Hajtástípusok személygépkocsikban

Néhány kivételtől eltekintve az autó születésétől kezdve négy keréken érintkezik az úttesttel, és ez a mai napig nem változott. Az viszont már sokkal inkább, hogy ezeket hogyan kapcsoljuk a hajtáslánchoz – és hogy ezekből hányat.

Ebben a cikkben a személygépkocsik különböző hajtásnemeiből mutatjuk be azokat a változatokat, melyek a legmeghatározóbb változatoknak számítanak a témában.

Hátsókerékhajtás

Fontos leszögezni, hogy a hajtáslánc bonyolultságát döntően befolyásolja az a tény, hogy a hajtott tengelyhez képest hol helyezkedik el az autó erőforrása.

A régi, klasszikus módszer az orrmotor és a hátsókerékhajtás együttes alkalmazása. Azt gondolhatnánk, hogy ez nem kifejezetten ideális választás, hiszen a motor a lehető legtávolabb helyezkedik el a hajtott kerekektől, így közbe kell iktatni egy kardántengelyt és a csuklóit (homokinetikus-, azaz kardáncsukló), hogy eljusson a mechanikai energia a differenciálműig (megjegyzés: a kardántengely a motor és a váltó között is lehet, ilyenkor transaxle hajtásról beszélünk). Azonban ennek létező előnyei is vannak – a múltban pedig pláne voltak.

Az autózás hajnalán a motorok lökettérfogatai mai szemmel nézve elképesztően nagyon voltak, ennélfogva a motorok befoglaló mérete sem maradt el. Nem volt kérdés, hogy hosszában kell beépíteni őket a motortérbe, így pedig jóval bonyolultabb az elsőkerékhajtás megvalósítása. Bár több anyag volt hozzá szükséges, egyszerűbb volt megalkotni a hátsókerékhajtást.

Természetesen technikai okok is közrejátszottak. A személyautóknál a kormányzott tengely általában az első, a hátsó pedig fix, ezért sokkal masszívabb, merevebb féltengelyek és csuklók telepíthetők a hátsó kerekekhez. Ennek az a következménye, hogy általában több nyomaték és teljesítmény vihető át a hátsó kerekekre, mint az elsőkre.

Ez persze nagymértékben függ a jármű tömegelosztásától is – és itt jön képbe a far- és középmotoros autó.

A versenysportokban hamar rájöttek, hogy a hátsókerékhajtás ezen előnyét akkor tudják igazán kihasználni, ha kellő mennyiségű tömeg nehezedik a hátsó tengelyre. Ezt azzal oldották meg, hogy a pilóta mögé helyezték a motort. Ezáltal a hajtás is egyszerűsödött és könnyebbé vált.

Az egzotikus sportautókat leszámítva azonban praktikus okokból közúton megmaradt az orr- és az orrközépmotor, emiatt a hátsókerékhajtásnak a hátrányos tulajdonságai is. Nem megfelelő tapadás esetén könnyű elérni a túlkormányzottság állapotát, ami jelentősen veszélyesebb tud lenni az alulkormányzottságnál. Nem beszélve arról, hogy extrém körülmények között (hó, fagyos felület) már az elindulás is nehézkesebb ezekkel a járművekkel.

Előnynek számít viszont, hogy mivel az első tengely mentes a hajtástól, sokkal nagyobb kormányszöggel képes fordulni az autó, ezáltal egy nagyobb limuzin is kisautókat megszégyenítő fordulási rádiuszt képes produkálni.

Elsőkerékhajtás

Ahogy az előző fejezetben is említettük, az elsőkerekes autók akkor terjedtek el igazán, amikor már kellően kompakt méretűek voltak a motorok ahhoz, hogy keresztben is elférjenek a motorházban. Jelentősen egyszerűsödött és olcsóbbá vált a hajtás kialakítása (nem mellékesen rengetek tömeget is spórolt), a teljesítmény- és nyomatékkorlát pedig elég magas volt ahhoz, hogy a személyautók és kisebb tehergépkocsik közúti igényeket kiszolgálja.

