossener Vorderachse zu unterbrechen. Auch wenn Sie für kurze Strecken im niedrigen Gang geradeaus fahren, passiert nichts Schlimmes, aber wenn Sie umkehren müssen, wird der daraus resultierende Längenunterschied der Brückenwege zum Hindernis. Da die Verteilung zwischen den Achsen 50/50% beträgt, kommt der Leistungsüberschuss nur durch den Schlupf der Räder einer der Achsen heraus.

Auf Sand, Kies oder Matsch können die Räder bei Bedarf durchrutschen und ihnen steht nichts im Wege, da die Haftung auf Untergründen schwach ist. Aber wenn das Wetter trocken ist und Sie auf einer asphaltierten Straße fahren, ist die Kraft nirgendwo anders als im Gelände. Dadurch wird das Getriebe erhöhten Belastungen ausgesetzt, Gummi verschleißt schneller, das Handling verschlechtert sich und die Spurtreue geht bei hohen Geschwindigkeiten verloren.

Wird das Auto häufiger im Gelände eingesetzt oder generell nur für Geländefahrten gekauft, dann wird der Allradantrieb mit Zwangsanbindung der Vorderachse Ihre Erwartungen voll erfüllen. Die Brücke verbindet sich sofort und hart, sodass Sie nichts blockieren müssen. Die Konstruktion ist sehr einfach und zuverlässig, es gibt keine Sperren und Differentiale, keine elektrischen oder mechanischen Antriebe, keine unnötige Hydraulik und Pneumatik.

Aber wenn Sie ein urbaner „Dandy“ sind, Ihre Zeit schätzen und sich nicht um Wetterbedingungen und wechselnde Abschnitte der Stadt mit ihren losen und rutschigen Straßenbelägen, tückischen tiefen Pfützen kümmern möchten, dann ist die Version dieses Allradsystems ist absolut nicht für dich geeignet. Wenn Sie die Vorderachse immer gewaltsam verbunden bewegen, ist dies mit Verschleiß mit Folgeschäden verbunden, es ist nicht sehr bequem, sie ständig zu manipulieren, und im Allgemeinen haben Sie möglicherweise keine Zeit, sie anzuschließen.

Autos mit Teilzeit: Suzuki Vitara, Toyota Land Cruiser 70, Great Wall Hover, Nissan Patrol, Ford Ranger, Nissan Navara, Suzuki Jimni, Mazda BT-50, Nissan NP300, Jeep Wrangler, UAZ.

Permanenter Allradantrieb (Vollzeit)

Die Nachteile des Plug-in-Allradantriebs waren die Hauptursache für eine neuere Erfindung - den permanenten Allradantrieb, der frei von allen Problemen ist, die Part-Time hatte. Dies ist der gleiche kompromisslose "4WD", der frei von jedem "und wenn" da ist: Alle Räder werden angetrieben, es gibt ein freies Differential zwischen den Achsen, das die durch die Drehung eines der Räder angesammelte überschüssige Kraft freisetzt Satelliten, die mit permanentem Allradantrieb zur Bewegung des Autos beitragen. Die Hauptnuance von Autos mit dieser Art von Allradantrieb ist das Rutschen. Wenn das Auto mit einer Achse ins Schleudern gerät, wird die zweite automatisch abgeschaltet.

Jetzt ist aus dem Auto Möbel geworden oder aus einem Haus, wie Sie es wünschen, ganz allgemein eine Immobilie. Wie kommt es dazu? Wenn ein Rad zu rutschen beginnt, deaktiviert das Zwischenraddifferenzial das zweite und die zweite Achse wird ebenfalls automatisch durch das Differenzial, jedoch bereits durch das Mittendifferenzial, deaktiviert. In Wirklichkeit geht der Stopp natürlich nicht so schnell. Bewegung ist ein dynamischer Prozess, daher gibt es eine Gangreserve, Trägheitskraft. Das Rad schaltet sich aus, bewegt sich durch die Trägheit einige Meter und schaltet sich wieder ein.

Aber in diesem Fall wird das Auto früher oder später irgendwo stehen bleiben. Um alle Offroad-Qualitäten eines "Schurken" zu erhalten, werden solche Autos daher in der Regel mit einer oder zwei Zwangsmittendifferenzialsperren ausgestattet. Im vorderen Differential sieht man sehr selten eine Werkssperre. Es wird auf Wunsch separat installiert.

Aber auch auf Asphaltstraßen ist der permanente Allradantrieb weit von idealen Fahrleistungen entfernt. Solche Autos fahren, sagen wir, es wäre besser. In kritischen Situationen zieht das SUV aus der Kurve und reagiert nicht sofort auf Lenkung und Gasdruck. Die Fahrer dieser Fahrzeuge erfordern besondere Fähigkeiten und ein ausgezeichnetes Fahrzeuggefühl.

