36

1
36 éves a SUBARU összkerékhajtás
Sülle Csaba Q0MZH9
2
1972 Új meghajtási korszak kezdodik
1972 szeptemberében vezette be a Subaru -a
világon elsonek- a gyári személyautó gyártásban
az összkerékhajtást. Japánban elsonek jöttek ki
az elso kerék meghajtással, innen már csak egy
lépés volt a négykerék meghajtás kifejlesztése. A
Subaru Leone Station Wagon AWD szériában gyártott
kapcsolható négykerék hajtásával kezdodik az új
meghajtási éra. Azóta a Subaru világszerte jóval
több, mint nyolc millió összkerék meghajtású
személygépkocsit épített, ezzel vitathatatlanul
piacvezeto ebben a szegmensben. A hatvanas évek
kezdetéig egyértelmuen a haszongépjármuvek-nél
használt fogalom volt az összkerékhajtás. Csak a
katonai- vagy haszonjármuvek és a terepjárók
voltak négykerék hajtásúak. Ugyan a leheto
legjobb megoldás volt a rossz terepviszonyok
között a haladáshoz, mégis ezek a jármuvek túl
lassúak voltak, nehezen fordultak és
kompromisszum nélküliek a nehéz terepen. A 70-es
években, ahogy a motorok egyre erosebbek és a
jármuvek egyre gyorsabbak lettek, a négy
meghajtott kerék elve egyre nagyobb hangsúlyt
kap, ezzel a rendszerrel a megnövekedett
motorteljesítményt kontrolláltan tudja az útra
átvinni.
3
Subaru- az összkerékhajtás Pionírja
Az összkerék meghajtás elonyei kézenfekvoek a
meghajtásrendszer maximális vonóerot eredményez,
a vonóero nem befolyásolja a kormányzást, az AWD
egyértelmuen és kiszámíthatóan elosegíti autó
neutrális viselkedését. Emiatt egy kis lökésre
volt szüksége az összkerékhajtás
technológiájának, hogy ezt átvigyék a
személyautóra. Ezt a lökést adta meg a Tohoku
Elektric Supply Company, amely a japán
félszigetet -Honshut látja el árammal. Ez a
nagyfogyasztó szeretett volna egy autót, amellyel
dolgozói a munkahelyükre télen is probléma nélkül
és biztonságosan eljuthatnak. Subaru
kifejlesztette a Leone Station Wagon AWD t , és
eloállította 1972 szeptemberben a világon az elso
négykerék hajtású személyautót. A 4WD Leoneval
megoldották a hegyvidéki, havas tájon fekvo
elektromos vállalat dolgozóinak a bejárási
problémáit. Ezzel a Subaru Leone Station Wagon
AWD a világ legjobban eladható összkerékhajtású
autója lett, és egyben csírája a Subaru
Összkerékhajtás technológiájának. Megjegyzés
nyolc évvel a Leone Station Wagon AWD megjelenése
után egy délnémet autógyár 1980-ban az
Ur-Quattro négykerékhajtású autóval jött ki
1972 szeptember Az összkerékhajtás korszaka
kezdodik
A Leone Station Wagon AWD kívülrol és belülrol
nem különbözött a fronthajtású testvérétol. De az
elobbi kapcsolható négykerékhajtású volt, ahol a
motorero egy részét a hátsó tengelyhez
irányította, a Leone egy mechanikus kapcsolóval,
a hátsó tengellyel merev kapcsolatot létesített
egy karmos kuplungon keresztül az elso állandóan
hajtott elso tengellyel. Ezzel a gk. viselkedése
érezhetoen stabilabb lett, a vonóero határtalanul
megváltozott.
