1

AktivnAktivníí systsystéémy pohonu vmy pohonu vššech kol ech kol vozidel kategorie M1vozidel kategorie M1

2007 Pavel Michl

CCííle prle práácece

�� PoukPoukáázat na význam pohonu vzat na význam pohonu vššech kol pro aktivnech kol pro aktivnííbezpebezpeččnost vozidelnost vozidel

�� Vymezit rozdVymezit rozdííly mezi aktivnly mezi aktivníími a pasivnmi a pasivníími systmi systéémymy

�� Vymezit rozdVymezit rozdííly mezi ply mezi přřipojitelnými a stipojitelnými a stáálými systlými systéémy my pohonu vpohonu vššech kolech kol

�� Simulace rozjezdu vybraných vozidel pSimulace rozjezdu vybraných vozidel přři prokluzu jedni prokluzu jednééz nz nááprav zpprav způůsobensobenéém nm níízkým souzkým souččinitelem valivinitelem valivééppřřilnavosti ilnavosti –– mměřěřenenéé automobily: Audi 80B3 Quattro, automobily: Audi 80B3 Quattro, ŠŠkoda Octavia Combi 4x4, BMW 330xDkoda Octavia Combi 4x4, BMW 330xD

2

Výhody a nevýhody 4x4Výhody a nevýhody 4x4

�� LepLepšíší ppřřenos výkonu na vozovku (trakenos výkonu na vozovku (trakččnníí ssííly se dly se děěllíímezi mezi ččtytyřři kola mi kola míísto dvou)sto dvou)

�� NeutrNeutráálnlníí charakteristika charakteristika řříízenzeníí

�� VyVyššíšší hmotnost hmotnost –– ppřřibliibližžnněě o 50o 50--100 kg100 kg

�� VýkonovVýkonovéé ztrztrááty ty –– zpzpůůsobensobenéé ttřřeneníím v mechanizmu m v mechanizmu pohonu pohonu

�� VyVyššíšší hmotnost + Výkonovhmotnost + Výkonovéé ztrztrááty => Vyty => Vyššíšší spotspotřřeba eba palivapaliva

�� VyVyššíšší výrobnvýrobníí nnááklady => vyklady => vyššíšší cena pro zcena pro záákaznkaznííkaka

ZZáákladnkladníí teorieteorie

�� „„NutnostNutnost““ poupoužžititíí ttřřech ech diferencidiferenciáállůů

�� NNáápravovpravovéé diferencidiferenciáályly ––rozdrozděělujlujíí moment a moment a vyrovnvyrovnáávajvajíí rozdrozdííl otl otááčček ek levlevéého a pravho a pravéého kolaho kola

�� MezinMezináápravový diferencipravový diferenciááll –– rozdrozděěluje luje moment mezi pmoment mezi přřednedníí a zadna zadníí nnáápravu a pravu a vyrovnvyrovnáávváá rozdrozdííl jejich otl jejich otááččekek

3

PasivnPasivníí systsystéémymy

-- OtevOtevřřený diferenciený diferenciááll

-- PPřřiiřřaditelný pohon druhaditelný pohon druhéé nnáápravypravy

-- ViskViskóóznzníí spojkaspojka

-- DiferenciDiferenciáál s viskl s viskóóznzníí uzuzáávvěěrkourkou

-- DiferenciDiferenciáál Torsenl Torsen

DiferenciDiferenciáál Torsen l Torsen

�� ŠŠnekový samosvorný nekový samosvorný diferencidiferenciááll

�� PermanentnPermanentníí 4x44x4

�� PoprvPoprvéé v Audi 80 B3 (1987)v Audi 80 B3 (1987)

�� dnes: dnes:

-- Audi Audi -- modely s podmodely s podéélnlněěulouložženým motorem eným motorem

-- Alfa Romeo Alfa Romeo –– modely Q4modely Q4

4

AktivnAktivníí systsystéémymy-- systsystéémy vyumy využžíívajvajííccíí elektronicky elektronicky řříízenzenéé vvíícelamelovcelamelovéé spojky spojky

(aktivn(aktivníí diferencidiferenciáály)ly)

