autoweb.cz > offroad > Systémy pohonu 4×4 existují v mnoha podobách. Rozdíly mezi nimi jsou větší, než si myslíte
Systémy pohonu 4×4 existují v mnoha podobách. Rozdíly mezi nimi jsou větší, než si myslíte
Píše se rok 1903 a automobilový svět slaví příchod prvního vozu s pohonem všech čtyř kol. Jedná se o model Spyker 60-HP z Nizozemska. Po 120 letech je jasné, že průkopnický vynález bratrů Spijkerových zahájil éru pohonu 4×4. Ten se časem zdokonaloval, až se proměnil ve skvěle fungující náhon, bez kterého by se dnešní motoristé neobešli. Inženýři však v průběhu vývoje zjistili, že stálý pohon všech čtyř kol, který využíval Spyker, se nehodí na použití v těžkém terénu či naopak na sportovní jízdu na okruhu. Proto začali vyrábět nové druhy čtyřkolek, jejichž konstrukce a vlastnosti se od sebe vzájemně liší. V tomto článku si základní typy pohonu 4×4 popíšeme a odhalíme, jaké výhody a nevýhody s sebou přináší.
Recenze Fordu Ranger Raptor
Stálý pohon 4×4 (AWD)
Začneme tím nejstarší zástupcem čtyřkolek, a to stálým pohonem všech kol. Tento systém je proslulý svou robustností a v samém začátku ho používala například automobilka Subaru, Audi či Land Rover. Funguje tak, že při jízdě jsou neustále poháněna všechna čtyři kola. Síla se na nápravy posílá skrze kardan a dva nápravové a jeden mezinápravový diferenciál.
Ty mají za úkol rozdělovat točivý moment mezi přední a zadní nápravu v daném poměru (například 50:50 či 40:60). Nevýhodou stálého pohonu 4×4 je, že když jedno ze čtyř kol začne prokluzovat, vůz tím ztratí většinu své síly. Z tohoto důvodu se začaly mezi nápravy a jednotlivá kola montovat uzávěrky diferenciálu, které pokles točivého momentu eliminují. Ty se ovládají buď manuálně nebo automaticky (záleží na konkrétním vozu). Některá novější auta se tradičních uzávěrek diferenciálu vzdala a nahradila je chytrou elektronikou, která dokáže funkci mechanických komponentů napodobit.
Výhody:
- Stálý pohon 4×4 je robustní a spolehlivý, z toho důvodu ho využívají především off-roady jako Toyota Land Cruiser či Volkswagen Amarok
Nevýhody:
- Vyšší spotřeba paliva, která je způsobena neustálým využíváním obou náprav
Přiřaditelný pohon 4×4 (4WD)
Přiřaditelný, přídavný nebo také připojitelný pohon všech čtyř kol nemá na rozdíl od stálého pohonu 4×4 diferenciál mezi nápravami a ve standardním režimu přenáší sílou na zadní kola. Pouze v případě nutnosti (například v terénu nebo na kluzkém povrchu) řidič zapřáhne i pohon předních kol. Když je čtyřkolka zapnutá, jsou mezi sebou nápravy spojené napevno. To znamená, že při prokluzu kol systém nepřichází o točivý moment, jako tomu je u AWD.
Přídavný pohon 4×4 využívají zejména pick-upy a off-roady s žebřinovým rámem. Mezi ně patří například Mitsubishi L200, Toyota Hilux, Ford Ranger nebo legendární Jeep Wrangler.
Výhody:
- Jednoduchá a robustní konstrukce, která se hodí do těch nejnáročnějších podmínek
- Nižší spotřeba paliva díky odpojitelné přední nápravě
Nevýhody:
- S aktivním pohonem 4×4 se v podstatě nedá jezdit na zpevněném povrchu – auta pak hůře zatáčí. Proto se na asfaltu doporučuje jezdit pouze v režimu 4×2.
Viskózní spojka
Dlouhodobým problémem pohonů všech čtyř kol byla vyšší cena a prostorová náročnost. Proto se automobilky v 90. letech rozhodly vyrobit systém čtyřkolky, které bude levný, kompaktní a budou ho moct využívat i menší automobily. Výsledkem byl pohon 4×4 s viskozní spojkou. Náhražka za rozměrný mezinápravový diferenciál se skládá ze soustavy lamel v olejové lázni a funguje na jednoduchém principu.