4
Technikai adatok Subaru Leone Station Wagon
AWD hossz/ szél / magasság 3995mm x 1500mm x
1385mm Súly 855 kg Motor Vízhutése
négyhengeres-Boxermotor EA63S Furat x Löket 85
mm x 60 mm Térfogat 1361 ccm sürítés 8,5
1 Max. teljesítmény 53 kW / 72 LE 6.400/min Max.
forg. nyomaték 10,2 kg-m/3.000 min 100,06 Nm /
3.000/min Váltó Négyfokozatú kéziváltó Meghajtás
Kapcsolható négykerékhajtás mechanikus
kapcsolású fix kapcsolatú körmös kuplung az
állandó meghajtású elso tengelyrol a
hátsóra. Elso futómu Önálló kerékfelfüggesztés
McPherson-rendszer Hátul Önálló felfüggesztés
ferde lengo karokkal
5
Az összkerékhajtás három elonyt jelent a
úttartásban Vonóero Használhatóság
Stabilitás Az összkerékhajtásnál a
sebességváltó oldalról elméletileg a teljes
vonóero rendelkezésre áll. A hajtóero nem
befolyásolja a kormányhatást, ezért a Subaruk
meggyozoen jóindulatúak az elorelátható,
kiszámítható úttartásukkal. Hogy ezt a (egyébként
az összes autógyáraktól) megkívánt úttartást
elérjék, ehhez ideális az összkerékhajtás módja,
mivel a meghajtó ero mind a négy keréken oszlik
meg. Az eroátvitel szisztémája dönto
jelentoségu, mivel a meghajtás módja és az
eroelosztás lényegesen meghatározza, hogy mikor
jön el az az idopont, amikor a kerék átlépi a
maximális súrlódó erot az útfelületen. Ez
különösen a kanyarban fontos, ahol három ero
játszik szerepet, a motor hajtóereje, ami az
autót elore mozgatja, a surlódóero, ami a kereket
az útfelületen tartja, és az oldalvezetés,
(centripetális ero) ami a másik kettobol adódik.
Ez az ero hat a centrifugális ero ellen, és ez
minél erosebb, annál biztosabb a kanyartartás. Az
oldalvezetés az elvett meghajtóerovel növekszik
Két autónál, amelyeknek ugyanaz a
motorteljesítménye, az egyik összkerékmeghajtással
rendelkezik, (a meghajtóero négyfelé oszlik)
ezzel nagyobb oldalvezetés érheto el, mint a
másiknál, amely kétkerékhajtással bír. (ahol a
meghajtó ero kétfelé oszlik.)? Példa Ha egy
motor 100 LE, mindegyik hajtókerék a meglévo
feltételek között maximálisan 30 LE t tud
átvinni az úttestre. Egy kétkerékhajtású autónál
mindegyik hajtókerék (1002) 50LE-t ad le, 20
LE-vel többet, mint amennyit az útra át tud
vinni. Az eredmény a kerék túlpörög. A
kerekeknek csak egyféle tapadásuk van, ez oszlik
meg a oldalvezetés, hajtás, fékezés során. Ha
elveszik a tapadás, nem csak a kerék túlpörgése
az eredmény, hanem az oldalvezetés, stb. is
megszunik. Az összkerékhajtásnál ezzel szemben a
100 LE egyformán oszlik el a négy keréknél,
mindegyik kerék (1004) 25 LE, tehát a
teljesítmény határon belül marad még kerekenként
5 LE tartalék, a biztonság kedvéért! A kerekek
nem fognak túlpörögni. Ez a különbség érvényes
minden körülmények között, viszont a különbözo
csekély súrlódásértékkel rendelkezo talajon még
nagyobb jelentoséggel bír. Minél
balesetveszélyesebb a szituáció, annál nagyobb
jelentosége van a négykerékhajtás elonyének a
kétkerékhajtással szemben.
