Napęd 4×4, 4WD, AWD, stały, dołączany ręcznie czy automatycznie i tak dalej, i tak dalej. Chciałeś się tylko cieszyć jazdą na cztery koła, ale w zasadzie sam już nie wiesz, co to znaczy ani w teorii ani tym bardziej w praktyce. Poza tym, że jedne dobrze radzą sobie w terenie, a drugie… jeszcze lepiej. Prawdopodobnie. Nie trzymamy Cię już dłużej w niepewności. Dowiedz się, co to właściwie jest napęd na wszystkie koła, jak działa oraz jakie są jego rodzaje i które najlepiej wypadają w teren(ie).
Jedno słówko o napędzie w ogóle
Zadaniem układu napędowego jest przenoszenie mocy silnika na koła pojazdu, a ściślej mówiąc, to przekazywanie momentu obrotowego na daną oś. To na którą z nich zostanie przekazany decydować będzie o sposobie zachowania samochodu podczas jazdy oraz o jego trakcji, zwłaszcza w przypadku zakrętów czy ruszania. Im bowiem więcej mocy tylko na kołach przednich bądź tylnych, tym większe ryzyko utraty ich przyczepności.
Najpowszechniejszym dziś rozwiązaniem w samochodach osobowych miejskich jest tzw. zespolony napęd przedni. Zapewnia bezpieczeństwo prowadzenia na wysokim poziomie oraz niższe spalanie. Ale ma większą tendencję do podsterowności. Rzadziej można spotkać się z tradycyjnym układem tylnym, co nie znaczy, że przestał się cieszyć uznaniem. Wciąż jest wykorzystywany przez takie marki jak chociażby BMW czy Mercedes. Ich kierowcy cenią sobie bardziej równomierny rozkład masy na osie oraz oddzielenie kół kierowanych od napędzanych, nawet mimo wyraźnej skłonności do nadsterowności. Wszyscy fani latania bokiem wiedzą o co chodzi.
Co to jest napęd 4WD włączany ręcznie
Miłośników off-roadu interesuje zgoła coś innego. Wcale nie to, gdzie wybrać się w teren, tylko to jak wykaraskać się z grząskiego gruntu lub wdrapać się na tę cholerną górkę po niestabilnej nawierzchni. Najlepsze w tym celu jest połączenie cech przedniego i tylnego napędu w jedno, co daje napęd na cztery koła. Jednak samych rodzajów napędów 4×4 jest mniej więcej tyle, co pojazdów z napędem na cztery koła. Postaramy się więc przedstawić budowę i działanie podstawowych typów.
W najbardziej tradycyjnej formie napęd na cztery koła to tak naprawdę napęd na jedną oś (zwyczajowo tylną) z możliwością ręcznego dołączenia, czyli “zapięcia” drugiej osi. W starych klasycznych terenówkach, aby to zrobić, konieczne było wyjście z samochodu i przekręcenie specjalnych sprzęgiełek znajdujących się przy piaście koła. Dla wyjątku, np. stary Nissan Patrol posiada sprzęgiełka z funkcją automatycznego zapinania osi. W nowszych samochodach sterowanie odbywa się już jednak w pełni z kabiny kierowcy i jest zdecydowanie bardziej zaawansowane technologicznie.
Jak działa napęd 4WD
Taki rodzaj napędu oznaczany jest jako 4WD. Konstrukcyjnie składa się z dwóch wałów napędowych pomiędzy którymi znajduje się skrzynia rozdzielcza przekazująca moc w stosunku np. 50:50, 40:60, 30:70 itd., na obie osie.
Trzeba jednak mieć na uwadze, że połączenie obu osi jest tu “sztywne”, co znaczy, że przez brak centralnego mechanizmu różnicowego kręcą się one z jednakową prędkością, a jazda w ten sposób w standardowych warunkach jest w gruncie rzeczy uciążliwa i niebezpieczna. Szczególnie na zakrętach, gdzie dochodzić może do wysokich naprężeń. Dlatego po zakończeniu zabaw w błocie należy rozłączyć taki napęd 4×4.
Dużym plusem takiego rozwiązania jest także dodatkowa obecność reduktora w skrzyni rozdzielczej. Ten zwiększa liczbę przełożeń w skrzyni biegów, dzięki czemu samochód zyskuje więcej mocy kosztem prędkości przy jeździe na niskim biegu. Słowem – ma dodatkowe biegi, co zdecydowanie ułatwia wyjazd z grząskiego terenu i utrudnia zajechanie sprzęgła.