Když dojde k prokluzu kol na jedné z náprav, rozdíl otáček změní viskozitu oleje, dojde k sepnutí spojky a tím se připojí do té doby neaktivní náprava (většinu ta zadní). Čtyřkolku s viskózní spojkou dodnes využívají malá levá auta, jako třeba Suzuki Ignis, Suzuki Swift nebo Fiat Panda.
Výhody:
- Kompaktní rozměry
- Nízká cena
- Spolehlivost (systém nevyužívá žádnou elektroniku)
Nevýhody:
- Řidič nemá možnost ovládat spínání čtyřkolky
Aktivně ovládaná mezinápravová spojka (Haldex)
Nejčastěji se u nových aut setkáme s pohonem všech čtyř kol, který využívá takzvanou aktivně ovládanou spojkou. Jedná se o mnohem dokonalejší a propracovanější systém, než je viskózní spojka. V tomto případě se o připojování sekundární nápravy stará chytrá elektronika, která se řídí řadou faktorů. Pomocí čidel neustále vyhodnocuje otáčení kol a v případě prokluzu okamžitě připojí druhou nápravu.
Systém všech čtyř kol s aktivně ovládanou mezinápravovou spojkou (někdy označovaný jako Haldex) najdeme například u všech vozů koncernu Volkswagen nebo u většiny korejských a japonských SUV. Nicméně ho využívají i drahá sportovní auta jako BMW M3 nebo Mercedesu-AMG E 63, která tento pohon vyšperkovala ještě o speciální funkce – například o Drift mód.
Výhody:
- Možnost regulace spínání spojky pomoci jízdních režimů
- Pohon 4×4 se dá do určité rychlosti zcela uzamknout
Nevýhody:
- Nedokáže zcela napodobit vlastnosti stálé čtyřkolky
- Při těžkém zatížení se může systém všech kol přehřát (nehodí se do těžkého terénu)
- Je náchylnější na poruchy
Systém Twinster
Poměrně žhavou novinkou na trhu s pohony 4×4 je takzvaný Twinster. Vyvinula ho společnost GKN, která mezinápravový i zadní diferenciál nahradila hned třemi elektronicky ovládanými spojkami. Systém dokáže nejen napevno spojit nápravy, ale také umí vektorovat točivý moment mezi jednotlivá zadní kola. To v praxi znamená, že na vnější kolo může putovat více síly než na to vnitřní a auto díky tomu snáz driftuje.
Systém Twinster si své místo našel v poslední generaci Fordu Focus RS a sklidil velké množství pozitivních recenzí. Ostrý hatchback byl totiž díky vektorování točivého momentu mnohem zábavnější než většina konkurenčních modelů. Totožný pohon 4×4 též využívá i Opel Insignia či Range Rover Evoque. Podobné řešení čtyřkolky s dvojicí spojek začal v nedávné době používat i koncern Volkswagen u svých sportovních derivátů (VW Golf R, Cupra Formentor VZ5 nebo Audi RS3).
Výhody:
- Možnost vektorování síly mezi jednotlivá kola
Nevýhody:
- Systém musí být softwarově dobře vypadaní, aby fungoval spolehlivě
Pohon všech kol bez mechanické vazby
S příchodem elektrifikace se čím dál tím častěji setkáváme se zcela novým typem pohonu 4×4, který se vyznačuje zcela jedinečnou vlastností – nemá žádný mechanický spoj mezi nápravami. Najdeme ho zejména v elektromobilech, ale i v mnoha plug-in hybridech či full-hybridech.
Systém pohonu všech kol, který se často označuje jako nezávislá čtyřkolka, funguje zcela jednoduše. Přední a zadní kola nespojuje žádná mechanická součástka, ale každá náprava má své vlastní pohonné ústrojí. V případě hybridů to nejčastěji funguje tak, že přední kola obstarává spalovací agregát a ty zadní roztáčí elektromotor.
Elektrická auta pak řeší pohon 4×4 dvěma nebo více elektromotory. V extrémních případech pohání každé kolo jeden elektromotor. To znamená, že vůz může zcela nezávisle na podmínkách pracovat s točivým momentem a posílat sílu přesně tam, kde je potřeba.
Výhody:
- Nápravy/kola mohou fungovat zcela nezávisle na sobě
- V podstatě dokonalé vektorování točivého momentu
Nevýhody:
- Když se hybridu zcela vybije baterie, tak náprava poháněná elektromotorem přestane fungovat