Aktivní systémy pohonu všech v kol vozidel kategorie M1 2007 Pavel Michl Cíle práce Poukázat na význam pohonu všech v kol pro aktivní bezpečnost vozidel Vymezit rozdíly mezi aktivními a pasivními systémy Vymezit rozdíly mezi připojitelnými p a stálými systémy pohonu všech v kol Simulace rozjezdu vybraných vozidel při p i prokluzu jedné z náprav n způsoben sobeném m nízkým n součinitelem valivé přilnavosti měřené automobily: Audi 80B3 Quattro, Škoda Octavia Combi 4x4, BMW 330xD 1

Výhody a nevýhody 4x4 Lepší přenos výkonu na vozovku (trakční síly se dělíd mezi čtyři i kola místo m dvou) Neutráln lní charakteristika řízení Vyšší hmotnost přibližně o 50-100 kg Výkonové ztráty ty způsoben sobené třením m v mechanizmu pohonu Vyšší hmotnost + Výkonové ztráty ty => Vyšší spotřeba paliva Vyšší výrobní náklady => vyšší cena pro zákaznz kazníka Základní teorie Nutnost použit ití třech diferenciálů Nápravové diferenciály rozděluj lují moment a vyrovnávaj vají rozdíl l otáček levého a pravého kola Mezinápravový diferenciál rozděluje moment mezi přednp ední a zadní nápravu a vyrovnává rozdíl l jejich otáček 2

Pasivní systémy - Otevřený ený diferenciál - Přiřaditelný pohon druhé nápravy - Viskózn zní spojka - Diferenciál l s viskózn zní uzávěrkou - Diferenciál l Torsen Diferenciál l Torsen Šnekový samosvorný diferenciál Permanentní 4x4 Poprvé v Audi 80 B3 (1987) dnes: - Audi - modely s podéln lně uloženým motorem - Alfa Romeo modely Q4 3

Aktivní systémy - systémy využívaj vající elektronicky řízené vícelamelové spojky (aktivní diferenciály) - rozdělen lení točiv ivého momentu vypočítává ECU na základz kladě vstupů z mnoha čidel umíst stěných ve voze Výhody vůčv ůči i pasivním m systémům - u permanentních systémů redukce nedotáčivosti nebo přetáčivosti vozidla při p i průjezdu zatáčkou (přerozd erozdělováním točiv ivého momentu mezi nápravami, n případnp padně jednotlivými koly) nebo při p i rozdílných adhezních podmínk nkách jednotlivých kol - u připojitelných p pohonů rychlejší reakce Aktivní systémy - DCCD (Subaru( Subaru) - SH-AWD (Honda) - ACD, AYC (Mitsubishi( Mitsubishi) - xdrive (BMW) - Haldex (VW Group,, Volvo, Saab) - 4Matic (Mercedes) - Attesa E-TS PRO (Nissan( Nissan) - Porsche PSK System 4

DCCD - Driver s Control Center Differential Subaru Impreza WRX STI Základní rozdělen lení momentu 41:59 (p. n./z. n.) Planetové soukolí ovládan dané elektromagnetickou vícelamelovou spojkou SH-AWD Super Handling All-Wheel Drive Nepoužívá středový diferenciál, jeho funkci nahrazuje zadní diferenciál l s elektromagnetickými spojkami 5

Haldex samočinn inné připojení zadní nápravy pomocí elektrohydraulické vícelamelové spojky Rozdělen lení momentu od 100:0 aža po 50:50 (p. n./z. n.) xdrive Rozdělov lování točiv ivého momentu pomocí elektromotorem ovládan dané lamelové spojky Rozdělen lení momentu od 0:100 (p. n./z. n.) aža po 50:50 (základn kladní nastavení systému 40:60) 6

Průběh h a zpracování měření Najetí jednou z náprav n vozidla na nájezdy n s válev lečky vybavenými kuličkovými kovými ložisky Provedení šesti měřm ěření Snímání z obou stran dvojicí kamer (Canon MV750i 25fps; KM A200 30fps) Dekompilace videa na obrázky ve formátu jpg Odečten tení změny úhlu natočen ení jednotlivých kol Zpracování do grafů úhlu natočen ení kol, úhlové rychlosti a vzájemn jemného natočen ení kol obou náprav n Audi 80 B3 Quattro Mechanický samosvorný diferenciál l Torsen T1 K rozjezdu je nutné zvýšit odpor působp sobící na prokluzující kola sešlápnut pnutím m brzdového pedálu (zatažen ením m ruční brzdy) => největší vliv na výsledek měřm ěření má řidič Prokluz přední nápravy 10 φ [ ] - zadní kola 8 6 4 2 5 10 15 20 25 30 35 φ [ ] - přední kola levá strana pravá strana optimum 7

Audi 80 B3 Quattro Audi 80 B3 Quattro 8

Audi 80 B3 Quattro Prokluz zadní nápravy 12 φ [ ] - přední kola 10 8 6 4 2 levá strana pravá strana optimum 20 40 60 80 100 φ [ ] - zadní kola Audi 80 B3 Quattro 9

Škoda Octavia Combi 4x4 Haldex I. generace Prokluz přední nápravy 10 φ [ ] - zadní kola 8 6 4 2-2 10 20 30 φ [ ] - přední kola levá strana pravá strana optimum Škoda Octavia Combi 4x4 10

BMW 330 xd xdrive Prokluz zadní nápravy φ [ ] - přední kola 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 φ [ ] - zadní kola levá strana pravá strana optimum BMW 330 xd 11

BMW 330 xd Prokluz přední nápravy φ [ ] - zadní kola 45,0 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 1 2 3 4 5 φ [ ] - přední kola levá strana pravá strana optimum BMW 330 xd 12

Zhodnocení měření Prokluz přední nápravy 10 φ [ ] - zadní kola 8 6 4 2 5 10 15 20 25 30 35-2 φ [ ] - přední kola AUDI - levá strana AUDI - pravá strana BMW - levá strana BMW - pravá strana ŠKODA - levá strana ŠKODA - pravá strana Zhodnocení měření Prokluz zadní nápravy 12 φ [ ] - přední kola 10 8 6 4 2 AUDI - levá strana AUDI - pravá strana BMW - levá strana BMW - pravá strana ŠKODA - levá strana ŠKODA - pravá strana 10 20 30 40 50 60 70 80 90 φ [ ] - zadní kola 13

Zhodnocení měření Diferenciál l Torsen - nutnost sešlápnut pnutí brzdového pedálu pro rozjezd vozidla - nevyrovnané výsledky jednotlivých měřm ěření - diametráln lně odlišný rozdíl l natočen ení kol prokluzující a neprokluzující nápravy Haldex - znatelná prodleva před p plným sepnutím m spojky xdrive - reakce systému téměřt totožná při i prokluzu přednp ední i zadní nápravy Děkuji za pozornost 14