1. Hjemmeside
  2.  / 
  3. Blog
  4.  / 
  5. Firehjulstræk forklaret: historie, teknologi og hvordan AWD-systemer fungerer
Firehjulstræk forklaret: historie, teknologi og hvordan AWD-systemer fungerer

Firehjulstræk forklaret: historie, teknologi og hvordan AWD-systemer fungerer

Denne artikel begyndte som en ligefrem teknisk guide – noget i retning af “alt det, du altid ville vide om firehjulstræk, men ikke vidste hvem du skulle spørge.” Planen var at forklare, hvordan et åbent differentiale adskiller sig fra en viskokobling eller en Haldex-enhed, hvad et selvspærrende differentiale egentlig gør, og hvorfor noget af det betyder noget. Men jo dybere vi gravede i historien, desto mere overraskende blev den. Den første personbil med permanent firehjulstræk blev bygget i Nederlandene for mere end hundrede år siden. Og i 1935 var en amerikansk racerbil med firehjulstræk forbløffende tæt på at ændre verdenshistoriens gang.

Hvorfor har en personbil overhovedet brug for firehjulstræk? I det 21. århundrede virker svaret oplagt: bedre vejgreb, mindre hjulspin på glatte underlag, bedre ro under acceleration. Fire trækkende hjul er ganske enkelt bedre end to. Alligevel tog det industrien overraskende lang tid at handle på det. Spørg enhver bilhistoriker, og de vil fortælle, at firehjulstrækkets æra for masseproducerede biler begyndte i 1980 med Audi Quattro, med et par sjældne forløbere – den britiske superbil Jensen FF fra 1966 og Subaru Leone 4WD fra 1972. En virkelig specialist vil tilføje, at de tidlige firehjulstrukne Subaru-modeller slet ikke havde permanent firehjulstræk. De var part-time. Og netop den forskel viser sig at være hele historien.

Part-Time 4WD: en nødløsning

Kun at drive den ene aksel noget af tiden er et kompromis, og ikke et elegant et for en personbil. Udtrykket “part-time 4WD” kommer fra SUV’er og terrænbiler. I dette layout driver den ene aksel permanent, mens den anden tilkobles stift efter behov – men den stive forbindelse kan kun bruges uden for asfaltvej. På asfalt skal systemet kobles helt fra.

Hvorfor en stiv forbindelse ikke fungerer på asfalt

  • Når en bil drejer, bevæger forhjulene sig i en længere bue end baghjulene og skal derfor rotere hurtigere.
  • Med et stift tilkoblet firehjulstræksystem reduceres vejgrebet ved forhjulene, mens momentet ved baghjulene øges.
  • I nogle tilfælde kan forhjulene skabe bremsekraft i stedet for drivkraft – det tilføjer modstand og gør bilen sværere at styre.
  • På løse underlag som mudder eller sne kan det håndteres, men på asfalt giver det kraftig spænding i drivlinjen og problemer med køreegenskaberne.

Gennem et sving følger hvert hjul sin egen bue og må dreje med sin egen hastighed. Derfor kræver permanent firehjulstræk tre differentialer: to mellem hjulene på hver aksel og et mellem selve akslerne, så for- og bagaksel kan rotere uafhængigt af hinanden.

Part-time-bilerne: fra GAZ-61 til Subaru Leone

Stift tilkoblet firehjulstræk nåede trods alt ud i nogle få vejgående biler, selv om de i karakter lå tættere på terrænbiler. I USSR gik GAZ-61 “Emka” – en firehjulstrukket sedan med sekscylindret motor og part-time foraksel – i småserieproduktion allerede i 1938. Efter krigen dukkede samme ide op i offroad-modellen GAZ-M72 “Pobeda” og Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD fra 1972 fulgte præcis samme logik: bygget til ujævnt underlag, højere end de forhjulstrukne Subaru-modeller, med en bagaksel som føreren tilkoblede manuelt.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972-1979) var en firehjulstrukket tilpasning af en forhjulstrukket platform med manuelt tilkoblet bagaksel. De vigtigste specifikationer var:

  • Motorvalg: 1.4-liters (72 hp) eller 1.6-liters (80 hp)
  • Karrosserityper: stationcar, sedan og pickup
  • Tilkobling af baghjulstræk: manuel på biler med manuel gearkasse; automatisk via en flerpladet friktionskobling på automatgear
  • Dette part-time-layout fortsatte på alle firehjulstrukne Subaru-modeller indtil 1989

Kerneproblemet med part-time-drift er, at den er ubrugelig på de asfalterede veje, hvor de fleste biler tilbringer det meste af deres liv – og alligevel slæber bilen rundt på vægten af en fordelergearkasse, en ekstra kardanaksel og en hel ekstra akselsamling overalt. At omdanne et part-time-system til et full-time-system kræver præcis en komponent mere: et mellemakseldifferentiale inde i fordelergearkassen.

