Układ napędowy jest to zespół elementów odpowiedzialnych za przenoszenie mocy silnika na koła napędowe samochodu. Konstrukcja oraz położenie poszczególnych podzespołów układu różni się w zależności od typu napędu. Każde rozwiązanie technologiczne ma swoje mocne i słabe strony. Podpowiadamy, jak skonstruowane są i czym różnią się od siebie poszczególne typy układu napędowego.
Klasyczny układ napędowy ze wzdłużnie umieszczonym silnikiem napędzającym tylne koła przez długie lata stanowił najpopularniejsze rozwiązanie technologiczne w samochodach. Dopiero na przełomie lat 70. i 80. XX w. przedni napęd zaczął sukcesywnie wypierać klasyczny typ napędu (zwłaszcza w popularnych modelach). Z kolei układ napędowy 4×4, który pierwotnie stanowił wyposażenie aut terenowych, obecnie można spotkać w popularnych osobówkach. Wraz z ewolucją rozwiązań służących do przenoszenia momentu obrotowego na koła zmieniała się konstrukcja podzespołów. Ogólne założenia technologiczne każdego typu napędu jednak nie zmieniają się od lat. Poznaj charakterystykę poszczególnych układów napędowych.
Z tego artykułu dowiesz się m.in.:
- co to jest układ napędowy;
- jakie podzespoły wchodzą w skład układu napędowego;
- jakie rodzaje układu napędowego montowane są w samochodach;
- jaką funkcję pełni sprzęgło i kiedy należy je wymienić?
Czym jest układ napędowy?
Układ napędowy jest to zbiór podzespołów mechanicznych, które umożliwiają przenoszenie mocy generowanej przez silnik na koła napędowe. Zadaniem układu jest także dopasowanie przełożeń momentu obrotowego do pokonywania dużych oporów jazdy (np. podczas podjazdu obciążonym samochodem pod górkę) lub do uzyskiwania wysokiej prędkości. Za przeniesienie odpowiedniej dawki momentu obrotowego z silnika odpowiada przekładnia główna, która zawsze składa się z kół zębatych o przełożeniu zwalniającym. Rozwiązanie to służy zwiększeniu momentu obrotowego generowanego przez jednostkę napędową.
Przekładnia główna dysponuje zazwyczaj tylko jednym przełożeniem. Dlatego w celu dopasowania momentu obrotowego do aktualnych potrzeb wykorzystywane są skrzynie biegów. Za ich pomocą kierowca może regulować prędkość obrotową silnika. Mechaniczny układ napędowy wymaga ręcznej zmiany biegów w zależności od sytuacji na drodze. Rozwiązanie to charakteryzuje się zazwyczaj wysoką trwałością i dość prostą budową, co przekłada się na niższy koszt produkcji. O wiele wygodniejszym rozwiązaniem jest hydrokinetyczny układ napędowy, który samodzielnie wybiera przełożenia. Automatyczne skrzynie biegów mają jednak znacznie bardziej skomplikowaną konstrukcję, co wpływa na wysokie koszty produkcji oraz serwisowania przekładni tego typu.
Z czego składa się układ napędowy w samochodzie?
Na układ napędowy samochodu składa się wiele podzespołów umieszczonych w podwoziu. Poza wspomnianą przekładnią główną i skrzynią biegów układ napędowy obejmuje także: sprzęgło, mechanizm różnicowy, wał napędowy, a także półosie przenoszące moment obrotowy do piasty koła. Do wyposażenia opcjonalnego, które spotykane jest zazwyczaj w samochodach z napędem 4×4, należą również: skrzynia redukcyjna i rozdzielcza oraz zwolnice (stosowane najczęściej w specjalistycznych autach terenowych).
Układ napędowy może różnić się składem podzespołów w zależności od tego, które osie pojazdu są przez niego napędzane. Stopień skomplikowania technologicznego wpływa na masę układu. Z tego powodu auta z napędem na cztery koła są znacznie cięższe od odpowiedników napędzanych tylko na jedną oś. Konstrukcja układu napędowego wpływa także na rozkład masy pojazdu, co ma bezpośredni wpływ na właściwości jezdne.
Układ napędowy – rodzaje
W samochodach osobowych najczęściej stosowanych jest pięć różnych rozwiązań układu napędowego. Każde z nich ma swoje mocne i słabe strony. Poznaj charakterystykę poszczególnych układów napędowych.
