Dealer auto / Blog / Autovehicule noi / Tracțiunea - element important de luat în considerare la achiziția unei mașini noi sau rulate
Autor: Cristian Mariutac - șef de service
Echipamentul de tracțiune al unui autovehicul este compus din motor, transmisie și roțile motoare. Aceste echipamente principale definesc autovehiculul ca mijloc de locomoție autopropulsat.
Tracțiunea este sistemul de propulsare a roților unei mașini. Este ceea ce face ca o mașină să se miște înainte sau înapoi și, astfel, este un concept esențial de știut atunci când te afli în procesul de prospectare a pieței pentru achiziția unei mașini noi sau a unei mașini rulate , deoarece vei înțelege mai ușor caracteristicile principale, avantajele și dezavantajele fiecărui sistem de tracțiune cu care sunt prevăzute diversele modele de vehicule.
Iată de ce în acest articol vei descifra cel puțin o parte din tainele tracțiunii autovehiculelor, acumulând astfel un bagaj util de cunoștințe care te vor ajuta în procesul luării celei mai bune decizii privind achiziția unui automobil în funcție de nevoile tale concrete de deplasare și transport.
Cuprins
- Tracțiunea - elemente de fizică a mișcării autovehiculelor și obținerea variației forței de tracțiune
- Tracțiunea spate vs. tracțiunea față - diferențe, avantaje și dezavantaje ale fiecărei concepții constructive de ansamblu a autovehiculelor
- Tracțiunea integrală și tracțiunea 4x4 - ce înseamnă și care sunt avantajele acestora?
Tracțiunea - elemente de fizică a mișcării autovehiculelor și obținerea variației forței de tracțiune
În înțelegerea tracțiunii autovehiculelor este necesară pătrunderea câtorva concepte de fizică a mișcării aplicate asupra cazului specific al deplasării auto. Studiul mișcării autovehiculelor în spațiu și timp, cu luarea în considerare a forțelor care determină mișcarea acestuia, se încadrează în domeniul dinamicii automobilelor.
Mișcarea oricărui autovehicul pe o suprafață carosabilă este rezultatul acțiunii unor forțe active sau forțe de tracțiune, forțe care se dezvoltă la contactul roților motoare cu suprafața drumului. Aceste forțe au rolul de a echilibra forțele de rezistență ale mediului exterior, care, așa cum este cunoscut din domeniul fizicii, se opun mișcării. Forța de tracțiune totală se dezvoltă din acțiunea momentului arborelui motor, moment care este transmis la roțile motoare prin intermediul organelor de transmisie.
În situația în care forța de tracțiune echilibrează rezistențele permanente la înaintare, considerând că vehiculul rulează pe un drum cu parametri fizici invariabili (adică fără denivelări, pante, curbe etc.) viteza sa de înaintare va fi constantă și regimul de mișcare uniformă se consideră a fi stabilizat.
În cazul în care forța de tracțiune dezvoltată la roțile motoare depășește forțele de rezistență ale mediului extern, autovehiculul va avea o mișcare accelerată. Dimpotrivă, în situația în care forța de tracțiune amintită este depășită de rezistențele la înaintare, mișcarea autovehiculului va fi încetinită. În ambele cazuri, regimul de mișcare este tranzitoriu până la restabilirea echilibrului fie către o mișcare uniformă, fie către starea de repaus.
Desigur, nu trebuie uitat că deplasarea autovehiculului care se realizează prin învingerea rezistențelor la înaintare se face cu un anumit consum de energie. Sursa de putere a autovehiculelor este motorul cu ardere internă sau motorul electric care transformă energia chimică a combustibilului fosil ( benzină, motorină, GPL etc.), respectiv, energia electrică în energie mecanică utilă transmisă arborelui motorului. Acest proces de transformare se realizează cu pierderi destul de însemnate de energie către mediul exterior. În cazul motoarelor cu ardere internă, pierderile de energie se realizează prin apa sau aerul de răcire a motorului și prin gazele arse evacuate.
Este de menționat faptul că numai o parte din energia mecanică obținută și ajunsă la arborele motorului ajunge a fi utilizată pentru învingerea rezistențelor la înaintare. O parte importantă este consumată pentru antrenarea agregatelor auxiliare ale propulsorului, iar alte pierderi de energie se fac prin frecările produse în funcționarea mecanismelor diverse ale unui vehicul.
