Strona główna STRONA GŁÓWNA Kategorie porównania KATEGORIE Poradniki kupującego PORADNIK Kontakt KONTAKT Poleć stronę znajomym:



Wady i zalety układów napędowych stosowanych w samochodach osobowych


Układy napędowe wystepujące w somochodach osobowych można podzielić na trzy główne rodzaje:

  • napęd tylny,

  • napęd przedni,

  • napęd na wszystkie koła (4x4).


A. Napęd tylny, z ang. RWD.

Rozróżnia się następujące odmiany napędu tylnego:

  • z silnikiem umieszczonym z przodu i napędem na koła tylne, zwany układem klasycznym,

  • z silnikiem umieszczonym z tyłu i napędem na koła tylne, tj. zblokowany,

  • z silnikiem umieszczonym centralnie i napędem na koła tylne.


Napęd tylny z silnikiem umieszczonym z przodu i napędem na koła tylne.

Jest to układ napędowy z silnikiem, sprzęgłem i skrzynią biegów umieszczonymi z przodu samochodu ale napędzaną osią tylną. Napęd z silnika na oś tylną przenoszony jest za pomocą wału napędowego.

ZALETY:

  • Samochody z napędzaną tylną osią nie mają zwykle problemów z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, ponieważ podczas gwałtownego ruszania tył auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunków drogowych ten rodzaj napędu sprawdza się doskonale.

  • Występuje korzystny rozkład obciążeń przy pełnym obciążeniu pojazdu.

  • Podczas jednoczesnego skręcania i dodawania gazu, tylne koła dociskane są do drogi, a przednie koła służą wyłącznie do zmiany kierunku ruchu. Dzięki temu granica utraty przyczepności kół przesuwa się zdecydowanie dalej w porównaniu z autami wyposażonymi w przedni napęd.

  • Na granicy przyczepności kół samochód z tylnym napędem zaczyna zacieśniać zakręt (uślizg tylnych kół na zewnątrz zakrętu), co powoduje jego nadsterowność. Jednak kierowca nie musi zdejmować nogi z gazu a mimo tego wciąż może zachować kontrolę nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownicą lub ewentualnie prowadzenie auta w poślizgu.

  • Występuje dobre dociążenie kół napędowych przy ruszaniu i jeździe pod górę.

  • Można zastosować długi układ wydechowy, który zapewni lepsze tłumienie hałasu z silnika i łatwą zabudowę katalizatora.

  • Występuje korzystna strefa zgniotu z przodu pojazdu.

  • Tylne mosty napędzane wałem przegubowym mogą przenosić duże wartości momentu obrotowego silnika i charakteryzują się dużą odpornością na zużycie, co ogranicza awaryjność auta.

  • Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdyż koła kierowane nie są kołami napędzanymi oraz więcej miejsca na konstrukcję przedniego zawieszenia.

  • Praktycznie nieograniczona długość silnika jaki można zainstalować w aucie.

  • Zastosowanie tylnego napędu zmniejsza obciążenie elementów zawieszenia, drgania zawieszenia są łatwiejsze do wytłumienia i nie przenoszą się na nadwozie, to z kolei powoduje wzrost komfortu podróżowania.

  • Prostsza konstrukcja układu sterowania skrzyni biegów, dźwignia zmiany biegów jest zabudowana bezpośrednio na skrzyni.

  • Klasyczny układ napędowy przyczynia się do równomiernego zużycia opon i uzyskiwania wyższych przebiegów przez ogumienie.


WADY:

  • Występuje zjawisko niestateczności w ruchu prostoliniowym, wskutek występowania efektu pchania auta przez układ napędowy.

  • Występuje słabe dociążenie kół jezdnych przy niepełnej ładowności, przez co zmniejsza się możliwa do uzyskania siła napędowa, jest to dokuczliwe zwłaszcza w trudnych warunkach drogowych (deszcz, śnieg, błoto).

