Pilnpiedziņa nav pilnpiedziņa: konstrukciju salīdzinājums

Līkumā katrs ritenis veic citu ceļu. Līkuma iekšpusē esošie riteņi ripo pa šaurāku rādiusu nekā ārējie, un priekšējā ass apraksta citu loku nekā aizmugurējā. Ass diferenciālis izlīdzina atšķirību starp kreiso un labo pusi. Atšķirība starp priekšu un aizmuguri paliek, un ar to jātiek galā atsevišķi.

Ja abas asis stingri savieno savā starpā, tās ir spiestas griezties ar vienādu apgriezienu skaitu. Uz pamatnes, kas pieļauj pārslīdēšanu — sniega, grants, slapjas pļavas —, starpība izzūd slīdot. Uz labas saķeres asfalta tas nav iespējams. Tad transmisijā uzkrājas sasprindzinājums, kas šauros manevros izpaužas kā raustīšanās un noslogo vārpstas, šarnīrus un zobpārvadus.

Katra pilnpiedziņas konstrukcija ir atbilde uz tieši šo jautājumu: cik lielā mērā priekšējā ass drīkst griezties attiecībā pret aizmugurējo un kad vairs ne? Atbildes atšķiras pēc sarežģītības, svara un patēriņa — un pēc tā, kuras detaļas ar gadiem sāk maksāt naudu.

Vecākajai konstrukcijai ir sadales kārba bez centrālā diferenciāļa. Braucot pa ceļu, darbojas tikai viena ass, parasti aizmugurējā; vadītājs otru pieslēdz ar kulaciņu sajūgu vai ķēdi, un pēc tam abas ir stingri savienotas. Bieži komplektā ir arī pazeminātais pārnesums bezceļam, proti, otrs pārnesumu komplekts ar īsu pārnesumskaitli lēnam, stāvam vai smagam darbam.

No tā izriet šai konstrukcijai raksturīgais ekspluatācijas noteikums: pieslēgtā pilnpiedziņa nav paredzēta sausam asfaltam. Kas tur ar to brauc, rada pirmajā sadaļā aprakstīto sasprindzinājumu, un tas nonāk uz to detaļu, kurai ir mazākā rezerve — bieži uz pašu sadales kārbu. Tā nav konstrukcijas kļūda, bet lietošanas noteikums.

Tāpēc, pērkot lietotu automašīnu, šī konstrukcija nav trūkums, bet jautājums par iepriekšējo īpašnieku. Stāvot uz līdzenas virsmas, pilnpiedziņu pieslēdz un atkal atslēdz un vēro, vai tā tīri ieslēdzas un atkal atbrīvojas. Kulaciņi, kas vairs neaizķeras, un izpildmehānismi, kas klakšķ, bet nepārslēdz, ir šīs konstrukcijas tipiskās novecošanās pazīmes.

Ja starp asīm iebūvē trešo diferenciāli, priekšējā ass drīkst brīvi griezties attiecībā pret aizmugurējo. Piedziņa tādējādi pastāvīgi ir pieslēgta abām asīm, neradot sasprindzinājumu. Kā griezes moments tiek sadalīts, izriet no konstrukcijas veida: koniskais diferenciālis to sadala uz pusēm, planetārā pakāpe — izvēlētā, nemainīgā attiecībā.

Taču atvērtajam diferenciālim ir īpašība, kas bezceļā kļūst par problēmu: tas novada griezes momentu uz to vietu, kur pretestība ir vismazākā. Ja viens ritenis stāv uz ledus, tas griežas, un otra ass nesaņem neko. Tāpēc šai konstrukcijai gandrīz vienmēr ir bloķētājs vai pašbloķējošs izpildījums — lamellu sajūgs paralēli diferenciālim vai gliemežrata zobpārvads, kas, pieaugot apgriezienu starpībai, pats sāk bloķēt.