Um das Handling zu verbessern, begannen sie, Zwischenachs-Sperrdifferenziale mit einem Zwangssperrsystem zu installieren. Verschiedene Autohersteller verwendeten unterschiedliche Lösungen: einige mit einem Torsen-Differential, einige mit einer Viskosekupplung, aber die Aufgabe für alle ist dieselbe - das Fahrverhalten des Autos zu verbessern, und dies erfordert eine teilweise Differentialsperre.

Beginnt eine der Achsen zu rutschen, wird die Selbsthemmung ausgelöst und das Differenzial wirkt nicht auf die zweite Achse, auf die weiterhin Drehmoment fließt. Einige Autos waren auch mit einer Selbstsperrung des Hinterachsdifferenzials ausgestattet, was sich positiv auf die Regelschärfe auswirkte.

Unter den Autos mit permanentem Allradantrieb kann man unterscheiden Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.

Torque-on-Demand (AWD) automatischer Allradantrieb

Die Zeit und die neugierigen Köpfe der Automobilingenieure haben ihre Arbeit getan und den Allradantrieb mit der Einführung elektronisch gesteuerter Systeme mit Umverteilung und Übertragung des Drehmoments zu etwas Neuem entwickelt. Als Ergebnis gab es Stabilisierungs- und Richtungsstabilitätssysteme, Traktionskontrollsysteme sowie Systeme zur Drehmomentverteilung. Sie alle werden mit der beteiligten Elektronik realisiert. Je teurer die Kosten des Autos und je moderner seine Befüllung, desto komplexere Schemata werden darauf angewendet.

Dabei werden Lenkwinkel, Wankneigung und Geschwindigkeit bis hin zur Pendelfrequenz der Räder über eine bestimmte Distanz erfasst. Das Auto führt die umfassendste Sammlung von Informationen über sein Fahrverhalten durch. Die ECU verarbeitet es und regelt die Drehmomentübertragung zwischen den Achsen mittels einer elektronisch gesteuerten Kupplung, die das Differenzial verändert hat. In modernen Sportwagen ist diese Erfindung durchaus bemerkenswert geworden.

Elektronische Systeme können heute in ihrem Verhalten als nahezu perfekt bezeichnet werden. Hersteller müssen lediglich mehrere neue Sensoren und Parameter hinzufügen, dank denen das System der Kurve voraus ist.

Aber auch hier gibt es einige Anwendungsnuancen: Diese Art des Allradgetriebes eignet sich nur für den Betrieb auf asphaltierten Straßen mit selten durchsetzten symbolischen Offroad-Grundierungen zum Beispiel. Grundsätzlich werden elektronische Kupplungen beim Rutschen im Gelände sehr heiß und versagen. Und dafür müssen Sie die Panzerketten nicht stundenlang pflügen, zehn Minuten Schleudern auf dem Eis reichen aus. Und wenn es systematisch überhitzt wird, lassen sich Bruch und teure Reparaturen nicht vermeiden.

Je „kühler“ das System ist, desto anfälliger ist es für Pannen. Sie müssen also ein Auto mit Bedacht auswählen, nachdem Sie selbst bestimmt haben, auf welchen Strecken Sie es fahren werden. Gehen Sie nicht in die Extreme: Wenn ein SUV, dann nur in den Wald und ins Dorf, und wenn ein Auto, dann nur durch die Stadt. Es gibt genügend Autos aus diesem Segment, die in ihren Fahreigenschaften universell sind. Aber auch ohne Fanatismus. Natürlich kann man mit dem Auto auf eine Landstraße fahren, aber welche und welche ist eine andere Frage.

Wenn einer der ABS-Sensoren die Verkabelung bricht, fällt das gesamte System auf einmal aus und erhält keine Informationen von außen. Oder Benzin wurde mit nicht bester Qualität befüllt - und das wars, der niedrige Gang schaltet nicht ein, es steht eine Fahrt zum Autoservice bevor. Oder es kann passieren, dass die Elektronik das Auto in den Servicemodus versetzt und alle wichtigen Systeme vollständig abschaltet.

Unter diesen Autos ist es erwähnenswert Kia Sportage (nach 2004), Cadillac Escalade, Nissan Murano, Nissan X-Trail, Ford Explorer, Toyota RAV4 (nach 2006), Land Rover Freelander, Mitsubishi Outlander XL.

Multi-Modus (wählbar 4wd)

Dieses System ist in Bezug auf den Allradantrieb mit seinen verschiedenen Manipulationen vielleicht das vielseitigste: Es kann manuell oder automatisch aktiviert werden sowie die Hinter- oder Vorderachse zwangsweise deaktivieren. Das Selectable 4wd-System erhöht den Kraftstoffverbrauch nicht. Spitzenreiter bei den Spritüberschreitungen sind die eingangs erwähnten Teilzeitfahrzeuge.

Einige Autos mit einem selektiven Getriebe, das als permanenter Allradantrieb bezeichnet werden kann, mit der Möglichkeit, die Vorderachse gewaltsam zu deaktivieren, stehen abseits. Bei solchen Fahrzeugen kombiniert das Getriebe Teilzeit und Vollzeit. Darunter sind Mitsubishi Pajero, Nissan Pathfinder, Jeep Grand Cherookee.