Klasyczny układ napędowy
Klasyczny układ napędowy w samochodach osobowych składa się z silnika umieszczonego wzdłużnie z przodu pojazdu. Moc generowana przez jednostkę trafia za pośrednictwem wału napędowego do mostu umieszczonego w okolicy tylnej osi. Rozwiązanie to zapewnia pojazdowi napęd tylny. Układ napędowy tego typu stanowił przez wiele lat najpopularniejsze rozwiązanie spotykane w samochodach osobowych. Obecnie klasyczny układ napędowy spotykany jest m.in. w niektórych modelach BMW, Mercedesa i Lexusa. W samochodach ciężarowych z kolei klasyczny układ napędowy jest szeroko stosowany do dziś z uwagi na daleko wysuniętą w tył przestrzeń ładunkową.
Klasyczny układ napędowy pozwala na montaż silników o praktycznie nieograniczonej długości, stąd często można spotkać 8- i 12-cylindrowe jednostki napędowe, których moment obrotowy przenoszony jest na tylne koła. Kolejną zaletą klasycznego układu napędowego jest niewielkie obciążenie elementów zawieszenia silnika, stosunkowo łatwa izolacja drgań układu, mniejsze zużycie zawieszenia przedniej osi oraz więcej miejsca na podzespoły układu kierowniczego przedniej osi.
Układ napędowy oparty na klasycznych rozwiązaniach nie jest pozbawiony wad, takich jak np. ograniczona stateczność podczas jazdy na wprost. Producenci samochodów poradzili sobie jednak z tym problemem, stosując właściwy dobór kątów ustawień kół przedniej osi. Za właściwości jezdne odpowiada także zaawansowana konstrukcja tylnego zawieszenia. Niestety rozwiązanie to zajmuje sporo miejsca, co wpływa negatywnie na pojemność bagażnika oraz przestrzeń kabiny pasażerskiej. Wał napędowy przenoszący napęd na tylną oś z kolei wymaga poprowadzenia tunelu w podłodze, co także ogranicza przestrzeń w kabinie.
Zblokowany układ napędowy przedni
Zblokowany układ napędowy przedni to nic innego jak połączenie silnika, przekładni głównej i skrzyni biegów w jeden zespół. Rozwiązanie to cieszy się ogromną popularnością wśród producentów samochodów. Przedni układ napędowy przenosi moc generowaną przez silnik umieszczony nad przednią osią pojazdu na koła przednie pojazdu za pośrednictwem półosi wyposażonych w przeguby. Dzięki temu przednia oś samochodu może jednocześnie napędzać pojazd i nadawać kierunek – zauważa ekspert Inter Cars.
Dzięki zwartej budowie możliwe jest budowanie znacznie mniejszych nadwozi niż w przypadku klasycznego układu napędowego. Połączenie kluczowych elementów układu napędowego pozwala także na uzyskanie większej przestrzeni pasażerskiej i bagażowej. Rozwiązanie to jest także najtańsze w produkcji spośród wszystkich omawianych typów napędów.
Do mocnych stron przedniego układu napędowego zalicza się także obciążenie kół kierowanych i napędzanych, co przekłada się na pewniejsze prowadzenie na mokrej bądź śliskiej nawierzchni. Wynika to z faktu, że pojazd jest ciągnięty, a nie pchany tak jak ma to miejsce w klasycznym układzie napędowym. Kolejnymi zaletami tego rozwiązania są krótsza droga przekazywania momentu obrotowego oraz prosta konstrukcja tylnego zawieszenia.
Przedni układ napędowy ma też kilka słabych stron, które często ujawniają się podczas jazdy mocno obciążonym samochodem. W szczególności na mokrych i śliskich nawierzchniach może dochodzić do problemów z rozpędzaniem i pokonywaniem wzniesień. W przypadku silników o dużej mocy często odczuwalny jest wpływ napędu na kierowalność pojazdu. Samochody z przednim napędem mają także nieco gorszą zwrotność z uwagi na ograniczony kąt zgięcia osiągany przez przeguby półosi napędowych.
Zblokowany układ napędowy tylny
Układ napędowy tylny to zespolona konstrukcja silnika, przekładni głównej, skrzyni biegów i mechanizmu różnicowego umieszczona w tylnej części pojazdu. Jednostka napędowa zlokalizowana za tylną osią przenosi moc na tylne koła samochodu. Rozwiązanie to było stosowane w kultowych modelach niewielkich samochodów, takich jak Garbus Volkswagena czy rodzimy Maluch. Aktualnie poza marką Porsche żaden producent nie stosuje już zblokowanego układu napędowego tylnego.