6
Szisztematikus szimmetria Subaru Szimmetrikus
Négykerékhajtása
A konstrukció szimmetriája a gyár meghatározó
specialitása, -a Subaru szisztémája a
Simmetrical AWD , amely a boxermotor és az
összkerékhajtás kombinációjából áll. A összes
V-motorral és soros motorral szemben a
boxermotornak az elonye az alacsony súlypont és a
teljesen szimmetrikus építési mód. A boxer
ismerteto jele az egymással szemben fekvo
hengerek elrendezése. A belsejében a dugattyúk
párosával egymással szemben állnak, mint két
boxoló, a dugattyúk vízszintesen mozognak. Ez a
struktúra merevebb motorblokkot is eredményez. A
boxermotornál a súlykiegyenlítés tökéletes, lapos
építésu, rövid és szilárd, a rövid és merev
fotengely lehetové teszi a magas fordulatszámot,
a motor alacsony építési módja alacsony
súlypontot biztosít az autónak és csaknem ideális
súlyelosztást. Az alacsony súlypont biztosítja az
alacsony forgatóerot a kanyarokban, ez határozza
meg a karosszéria csekély dolését, és a stabil
úttartást biztosít. A boxermotor a rezgésmentes
futásával varázslatos a boxer kiegyenlítotengely
nélkül is lágyan fut, egészen a maximális
fordulatszámig.
7
A Subaru-összkerékhajtás rendszernek foleg ezek a
tulajdonságai vezetnek a kiegyensúlyozottsághoz
és a magas teljesítoképességhez a hosszában
beépített motortól a sebességváltón, kardán
tengelyen keresztül a hátsó differenciálig az
egész meghajtórendszer egyenes vonalban fut,
vízszintesen szimmetrikus elrendezésben. Ez
semleges kiegyensúlyozottságot jelent, ami a
legjobb úttartáshoz vezet. Minden nehezebb
komponens, mint a sebességváltómu, végso
meghajtásrendszer, stb. a két tengely közé esik.
Ez elkerüli a túlsúlyt az elso, vagy hátsó részen
és csökkenti az autón a forgatónyomatékot,
kanyarban a kisodródást. .Az újabban készült
Subaruknál a motort még lejjebb és hátrább
helyezték, ezzel is javítva az amúgy is jelentos
stabilitást. Az alacsony forgatóero
optimalizálja a fordulékonyságot, amivel
csökkenti a kormány tehetetlenségét és javítja az
autó úttartását. Ezzel a tulajdonságával no a
stabilitás, no a baleset elkerülhetosége. Ez
valódi kulcs a biztonsághoz, mivel jobb a
balesetet elkerülni, mint csak túlélni.
Az alapkonstrukció szimmetriája nem csak kituno
futástulajdonságokról gondoskodik, hanem a
passzív biztonságot is jelentosen fokozza, mivel
a motortér mindkét oldalán elég hely marad. Ez
lehetové teszi a kerethordozók beépítését,
amelyek az utasfülkébol direkt a lökhárítóhoz
vezetnek, és egy frontális ütközésnél jelentos
mértékben energiaelnyelokként szerepelnek. A
motor lapos építési módja lehetové teszi, hogy a
frontális karambolnál a motor a padlólemez alá
csúszik, ennek energiaelnyelo szerepe is van és
nem okoz sérülést az utastérben.
8
A jövo az autók dinamikájának a javítása az
összkerekes autóknál A Subaru folyamatosan
dolgozik az összkerékhajtás optimalizálásán az
elektronikus vezérlésnek összes területén. A cél
egy komplex autókoncepció volt, amelyben az
összkerékhajtás szimmetrikus AWD, VDC,
forgatónyomaték vezérlés és a keréknyomás-mérés
együtt szerepelnek. A középso differenciál
továbbfejlesztése, egy elektronikusan vezérelt
központi Limited-Slip Differenciálnak
kifejlesztése, valamint az elso és hátsó LSD
optimalizálása, csaknem automatikusan vezetett a
dinamikus tulajdonságú AWD autók
kifejlesztéséhez. A jövo egyenlete Subaru
Összkerékhajtás A Subaru 1972 szeptember óta,
mióta a világ elso négykerékhajtású autóját
kihozta, konzekvensen folytatja a fejlesztést. A
vízszintesen szimmetrikus Subaru-AWD szisztéma
megmaradt az összkerékhajtás pionírjának kiinduló
technológiája, amit 36 éve a személyautó
gyártásban bevezettek. Azonban a Szimmetrikus AWD
technológia még korántsem kimerített, a Subaru
folyamatosan dolgozik ennek a technikának a
továbbfejlesztésén.