In "Padzherik" können Sie beispielsweise zwischen mehreren Fahrprogrammen wählen: 2WD, 4WD mit automatischer Zentraldifferentialsperre, 4WD mit harter Differentialsperre oder einem niedrigeren Gang. Wie Sie sehen, finden Sie hier Referenzen zu allen oben genannten Allradsystemen.

Einige Autos mit Frontantrieb können eine antreibende Hinterachse haben. Im Hauptgetriebegehäuse ist ein kleiner Elektromotor montiert, der auf Wunsch des Fahrers zugeschaltet wird - das e-4WD-System. Der Elektromotor wird von einem Autogenerator angetrieben. Ein solches System verbessert das Fahrverhalten auf der Strecke bei Gewitter und hilft auch, schneebedeckte, vereiste und schlammige Streckenabschnitte souverän zu befahren. Die neuesten BMW Modelle sind ein markanter Vertreter von Autos mit diesem System.

Bei schlechtem Wetter oder schwierigen Straßenverhältnissen denken Autofahrer oft darüber nach, ein Auto mit Allradantrieb, also ein Auto mit Allradantrieb zu kaufen. Bei der Erwähnung dieses Autotyps kommen dem Laien oft riesige SUVs in den Sinn, aber unter modernen Bedingungen ist dies wahrscheinlich ein etabliertes Stereotyp: Heute ist ein Allradgetriebe keineswegs das Vorrecht von "Jeeps", sondern ein recht traditionelles weit verbreitetes Schema, wenn auch mit vielen Leistungsunterschieden, das aber auch in Kleinwagen zu finden ist. Autohersteller haben eine ziemlich große Anzahl von Layout-Diagrammen und Formeln implementiert, also lassen Sie uns versuchen, einige Punkte zu klären.

Terminologie

Es ist sehr wichtig, zuerst die Terminologie zu definieren, denn für jedes vierrädrige Fahrzeug bedeutet in erster Näherung AWD (ALL Wheel Drive) oder 4WD (Four Wheel Drive) im Allgemeinen dasselbe. Im Allgemeinen bedeutet AWD permanenter oder automatischer Allradantrieb und 4WD bedeutet Allradantrieb, manuell verbunden und getrennt, und hat normalerweise eine Herunterschaltgetriebereihe. Es gibt auch einen eher zweideutigen Begriff – on demand Allradantrieb, was in der Interpretation verschiedener Hersteller entweder einen automatisch zugeschalteten Allradantrieb oder einen manuell zu- und abschaltbaren Allradantrieb bedeuten kann.

Antriebsarten

Plug-in 4WD oder 4WD Teilzeit

Teilzeit 4WD, (engl. "Part time" - Teilzeit) - Allradantrieb für den vorübergehenden Einsatz. Beim Fahren auf befestigten Straßen wird die gesamte Traktion auf nur eine Achse übertragen, in der Regel die Hinterachse. Die zweite Achse wird vom Fahrer über einen Hebel oder einen Knopf verbunden.

Teilzeit-Allradfahrzeugen fehlt ein Mitteldifferenzial, das es den Kardanwellen ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, wenn sich das Auto dreht. Bei eingeschaltetem Allradantrieb sind die vordere und hintere Kardanwelle über das Verteilergetriebe starr miteinander verbunden und rotieren mit gleicher Drehzahl. Bei Kurvenfahrten legen die Vorderräder des Autos eine längere Strecke zurück als die Hinterräder, was zu Belastungen im Getriebe, erhöhtem Gummiverschleiß usw. führt. Diese Effekte können nur durch Radschlupf abgeschwächt werden. Daher ist der Einsatz eines solchen Allradantriebs auf Bereiche mit sehr geringer Haftung (Schlamm, Schnee, Eis, Sand) beschränkt. Es wird nicht empfohlen, diese Art des Allradantriebs auf einer trockenen befestigten Straße zu verwenden, um ernsthafte Schäden zu vermeiden.

Permanenter Allradantrieb

Englisch. Vollzeit-Allradantrieb, Permanenter Allradantrieb, Permanent-aktivierter Allradantrieb. Ein System, bei dem die Kraft des Motors konstant auf alle Räder übertragen wird. Ein solches Getriebe ist mit einem Mittendifferenzial ausgestattet, das es den Vorder- und Hinterrädern ermöglicht, bei Kurvenfahrten unterschiedliche Strecken frei zurückzulegen. Auf einem solchen Auto können Sie sich sowohl auf der Straße als auch im Gelände im Allradmodus bewegen. Bei schwierigen Straßenverhältnissen kann das Mittendifferenzial gesperrt werden. In diesem Fall wird die Arbeit des Allradantriebs ähnlich wie bei Part-Time 4WD, d.h. starre, gleichmäßige Schubverteilung zwischen den Achsen. Bei manchen Systemen wird die Mittendifferenzialsperre vom Fahrer zwangsweise aktiviert, bei anderen wird die Mittendifferenzialsperre bei Schlupf oder der Gefahr durchdrehender Räder automatisch gesperrt. Zum Sperren können beispielsweise ein Torsen-Differential, eine Viskosekupplung, eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung und andere technologische Lösungen verwendet werden.