Permanent firehjulstræk: hvordan det virker, og hvorfor det betyder noget

Tre differentialer, et princip

Mellemakseldifferentialet er nøglen til permanent firehjulstræk. De to hjuldifferentialer lader venstre og højre hjul på hver aksel dreje med forskellig hastighed gennem et sving. Mellemakseldifferentialet gør det samme mellem forakslen og bagakslen. En bil med alle tre kan køre med permanent firehjulstræk på ethvert underlag uden at binde drivlinjen eller sløve køreegenskaberne.

Enkelt nok i teorien – men helt frem til begyndelsen af 1980’erne mente industrien, at permanent firehjulstræk var unødvendigt på en vejbil. Den almindelige opfattelse var, at det kun tilføjede støj og brændstofforbrug at dreje endnu et hjulpar og alt, hvad der var forbundet med det, på tør asfalt.

Hvad Quattro beviste

Audi Quattro ændrede den tankegang for altid. Ved hele tiden at fordele motormomentet over alle fire hjul kan et permanent system:

  • Efterlade en større vejgrebsmargin til at håndtere sidekræfter i sving
  • Forbedre stabiliteten markant ved acceleration eller bremsning midt i et sving
  • Reducere risikoen for pludselig overstyring eller understyring udløst af speederinput

Audi 80 Quattro fra slutningen af 1980’erne viser, hvor raffineret layoutet blev. Quattro-arkitekturen er mere kompakt end den konkurrerende Ferguson Formula-transmission. Fra 1984 monterede Audi Torsen-selvspærrende differentialet – en rent mekanisk enhed, der reagerer på momentet på hver udgangsaksel snarere end på en forskel i hjulhastighed. I modsætning til en viskokobling låser Torsen kun under træk, aldrig under bremsning, hvilket gør det fuldt kompatibelt med ABS og mere stabilt under nedbremsning.

Audi Quattro - the first production passenger car with full-time all-wheel drive
Audi Quattro (også kendt som Ur-Quattro) var den første serieproducerede personbil med permanent firehjulstræk

Det er værd at bemærke, at Range Rover (1970) og den russiske Lada Niva (1976) normalt krediteres som de første masseproducerede køretøjer med mellemakseldifferentiale – men begge er klart offroadere. Audi Quattros påstand gælder specifikt at være den første blandt personbiler.

Tidlige racerbiler med firehjulstræk: fra Spyker til Bugatti

Undersøgte racerbilsdesignere permanent firehjulstræk før Quattro-æraen? Eftertrykkeligt ja – og historien går langt længere tilbage, end de fleste forventer.

Porsches forsøg med firehjulstræk

Ferdinand Porsches første projekt efter krigen var en firehjulstrukket racerbil: Cisitalia 360, med centermotor og en 1.5-liters tolvcylindret motor. Dens forhjulstræk var dog part-time – føreren koblede det ind på langsiderne og skiftede tilbage til baghjulstræk før svingene.

Porsche havde faktisk bygget et firehjulstrukket køretøj langt tidligere end det: en elbil med fire individuelle hjulmotorer, dateret til 1900.

Spyker 60 HP, 1902

Det virkelige chok for bilhistorikere er racerbilen fra 1902 bygget af den hollandske producent Spyker. På et tidspunkt hvor selv bremser normalt kun sad på baghjulene, havde denne bil ægte permanent firehjulstræk, inklusive mellemakseldifferentiale.