În general, un autovehicul este propulsat prin acțiunea a două sau mai multe roți motoare, momentul motor fiind distribuit la toate aceste roți. În acest caz, forța de tracțiune însumează efectele pentru toate roțile motoare. În cursul înaintării autovehiculului, forța de tracțiune necesară regimului de mers variază în limite foarte largi, în funcție de anumiți factori precum: viteza de deplasare, accelerația imprimată de către șofer, înclinația sau panta traseului. Adaptarea regimului de funcționare a echipamentului de tracțiune (alcătuit, așa cum se știe deja, din motor, transmisie și roțile motoare), pentru un anumit regim de mers stabilizat sau tranzitoriu se face prin variația momentului motor sau prin variația raportului total de transmitere.
Momentul dezvoltat de arborele motorului sau cuplul motor este determinat prin diverse experimente la bancurile de probă unde arborele este frânat din mișcarea sa, notându-se valorile cuplului la diverse turații ale motorului care funcționează cu un maximum de admisie de combustibil. Se pot obține, astfel, curbele de variație cuplului ale puterii maxime și ale consumului specific de combustibil, elemente importante în determinarea forțelor de tracțiune și ale variațiilor acestora și care, împreună, alcătuiesc caracteristica externă a unui motor cu ardere internă. Aceste curbe de variație se determină apoi și pentru regimuri de alimentație parțială cu combustibil. Curbele de variație ale momentului motor în funcție de turație reprezintă și variațiile forței de tracțiune pentru un anumit raport de transmisie.
Este, deci, util de reținut faptul că variația forței de tracțiune a unui autovehicul se poate obține cu reglarea admisiei de carburant în motor prin acționarea pedalei de accelerație, iar alte variații, mai importante, ale acestei forțe se obțin prin schimbarea raportului de transmitere, adică prin comutarea schimbătorului cutiei de viteze manuale sau automate, după caz.
Tracțiunea spate vs. tracțiunea față - diferențe, avantaje și dezavantaje ale fiecărei concepții constructive de ansamblu a autovehiculelor
Desigur, una dintre principalele dileme ale unui cumpărator atunci când se orientează către achiziția unei mașini noi sau a unei mașini rulate este și cea legată de alegerea sistemului de tracțiune. Compunerea și plasarea echipamentului de tracțiune constituie o problemă importantă chiar și pentru industria auto în privința conceptelor constructive ale autovehiculelor. Soluția de tracțiune adoptată fixează de la început caracteristicile de comportament ale autovehiculului în mers și aduce unele îngrădiri cu privire la dezvoltarea și plasarea celorlalte elemente componente.
Merită menționat faptul că echipamentul de tracțiune (motor, transmisie și roți motrice) poate fi realizat dintr-un bloc unic care conține toate elementele componente sau poate fi dispus disparat în două sau mai multe grupuri. Echipamentul de tracțiune monobloc se poziționează în dreptul punții motoare față sau spate, evidențiindu-se astfel soluția totul în față și soluția totul în spate. Echipamentele compuse din două sau din mai multe grupuri de agregate permit o elasticitate mai mare de organizare a construcției autovehiculului. Fiind unul dintre primele modele de dispunere a echipamentului de tracțiune, această soluție a fost denumită soluția clasică.
● Avantajele și dezavantajele tracțiunii față
Avantajele tracțiunii față și ale soluției totul în față țin în primul rând de o mai bună utilizare a volumului total al caroseriei. Apoi, încărcarea superioară a roților din față imprimă autovehiculului un caracter subvirator, deci autostabilizant. Astfel, la tracțiunea pe față vehiculul se conduce mai comod chiar și pe drum cu aderență scăzută (acoperit de gheață, peliculă de apă, zăpadă etc.). În plus, direcția este mai sigură, deși ceva mai lentă față de vehiculele cu tracțiune spate. De asemenea, la bracaje mari, se dezvoltă componenta centripetă a forței de tracțiune, care se opune derapajului roților directoare.
Din punctul de vedere al dezavantajelor tracțiunii față și ale soluției totul în față se poate menționa, în primul rând, uzura mai rapidă a pneurilor roților respective din cauza concentrării funcțiilor de tracțiune, frânare și direcție pe roțile din față. De asemenea, la urcarea unor rampe ceva mai acute, roțile motoare se descarcă pierzând din greutatea aderentă și reducându-și astfel forța de tracțiune.
● Avantajele și dezavantajele tracțiunii spate
Avantajele tracțiunii spate și ale soluției totul în spate țin de o mai bună comandă a mecanismului de direcție, iar unghiurile de bracaj care se pot realiza sunt mai ridicate. În plus, la urcarea rampelor și la demaraje, roțile motoare se încarcă suplimentar, mărindu-se astfel forța de tracțiune maximă.