Automatischer Allradantrieb

Englisch. Automatischer Allradantrieb, On-Demand-Allradantrieb. Bei einem solchen System wird unter normalen Straßenbedingungen nur eine Achse angetrieben. Allradantrieb wird bei Bedarf zugeschaltet. Dies geschieht in der Regel bei Radschlupf und sobald der Schlupf beseitigt ist, wird der Allradantrieb abgeschaltet. Zur Verbindung der zweiten Achse kann eine Visco-Kupplung oder eine von einer Hydraulikpumpe angetriebene Lamellenkupplung verwendet werden, die bei auftretenden Drehzahlunterschieden zwischen Vorder- und Hinterachse selbsthemmend ist; oder eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung, die Schlupfinformationen von ABS-Sensoren erhält und kleinste Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Vorder- und Hinterachse erkennt.

Das sogenannte präventive System des automatisch zugeschalteten Allradantriebs ist in der Lage, anhand verschiedener Sensoren (Beschleunigung, Gaspedaldruck usw.) die Möglichkeit eines Schlupfes und die Notwendigkeit des Zuschaltens des Allradantriebs vor der Fahrt zu ermitteln Räder rutschen. Es kann auch eine Zwangseinschaltung des Allradantriebs durch den Fahrer vorgesehen sein.

Die letzten beiden Getriebearten werden in der Regel bei Allrad-Crossovern verbaut. Es wird Ihnen helfen, aus einer Schneeverwehung herauszukommen oder sich auf unbefestigten Straßen sicherer zu fühlen, wenn Sie zu einem Picknick fahren. Aber erwarten Sie von ihr keine Wunder und Geländegängigkeit eines echten SUV.

Multi-Mode-Allradantrieb

Englisch. Wählbarer 4WD. Mitsubishi Pajero Sport (Super Select 4WD-Getriebe) und Jeep Grand Cherooke e (SelecTrac-Getriebe), Nissan Pathfinder (All-Mode 4WD) mit ihrem selektiven Getriebe, das als permanenter Allradantrieb bezeichnet werden kann (automatisch mit dem Koffer verbunden mit Nissan Pathfinder) mit der Möglichkeit der Zwangsabschaltung der Vorderachse.

Viele potenzielle Käufer von Allradfahrzeugen fragen sich, ob mehr Hardware zu mehr Problemen oder einem deutlichen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs führt. Die weltweite Praxis zeigt, dass permanente Allradsysteme keine spezifischen Probleme mit sich bringen.

Vorwürfe, dass Autos mit Allradantrieb viel Kraftstoff verbrauchen, stimmen meist nur in Bezug auf Systeme mit manuellem Allradantrieb. Untersuchungen von Audi haben gezeigt, dass die Rollwiderstandsverluste eines einradgetriebenen Fahrzeugs denen durch das hohe Gewicht und die Trägheit permanenter Allradfahrzeuge überlegen sind.

Statt Nachwort

Eine Vielzahl von Typen, Systemen und Implementierungen des Allradantriebs in modernen Autos kann einerseits potenzielle Käufer verwirren und andererseits Vermarktern erlauben, Konzepte zu manipulieren. Das macht die Wahl schwierig und oft auch irreführend, denn ohne spezielles Training ist schwer zu verstehen, wie sich der automatische Allradantrieb eines typischen Crossovers vom Super Select bei Mitsubishi Pajero unterscheidet. Und das Unverständnis führt zu überschätzten Erwartungen an Crossovers, von denen viele unterwegs sofort aufgeben. Unser Material erhebt natürlich nicht den Anspruch, eine umfassende Studie zu Allradgetrieben zu sein, aber wir hoffen, dass es Licht in dieses Thema bringt und es ermöglicht, in Zukunft bewusst ein Auto mit Allradantrieb für Ihre Aufgaben zu wählen.

Allradantrieb: Funktionen, Vor- und Nachteile von Designs

Eine Person begann lange vor dem Aufkommen eines Autos ein Fahrzeug mit Allradantrieb zu benutzen - es war ein Pferd. Die hohe Bodenfreiheit, der intelligente Allradantrieb – all das hat die Natur genial umgesetzt. Um dies in der Technologie zu wiederholen, brauchte eine Person viel Mühe, Geld und vor allem Zeit. Diese Jahre waren jedoch nicht verschwendet. Berücksichtigen Sie die Merkmale der bestehenden Typen von Allradfahrzeugen sowie deren Vor- und Nachteile.

Text: Oleg Slavin / 29.03.2017

EINE KLEINE GESCHICHTE

Das erste Fahrzeug mit Allradantrieb erschien vor fast zweihundert Jahren. Die britischen Ingenieure Timothy Burstall und John Hill bauten 1824 einen Omnibus, bei dem sich alle vier Räder gleichzeitig drehten. Weitere 59 Jahre vergingen, bis der amerikanische Ingenieur Emmet Bandelier seinen Allradantrieb patentieren ließ. Bei seinem Fahrzeug verteilte eine Art Differenzial die Kraft der Dampfmaschine zwischen Vorder- und Hinterachse. Und erst 1903 erschien das erste Auto mit Allradantrieb. Es war der Spyker 60 PS, der von den Niederländern für den Rennsport entwickelt wurde: Der Wagen war mit bis zu drei Differenzialen ausgestattet.