  • Mniejsza przestrzeń pasażerska (objawia się to mniejszą ilość miejsca na nogi, zwłaszcza dla środkowego pasażera tylnej kanapy) i bagażowa z uwagi na konieczność zabudowy wału napędowego oraz tylnego mostu napędowego.

  • W trudnych warunkach drogowych (deszcz, śnieg, błoto) auta z tylnym napędem są trudniejsze do opanowania dla większości kierowców niż auta przednionapędowe. Łatwo dochodzi do poślizgu tylnych kół, a zmieniająca się siła napędowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczność ich korygowania przez kierowcę.

  • Większa masa układu napędowego w porównaniu z autem wyposażonym w przedni napęd,

  • Tendencja do nadsterowności (wyjeżdżania tylnych kół na zewnątrz zakrętu) przy szybkim pokonywaniu zakrętów.

  • Większa liczba elementów składowych układu napędowego powoduje zwiększone koszty produkcji takiego układu napędowego.

  • Dłuższa droga przenoszenia napędu z silnika na koła pojazdu, oznaczająca większe straty mocy i momentu obrotowego.

Napęd tylny z silnikiem umieszczonym z tyłu i napędem na koła tylne.

Jest to układ napędowy z silnikiem, sprzęgłem i skrzynią biegów umieszczonymi z tyłu samochodu i napędzaną osią tylnią. Układ tego typu obecnie jest rzadko stosowany w samochodach, zwykle w autach sportowych.


ZALETY:

  • Samochody z napędzaną tylną osią nie mają zwykle problemów z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, ponieważ podczas gwałtownego ruszania tył auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunków drogowych ten rodzaj napędu sprawdza się doskonale.

  • Podczas jednoczesnego skręcania i dodawania gazu, tylne koła dociskane są do drogi, a przednie koła służą wyłącznie do zmiany kierunku ruchu. Dzięki temu granica utraty przyczepności kół przesuwa się zdecydowanie dalej w porównaniu z autami wyposażonymi w przedni napęd.

  • Na granicy przyczepności kół samochód z tylnym napędem zaczyna zacieśniać zakręt (uślizg tylnych kół na zewnątrz zakrętu), co powoduje jego nadsterowność. Jednak kierowca nie musi zdejmować nogi z gazu a mimo tego wciąż może zachować kontrolę nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownicą lub ewentualnie prowadzenie auta w poślizgu.

  • Występuje dobre dociążenie kół napędowych przy ruszaniu i jeździe pod górę.

  • Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdyż koła kierowane nie są kołami napędzanymi oraz więcej miejsca na konstrukcję przedniego zawieszenia.

  • Krótka droga przenoszenia napędu z silnika na koła pojazdu oznaczająca mniejsze straty mocy i momentu obrotowego.

  • Mamy mniej elementów składowych, obniżających masą i awaryjność układu napędowego.


WADY:

  • Występuje niestateczność w ruchu prostoliniowym, wskutek występowania efektu ciągnięcia auta przez układ napędowy.

  • Tendencja do nadsterowności (wyjeżdżania tylnych kół na zewnątrz zakrętu) przy szybkim pokonywaniu zakrętów.

  • W trudnych warunkach drogowych (deszcz, śnieg, błoto) auta z tylnym napędem są trudniejsze do opanowania dla większości kierowców niż auta przednionapędowe. Łatwo dochodzi do poślizgu tylnych kół, a zmieniająca się siła napędowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczność ich korygowania przez kierowcę.

  • Występuje niekorzystny rozkład obciążeń w aucie, gdyż znaczna masa skupiona jest z tyłu pojazdu,

  • Większe obciążenie elementów tylnego zawieszenia.

  • Duża masa i przez to zwiększone zużycie tylnych opon.

  • Praktycznie brak miejsca na bagażnik z tyłu pojazdu.

  • W komorze silnika jest mało miejsca i utrudnia to dostęp do niektórych podzespołów,

  • Skomplikowane sterowanie skrzyni biegów.

  • Krótki układ wylotowy (trudności z wytłumieniem hałasu silnika i zastosowania katalizatora),

  • Występują trudności z z chłodzeniem sinika.

