Nelivetoauton voiman jakosuhde

Mitä tarkoittaa nelivetoautojen voiman jakosuhde? Ymmärrän jos suhde on 50:50 mutta jos suhde on 40:60. Ilmeisesti voimaa jaetaan tällöin enemmän takapyörille. Jos takapyörät laitetaan tietylla voimalla pyörimään tiettyä vauhtia, niin eikö silloin etupyörille laitettu pienempi voima mene hukkaan. Tuleeko etupyörät siis mukaan vasta takapyörien sutiessa? Mitä hyötyä voiman jakamisesta epäsymmetrisesti on?

Heti aluksi on todettava, että voima ≠ pyörintänopeus. Voit ajatella asiaa joko voimana ja nopeutena tai momenttina ja kulmanopeutena. Molemmissa tapauksissa tekijöiden tulo on auton liikutteluun käytetty teho.

Tallirenki on nähnyt niin monta onnetonta yksinkertaistusta auton toiminnan kuvauksesta, ettei yksi satu aikuisille enää tilannetta pahenna.

Ajatellaanpa asiaa esimerkin kautta:

Oletetaan, että autossasi ei ole lainkaan moottoria, vaan autoasi työntää neljä palvelijaa. Edessä olevat palvelijat ovat hiukan laihempia kuin takaa tuuppaavat tuhdit palvelijat. Kukin palvelija voi työntää autoa maksimissaan niin suurella voimalla, kuin heidän painonsa ja tien ja lenkkareiden välinen pito sallivat.

Oletetaan, että etummaiset palvelijat painavat 80 kg kappale ja takimmaiset 120 kg. Kun palvelijat alkavat työntää autoasi, he kävelevät yhtä nopeasti. Mikäli jommat kummat kävelisivät hitaammin kuin toiset, he raahautuisivat mukana ja siten jarruttaisivat menoa.

Käytännössä kaikki kuitenkin kulkevat samalla nopeudella, jolloin autoa eteenpäin työntävä voima muodostuu neljän työntäjän yhteisvoimasta.

Ihmisten ollessa kyseessä voimaa voidaan nyt jakaa etu- ja takapään kesken täysin portaattomasti.

Esimerkiksi takana olevat kaverit voivat vain juosta auton mukana, mutta eivät työnnä lainkaan (tätä menetelmää Tallirenki soveltaa, kun työntäjiä on enemmän kuin yksi). Tällöin voimanjako on 100 prosenttia eteen eikä yhtään taakse. Hiukan ponnistelua takapään pulleroilta ja voimanjako saadaan muutettua suhteeseen 90 prosenttia edessä ja 10 takana jne.

Pidon ollessa rajaava tekijä – esimerkiksi palvelijoidesi viedessä sinua pilkille – vetovoima jakautuu lenkkareiden luistaessa 40 prosenttia eteen ja 60 taakse, koska maksimivoima riippuu palvelijan painosta.

Ja tähän loppuikin yksinkertaistuksen voima. Autossa moottorin momentti välittyy vaihteiston ja vetopyörästöjen välityssuhteiden mukaan pyörille.

Mikäli autossa on muuttuva voimanjako, tarvitaan lisähiluja. Pyörää pyörittävä momentti aiheuttaa alustaan kitkavoiman (pidon), joka pyrkii työntämään autoa eteenpäin.

Pyörän mahdollisuus tuottaa pitoa riippuu pyörällä makaavasta painosta aivan samalla tapaa kuin palvelijankin tapauksessa.

Momenttia kannattaa siis jakaa enemmän sille pyörälle, jolla on enemmän kuormaa.

Auton paino ei jakaudu edes lepotilanteessa tasan ja tilanne mutkistuu auton ollessa kiihtyvässä liikkeessä.

Esim. 50:50 jako on ideaali vain sellaisessa tilanteessa, jossa auton paino on jakautunut akseleiden suhteen tasan.

Helsingin Sanomat | hs.online@hs.fi