Betrachten Sie die Arten des Allradantriebs und seine Unterschiede.

ANSCHLUSSBARE ALLRADANTRIEB (TEIL-ZEIT)

Heute ist es die billigste Antriebsart, erfordert jedoch eine durchdachte Handhabung. Sein Funktionsprinzip ist einfach und besteht in einer starren Anbindung der Vorderachse. Das Fehlen eines Differentials zwischen den Achsen macht diese Antriebsart einfach, da die Brücke über eine einfache mechanische Kupplung verbunden ist. Dadurch ist der Eingriff starr und die Drehmomentverteilung zwischen den Achsen gleich. Es ist diese gleichmäßige Drehmomentverteilung, die der Verwendung dieser Art von AWD-System auf Asphalt gewisse Einschränkungen auferlegt. Das erste, was Sie spüren werden, wenn Sie sich für den Einsatz dieses Allradantriebs auf befestigten Straßen entscheiden, ist ein nachlassendes Handling. Es wird merklich schlechter, sich abzuwechseln, da kein Unterschied in der Länge des Weges der Brücken besteht. Der zweite Moment, der auf diejenigen wartet, die die Warnungen in der Gebrauchsanweisung zum Allradantrieb ignorieren, und solche Autos haben sie sicherlich, ist die erhöhte Belastung des Getriebes und der damit verbundene schnelle Ausfall. Und der dritte Punkt ist der erhöhte Reifenverschleiß. Diesbezüglich ist es möglich, einen solchen Antrieb bei Fahrzeugen ohne Zwischenachsdifferential nur im Gelände zu aktivieren, wo das Fehlen eines Differentials durch die Möglichkeit von Radschlupf ausgeglichen wird. Trotz des archaischen Designs gibt es viele Autos mit einer solchen Umsetzung des Allradantriebs. In der Regel handelt es sich dabei entweder um militärisches Gerät oder eingefleischte Geländewagen wie UAZ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny, Ford Ranger Pickups, Nissan Navara, Mazda BT-50, Nissan NP300. Als ausschließlich heckgetriebene Fahrzeuge auf Asphalt können sie es sich dennoch leisten, die Vorderachse im Gelände anzubinden und damit die Geländegängigkeit deutlich zu steigern. Im Allgemeinen billig und fröhlich.

AUTOMATISCH ANGESCHLOSSENER ALLRADANTRIEB (TORQUE-ON-DEMAND)

Diese Art von Allradantrieb wurde tatsächlich zur nächsten Evolutionsstufe. Genau wie in Teilzeit wird hier die zweite Brücke bei Bedarf zugeschaltet, aber diesmal ist die Anforderung der Wunsch des Fahrers (dafür reicht es, den entsprechenden Knopf im Auto zu drücken), oder es geschieht automatisch. Die Zuschaltung der zweiten Achse erfolgt bei Schlupf der Räder der Hauptantriebsachse. In der Regel ist bei einem solchen Schema die vordere Antriebsachse die Hauptantriebsachse. Durch die Zwischenachskupplung war ein solches Design realisierbar. Das heißt, bei dieser Konstruktion fehlt nach wie vor das Differenzial, aber die hydraulische oder elektromagnetische Kupplung lässt die Achsen rutschen, was das Fahrverhalten des Fahrzeugs im Allradmodus verbessert. Dieses System hat auch einen sehr großen Nachteil - die Überhitzung der Kupplung. Tatsache ist, dass alle Kupplungen, ob hydraulisch oder elektromagnetisch, durch Reibung einen Achsschlupf erzeugen, wodurch Wärme entsteht. Gerade diese Hitze führt oft zu einer Überhitzung der Kupplung und damit bestenfalls zum Abbruch der Drehmomentübertragung und im schlimmsten Fall zum kompletten Ausfall. Die elektrohydraulischen Kupplungen, die Nissan erfolgreich bei seinen Frequenzweichen einsetzt, können einer Überhitzung besser widerstehen. Sie zeichnen sich aber auch durch Überhitzung aus, in deren Zusammenhang die harten Offroad-Bedingungen für solche Crossover natürlich kontraindiziert sind. Und die elektrohydraulische Kupplung kann im Gegensatz zur hydraulischen Kupplung auf Befehl des Steuergeräts oder auf Wunsch des Fahrers mit der oben genannten Taste schließen oder öffnen. Das heißt, durch vorheriges Blockieren der Kupplung kann ein schwieriger Abschnitt der Straße viel bequemer bewältigt werden. Beachten Sie jedoch, dass bei solchen Autos auch ein hartes Blockieren auf dem Asphalt nicht erwünscht ist. Nicht umsonst sehen die meisten Systeme zum Schutz vor Dummköpfen eine automatische Entriegelung bei Überschreitung der für diesen Fahrmodus als sicher definierten Geschwindigkeit vor. Es gibt nicht wenige Autos, die diese Art von Allradantrieb in ihrem Offroad-Arsenal verwenden. In der Regel sind dies leichte SUVs wie Renault Duster, Nissan Terrano, Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Kia Sportage usw.