9
Subaru összkerékhajtás rendszer konzekvens
fejlodése 1972 2007-ig A kézi váltós
Subaruknál és az automatáknál másképp oldották
meg a központi differenciál vezérlését. Mechani
kus váltó 1972 mechanikus kapcsolható
négykerékhajtás A legegyszerubb formája a
négykerékhajtásnak a kapcsolható összkerékhajtás,
amit igazából a NÉGYKERÉKHAJTÁSnak nevezünk. Az
os.Leone egy mechanikus kapcsolóval a hátsó
tengellyel merev kapcsolatot létesített egy
karmos kuplungon keresztül az elso állandóan
hajtott elso tengellyel.
10
1980 mechanikus kapcsolható négykerékhajtás és a
Dual-RangeAz osi kapcsolható négykerékhajtás
rendszerbol kiindulva a Subaru a rendszert tovább
fejlesztette. A Subaru 1800, kapcsolható
négykerékhajtás rendszer mellett a
sebességváltóba elvezetett egy plusz áttételt.
Egy kar meghúzásával egy fogaskerékpár
kapcsolódott össze és a hátsó tengelyt is
bekapcsolta a hajtásba. Egy másik kar
meghúzásakor aktiválódott egy másik áttétel a
sebességváltóban, ez a Dual Range, a
felezo. 1983 pneumatikus kapcsolható
négykerékhajtás A Liberonál és a Justynál is
beállította a Subaru a négykerékhajtást, de a
kapcsolat elektropneumatikusan jött létre
gombnyomásra, amely a sebességváltón volt
elhelyezve. A sebességváltóban egy membrándoboz
volt elhelyezve, melyhez mágnesszelep
csatlakozott, egyik oldalon a motor
szívóhatásával összekötve, a membrán másik
oldalán az atmoszférikus nyomás hatott. Ez a
nyomáskülönbség aktiválta a membránnal
összekötött kapcsolótengelyt, ami a fix
kapcsolatot biztosította a hátsó
tengellyel. 1987 Állandó négykerékhajtásAz XT
Coupéval kezdodött az állandó négykerékhajtás
kora a Subarunál. Eloször a négykerékhajtást az
ötsebességes kéziváltóval és a négysebességes
automata váltóval kombinálták. A kéziváltónál a
középso differenciál elosztotta a meghajtóerot az
elso- hátsó tengelyhez, a fellépo
fordulatszámkülönbséget a tengelyek között
elektro-mehanikusan zárta egy elektromos
kapcsoló aktivált egy mechanikus zárókilincset
mindig 100 -osan
11
1988 Állandó négykerékhajtás viscozárralAz elso
generációs Legacynál eloször alkalmazott a Subaru
önzáró viscokupplungot. Alapvetoen a
sebességváltó hasonló az XT-vel, de a középso
differenciál az elso- és hátsó tengely közti
fordulatszám különbség függvényében önmuködoen,
fokozatmentesen tud teljesen zárni. Ez a rendszer
még egyes mai modellekben is használatos.
2005 STI-AWD állandó négykerékhajtás
Planétakerék-Középdifferenciállal, Helical LSD,
DCCDAz Impreza WRX STI-nek , a WRX alapkiadáshoz
képest sportos elonye van a hatsebességes
sebességváltó mellett egy bolygókerékrendszerrel
szerelt középdifferenciált fejlesztett ki. A
kuplung oldó-állásában, a nyomaték eloszlás az
elso-hátsó tengely között 36-64 . Ezt a nyomaték
beállítást a vezeto maga megváltoztathatja. Egy
forgókapcsoló segítségével a pilóta az
elektromagnetikus kuplungot mozgatja, amivel a
bolygókerekek a kiválasztott program szerint
változtatják a nyomatékot
(DCCD - Driver Controlled Differential) A
maximális zárásnál a bolygókerekek osztják a z
eroelosztást 50-50 -ban. A Helical LSD a
frontdifferenciálnál optimalizálja a vonóerot az
elso kerekeknél .
