Kõik neli ratast: miks on autol vaja nelikvedu
Autotööstuse koidikul viisid veokeid tootnud ettevõtted läbi palju katseid, mille eesmärk oli parandada autode läbilaskvust. Häid teid oli tol ajal vähe ja veoautod said ainsaks transpordivahendiks, mis suutsid vedada kaupu põhimaanteedest kaugematesse asulatesse. Ja alles nelikveo leiutamisega (tuletagem meelde, et põhiajam oli sel ajal tagumine) lahendati kaubaveokite maastikuvõimekuse probleem. Mis on nelikvedu, millised on selle omadused, eelised ja puudused – me räägime sellest artiklist.
Nelikveo ajalugu
Esimese nelikveolise käigukasti prototüübi leiutasid 1824. aastal inglise insenerid Timothy Burstall ja John Hill. Seda disaini kasutati nende ehitatud omnibussil, mille kõik neli ratast pöörlesid korraga. Briti idee võttis üles ameeriklane Emmett Bandelier, kes patenteeris 1883. aastal moodsa nelikveo analoogi, milles ilmus seade, mis ähmaselt meenutab kaasaegset diferentsiaali. See jagas aurumasina pöördemomendi esi- ja tagatelje võllide vahel. Seda disaini aga edasi ei arendatud.
Bensiini sisepõlemismootoriga autol ilmus nelikvedu esmakordselt 1903. aastal. See oli spetsiaalselt võidusõiduks ehitatud Spyker 60 HP.
Selle disainis kasutati muude uuenduste hulgas kolme diferentsiaali – esi- ja tagasillal, samuti telgedevahelist diferentsiaali. Hollandlaste leiutis andis tõuke nelikveoliste autode masstootmisele. Alates 1904. aastast varustasid mitmed autotootjad, nagu American Motor Truck Company, Couple Gear Freight Company, Duplex Power Car Company, Astro-Daimler ja teised, oma sõidukeid (veoautosid) nelikveoga. Kuni 1980. aastateni tarniti seda tüüpi ajamiga veokeid, aga ka maastikusõidukeid – Land Roveri, Mercedes-Benzi ja nii edasi maasturid.
Range Rover 3-ukseline ‘1970-86 Kui Audi inseneride välja töötatud nelikvedu Quattro turule ilmus, hakkas see käigukasti disain järk-järgult juurduma kõigi klasside sõiduautodes. Seda tüüpi ajam on Subaru kaubamärgiga kõige populaarsem – peaaegu kõigil selle Jaapani autotootja kaasaegsetel mudelitel (välja arvatud sportautol BRZ) on asümmeetriline nelikvedu.
Nelikveo konstruktsioon ja tüübid
Nelikvedu on käigukasti tüüp, mille puhul mootori pöördemomenti ei edastata ühtlaselt auto kõigile neljale rattale. Nelikvedu on kolm peamist konstruktsiooni: püsiv nelikvedu, pistikühendusega nelikvedu ja nelikvedu nõudmisel. Vaatame lähemalt nelikveo konstruktsioone.
Püsiv nelikvedu on selliste disainide "pioneer". Sellel on klassikaline paigutus: pöördemoment mootorist kardaani kaudu juhitakse keskdiferentsiaali, kust pöördemoment edastatakse esi- ja tagatelje diferentsiaalidele. Seda tüüpi ajamit iseloomustab keskdiferentsiaaliluku olemasolu (nii manuaalne kui ka automaatne), mis mõjutab otseselt sõiduki läbilaskevõime paranemist. Elektroonilise diferentsiaaliluku juhtimissüsteemi puhul jaotab automaatika iseseisvalt pöördemomendi telgede vahel.
Püsiva nelikveo skeem
Samuti iseloomustab seda tüüpi ajamit ülekandekäigukasti olemasolu, millega juht saab juhtida nelikveoülekannet, lülitades selle parasjagu nõutavale režiimile (näiteks ühe telje ühendamine või lahtiühendamine). Autod millel on püsiv nelikvedu – Subaru Forester, Audi A4 Allroad Quattro, Daihatsu Terios, Land Rover Defender.
Kuidas pistikühendusega nelikvedu töötab
Pistikühendusega nelikvedu on konstruktsioon, mis on arenenud püsivast nelikveost. Ka siin on ülekandekast, kuid keskdiferentsiaali pole. Veel üks selle disaini eripära on see, et üks telgedest on juhtiv (enamasti tagumine) ja teine on vastavalt vajadusele ühendatud (näiteks raskete maastikutingimuste ületamiseks). Lisaks on seda tüüpi käigukastiga autos soovitatav liikuda nelikveo režiimis madalal kiirusel, kuna mõlemad teljed on omavahel jäigalt ühendatud ja esisild liigub kiiremini kui tagasild, mille tulemusena auto ei sõida otse isegi mööda sirget teelõigu, vaid kõigub pidevalt vasakule-paremale. Seetõttu on tavateedel sõites soovitatav esisild selliste nähtuste vältimiseks lahti ühendada.
Kolmandat tüüpi nelikvedu on tellitav nelikvedu. Selles konstruktsioonis on esisild enamasti juhtiv ja tagumine ühendatakse automaatselt spetsiaalsete seadmete – haakeseadiste kaudu. See tüüp on tüüpiline põikmootoriga masinatele. Mootori pikisuunalise paigutusega mudelite puhul on eesmine telg tagumine ja eesmine on ühendatud vastavalt vajadusele. Samal ajal kandub pöördemoment pidevalt mõlemale teljele ja see jaotub ümber ainult teatud tingimuste ilmnemisel (näiteks rataste libisemine ühel teljel).
BMW xDrive pistik nelikvedu
Sõltuvalt tootjast ja haakeseadise tüübist eristatakse viskoos- või vedelikuühendusi. Seda tüüpi ajami puhul juhib teise telje ühendust elektroonika, jäädvustades hetke, mil ühe telje rattad hakkavad libisema. Niipea kui rataste pöörlemine peatub, lülitub nelikveorežiim automaatselt välja. Seda tüüpi ajamiga on varustatud enamik kaasaegseid krossovereid – BMW X3, Kia Sorento, Hyundai ix35, Mitsubishi Outlander ja nii edasi.
Nelikveoliste tüüpide eelised ja puudused
Igal meie poolt välja toodud ülekandetüübil on oma plussid ja miinused. Loetleme need.
Püsiva nelikveo eelistele võib omistada kolm aspekti – selle konstruktsiooni kõrge töökindlus, mis tagab suurepärase sõiduki juhitavuse ja maastikusõiduvõime. Puuduseks on selle disaini keerukus ja sellest tulenevalt selle hoolduse ja remondi kõrge hind.
Ajutiselt ühendatud nelikveo eeliste hulka kuulub konstruktsiooni suhteline lihtsus, mis mõjutab selle odavust võrreldes püsiva nelikveoga, ja hea maastikuvõime, mida seda tüüpi ajam annab. Seda tüüpi sõidul on ka puudusi – see on halb juhitavus avalikel teedel ja nelikveo "ajutisus".
Lõpuks on automaatselt ühendatud nelikveo eelisteks kõrge kasutegur (võrreldes kahe esimese süsteemiga), hea juhitavus avalikel teedel nii sirgel kui ka kurvides sõites. Sellise süsteemi puuduseks on ainult selle ebaoluline läbilaskvus keskmistes ja rasketes maastikutingimustes.