Układ napędowy tylny to rozwiązanie wywodzące się z poprzedniej epoki motoryzacji. Umieszczenie silnika za tylną osią powoduje niekorzystny rozkład mas, w którym tylna oś jest znacznie obciążona w przeciwieństwie do przedniej. Powoduje to niekorzystne zachowanie się auta podczas jazdy na wprost, a podczas zakrętu wykazuje tendencję do nadsterowności. Ponadto trudności powoduje chłodzenie silnika umieszczonego z tyłu. Jedynie konstruktorzy Porsche 911 poradzili sobie z większością słabych stron tego rozwiązania. Do tego wykorzystali mocne strony tylnego napędu, takie jak: ograniczona bezwładność podczas przyspieszania czy krótka droga przekazywania momentu obrotowego na koła pojazdu.
Centralny układ napędowy
Centralny układ napędowy to rozwiązanie najczęściej spotykane w samochodach sportowych. Silnik umieszczony jest przed tylną osią, a za nim znajduje się przekładnia główna, skrzynia biegów i mechanizm różnicowy. Konstrukcja ta pozwala uzyskać zrównoważony rozkład obciążeń pomiędzy obiema osiami pojazdu. Ponadto centralny układ napędowy zapewnia korzystne położenie środka ciężkości, co ma ogromny wpływ na właściwości jezdne.
Do minusów centralnego układu napędowego należy zaliczyć niewielką ilość miejsca w kabinie, ponieważ silnik umieszczony przed tylną osią zajmuje miejsce tylnej kanapy. Dlatego rozwiązanie to stosowane jest najczęściej w dwuosobowych samochodach sportowych. Centralny układ napędowy niesie też pewne wyzwania dla konstruktorów układu chłodzenia.
Układ napędowy 4×4
Układ napędowy przenoszący napęd na wszystkie koła to zaawansowana technologicznie konstrukcja przenoszenia napędu. Poza standardowymi elementami w postaci silnika, przekładni głównej, skrzyni biegów niezbędny jest międzyosiowy mechanizm różnicowy, który doprowadza moment obrotowy do przedniej i tylnej osi pojazdu. Zarazem układ napędowy 4×4 jest na tyle uniwersalny, że stosuje się go z silnikami montowanymi z przodu, centralnie, a także za tylną osią pojazdu. Rozwiązanie to wywodzi się z samochodów terenowych, które wyposażane były w napęd tylny z dołączanym ręcznie napędem przedniej osi.
Rozwiązanie to (4×4) niesie wiele korzyści w postaci większej stabilności jazdy w każdych warunkach drogowych oraz łatwiejszego przyspieszania na mokrych i śliskich nawierzchniach. Ponadto na etapie konstrukcyjnym określany jest rozdział momentu obrotowego pomiędzy obiema osiami, który może wynosić 50/50 lub zostać zmodyfikowany w zależności od przeznaczenia pojazdu. W niektórych samochodach sportowych poziom rozdziału momentu obrotowego może być regulowany przez kierowcę. Z kolei w popularnych układach 4×4 sterowanych elektronicznie za poziom rozdziału momentu obrotowego odpowiada komputer.
Sprawne sprzęgło jest niezbędne do wydajnego przenoszenia mocy na koła pojazdu
Sprzęgło to element odpowiedzialny za włączanie i rozłączanie napędu pomiędzy skrzynią biegów a silnikiem. Mechaniczny układ napędowy składa się najczęściej z pojedynczej tarczy sprzęgła z warstwą cierną o określonej grubości. Wraz z pokonywaniem kilometrów warstwa staje się coraz cieńsza, aż ostatecznie cały element wymaga wymiany na nowy. Żywotność tarczy sprzęgła w dużej mierze zależy od stylu jazdy. Najczęstszymi objawami zużycia jest ślizganie się sprzęgła oraz szarpanie podczas ruszania. Jeśli zauważysz te objawy w swoim samochodzie, najprawdopodobniej zbliża się czas wymiany tego podzespołu. Wysokiej jakości sprzęgła w korzystnych cenach znajdziesz w sklepie Inter Cars. Sprawdź już teraz ofertę sklepu i zadbaj o układ napędowy swojego samochodu.
Znajdź części zamienne i akcesoria do Twojego auta!
Układ napędowy to zespół niezbędnych elementów w każdym samochodzie
Układ napędowy w samochodzie to zespół wielu elementów, które odpowiadają za przeniesienie momentu obrotowego na koła. Producenci samochodów stosują zróżnicowane rozwiązania technologiczne, które zapewniają różną charakterystykę jazdy, a każde rozwiązanie ma swoje plusy i minusy. Niezależnie od tego, czy Twój samochód ma napęd przedni, tylny czy na cztery koła, sprawdź szeroki asortyment części zamiennych w sklepie Inter Cars.