Tas ir sarežģītākais un smagākais risinājums un reizē tas, kas no vadītāja prasa vismazāk apkalpošanas. Uzturēšanā tas izpaužas papildu eļļas piepildījumos: centrālais diferenciālis, aizmugurējās ass pārnesumkārba un, ja ir, sadales kārba ir trīs eļļas kontūri, ko neviens neredz un kuru intervāli ir norādīti apkopes plānā, nevis automašīnas aprakstā.

Mūsdienās vieglajos automobiļos izplatītākajam risinājumam nav centrālā diferenciāļa. Viena ass — vairumam konstrukciju ar šķērsvirzienā ievietotu motoru priekšējā — piedzen vienmēr, otra ir savienota ar lamellu paketi, ko saspiež elektriski vadīts sūknis. Cik stingri, nosaka vadības bloks pēc riteņu apgriezieniem, gāzes pedāļa stāvokļa, stūres pagrieziena leņķa un šķērspaātrinājuma.

Priekšrocība ir iebūves vieta, svars un patēriņš: normālā darbībā automašīna praktiski velk sev līdzi tikai priekšpiedziņu. Trūkums ir tas, ka berzes pakete ir nodilstoša detaļa. Tā darbojas savā eļļā, kuru kopā ar filtru nepieciešams mainīt, un, ja tā pastāvīgi pārslīd — piemēram, tāpēc, ka riepas uz asīm ir nodilušas atšķirīgi —, tā strauji noveco.

Vecāks, pasīvs radinieks ir viskozais sajūgs: divi lamellu komplekti silikona šķidrumā, kas, rodoties apgriezienu starpībai, kļūst stingrs un tādējādi pārnes griezes momentu. Tam nav vajadzīga vadība, un tāpēc tas ir nepamanāms — arī atteices gadījumā. Iztecējis vai sacietējis viskozais sajūgs vai nu vairs nepārnes neko, vai pastāvīgi pārnes pārāk daudz, un abus gadījumus vadītājs pamana novēloti.

Elektro- vai hibrīdautomobilī pilnpiedziņa var rasties bez jebkāda mehāniska savienojuma starp asīm. Viens motors darbojas priekšā, otrs aizmugurē, un to, ko centrālais diferenciālis atrisina mehāniski, šeit atrisina regulēšana: katra ass saņem tieši to griezes momentu, ko tai piešķir programmatūra.

Tehniski tādējādi atkrīt vairākas detaļas — kardānvārpsta, vidējais atbalsts, sadales kārba un viens eļļas piepildījums. Regulēšana turklāt ir ātrāka par jebkuru sajūgu, jo elektromotors savu griezes momentu maina milisekundēs. Toties klāt nāk citas detaļas, un to kļūmes ir elektriskas dabas: jaudas elektronika, dzesēšanas kontūri, jaudas ierobežošana ilgstošā slodzē vai augstā temperatūrā.

Automašīnas apskatē tas nozīmē: šeit nav sadales kārbas, ko pārbaudīt, un sajūga, ko pieklausīties. Pārbauda kļūdu atmiņu, uzvedību zem slodzes un to, vai dzesēšana dara savu darbu — jautājumus, uz kuriem atbild ar nolasīšanas ierīci, nevis ar ausi.

Gandrīz katra mūsdienu automašīna mērķtiecīgi nobremzē riteni, kas buksē, un tādējādi caur atvērto diferenciāli novirza griezes momentu uz otru pusi. Tas pārsteidzoši lielā mērā aizstāj mehānisko šķērsbloķētāju un ir iemesls, kāpēc daudzas automašīnas bez bloķētājiem tiek uz priekšu labāk, nekā liecina to datu lapa.

Robeža ir termiska. Bremze pārvērš enerģiju siltumā, un tas ir jānovada. Ilgā kāpumā uz irdena pamata vai atkārtoti sākot kustību dziļā sniegā sistēma sakarst un samazina savu iejaukšanos. Mehāniskajam bloķētājam šīs problēmas nav — toties tas prasa, lai vadītājs to atkal atbrīvo, pirms atgriežas uz ceļa.

