Technika
Subaru Symmetrical AWD – Tajemství symetrie
Petr Hanke 06.04.2012 08:21
Před 40 lety automobilka Subaru představila symetricky uspořádaný pohon všech kol. Stojí za to připomenout, v čem je výjimečný a jak se vzájemně liší podle typu vozu…
Fuji Heavy Industries vyrábí automobily Subaru již od roku 1958 a je známým průkopníkem pohonu všech kol. Japonská automobilka již v roce 1972 jako vůbec první velkosériový výrobce tento systém představila v malém kombi Subaru Leone 4WD a od té doby jím vybavuje většinu svých modelů, řadících se do různých tržních segmentů. Aktuální nabídka osobních vozů Subaru s pohonem všech kol obsahuje typy Impreza, XV, Legacy, Outback, Forester a WRX STI. Všechny tyto vozy se drží obdobné koncepce a často využívají i podobná technická řešení, ovšem pohon všech kol značky Subaru se značně liší od systémů 4x4 jejích konkurentů. Zásadní odlišnost spočívá v tom, že Subaru má pohon všech kol uspořádán symetricky a navržen jako jeden celek. Subaru svůj pohon všech kol proto pojmenovala Symmetrical AWD, a ten se vyznačuje spojením plochého motoru boxer, umístěného před přední nápravou, s převodovkou uloženou až za ní. Symetričnost celé soustavy spočívá v tom, že motor, převodovka a diferenciály jsou umístěny v podélné ose vozu, a proto jsou na každé z náprav použity vždy stejně dlouhé hnací hřídele.
Síla motoru vystupující ze zadní části převodovky putuje zpět k předním kolům dalším hřídelem, uloženým pod převodovkou, samozřejmě v ose vozu. Samotný přední diferenciál je uložen pod skříní spojky (nebo hydrodynamického měniče) a hlavní převodovky. Rozdělovací převodovka dělící točivý moment motoru mezi přední a zadní kola se nachází na výstupu z hlavní převodovky. I proto Subaru na některých trzích může snadno nabízet odvozené modely pouze s pohonem předních kol.
Mezi silné stránky této koncepce patří především ideální rozložení hmotnosti. Kompaktní a krátký motor boxer je zárukou nejen nízkého těžiště, ale přispívá i k vhodnému rozložení hmotnosti mezi nápravy. Symetrické uspořádání pohonu čtyř kol se stejně dlouhými poloosami je zdrojem minimálních vibrací a ve spojení s přirozeně vyváženým plochým motorem s protiběžnými písty je zárukou vysoké kultury jízdy. Subaru ve svých vozech používá hned několik systémů pohonu všech kol, respektive systémů rozdělení síly motoru mezi nápravy. Z funkčního hlediska jde vždy o systémy trvalého pohonu všech kol, i když v některých případech by je bylo z čistě technického pohledu vhodnější popsat jako zapínatelné. Ponechme nyní stranou sportovně zaměřené vozy Impreza WRX STI a sedan WRX STI, k nimž se vrátíme později. Subaru vybavené mechanickou převodovkou s přímým řazením využívají trvalý pohon všech kol s trojicí diferenciálů. Mezinápravový diferenciál rozděluje sílu motoru mezi nápravy v poměru 50:50 % a je doplněn viskózní spojkou, samočinně regulující jeho svornost. Systém pracuje zcela nezávisle na řidiči a vyznačuje se vynikající trakcí. Léty prověřena je také spolehlivost a robustnost tohoto řešení.
Zatímco u vznětových motorů a typů Legacy 2.0i a Outback 2.5i se používá šestistupňová manuální převodovka, ve vozech Impreza, XV a Forester je převodovka jen pětistupňová, ale s řaditelnou redukcí 1,447 (šestistupňová by se z prostorových důvodů nevešla). Tento prvek, známý z terénních vozů, je u osobních typů značně nezvyklý, bezpochyby však zvyšuje využitelnost vozu a chrání spojku například při jízdě v terénu, či při vlečení těžkých přívěsů. Vozy Subaru vybavené samočinnou převodovkou (čtyřstupňová pro Imprezu, XV a Forester; plynulá bezestupňová CVT Lineartronic pro Legacy a Outback) posílají točivý moment motoru k zadním kolům prostřednictvím elektronicky řízené lamelové spojky.
Elektronická řídicí jednotka, která je propojena se stabilizačním systémem, v běžných situacích dodává zadním kolům nejméně 10 % točivého momentu, čímž jde funkčně o trvalý pohon všech kol. V závislosti na jízdní situaci dochází k neustálým změnám v rozdělení síly mezi nápravy. Například při rozjezdu spojka zvýší svůj záběr, a tím eliminuje případný počáteční prokluz předních kol. Naopak k omezení sevření lamelové spojky dochází při parkování, anebo při intenzivním brzdění. Specifický typ pohonu všech kol používá v současné nabídce Subaru pro český trh typ Outback 3.6R s plochým šestiválcovým motorem, u něhož je mezi nápravami umístěn diferenciál s elektronicky řízenou lamelovou spojkou, ovládanou hydraulicky. Toto řešení dokáže spolehlivě přenést točivý moment až 350 N.m v požadovaném poměru mezi nápravy. Svornost mezinápravového diferenciálu řídicí jednotka nastavuje v závislosti na jízdních podmínkách.
Technicky nejsložitější, avšak v principu nadále symetrický pohon všech kol, má vrcholný model STI, dodávaný jako hatchback a sedan. V tomto případě jsou na jednotlivých nápravách samosvorné diferenciály; vzadu šnekový Torsen, vpředu se šikmým ozubením. Mezinápravový diferenciál DCCD (Driver Controlled Centre Differential) má nastavitelnou svornost prostřednictvím elektromagnetické lamelové spojky (pro manuální převodovku nebylo možné použít hydraulické ovládání jako u typů se samočinnou). Nastavení mezinápravového diferenciálu má v tomto voze zásadní vliv na jízdní projev. K dispozici je proto automatická funkce, při níž se elektronika dokáže učit styl řidiče; ale i manuální ovládání, při němž lze měnit svornost diferenciálu v pěti krocích. Symetrický pohon všech kol je navržen tak, aby byl schopen vyjít vstříc různým požadavkům, odpovídajícím specifickému zaměření konkrétního typu Subaru, ale již nyní je připraven také na integraci elektrických komponentů hybridního systému. Ten se představil například v koncepčním voze Subaru Advanced Tourer Concept.
Převzato z časopisu