  • Niewielki bagażnik w przedniej części pojazdu.

Napęd tylny z silnikiem umieszczonym centralnie i napędem na koła tylne.

Układ rzadko stosowany w samochodach osobowych, zazwyczaj w dwumiejscowych autach sportowych.


ZALETY:

  • Samochody z napędzaną tylną osią nie mają zwykle problemów z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, ponieważ podczas gwałtownego ruszania tył auta dociskany jest jeszcze bardziej do drogi. W przypadku nawierzchni asfaltowych i dobrych warunków drogowych ten rodzaj napędu doskonale się sprawdza.

  • Podczas jednoczesnego skręcania i dodawania gazu, tylne koła dociskane są do drogi, a przednie koła służą wyłącznie do zmiany kierunku ruchu. Dzięki temu granica utraty przyczepności kół przesuwa się zdecydowanie dalej w porównaniu z autami wyposażonymi w przedni napęd.

  • Na granicy przyczepności kół samochód z tylnym napędem zaczyna zacieśniać zakręt (uślizg tylnych kół na zewnątrz zakrętu), co powoduje jego nadsterowność. Jednak kierowca nie musi zdejmować nogi z gazu a mimo tego wciąż może zachować kontrolę nad pojazdem. Wystarczy odpowiednia kontra kierownicą lub ewentualnie prowadzenie auta w poślizgu. Jednak szybkie prowadzenie samochodu z tylnym napędem wymaga dużej wprawy, gdyż często przy ujęciu gazu w zakręcie, mają one tendencję do gwałtownego obracania się wokół własnej osi.

  • Występuje dobre dociążenie kół napędowych przy ruszaniu i jeździe pod górę.

  • Prostsza konstrukcja przedniej osi auta, gdyż koła kierowane nie są kołami napędzanymi oraz więcej miejsca na konstrukcję przedniego zawieszenia.

  • Zastosowanie tylnego napędu zmniejsza obciążenie elementów zawieszenia, drgania zawieszenia są łatwiejsze do wytłumienia i nie przenoszą się na nadwozie, to z kolei powoduje wzrost komfortu podróżowania.

  • Centralne umieszenie silnika daje lepszy rozkład obciążeń na obie osie i korzystne położenie środka masy objawiające się większą stabilnością w ruchu pojazdu-neutralna charakterystyka w prowadzeniu auta.

WADY:

  • Przesunięty przed tylną oś zespół napędowy zazwyczaj skutecznie ogranicza ilość miejsca w kabinie.

  • Występuje niestateczność w ruchu prostoliniowym, wskutek występowania efektu ciągnięcia auta przez układ napędowy.

  • W trudnych warunkach drogowych (deszcz, śnieg, błoto) auta z tylnym napędem są trudniejsze do opanowania dla większości kierowców niż auta przednionapędowe. Łatwo dochodzi do poślizgu tylnych kół, a zmieniająca się siła napędowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy i konieczność ich korygowania przez kierowcę.

  • Skomplikowane sterowanie skrzyniki biegów.

  • Występują trudności z z chłodzeniem sinika.

  • W warunkach zimowych auta z tylnym napędem są trudniejsze do opanowania dla większości kierowców niż auta przednionapędowe.

B. Napęd przedni, z ang. FWD.

Jest to układ napędowy z silnikiem, sprzęgłem i skrzynią biegów umieszczonymi z przodu samochodu oraz napędzaną osią przednią. W chwili obecnej jest to najczęściej spotykany rodzaj napędu w samochodach osobowych.


ZALETY:

  • Występuje dobre rozkład masy kół kierowanych i napędowych bez względu na liczbę podróżujących autem osób, co wpływa korzystnie na łatwość prowadzenia samochodu w różnych warunkach drogowych.

  • Pojazd dysponuje większą statecznością w ruchu prostoliniowym, wskutek występowania efektu ciągnięcia auta przez układ napędowy.

  • Auto z przednim napędem jest mniej wrażliwe na podmuchy wiatru bocznego, a właściwości napędu pomagają kierowcy w korygować tor jazdy.