PERMANENTER ALLRADANTRIEB (VOLLZEIT)

Dies ist eine der fortschrittlichsten und gleichzeitig teuersten Arten von Allradfahrzeugen. Ein solcher permanenter Antrieb ist aufgrund des Vorhandenseins des Mitteldifferenzials sowie der Zwischenraddifferenziale sowohl aus Sicht der Produktion als auch aus Sicht der Bedienung und Wartung ein ziemlich teures Vergnügen. Außerdem muss diese Antriebsart neben dem Mittendifferenzial auch über eine Sperre verfügen. Wofür? Es genügt, sich an das Funktionsprinzip des Differentials zu erinnern, und es wird klar, dass, wenn mindestens ein Rad zu rutschen beginnt, sofort das gesamte Drehmoment darauf geworfen wird, und warum es sich dann lohnt, einen Garten zu bauen? ? Gelingt es dagegen, sowohl das Mittel- als auch das Querachsdifferential zu blockieren, erhöht sich die Geländegängigkeit des Fahrzeugs um ein Vielfaches. Typischerweise sind solche Allradantriebs-Steuerungsschemata nur bei teuren SUVs verfügbar. Zum Beispiel ist bei einem sehr teuren Mercedes-Benz Gelendewagen eine phasenweise Sperrung aller Differentiale verfügbar.

Auch in Straßenfahrzeugen hat der permanente Allradantrieb seine Anwendung gefunden. Insbesondere verwenden die meisten Hersteller sie als teure Option, die der Maschine eine außergewöhnliche Stabilität und eine hervorragende Dynamik verleiht. Es lohnt sich jedoch zu verstehen, dass niemand die Gesetze der Physik außer Kraft gesetzt hat und egal wie stabil ein Allradauto auf Geraden und in Kurven ist, der gesunde Menschenverstand sollte nicht vernachlässigt werden. Und die Steuerungstechniken für solche Maschinen unterscheiden sich etwas von denen, die bei Modellen mit Front- oder Heckantrieb verwendet werden. Um dieses Merkmal etwas zu neutralisieren, verteilen die meisten Hersteller das Drehmoment bewusst nicht gleichmäßig, sondern proportional entlang der Achsen. So verteilen die meisten Mercedes-Benz mit dem 4Motion-Emblem das Drehmoment im Verhältnis 30/70 auf die Achsen, um dem Auto einen klassischen Heckantriebscharakter zu verleihen. Es gibt Allradantriebsoptionen, die ausschließlich für das Handling geschärft sind. So kann der permanente Allradantrieb Honda SH-AWD (SH – Super Handling – bedeutet „superkontrolliert“) das Drehmoment nicht nur zwischen Vorder- und Hinterachse, sondern auch zwischen linkem und rechtem Hinterrad verteilen. Das heißt, in einer Kurve können bis zu 70 % des Moments auf das äußere Hinterrad übertragen werden, das das Auto buchstäblich in die Kurve schiebt.

Hybrider Allradantrieb

Der Name dieser Art des Allradantriebs spricht für sich. Hier werden zwei unterschiedliche Motoren für die Traktion an allen Rädern verwendet. Typischerweise wird die Vorderachse von einem Verbrennungsmotor angetrieben, während die Hinterachse von einem Elektromotor angetrieben wird. Ein solches System ist von der Implementierung her recht einfach, da weder ein Mittendifferenzial noch eine Kardanwelle erforderlich sind. Allerdings ist diese Antriebsart, wie die Praxis gezeigt hat, für Straßenautos noch besser geeignet als für SUVs. Im Extremfall lässt sich ein solcher Antrieb an einem Crossover realisieren, der nicht für den ständigen Offroad-Krieg gedacht ist. Was in der Tat von den Herstellern praktiziert wird. Es genügt, sich an den Lexus RX450h, Toyota RAV4h, Peugeot 508 RXh zu erinnern. An der Hinterachse montierte Elektromotoren verbessern das Fahrverhalten, erhöhen die Effizienz der Hauptmotoren und verbessern die Geländegängigkeit nur geringfügig. Was im Prinzip völlig ausreicht, um aus einer Schneewehe herauszukommen oder ein kleines Hindernis zu überwinden.

Allradgetriebene Fahrzeuggetriebe haben eine Vielzahl von Bauformen. Zusammen bilden sie einen Allradantrieb. Es gibt folgende Arten von Allradantriebssystemen: permanente Verbindung, automatisch verbunden und manuell verbunden.