Un vissvarīgākais teikums par pilnpiedziņu: tā palīdz sākot kustību un paātrinoties. Bremzēšanas ceļu un robežātrumu līkumā nosaka berzes koeficients starp riepu un ceļa segumu, un to piedzīto riteņu skaits nemaina. Pilnpiedziņas automašīna ar vasaras riepām sniegā tiek tālāk, bet apstājas sliktāk — tieši šāda situācija ir iemesls lielākajai daļai šāda veida negadījumu.

Katra konstrukcija ar mehānisku savienojumu starp asīm reaģē uz atšķirīgiem ripošanas apkārtmēriem. Jaunai riepai ir vairāk protektora nekā uz pusi nodilušai, tāpēc pie vienāda ātruma tā griežas nedaudz lēnāk, un šo starpību sajūgs vai centrālais diferenciālis uztver kā pastāvīgu pārslīdēšanu. Tas, kas sniegā ir vēlams, šeit kļūst par pastāvīgu stāvokli.

Praktiski tas nozīmē: ja pēc riepas bojājuma jānomaina tikai viena riepa, pilnpiedziņas automašīnai tas reti ir pareizais risinājums. Vai maina pa pāriem uz asi vai visas četras un kādu novirzi ražotājs vēl pieļauj, ir norādīts automašīnas dokumentācijā. Tā nav piesardzības frāze, bet atšķirība starp riepu un sajūga komplektu rēķinā.

Savukārt pilnpiedziņas automašīna ar četrām atšķirīgi nodilušām riepām ir norāde, kas sniedzas tālāk par pašām riepām. Kas šajā vietā ir taupījis, visticamāk, jau kādu laiku, pats to nezinot, ir līdzmaksājis arī par sajūgu — un nākamais īpašnieks samaksās pārējo.

Divas pārbaudes, un pirmā prasa atturību. Brīvā laukumā ar nelielu pārslīdēšanu — mitrs bruģis, grants, tukšs grants laukums — soļa ātrumā brauc šauru apli ar pilnībā pagrieztu stūri. Raustīšanās vai grūdieni liecina par sasprindzinājumu. Pieslēdzamai konstrukcijai tieši šāda uzvedība uz sausa asfalta ir normāla, un tāpēc tur to vispār nepārbauda.

Otrā ir klausīšanās. Dūkoņa, kas pieaug līdz ar ātrumu un, mainoties slodzei, maina toni, bieži nāk no ass pārnesumkārbas. Vibrācija, kas sākas no noteikta ātruma un virs tā atkal izzūd, norāda uz kardānvārpstu vai tās vidējo balstu. Klikšķi pie pilna stūres pagrieziena nāk no priekšējās ass vienādu leņķisko ātrumu šarnīra.

Klāt nāk skatiens no apakšas. Kardānvārpsta, vidējais balsts, piedziņas manšetes un pārnesumkārbu korpusi ir vai nu sausi, vai nav. Mitra plēve uz korpusa ir novērojama pozīcija; pilošs vārpstas blīvgredzens nozīmē izmaksu tāmi.

Stāvam uzbraucamajam ceļam ziemā, piekabei uz mitras pļavas un kustības uzsākšanai uz irdena pamata pilnpiedziņa ir īsta un jūtama palīdzība. Bremzēšanas ceļam, ātrumam līkumā un patēriņam tā tāda nav — tur tā ir rēķina otrā pusē.

Kas patiešām vēlas braukt pa bezceļu, vajag vairāk nekā piedzītus riteņus: pazeminātos pārnesumus, klīrensu, derīgus pieejas un nobraukšanas leņķus un vismaz vienu bloķētāju. Kam ikdienā jātiek galā ar sniegu un kāpumiem, ar sajūga risinājumu un labām ziemas riepām parasti ir labāk apkalpots nekā ar smagu apvidus automašīnu, kuras riepas ir dārgā izmērā.

Un skaudrā daļa: vairāk piedziņas nozīmē vairāk masas, vairāk šarnīru, vairāk gultņu un vairāk eļļas. Tas atspoguļojas patēriņā, riepu nodilumā un apkopes izmaksās. Pilnpiedziņas automašīna ir pareizā izvēle tad, ja var nosaukt apstākļus, kādos tā ir nepieciešama.