  • Istnieje możliwość zbudowania prostszej konstrukcji tylnego zawieszenia.

  • Występują najmniejsze, spośród wszystkich rodzajów napędu, straty w przenoszeniu napędu z silnika na koła, co skutkuje mniejszym zużyciem paliwa.

  • Możliwość uzyskania płaskiej podłogi nadwozia, co oznacza więcej miejsca w kabinie pasażerskiej oraz dużego i pojemnego bagażnika.

  • Dzięki mniejszym gabarytom i poprzecznemu umieszczeniu jednostki napędowej możliwe jest uzyskanie większej ilości miejsca w kabinie pasażerskiej i pojemniejszego bagażnika w porównaniu z tylnym układem napędowym.

  • Można zastosować długi układ wydechowy, który zapewni lepsze tłumienie hałasu z silnika i łatwą zabudowę katalizatora.

  • Napęd przedni jest tańszy w produkcji w porówaniu z napędem tylnym lub napędem na cztery koła.

  • Mamy mniej elementów składowych, obniżających masą i awaryjność układu napędowego.

  • Nie ma problemów z dobrym chłodzeniem silnika.


WADY:

  • Samochody z napędzaną przednią osią nie mają problemy z przeniesieniem mocy na asfalt przy ruszaniu i przyspieszaniu, gdyż wskutek występowania sił bezwładności przód pojazdu jest odciążany W samochodzie z przednim napędem dużo łatwiej dochodzi do poślizgu kół przy ruszaniu niż ma to miejsce w przypadku aut z tylnym napędem.

  • Wystepuje gorsza zdolność auta z przednim napędem do rozpędzania się i pokonywania wzniesień. Jest to szczególnie dokuczliwe w warunkach zimowych.

  • Podczas jednoczesnego skręcania kół oraz dodawania gazu przednie koła tracą przyczepność i pojawia się zjawisko podsterowności (uślizg przednich kół na zewnątrz zakrętu). Dość łatwo można sobie poradzić z tą niedogodnością, zdejmując nogę z gazu, jednak jednoczesne przyśpieszanie i skręcanie jest w przypadku aut z przednim napędem bardzo ograniczone.

  • Występuje większe obciążenie elementów przedniego zawieszenia.

  • Ograniczona długość umieszczonego poprzecznie silnika.

  • W komorze silnika jest mało miejsca i utrudnia to dostęp do niektórych podzespołów.

  • Duża masa na przednich kołach, zwłaszcza przy hamowaniu, może prowadzić do przyśpieszonego zużycia opon i elementów zawieszenia pojazdu.

  • Ograniczenie promienia skrętu pojazdu przez dopuszczalny kąt skręcenia przegubów oraz kąt skrętu kół jezdnych.

  • Skomplikowana konstrukcja przedniego zawieszenia.

  • Ograniczenie minimalnego promienia skrętu.

  • Niekorzystny rozkład sił hamowania.

  • Skomplikowane sterowanie skrzynki biegów.


C. Napęd na wszystkie koła (4x4), z ang. AWD.

Możemy wyróżnić dwie odmiany napędu na wszystkie koła:

  • stały

  • dołączany.

    W napędzie stałym napęd przekazywany jest częściowo na oś przednią, a częściowo na oś tylną (podział mocy przekazywanej na poszczególne osie nie musi wynosić 50% przód / 50% tył). W przypadku napędu dołączanego jedna z osi pełni rolę napędu podstawowego, natomiast druga jest dołączana automatycznie lub ręcznie w zależności od warunków drogowych lub woli kierowcy.

    ZALETY:

  • Napęd na wszystkie koła jest optymalny w przypadku pojazdów posiadających mocne silniki rzędu kilkustet koni mechanicznych. Jest on również preferowany w pojazdach, od których wymaga się maksymalnie efektywnego przemieszczania siły napędowej na luźnej nawierzchni lub w trudnych warunkach terenowych. Moc jest wówczas przekazywana na poszczególne koła w sposób maksymalnie ograniczający ich poślizg w trakcie przyśpieszania i jazdy.