Spyker var grundlagt i 1880 af brødrene Spijker som producent af hestetrukne vogne. Deres første bil kom i 1900, og to år senere fremstillede de sammen med den belgiske designer Joseph Valentin Laviolette den firehjulstrukne racerbil Spyker 60 HP (1902-1907). Specifikationen var usædvanlig for perioden:

  • Tre differentialer – mellem akslerne og begge mellem hjulene
  • Tre separate bremsemekanismer – to på baghjulene, en på den forreste drivaksel
  • Et firehjulstræksystem, hvis koncept ikke ville blive matchet i årtier
1903 Spyker 60 HP - the first car with an internal combustion engine and all-wheel drive
Den historiske Spyker 60 HP-racerbil fra 1903 var den første bil med forbrændingsmotor og firehjulstræk

Konceptet med permanent firehjulstræk er altså langt over et århundrede gammelt. Der blev ikke bygget mange firehjulstrukne Spykere – de var enormt dyre og opnåede aldrig meget i konkurrence. To mere ambitiøse projekter fulgte i begyndelsen af 1930’erne.

Bugatti Tipo 53 og Miller FWD

Bugatti Tipo 53 begyndte med Fiat-ingeniøren Antonio Pichetto, der præsenterede ideen for Ettore Bugatti i 1930. Tre biler blev færdiggjort i 1932, hver med:

  • En kompressorladet rækkeotter på 300 hp
  • Permanent firehjulstræk med tre differentialer
  • En fordelergearkasse og et mellemakseldifferentiale integreret med den separat monterede gearkasse
  • Drivaksler til begge aksler placeret i bilens venstre side
  • Uafhængig forhjulsophængning på en tværlig fjeder – usædvanligt for Bugatti

Tipo 53 var hurtigere end samtidige baghjulstrukne biler gennem grussving, men den styrede frygtelig tungt: de forreste drivaksler brugte almindelige kardanled i stedet for homokinetiske led. De tre biler konkurrerede indtil 1935.

Miller FWD opstod delvist, fordi den amerikanske designer Harry Miller havde studeret en forhjulstrukket Bugatti, der var købt specifikt for at blive skilt ad. Inspireret af det han fandt, udviklede Miller sit eget firehjulstrukne chassis med sponsorat fra lastbilfirmaet FWD. En af de firehjulstrukne Miller-biler førte Indianapolis 500 i 1934, før mekaniske problemer sendte den ned på niendepladsen.

En næsten-ulykke på AVUS, 1935

Disse biler er også knyttet til et af motorsportshistoriens mærkeligste “hvad nu hvis”-øjeblikke. Under et løb på AVUS-banen i Berlin i 1935 kørte en firehjulstrukket Miller på tredjepladsen, da dens rækkeotter havarerede katastrofalt og kastede dele mod tribunerne. Adolf Hitler sad på tribunen den dag. Hvis bare et lille fragment havde ramt ham, kunne Anden Verdenskrigs – og verdenshistoriens – forløb have været helt anderledes.

Ferguson Formula: AWD-systemet der ændrede alt

Problemet med et åbent centerdifferentiale

For at følge det næste kapitel hjælper det at gå tilbage til en grundlæggende begrænsning ved det åbne mellemakseldifferentiale. Et åbent differentiale lader den ene aksel spinne frit, mens den anden slet ikke får noget moment. Hvis baghjulene mister grebet fuldstændigt, kan forhjulene stå stille, mens baghjulene spinner – og differentialet gør intet for at stoppe det.

SUV-verdenens svar var tvangslåsning: føreren aktiverer en mekanisme, der låser differentialets tandhjul stift og gør differentialedrift til en fast forbindelse. Tidlige Range Rover-modeller brugte det, det gjorde Lada Niva og snesevis af andre offroadere også – og det samme gjorde første generation Audi Quattro, hvor føreren indtil 1984 selv skulle låse centerdifferentialet. Men en manuel lås er endnu et kompromis. Den skal slås fra på hårde underlag, og den hjælper slet ikke, hvis et hjul uventet begynder at spinne på en glat vej.

Rolt, Dixon og Harry Ferguson

Det første automatiske selvspærrende mellemakseldifferentiale var udviklet af den britiske racerkører og ingeniør Tony Rolt. Sammen med sin ven og racerkollega Fred Dixon havde han før krigen drevet værkstedet Rolt/Dixon Developments; bagefter blev de to fascineret af, hvad permanent firehjulstræk kunne udrette. De byggede en eksperimentel firehjulstrukket testbil kaldet “Crab” og slog sig i 1950 sammen med Harry Ferguson – den succesrige traktorproducent – for at danne Harry Ferguson Research.