-- rozdrozděělenleníí totoččivivéého momentu vypoho momentu vypoččííttáávváá ECU na zECU na záákladkladěě vstupvstupůůzz mnoha mnoha ččidel umidel umííststěěných ve vozených ve voze

Výhody vVýhody vůčůči pasivni pasivníím systm systéémmůůmm

-- u permanentnu permanentníích systch systéémmůů redukce nedotredukce nedotááččivosti nebo ivosti nebo ppřřetetááččivostiivosti vozidla pvozidla přři pri průůjezdu zatjezdu zatááččkou (pkou (přřerozderozděělovlováánníím m totoččivivéého momentu mezi nho momentu mezi náápravami, ppravami, přříípadnpadněě jednotlivými koly) jednotlivými koly) nebo pnebo přři rozdi rozdíílných adheznlných adhezníích podmch podmíínknkáách jednotlivých kol ch jednotlivých kol

-- u pu přřipojitelných pohonipojitelných pohonůů rychlejrychlejšíší reakcereakce

-- DCCD (DCCD (SubaruSubaru))-- SHSH--AWD (Honda)AWD (Honda)-- ACD, AYC (ACD, AYC (MitsubishiMitsubishi))-- xDrive (BMW)xDrive (BMW)-- Haldex (VW Haldex (VW GroupGroup, Volvo, Saab), Volvo, Saab)-- 4Matic (Mercedes)4Matic (Mercedes)-- AttesaAttesa EE--TS PRO (TS PRO (NissanNissan) ) -- Porsche PSK Porsche PSK SystemSystem

AktivnAktivníí systsystéémymy

5

DCCD DCCD -- DriverDriver´́s s ControlControl Center Center DifferentialDifferential

�� SubaruSubaru ImprezaImpreza WRX STIWRX STI

�� ZZáákladnkladníí rozdrozděělenleníí momentu 41:59 (p. n./z. n.) momentu 41:59 (p. n./z. n.)

�� PlanetovPlanetovéé soukolsoukolíí ovlovláádandanéé elektromagnetickou elektromagnetickou vvíícelamelovoucelamelovou spojkouspojkou

SHSH--AWD AWD

�� Super Super HandlingHandling AllAll--Wheel DriveWheel Drive

�� NepouNepoužžíívváá ststřředový diferenciedový diferenciáál, jeho funkci l, jeho funkci nahrazuje zadnnahrazuje zadníí diferencidiferenciáál s l s elektromagnetickými spojkamielektromagnetickými spojkami

6

HaldexHaldex�� samosamoččinninnéé ppřřipojenipojeníí zadnzadníí nnáápravy pomocpravy pomocíí

elektrohydraulickelektrohydraulickéé vvíícelamelovcelamelovéé spojkyspojky

�� RozdRozděělenleníí momentu od 100:0 amomentu od 100:0 ažž po 50:50 po 50:50 (p. n./z. n.) (p. n./z. n.)

xDrivexDrive

�� RozdRozděělovlováánníí totoččivivéého momentu pomocho momentu pomocííelektromotorem ovlelektromotorem ovláádandanéé lamelovlamelovéé spojkyspojky

�� RozdRozděělenleníí momentu od 0:100 (p. n./z. n.) amomentu od 0:100 (p. n./z. n.) ažž po po 50:50 (z50:50 (záákladnkladníí nastavennastaveníí systsystéému mu –– 40:60)40:60)

7

PrPrůůbběěh a zpracovh a zpracováánníí mměřěřeneníí

�� NajetNajetíí jednou z njednou z nááprav vozidla na nprav vozidla na náájezdy s vjezdy s vááleleččky ky vybavenými kulivybavenými kuliččkovými lokovými ložžiskyisky

�� ProvedenProvedeníí ššesti mesti měřěřeneníí

�� SnSníímmáánníí z obou stran dvojicz obou stran dvojicíí kamer (Canon MV750i kamer (Canon MV750i ––25fps; KM A200 25fps; KM A200 –– 30fps)30fps)

�� DekompilaceDekompilace videa na obrvidea na obráázky ve formzky ve formáátu tu jpgjpg

�� OdeOdeččtenteníí zmzměěny ny úúhlu natohlu natoččeneníí jednotlivých koljednotlivých kol