Ebből következett az, hogy ma már az AA és C szegmens között, azaz a legkisebb és legolcsóbb kategóriákban csak elvétve találni hátsókerekes autót (leszámítva néhány elektromos járművet), és az összkerékhajtású is ritka.

Hátrányai közé tartozik, hogy ezek az autók szinte kivétel nélkül orrnehezek, ennélfogva jellemző rájuk az alulkormányzottsági hajlam. Nem mellékesen az olcsó gyárthatóság miatt ezek az autók az esetek túlnyomó többségében nyitott differenciálművel rendelkeznek, azaz ha lehúzódunk egy havas útpadkára, és az elindulásnál kipörög a jobb első kerekünk, akkor hiába van az aszfalton a bal első, nem fogunk elindulni.

Itt megjegyzendő, hogy egy mai kisautónál ezt a problémát már képes orvosolni a hajtásvezérlő elektronika, ám még a mai napig van olyan új autó a piacon, ahol ez létező jelenségnek számít.

Összkerékhajtás

Ez az a fejezet, amely külön cikket, vagy akár cikksorozatot is megérne.

Bár rengeteg a különbség az első- és a hátsókerékhajtás között, egy dolog mindenképp közös bennük: a terepjáró képességük nem tartozik a legjobbak közé. Nem nehéz belátni, hogy akkor lehet a legjobban kihasználni az autó nyomatékát, ha minden kereke hajt – legyen az akár terep, akár aszfalt. Az épített utat elhagyva pedig gyakran találkozhatunk azzal a jelenséggel, hogy a négy kerekünkből csak egy képes megkapaszkodni; egy összkerékhajtású autónál pedig mindegy, hogy az az egyik melyik.

A gyakorlati megvalósításokra végtelen mennyiségű példát találunk, de a mechanikus kialakításokban vannak közös pontok. A motorból érkező nyomatékot egy osztómű továbbítja a két tengelyhez a nyomatékarány vagy állandó, vagy változó, ez a szerkezet függvénye.

Az osztómű feladatát tekintve ugyanaz, mint a differenciálmű, a kialakítása pedig nagyon változatos:

• Nyitott kúpkerekes
• Torsen
• Lamellás önzáró
• Viszkokuplung
• stb.

Belátható, hogy az extra elemek extra tömeggel járnak, így az autó nehezebbé válik – ennek ellenére még a versenysportban is megtart bizonyos előnyöket.

A rali eleve elképzelhetetlen összkerékhajtás nélkül (utoljára a Lancia 037 nyert bajnokságot hátsókerekesként 1983-ban), de még pályaversenyautókat is látni ilyen hajtásnemmel. Ugyanis a lassú kanyarokból való kigyorsításhoz még mindig ez a konstrukció a legjobb.

Tény, hogy a gyorsítás további fázisaiban megjelennek a hátrányai is, melyek egy részét közúton is tapasztalhatjuk.

A nagyobb tömeg és a nagyobb mechanikus veszteség hatására a nagyobb sebességtartományokban az előny veszteséggé válik, és nem tudunk ugyanakkora teljesítményt levinni a pályára – közúton pedig azonos körülmények között megnövekedett fogyasztást tapasztalunk.

A plusz hajtási veszteségek kiküszöbölésére alkották meg a kapcsolható összkerékhajtást. Így mi vagy az elektronika döntjük el, hogy szükségünk van-e arra, hogy mind a két tengely részt vegyen-e a hajtásban.

Az elektromos autóknál az összkerékhajtást mechanikus úton és az ún. kerékagymotorok segítségével is képesek megoldani. Ez utóbbi azt jelenti, hogy négy különálló villamos motor közvetlenül a kerékagyon keresztül hajt meg egy-egy kereket, és mindegyiket egy közös hajtásvezérlő elektronika irányítja. Ez esetben is kikapcsolhatók a motorok, tehát gyakorlatilag bármelyik hajtásváltozat megvalósítható egyazon autóban.