Ferguson var ikke ude efter en racerbil. Han ønskede en virkelig sikker vejbil: en hvor hjulene hverken ville spinne under acceleration eller blokere under bremsning. Rolt og Dixon satte sig for at designe den fra bunden – karrosseri, transmission og drivlinje – sammen med den erfarne designer Claude Hill, tidligere hos Aston Martin, som chefingeniør. Den eksperimentelle Ferguson R4-sedan stod færdig efter seks års arbejde, og specifikationen var bemærkelsesværdig for 1956:

  • Permanent firehjulstræk med selvspærrende mellemakseldifferentiale
  • En boksermotor med fire cylindre
  • Skivebremser på alle fire hjul
  • Det elektromekaniske Dunlop MaxaRet-ABS-system, tilpasset fra luftfart

Inde i Ferguson Formula-fordelergearkassen

Hjertet i Ferguson Formula-transmissionen var en genial selvspærrende mekanisme inde i fordelergearkassen. Ud over differentialet rummede enheden et ekstra tandhjulssæt, to kuglefriløbskoblinger og to pakker friktionsskiver. Ved normal kørsel løb disse elementer stille i tomgang. Men så snart hjulene på den ene aksel begyndte at glide – og skabte en forskel i udgangsakslernes hastighed – greb en af koblingerne ind, pressede sin friktionspakke mod differentialets tandhjul og gjorde øjeblikkeligt differentialedrift til en fast forbindelse.

Ferguson P99 - unique 1961 Formula 1 racing car with four-wheel drive
Ferguson P99, en unik Formula 1-racerbil fra 1961 med firehjulstræk

En anden prototype, Ferguson R5 estate fra 1962, var endnu bedre. Autocars testere bemærkede, at den nåede grebsgrænsen ved hastigheder, der virkede næsten umulige. Alligevel ville ingen producent sætte Ferguson i produktion; kompleksiteten og omkostningerne var for store.

Jensen FF kommer til salg

I 1962 overtalte Tony Rolt ledelsen hos Jensen Cars til at tilpasse Ferguson Formula-transmissionen til deres kommende CV8 coupe og dens 300 hp Chrysler V8. Tre år senere kørte en eksperimentel firehjulstrukket Jensen CV8 FF.

I 1966 afløste Jensen Interceptor CV8, og ved siden af den almindelige baghjulstrukne coupe tilbød Jensen en firehjulstrukket version med et diskret “FF”-emblem – for “Formula Ferguson.” Jensen FF blev verdens første serieproducerede bil, der kombinerede et selvspærrende mellemakseldifferentiale med ABS. De vigtigste specifikationer var:

  • 6.3-liters Chrysler V8 big-block-motor med 325 hp
  • Tretrins TorqueFlite-automatgearkasse eller firetrins manuel gearkasse
  • Asymmetrisk momentfordeling: 63% til bagakslen, 37% til forakslen – for at bevare baghjulstrækkets kørekarakter
  • Enkanals Dunlop MaxaRet ABS
  • Tandstangsstyring med servohjælp og skivebremser hele vejen rundt
  • Tophastighed på 212 km/h; 0-100 km/h på 7.7 sekunder; køreklar vægt cirka 1,800 kg
  • Pris i UK i 1968: cirka £6,000 – omtrent som den billigste Rolls-Royce
  • Samlet produktion: 318 biler (1966-1971)
Jensen FF - the first production passenger car with all-wheel drive and anti-lock brakes
Jensen FF skrev historie som en af verdens første serieproducerede personbiler med firehjulstræk og blokeringsfri bremser

Alle datidens motorjournalister roste Jensen FF’s stabilitet og det, de beskrev som “en næsten ubegrænset vejgrebsmargin på våd asfalt.” Harry Ferguson så aldrig bilen: han døde i 1960.

Hvorfor Ferguson Formula betød noget

Hvorfor bruge så lang tid på Ferguson Formula? Fordi Harry Ferguson Research var den første organisation noget sted i verden, der primært behandlede firehjulstræk som et værktøj til aktiv sikkerhed snarere end som et svar på terrænvejgreb.

Den asymmetriske momentfordeling var et bevidst træk mod den uforudsigelighed, der plager symmetriske systemer. Giv en baghjulstrukket bil for meget gas i et glat sving, og den overstyrer, forudsigeligt. Gør det samme i en forhjulstrukket bil, og den understyrer, forudsigeligt. Gør det i en symmetrisk firehjulstrukket bil, og svaret afhænger af, hvilken aksel der tilfældigvis har dårligst greb – hvilket er uklart og farligt. Ved at favorisere moment bagud gav Ferguson Formula Jensen FF noget, der i de fleste forhold mindede om baghjulstrukket adfærd.