Unterschiedliche Arten von Allradantrieben haben in der Regel unterschiedliche Zwecke. Gleichzeitig lassen sich folgende Vorteile dieser Systeme unterscheiden, die den Anwendungsbereich bestimmen:

Permanenter Allradantrieb

Permanenter Allradantrieb (anderer Name - Vollzeitsystem, übersetzt "Vollzeit") sorgt für eine konstante Drehmomentübertragung auf alle Räder des Autos.

Das System umfasst für ein Allradgetriebe typische Strukturelemente, nämlich: Kupplung, Getriebe, Verteilergetriebe, Kardanantriebe, Achsantriebe, Kleinraddifferenziale für die Hinter- und Vorderachse sowie Radachswellen.

Der permanente Allradantrieb wird sowohl bei Fahrzeugen mit Heckantrieb (Längsanordnung von Motor und Getriebe) als auch bei Fahrzeugen mit Frontantrieb (Queranordnung von Motor und Getriebe) eingesetzt. Solche Systeme unterscheiden sich hauptsächlich in der Gestaltung von Verteilergetriebe und Kardangetrieben.

Bemerkenswerte permanente Allradsysteme sind Quattro von Audi, xDrive von BMW, 4Matic von Mercedes.

Die Differenzialsperre kann automatisch oder manuell erfolgen. Moderne Konstruktionen der automatischen Sperrung des Mittendifferenzials sind Viskosekupplung, selbstsperrendes Torsen-Differential, Mehrscheiben-Reibungskupplung.

Die manuelle (Zwangs-)Differenzialsperre wird vom Fahrer über einen mechanischen, pneumatischen, elektrischen oder hydraulischen Antrieb ausgeführt. Bei einigen Ausführungen des Verteilergetriebes sind sowohl die Funktionen der automatischen als auch der manuellen Sperrung des Mittendifferenzials vorgesehen.

Das Funktionsprinzip des permanenten Allradsystems

Das Drehmoment vom Motor wird auf das Getriebe und dann auf das Verteilergetriebe übertragen. Im Verteilergetriebe wird das Moment entlang der Achsen verteilt. Bei Bedarf kann der Fahrer eine Rückschaltung einlegen. Außerdem wird das Drehmoment über die Kardanwellen auf das Hauptzahnrad und das Mittendifferential jeder der Achsen übertragen. Vom Differenzial wird das Drehmoment über die Achswellen auf die Antriebsräder übertragen. Wenn die Räder an einer der Achsen durchrutschen, werden das Mittel- und Querachsdifferential automatisch oder zwangsweise gesperrt.

Automatischer Allradantrieb

Automatischer Allradantrieb (anderer Name - On-Demand-System, übersetzt "on demand") ist eine vielversprechende Richtung in der Entwicklung des Allradantriebs für Pkw. Dieses System gewährleistet die Verbindung der Räder einer der Achsen bei Schlupf der Räder der anderen Achse. Unter normalen Betriebsbedingungen ist das Fahrzeug Front- oder Heckantrieb.

Fast alle führenden Automobilhersteller haben Autos mit automatischem Allradantrieb in ihrem Modellprogramm. Ein bekanntes automatisches Allradantriebssystem ist Volkswagens 4Motion.

Der Aufbau des automatischen Allradantriebs ähnelt dem permanenten Allradantrieb. Eine Ausnahme ist das Vorhandensein einer Hinterachskupplung.

Das Verteilergetriebe im automatischen Allradantrieb ist in der Regel ein Kegelradgetriebe. Es gibt keine Untersetzungsgetriebe und kein Mittendifferenzial.

Als Hinterachskupplung wird eine Viskosekupplung oder eine elektronisch gesteuerte Reibungskupplung verwendet. Eine bekannte Reibungskupplung ist die Haldex-Kupplung, die im Allradsystem 4Motion des Volkswagen Konzerns zum Einsatz kommt.

Das Funktionsprinzip des automatisch angeschlossenen Allradantriebssystems

Das Drehmoment vom Motor über Kupplung, Getriebe, Achsantrieb und Differenzial wird auf die Vorderachse des Fahrzeugs übertragen. Das Drehmoment wird auch über das Verteilergetriebe und die Gelenkwellen auf die Reibungskupplung übertragen. In der Normalstellung hat die Reibungskupplung eine minimale Kompression, bei der bis zu 10 % des Drehmoments auf die Hinterachse übertragen werden. Wenn die Räder der Vorderachse durchdrehen, wird auf Befehl des elektronischen Steuergeräts eine Rutschkupplung ausgelöst und das Drehmoment an die Hinterachse übertragen. Das auf die Hinterachse übertragene Drehmoment kann in gewissen Grenzen variieren.

Manueller Allradantrieb

Manuelles Allradantriebssystem (anderer Name - Teilzeitsystem, in der Übersetzung "Teilzeit") wird derzeit praktisch nicht verwendet, weil ist unwirksam. Gleichzeitig sorgt dieses System für eine starre Verbindung zwischen Vorder- und Hinterachse, die Drehmomentübertragung im Verhältnis 50:50 und ist damit wirklich geländegängig.