Plusy i minusy napędu 4WD
Zalety
- prostsza konstrukcja,
- wysoka wytrzymałość,
- niska awaryjność (pod warunkiem prawidłowego użytkowania),
- bardzo dobrze sprawdza się w większości terenowych przypadków,
- kierowca decyduje o tym, kiedy włączyć poszczególne tryby.
Wady
- załączony nie sprawdza się do jazdy po asfalcie,
- wyraźnie niższa trakcja niż w napędzie AWD,
- dość kłopotliwy w uruchamianiu w starych modelach aut,
- wymaga znajomości działania napędu i systemu.
Do Jeep Wrangler JL i Gladiator
Do Jeep Wrangler TJ
Przykładowe samochody z 4WD:
Klasycznie rozumiane terenówki Suzuki Jimny, Jeep Wrangler, RAM 1500, Ford F150, Mitsubishi L200, Mitsubishi Pajero
Stały napęd 4×4 – co daje, czym się różni
Napęd dołączany ręcznie często stanowił niemały kłopot dla wielu kierowców, nie tylko dlatego, że (w starych autach) trzeba było ruszyć tyłek z siedzenia, aby go uruchomić, ale też dlatego, że trzeba się trochę orientować w jeździe terenowej, by wiedzieć, kiedy go załączyć. Alternatywą stał się więc stały napęd na cztery koła.
Stały napęd 4×4 rozdziela moment obrotowy równomiernie lub proporcjonalnie na obie osie za pomocą centralnego mechanizmu różnicowego lub mechanizmu Torsen. Dzięki czemu ostatecznie więcej jego mocy trafia na podłoże, a w konsekwencji czego samochód zyskuje większą przyczepność w złych warunkach, płynniej rusza i efektywniej odpycha się od nawierzchni.
Stały napęd na cztery koła w offroadzie
Przynajmniej tak rzecz przedstawia się w standardowej jeździe. Za to w terenowych realiach bywa zgoła inaczej. Tu obecność mechanizmów różnicowych, również tych znajdujących na półosiach przednich i tylnych, może negatywnie wpływać na funkcje napędu na wszystkie koła. Z czego to wynika?
Mechanizmy różnicowe są niezbędną składową układu napędowego. Bez nich koła napędowe kręciłyby się z równą prędkością, co powodowałoby utratę przyczepności. Koła po zewnętrznej stronie zakrętu muszą pokonać większy dystans, z czego wynika, że muszą kręcić się szybciej. Inaczej poruszanie się po łuku byłoby w zasadzie niemożliwe. Jednakże z tego samego powodu po utknięciu w koleinie lub na śliskiej nawierzchni, gdzie część kół traci przyczepność lub wpada w poślizg, cała siła napędu przekazywana jest właśnie na nie. W rezultacie bez dodatkowego podparcia samochód nie jest zdolny ruszyć.
Dlatego w takich napędach stosowane są obowiązkowo specjalne blokady dyferencjałów. Dopiero po uniemożliwieniu kołom poruszania się z różną prędkością, zyskujemy w tym przypadku prawdziwy napęd 4×4 rozdzielany na wszystkie koła, w każdych warunkach. Tym samym jest to rozwiązanie, które cieszy się większym zainteresowaniem w samochodach wyścigowych, np. Audi itp.
Plusy i minusy napędu 4×4
Zalety
- przewidywalność zachowania pojazdu,
- wysokie właściwości jezdne,
- mniej skomplikowana obsługa.
Wady
- wysokie koszty eksploatacji,
- duża masa,
- wyższe zużycie paliwa,
Jakie samochody mają stały napęd 4×4
Land Lover Discover/Defender, Range Rover, Toyota Land Cruiser
AWD – nowoczesny napęd na cztery koła
Najnowocześniejsze i najbardziej zaawansowane technologiczne układy przeniesienia napędu na wszystkie koła to te z automatycznie włączaną drugą osią. Sterowane są elektroniczne, hydraulicznie bądź mechaniczne, ale kontrolowane za pomocą komputera i całkowicie bez udziału kierowcy. Za przeniesienie napędu pomiędzy osiami tutaj również odpowiada centralny mechanizm różnicowy, czyli sprzęgło wielopłytkowe, które dzieli się na: najprostsze sprzęgło wiskotyczne (wiskozę), wspomniany już Torsen oraz Haldex.