Opfindelsen af viskokoblingen

Ferguson-mekanismen havde en reel begrænsning: dens friløbskoblinger arbejdede binært, til eller fra. Springet fra åbent differentiale til fuld låsning var øjeblikkeligt, og det kunne skabe sin egen uklarhed i indkoblingsøjeblikket. Det man ønskede, var en mekanisme, der kunne variere låsegraden jævnt.

I slutningen af 1960’erne begyndte Tony Rolt og Derek Gardner – senere chefdesigner for Tyrrells Formula 1-biler – at eksperimentere med den silikonevæske, der blev brugt i viskose ventilatordrev. Resultatet var viskokoblingen: et cylindrisk hus fyldt med silikonevæske, med skiftevis monterede pakker af friktionsskiver forbundet til hver udgangsaksel.

Hvordan en viskokobling virker

  • Under normale forhold, hvor alle hjul roterer med omtrent samme hastighed, bevæger skivepakkerne sig knap nok i forhold til hinanden, og koblingen påvirker ikke differentialet.
  • Når en aksel begynder at glide, spinner dens udgangsaksel hurtigere, hvilket får skivepakkerne til at rotere i forhold til hinanden og forskyde silikonevæsken.
  • Forskydningen øger temperatur og tryk inde i koblingen og hæver væskens viskositet dramatisk.
  • Denne stigning i viskositet får skiverne til at trække mod hinanden, så den hurtigere roterende aksel bremses progressivt, og differentialet delvist eller helt låses.

FF Developments og AMC Eagle

Efter at have patenteret viskokoblingen etablerede Tony Rolt FF Developments (FFD) i 1971 for at sælge firehjulstræktransmissioner kommercielt. Det tidlige arbejde var ikke glamourøst: firehjulstrukne Bedford-varevogne til det britiske skovvæsen, en serie Ford Zephyr FF-politibiler og Opel Senator 4×4-sedaner til den britiske militærmission i Berlin.

FFD’s vigtigste serieproduktionsopgave var transmissionen i AMC Eagle (1979-1988) – en hævet firehjulstrukket version af AMC Concord-sedanen, på større dæk og med 75 mm karrosseriløft. Eagle var den første serieproducerede bil noget sted, der låste sit mellemakseldifferentiale med en viskokobling. Den var tænkt som en mild offroader snarere end en performancebil, men dens transmissionsarkitektur er den direkte forfader til nogle af de mest berømte hurtige firehjulstrukne biler nogensinde, blandt dem de tidlige Subaru Impreza WRX og Mitsubishi Lancer Evolution.

AMC Eagle with full-time automatic four-wheel drive
AMC Eagle – den første serieproducerede bil med viskokoblingslåst mellemakseldifferentiale

Selvspærrende differentialer: fra Torsen til elektronisk styring

Audis pakketrick

Da Audi Quattro gik i produktion i 1981 – to år efter AMC Eagle – brugte den et konventionelt åbent mellemakseldifferentiale med manuel tvangslås. Elegancen i Audis løsning lå i indpakningen. Den langsliggende motor pegede direkte mod bagakslen, og mellemakseldifferentialet kom direkte ind i gearkassen: sekundærakslen blev gjort hul, og den forreste drivaksel blev ført igennem den. Ferdinand Piëchs team valgte en symmetrisk 50:50-fordeling mellem for og bag.

Torsen-differentialet

I 1984 forsvandt de manuelle låsehåndtag endelig fra Audi-kabinerne, erstattet af Torsen – TORque SENsing – selvspærrende differentialet. Dets fordele er værd at opliste:

  • Det er helt mekanisk – ingen elektronik, væske eller førerinput er nødvendigt
  • Det reagerer på ændringer i moment på udgangsakslerne snarere end på hastighedsforskelle, hvilket betyder, at det kan reagere, før hjulspin faktisk begynder
  • I modsætning til en viskokobling låser det kun under træk, ikke ved bremsning, hvilket gør det fuldt ABS-kompatibelt
  • Låsning og oplåsning sker jævnt og kontinuerligt, uden binære overgange

Efter at have bevist sit værd i hurtige biler blev Torsen taget op af SUV-ingeniører, der jagtede personbilslignende køreegenskaber. Det bruges i dag i Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne og Toyota Land Cruiser Prado.