  • Samochody z napędem na wszystkie koła posiadają największy potencjał przyczepności. Uutrata przyczepności w pojazdach z takim napędem wystepuje dużo poźniej niż ma to miejsce w autach z napędzaną osią przednią czy z napędzaną osią tylną. Jest to szczególnie widoczne w trudnych warunkach drogowych takich jak: deszcz, śnieg, błoto lub luźny piasek. W takich warunkach posiadanie auta z napędem na wszystkie koła nie wymaga od kierowcy tak dużych umiejętności pozwalających na kontrolowanie zachowania pojazdu jak ma to miejsce w przypadku aut z tylnym napędem. Jako, że moc dzielona jest pomiędzy poszczególne koła w taki sposób aby zminimalizować ich uślizg, auta z takim napędem prowadzi się dużo lepiej w każdych warunkach atmosferycznych niż samochody z przednim lub tylnym napędem. Samochód z napędem na wszystkie koła, który prowadzi kierowca o mniejszych umiejętnościach, jest w stanie przejechać zakręt tak samo szybko jak auto z tylnym napędem, prowadzone przez doświadczonego kierowcę.

  • Auta z napędem 4x4 posiadają najlepsze własności trakcyjne w każdych warunkach drogowych.

  • Auta z napędem na wszystkie koła mają największą zdolność pokonywania wzniesień.

  • Występuje niska wrażliwość auta na boczny wiatr.

  • Dzięki napędowi na wszystkie koła można uzyskać równomierne zużywanie się opon.

  • Dzięki zastosowaniu układów rozłączalnych sprzęgieł (sterowanych ręcznie lub automatycznie) często możliwe jest ograniczenie stosowania napędu na wszystkie koła tylko do sytuacji rzeczywiście tego wymagających. Dzieki temu znacząco redukuje się wartość strat mechanicznych powstających w układzie przeniesienia napędu i ogranicza się w ten sposób niekorzystny efekt wzrostu zużycia paliwa w autach z napędem 4x4.


WADY:

  • W granicznym zakresie przyczepności kół podsterowność pojazdu z napędem na wszystkie koła może szybko przechodzić w nadsterowność, a to wymaga od kierowcy bardzo dużych umiejętności w zakresie szybkiej i dynamicznej jazdy.

  • Wskutek większych straty mechanicznych w układzie napędowym pogarszają się osiągi pojazdu i następuje wzrost zużycia paliwa.

  • Występuje większa masa układu.

  • Auta z napędem na wszystkie koła, umozliwiają bardzo sprawne i szybkie przyspieszanie niezależnie od nawierzchni, jednak posiadają przy tym co najwyżej identyczne lub ze względu na wiekszą masę gorsze parametry przy hamowaniu jak auta z przednim lub tylnym napędem.

  • Występuje ograniczenie promienia skrętu pojazdu przez dopuszczalny kąt skręcenia przegubów oraz kąt skrętu kół jezdnych.

  • Układ napędzający wszystkie koła zajmuje najwięcej miejsca w aucie, jest najbardziej skomplikowany i kosztowny.


Podsumowując należy dodać, że aktualnie wszechobecna elektronika pozwala na zastosowanie układów w znacznym stopniu redukujących negatywne cechy poszczególnych rodzajów układów napędowych w zakresie ich wpływu na łatwość kierowania pojazdem i komfort podróżowania. Układy elektronicznej stabilizacji toru jazdy skutecznie wspomagają kierowcę i pomagają optymalnie wykorzystać możliwości tkwiące w układzie napędowym auta. Odbywa się to przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego marginesu bezpieczeństwa i skutecznym ograniczeniu ryzyka przecenienia umiejętności posiadanych przez kierowcę. Należy jednak pamietać, że mimo znacznego zaawansowania technicznego, układy te ciągle nie są w stanie zastąpić kierowcy i jego trzeźwej oceny sytuacji panującej na drodze.