�� ZpracovZpracováánníí do grafdo grafůů úúhlu natohlu natoččeneníí kol, kol, úúhlovhlovéé rychlosti rychlosti a vza vzáájemnjemnéého natoho natoččeneníí kol obou nkol obou nááprav prav

Audi 80 B3 QuattroAudi 80 B3 Quattro

�� Mechanický samosvorný diferenciMechanický samosvorný diferenciáál Torsen T1 l Torsen T1

�� K rozjezdu je nutnK rozjezdu je nutnéé zvýzvýššit odpor pit odpor půůsobsobííccíí na prokluzujna prokluzujííccíí kola kola seseššlláápnutpnutíím brzdovm brzdovéého pedho pedáálu (zatalu (zatažženeníím rum ruččnníí brzdy) brzdy) => nejv=> nejvěěttšíší vliv na výsledek mvliv na výsledek měřěřeneníí mmáá řřidiidičč

Prokluz přední nápravy

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0

φ [°] - přední kola

φ [

°] -

za

dn

í k

ola

levá strana

pravá strana

optimum

8

Audi 80 B3 QuattroAudi 80 B3 Quattro

Audi 80 B3 QuattroAudi 80 B3 Quattro

9

Audi 80 B3 QuattroAudi 80 B3 Quattro

Prokluz zadní nápravy

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0

φ [°] - zadní kola

φ [

°] -

pře

dn

í k

ola

levá strana

pravá strana

optimum

Audi 80 B3 QuattroAudi 80 B3 Quattro

10

ŠŠkoda Octavia Combi 4x4koda Octavia Combi 4x4

�� Haldex I. generaceHaldex I. generace

Prokluz přední nápravy

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

0,0 100,0 200,0 300,0

φ [°] - přední kola

φ [

°] -

za

dn

í k

ola

levá stranapravá stranaoptimum

ŠŠkoda Octavia Combi 4x4koda Octavia Combi 4x4

11

BMW 330 BMW 330 xDxD

�� xDrivexDrive

Prokluz zadní nápravy

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0

φ [°] - zadní kola

φ [

°] -

pře

dn

í ko

la

levá stranapravá stranaoptimum

BMW 330 BMW 330 xDxD

12

BMW 330 BMW 330 xDxD

Prokluz přední nápravy

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0

φ [°] - přední kola

φ [

°] -

za

dn

í k

ola

levá strana

pravá strana

optimum

BMW 330 BMW 330 xDxD

13

ZhodnocenZhodnoceníí mměřěřeneníí

Prokluz přední nápravy

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0

φ [°] - přední kola

φ [

°] -

zad

ní

ko

la AUDI - levá stranaAUDI - pravá strana

BMW - levá strana

BMW - pravá strana

ŠKODA - levá strana

ŠKODA - pravá strana

ZhodnocenZhodnoceníí mměřěřeneníí

Prokluz zadní nápravy

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0 800,0 900,0

φ [°] - zadní kola

φ [

°] -

pře

dn

í k

ola

AUDI - levá strana

AUDI - pravá strana

BMW - levá strana

BMW - pravá strana

ŠKODA - levá strana

ŠKODA - pravá strana

14

ZhodnocenZhodnoceníí mměřěřeneníí�� DiferenciDiferenciáál Torsenl Torsen

-- nutnost senutnost seššlláápnutpnutíí brzdovbrzdovéého pedho pedáálu pro rozjezd lu pro rozjezd vozidlavozidla

-- nevyrovnannevyrovnanéé výsledky jednotlivých mvýsledky jednotlivých měřěřeneníí

-- diametrdiametráálnlněě odliodliššný rozdný rozdííl natol natoččeneníí kol prokluzujkol prokluzujííccíí a a neprokluzujneprokluzujííccíí nnáápravy pravy

�� HaldexHaldex

-- znatelnznatelnáá prodleva pprodleva přřed plným sepnuted plným sepnutíím spojkym spojky

�� xDrivexDrive

-- reakce systreakce systéému tmu téémměřěř totototožžnnáá ppřři prokluzu pi prokluzu přřednedníí i i zadnzadníí nnáápravy pravy

DDěěkuji za pozornostkuji za pozornost