În ceea ce privește dezavantajele tracțiunii spate și ale sistemului totul în spate se poate menționa faptul că legăturile dintre grupul motor și organele de comandă și control sunt relativ mai lungi și complexe. De asemenea, comanda cutiei de viteze este adesea flotantă și neprecisă, iar sistemul de răcire al motorului trebuie să fie supradimensionat. De asemenea, repartizarea greutății pe roțile din spate imprimă autovehiculului caracter supravirator, deci o oarecare lipsă de stabilitate. Problemele de conducere apar în acest caz mai ales pe drumuri cu grad scăzut de aderență, alunecoase.
● Avantajele și dezavantajele tracțiunii integrale sau ale soluției clasice
Sistemul sau soluția clasică are o serie de avantaje dintre care se pot enumera:
- uzura pneurilor este relativ uniformă;
- comenzile schimbătorului de viteze sunt simple, directe, sigure și precise;
- motorul poate fi amplasat în orice poziție, atât timp cât se realizează centrarea greutății și utilizarea judicioasă a volumului caroseriei;
- intervențiile la componentele echipamentului de tracțiune (motor, transmise, roți motrice) se fac mult mai comod datorită divizării în subansamble ușor accesibile.
Printre dezavantajele sistemului clasic se pot regăsi:
-Greutatea totală a vehiculului și costurile de fabricație sunt mai ridicate;
-Transmisia trebuie să se realizeze cu ajutorul unui sistem cardanic, care are un traseu mai lung și poate conduce la apariția unor vibrații;
-Caroseria trebuie să fie prevăzută cu un tunel necesar găzduirii transmisiei cardanice;
-Aderența roților motrice la drum este mai scăzută decât în cazul celorlalte două soluții enumerate mai sus.
Tracțiunea integrală și tracțiunea 4x4 - ce înseamnă și care sunt avantajele acestora?
Un sistem care capătă din ce în ce mai multă aderență în preferințele conducătorilor auto este tracțiunea integrală. Folosită de-a lungul timpului mai ales pentru vehicule de teren, azi tracțiunea integrală este prezentă chiar și pe vehicule compacte și mai ales pe cele din gama SUV.
Tracțiunea integrală este deseori confundată cu tracțiunea 4x4. Deși conceptele sunt asemănătoare, există, totuși, o serie de mici diferențe care ar trebui pe deplin înțelese înainte de achiziția unei mașini noi sau a unei mașini rulate cu astfel de sisteme de tracțiune.
Astfel, tracțiunea 4x4 implică transmisia puterii motorului concomitent către puntea față și către puntea spate în mod egal, ambele punți fiind motrice. Realizarea acestei transmisii egale se realizează prin intermediul cutiilor sau carterelor care găzduiesc un diferențial prin care se realizează distribuția lucrului mecanic de la motor către cele două punți.
O tracțiune 4X4 este, deci, un sistem care permite tuturor celor patru roți să primească putere de la motor simultan. Acest lucru poate avea mai multe avantaje. În primul rând, poate îmbunătăți tracțiunea, în special în condiții alunecoase sau de teren. În al doilea rând, poate îmbunătăți manevrarea vehiculului, oferind mai multă stabilitate și control. În al treilea rând, poate îmbunătăți economia de combustibil prin distribuirea mai uniformă a puterii.
Tracțiunea integrală presupune existența unui diferențial central care aplică lucrul mecanic dezvoltat de motor în mod proporțional către roțile care au nevoie de cea mai ridicată forță de tracțiune, în funcție de condițiile de drum. Astfel, dacă tracțiunea 4x4 este folosită doar pentru vehicule de teren, cea integrală poate fi folosită și la vehicule compacte, sau SUV-uri care pot rula optim în ambele situații (teren accidentat și șosele).
Unii oameni ar putea crede că tracțiunea integrală nu este necesară și că este doar pentru persoanele care conduc în condiții dificile. Cu toate acestea, există numeroase avantaje semnificative în deținerea unor mașini cu tracțiune pe patru roți, chiar dacă nu vei folosi decât foarte rar mersul în off-road. Astfel, tracțiunea integrală poate îmbunătăți aderența, manevrabilitatea și economia de combustibil, toate acestea fiind avantaje certe într-o varietate de condiții de condus.
În concluzie, alegerea unui autovehicul în funcție de tracțiunea acestuia, fie că este vorba de tracțiune față, tracțiune spate sau tracțiune integrală ține de modul de exploatare al acestuia și de nevoile de deplasare în anumite situații de drum, unde învingerea forțelor de rezistență solicită forțe de tracțiune mai mari mai mai mici.
Sursa foto: Pixabay.com.