Takie systemy na podstawie badania różnicy w prędkościach na osi decydują o rozdziale mocy napędowej pomiędzy przednimi kołami i tylnymi. Podział ten, co najważniejsze, niekoniecznie musi być proporcjonalny i stały. Odbywa się on natomiast za pomocą blokady mechanizmu różnicowego w odpowiednich momentach lub dohamowywania poszczególnych kół, np. przy poślizgu i utraty przyczepności na danej osi. Jak to działa?
Wiskoza, Torsen, Haldex – rodzaje dyferencjałów
Obudowa sprzęgła wiskotycznego wypełniona jest olejem, który gęstnieje pod wpływem wzrostu temperatury, przykładowo na skutek poślizgu osi stale napędzanej. W takiej sytuacji prędkość z jaką poruszają się koła na przedniej i tylnej osi różni się, co aktywuje sprzęgło i tym samym uruchamia napęd 4×4. Prostota tej konstrukcji przekłada się niestety na opóźnienia w przenoszeniu energii.
Na podobnej zasadzie opiera się praca dyferencjału Torsen, który za pomocą specjalnych przekładni ślimakowych także potrafi mechanicznie “wyczuć” różnice w prędkości poruszania się poszczególnych wałów, czyli spadków przyczepności na jednej z osi, i tym samym przekazać mniej momentu obrotowego na oś w poślizgu oraz więcej na pozostałą, co przekłada się na równomierne przyspieszanie. Montowany jest zarówno pomiędzy kołami na poszczególnej osi, jak i pomiędzy obiema osiami, co zwiększa efektywność jego działania.
Z kolei Haldex obsługiwany jest przez pompę hydrauliczną i zintegrowane z systemami bezpieczeństwa, jak np. ABS, ESP itd. Pompa pracuje pod dużym ciśnieniem, podpięta jest do komputera samochodu i działa automatycznie za pomocą elektroniki, co czyni to rozwiązanie najbardziej skutecznym i najszybszym w przenoszeniu napędu. Haldex najnowszej generacji pozwala również na przekazanie jeszcze większej mocny na oś o wyższej przyczepności, dzięki czemu zachowanie prawidłowego toru jazdy przy nagłym, dynamicznym przyspieszeniu oraz wyjazd z niestabilnej powierzchni. Dlatego spotkasz je w najnowszych SUV-ach czy crossoverach.
Plusy i minusy napędu AWD
Zalety
- możliwość jazdy po asfalcie bez konieczności przełączania trybów,
- wspomaga jazdę w każdych warunkach,
- bardziej intuicyjny dla niewprawionych kierowców,
- automatyczna, prosta obsługa,
- wysoka ekonomiczność jazdy.
Wady
- zaawansowana konstrukcja może wiązać się z wyższą awaryjnością,
- niższe właściwości terenowe,
- brak możliwości ręcznej kontroli.
Przykładowe samochody z AWD:
Toyota RAV4, Subaru Crosstrek, Subaru Forester
Jaki napęd 4×4 jest najlepszy, czyli co wybrać
Najpewniej każdy entuzjasta upalania i topienia w terenie powie, że najlepszą opcją jest napęd 4×4 z manualnymi ustawianiami poszczególnych trybów pracy oraz z reduktorem do dyspozycji. Trudno też się z tym nie zgodzić, gdyż dzięki temu masz pełną kontrolę nad zachowaniem pojazdu w naprawdę trudnych warunkach.
Właśnie dlatego w środowisku offroadowym bardzo często na podium napędów 4×4 stawia się nowoczesne rozwiązanie 4WD zastosowane chociażby w najnowszych wersjach Jeepa Wranglera, czyli pewną hybrydę napędu dołączanego ręcznie oraz automatycznego. W tym wypadku w standardowym trybie jazdy mamy do czynienia z napędem na jedną oś z możliwością dodatkowego dopięcia drugiej. Oprócz tego do wyboru są również tryb automatycznego napędu 4×4 lub jego stałe zablokowanie.
Jeżeli natomiast szukasz samochodu typowo wyprawowego i komfortowego w przypadku przeważającej większości jazdy szosowej, to zapewne lepszym wyborem będą crossovery czy SUV-y. Automatyczny napęd 4×4 sprawdzi się, kiedy okazjonalnie zjedziesz w jakiś lekki teren, by rozbić kemping.
Czytaj również
Klaudia Kusy
Autor artykułu
Komentarze ()