Gruppe B og rallyvåbenkapløbet

Tilbage i 1980’erne satte Quattros rallydominans gang i et våbenkapløb inden for firehjulstræk. Inden for få sæsoner var alle disse firehjulstrukne rallybiler dukket op, hver med FFD-viskokoblingsteknologi i sine selvspærrende differentialer:

  • Peugeot 205 T16
  • Austin Metro 6R4
  • Lancia Delta S4
  • Ford RS200

Stuart Rolt, Tonys søn, styrede FFD’s relationer med rallyholdene gennem disse år.

I begyndelsen af 1990’erne kom AZLK-fabrikken i Rusland også til FFD, fordi den ønskede en firehjulstrukket rallyversion af Moskvitch 2141. Bygget omkring samme layout med tre differentialer som Ford RS200 havde den eksperimentelle bil bemærkelsesværdigt forudsigelige køreegenskaber under ekstreme forhold. Test viste et princip, der stadig gælder: juster låsestivheden i hver viskokobling individuelt, og bilens balance flytter sig med den.

  • Stivere bageste hjuldifferentiale -> større tendens til overstyring
  • Stivere forreste differentiale eller mellemakseldifferentiale -> mere understyring og stabilitet

Elektronisk styring ankommer

Netop denne justerbarhed er grunden til, at moderne WRC-biler bruger elektronisk styrede flerpladekoblinger i stedet for passive viskokoblinger i alle tre differentialer. Hydrauliske aktuatorer og en indbygget computer varierer låsningen af hvert differentiale i realtid – koblingerne slippes ved indstyring, så bilen kan rotere frit, og klemmes derefter progressivt sammen, når føreren accelererer ud på langsiden, for maksimal trækkraft uden understyring.

To producenter var pionerer med elektronisk styrede differentialer i vejgående biler:

  • Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tre elektronisk styrede koblinger tilkoblede sekventielt forakslen, låste derefter mellemakseldifferentialet og låste så bagdifferentialet, efterhånden som forholdene krævede det. Systemet var effektivt, men alt for komplekst, og elektronikken kunne få forhjulene til tydeligt at koble til og fra på løse underlag.
  • Porsche 959 (1986): To elektronisk styrede koblinger, der arbejdede på tværs af fire førervalgbare tilstande. 959-systemet var mere sofistikeret og bedre egnet til højtydende brug.
Porsche 959 with electronically controlled all-wheel drive system
Porsche 959 havde et af de mest avancerede elektronisk styrede firehjulstræksystemer, der nogensinde er monteret i en serieproduceret bil

Udskiftning af differentialet: Haldex og forenklede AWD-systemer

Viskokoblingen alene

Mens rallyingeniører pressede selvspærrende differentialer så langt, de kunne komme, gik designerne af almindelige personbiler den modsatte vej – de fjernede mellemakseldifferentialet helt og satte en viskokobling i stedet. Volkswagen Golf II Syncro fra 1985 var den første europæiske personbil, der gjorde det, med en transmission udviklet af ingeniører fra GKN, som havde overtaget FFD i 1969.

For masseproduktion betalte forenklingen sig:

  • Den firehjulstrukne model delte de fleste komponenter med den almindelige forhjulstrukne version, hvilket reducerede produktionsomkostninger og kompleksitet
  • Under normale forhold kørte bilen identisk med en forhjulstrukket bil
  • Når forhjulene gled, kunne viskokoblingen overføre op til 70% af momentet til bagakslen på cirka 0.2 sekunder

Forsinkelsen skabte dog en køredynamisk ulempe. En bil, der opførte sig som en forhjulstrukket bil og skubbede bredt med fronten, kunne pludselig skifte til bagtung adfærd i det øjeblik koblingen greb ind – og overraske føreren. Japanske producenter prøvede forskellige svar, blandt andet at montere flere koblinger: Nissan Sunny/Pulsar fra 1988 brugte tre, en til at tilkoble baghjulstrækket og en til at låse hvert hjuldifferentiale. Mazda Concerto 4WD gik endnu videre og erstattede både mellemakseldifferentialet og det bageste hjuldifferentiale med viskokoblinger.

Haldex-koblingen

Næste skridt erstattede viskokoblingen med en elektronisk styret hydraulisk flerpladekobling – langt hurtigere og langt mere præcist styrbar. Det mest kendte eksempel er Haldex-koblingen, som overtog efter viskokoblingen på Volkswagen Golf IV og dens platformsøskende. Den fungerer sådan:

  • Frontkamme registrerer enhver forskel i rotationshastighed mellem forreste og bageste aksel
  • Ruller, der kører over kamfladerne, presser stempler i ringcylindre og pumper hydraulikvæske
  • Væsketrykket komprimerer flerpladekoblingspakken og overfører moment til bagakslen
  • En magnetventil, styret af bilens elektronik, kan slippe trykket på ethvert tidspunkt – og dermed tillade trinløs variabel momentfordeling

De fleste firehjulstrukne biler og crossovers, der sælges i dag, bruger en eller anden version af denne elektronisk styrede kobling, hvad enten det er Haldex i Volkswagen Group-biler, Hondas VTM-4 eller BMW’s xDrive. Moderne koblinger reagerer hurtigt nok til, at indkoblingsforsinkelsen er blevet umærkelig i almindelig kørsel, og kalibreringen betyder nu mere end hardwaren: Golf 4Motion og Audi A3 Quattro bruger mekanisk identiske transmissioner, men forskellig software giver Volkswagen en symmetrisk fordeling, mens Audi sender 60% af momentet fremad for en mere velkendt forhjulstrukket karakter.

Volkswagen 4MOTION all-wheel drive system with fourth-generation Haldex clutch
4MOTION-firehjulstræksystemet med en fjerdegenerations Haldex-kobling, som brugt i Volkswagen Tiguan

AWD-teknologi i dag: hvilket system er bedst?

Part-time-systemer med en manuelt tilkoblet anden aksel er heldigvis forsvundet fra personbiler. Det, der er tilbage, deler sig i tre familier, hver med sine fordele:

  • Permanent AWD med et selvspærrende mellemakseldifferentiale (viskokobling som i Subaru, mekanisk Torsen som i Audi A4/A6/A8 Quattro og Volkswagen Phaeton, eller elektronisk styrede koblinger som i Mitsubishi Lancer Evo): de mest sofistikerede og belønnende systemer, i stand til reelt at forbedre køreegenskaberne på både vej og bane, når de er korrekt kalibreret.
  • Permanent AWD med et åbent mellemakseldifferentiale (som i Mercedes-Benz 4Matic): bygger på antispin-elektronik til at kompensere for manglen på selvspærring. Effektivt på vej, men mekanisk mindre proaktivt.
  • Part-time baghjulstræk via en styret kobling (Haldex, som på Volvo, Saab og forskellige Volkswagen Group-crossovers): det mest almindelige layout i moderne crossovers – omkostningseffektivt, let og stadig mere kapabelt takket være hurtigere elektronik.

Momentvektorering, og hvad der kommer bagefter

Den dominerende tendens inden for avanceret firehjulstræk er momentvektorering: ikke blot at fordele moment mellem akslerne, men aktivt at variere det mellem venstre og højre hjul på en aksel. Mitsubishi Lancer Evolution X er det tekniske højdepunkt – dens S-AWC-system kombinerer et elektronisk styret centerdifferentiale (ACD) med et Active Yaw Control (AYC)-bagdifferentiale, der kan flytte moment fra det ene baghjul til det andet. Ekstra tandhjulssæt flytter balancen proaktivt, før grebet mistes, i stedet for først at reagere når et hjul allerede spinner.

I praksis bliver forskellene i den virkelige verden mellem moderne systemer stadig mindre, efterhånden som styreelektronikken forbedres. En velkalibreret Haldex-crossover leverer nu en stabilitet, som en mekanisk Torsen ville have været beundret for for en generation siden. Det er udviklingsretningen – og slutpunktet kan meget vel være elbilen med fire individuelle hjulmotorer, hvor hver motor doserer sit eget moment uden nogen mekanisk drivlinje overhovedet. Det bringer historien nydeligt tilbage til Ferdinand Porsches elektriske firehjulstrukne bil fra 1900.

Dette er en oversættelse. Du kan læse originalen her: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html

Anvende
Indtast venligst din email i feltet nedenfor og klik på "Tilmeld"
Abonner og få fulde instruktioner om opnåelse og brug af internationalt kørekort, samt råd til chauffører i udlandet