12
Automata váltó 1981 Automata
többtárcsás eroátvitel-4WDA MultiPlateTransfer
-4WD (MP-T) kihasználja az automata sebességváltó
hidraulikus nyomását és kombinálja az automatát
az összkerékhajtással, amelyet útközben egyszeru
gombnyomásra kapcsolhatunk. Ez a rendszer egy
héttárcsás kupplungból áll a kimeneti tengelyen,
amely a hátsó meghajtó tengellyel köti össze. A
kapcsolható összkerékhajtás útközben a
hidraulikus nyomást a váltó olajpumpájától a
többtárcsás kuplungra viszi át, ami így
automatikusan összezáródik és a forgatónyomatékot
a hátsó meghajtó tengelyre viszi át. Így
kiegyenlíti az MP-T a fordulatszám különbéget az
elso és hátsó kerekek között. Az auto 4WD
intelligens Összkerék-Módot jelent, amelynél a
hidraulikus nyomást a többtárcsás kuplungra a
fékre lépés, és az ablaktörlo bekapcsolása
jelentette. (sic!)? 1987 Állandó
összkerékhajtásA Subaru XT automatánál ACT-4
(Active Control of Torque) a nyomatékmegosztás
differenciált mechanikus az elso kerék-
tengelyhez, egy pár egyforma fogaskerékkel
hidraulikus a hátsó tengelyhez, egy olajban futó
többlamellás kuplungon keresztül. 1989
ECTV-sebességváltó és kapcsolható
összkerékhajtásA Justynál, amely ECVT váltóval
szerelt, az összkerékhajtást gombnyomással
lehetett aktivizálni. A kapcsoló hidraulikusan
mozgatott egy kapcsolótengelyt, amely egy csúszó
muffal az elosztómeghajtást fixen összekapcsolta.
1991 Állandó összkerékhajtás VTD-velA Gran
Turizmo SVX nél a Subaru bevetette a
továbbfejlesztett automataváltót a változó
forgatónyomaték elosztóval együtt (VTD Variable
Torque Distribution). A középdifferenciál egy
bolygókerék egységbol áll és (a hátsó
differenciál viscokupplunggal) ez vezeti a
motorerot normál esetben 36-ban az elso
kerekekre, 64 -ban a hátsókra. Az új
eroelosztással az elektronika az eddigi
technológiával szemben a forgatónyomatékot új
szisztémával osztja el, hogy a legjobb vonóerot
biztosítsa. A hidraulikus lemezzárás
fokozatmentesen zárja a bolygókerékrendszert a
fellépo fordulatszám különbségnél és osztja el a
nyomatékot az elso- és hátsó kerekek között. A
viscokupplung a hátsó tengelyen muködik azért,
hogy semennyi ero ne vesszen kárba a kipörgo
kerekek miatt.
13
1998 Állandó összkerékhajtás VTD-vel és
VDC-velA két rendszert a Subaru a Legacy
csúcsmodellnél vetette be. A Hardware maradt a
régi, az elektronikus vezérlés a szenzorok révén
CAN kommunikációval jutnak a VDC vezérloegységbe.
(Vehicle Dynamics Control)? 2004 Állandó
összkerékhajtás optimalizált VTD-vel és
VDC-velAz újonnan fejlesztett öt sebességes
automata váltó VTD-vel egy bolygókerék rendszeren
keresztül tudja a többtárcsás zárólemezekkel a
meghajtó nyomatékot relatív széles határok között
az elso és hátsó tengelyek között elosztani.
Ezért illik az automata a VTD-vel különösen
azokhoz az autókhoz, amelyek VDC-vel vezéreltek,
mivel ez a vezérloegység jól kommunikál az
automata vezérloegységével. A vezérloegység
felismeri az autó felül,- vagy alulkormányozottság
át, információt küld a sebváltó
vezérloegységének. Ez redukálja a többtárcsás
lemezzáron keresztül a hajtónyomatékot az
instabillá vált tengelyen. Ez a rendszer muködik
a 2004-tol a 3.0 Legacykban és az Outbackben.
14
Köszönöm a figyelmet !