Die Einrichtung eines manuell zugeschalteten Allradantriebssystems ähnelt im Allgemeinen einem permanenten Allradantriebssystem. Die Hauptunterschiede sind das Fehlen eines Mittendifferenzials und die Möglichkeit, die Vorderachse im Verteilergetriebe zu verbinden. Zu beachten ist, dass bei einer Reihe von permanenten Allradantriebskonzepten die Funktion der Vorderachsabschaltung verwendet wird. Es stimmt, in diesem Fall sind Trennen und Verbinden nicht dasselbe.

Ein Auto mit Allradantrieb galt schon immer als leistungsstärker, denken Sie nur an die SUVs von BMW, Mercedes und Toyota. Aber im Laufe der Zeit tauchte bei gewöhnlichen Autos der Allradantrieb auf. Das 4Motion-System ist in Volkswagen-Fahrzeugen verbaut.

Was ist 4Motion

Unter solchen Autos des Volkswagen-Konzerns sind der Golf IV, die V-Generationen, die Volkswagen Transporter-Minibusse und der Volkswagen Tiguan-Crossover zu erwähnen. Schauen wir uns nun das Allradsystem 4Motion genauer an.

Woraus besteht der Allradantrieb 4Motion?

Betrachten wir das Prinzip der einzelnen Komponenten und ihren Zweck im 4Motion-System. Der erste auf der Liste der Arbeiten wird das Vorderachsdifferenzial sein. Sein Zweck besteht darin, das Drehmoment vom Getriebe auf die antreibenden Vorderräder zu übertragen. Die Karosserie selbst ist mit dem Verteilergetriebe verbunden.

Als nächstes auf der Liste steht das Verteilergetriebe, da es an sich ein Kegelrad ist. Dadurch wird das Drehmoment in einem Winkel von 90° übertragen. Die Reibungskupplung und das Verteilergetriebe sind über einen Kardanantrieb vom Hinterachsgetriebe aus miteinander verbunden.

Das Kardangetriebe besteht aus zwei Wellen, die zwischen den Gelenken mit gleichen Geschwindigkeitswinkeln verbunden sind. Die Wellen selbst sind über elastische Kupplungen mit der Reibungskupplung und dem Verteilergetriebe verbunden. Wie in der Abbildung oben zu sehen ist, hat die hintere Gelenkwelle ein Zwischenlager.

Das 4Motion-System verwendet eine Kupplung der vierten Generation, die am häufigsten beim Volkswagen Tiguan Crossover zu finden ist. Im Vergleich zur vorherigen Kupplungsgeneration ist sie einfacher aufgebaut. Die Kupplungen der ersten und zweiten Generation finden sich in Volkswagen IV- und V-Fahrzeugen sowie im Volkswagen Transporter.

Die Haldex-Kupplung des 4Motion-Systems wird elektronisch gesteuert, ebenso wie Eingangssensoren, ein elektronisches Steuergerät und die Aktuatoren selbst. Als Eingangssensor wird ein Öltemperatursensor verwendet.

Die Aufgabe des Allradsteuergeräts 4Motion besteht wie in anderen Fahrzeugsystemen darin, eingehende Informationen umzuwandeln und Signale an Aktoren zu übertragen. Zusätzlich zu den vom Öltemperatursensor empfangenen Informationen bezieht das Steuergerät Informationen aus dem Fahrzeugsteuergerät und dem ABS-System.

Wie Sie sehen, ist der Allradantrieb 4Motion von Volkswagen im Vergleich zu anderen Herstellern nicht ganz kompliziert. Der Volkswagen-Hersteller begann, bei verschiedenen Modellen seiner Autos häufiger zu installieren und dadurch Komfort, Handling und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

So funktioniert der Mechanismus des 4Motion-Systems

1. Beginn der Bewegung;
2. rutschen zu Beginn der Bewegung;
3. Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit;
4. Bewegung mit häufigem Rutschen;
5. scharfes Bremsen.

Wenn der 4Motion-Algorithmus verwendet wird, schließt das Steuerventil sofort, wenn die Vorderräder beim Start durchrutschen, und die Kupplungsreibscheiben werden komprimiert. In diesem Fall wird das Drehmoment vollständig auf die Hinterachse übertragen. Bei den Vorderrädern wird dabei eines der Räder über die elektronische Differenzialeinheit des 4Motion-Systems zu- oder abgekoppelt.

Basierend auf der 4Motion-Betriebssituation öffnet sich bei konstanter Geschwindigkeit das Ventil und die Scheiben werden je nach Verkehrslage und Fahrbahnoberfläche komprimiert. Das Drehmoment wird nur in den nötigsten Momenten auf die Hinterachse übertragen, und im Grunde geht die gesamte Last auf die Vorderachse.

Die letzte Funktion von 4Motion ist, wenn das Auto langsamer wird. In diesem Fall ist das Steuerventil geöffnet und die Rutschkupplungen sind vollständig ausgefahren. Unabhängig von der Situation wird das Bremsmoment nicht auf die Hinterachse übertragen.

Video zum Funktionsprinzip der Haldex-Kupplung am 4Motion-System: