Penggerak Semua Roda Dijelaskan: Sejarah, Teknologi, dan Cara Kerja Sistem AWD

Artikel ini awalnya dimulai sebagai panduan teknis yang lugas — semacam “segala hal yang ingin Anda ketahui tentang penggerak semua roda tetapi tidak tahu harus bertanya kepada siapa.” Rencananya adalah menjelaskan bagaimana diferensial terbuka berbeda dari kopling visko atau unit Haldex, apa yang sebenarnya dilakukan diferensial pengunci otomatis, dan mengapa semua itu penting. Namun semakin dalam kami menggali sejarahnya, semakin mengejutkan ceritanya. Mobil penumpang pertama dengan penggerak semua roda permanen dibuat di Belanda lebih dari seratus tahun lalu. Dan pada 1935, sebuah mobil balap Amerika berpenggerak empat roda nyaris saja mengubah jalannya sejarah dunia.

Mengapa mobil penumpang membutuhkan penggerak semua roda sama sekali? Pada abad ke-21 jawabannya tampak jelas: traksi lebih baik, roda lebih sedikit berputar sia-sia di permukaan licin, dan mobil lebih tenang saat diberi tenaga. Empat roda yang digerakkan memang lebih baik daripada dua. Namun industri ini ternyata membutuhkan waktu sangat lama untuk bertindak. Tanyakan kepada sejarawan otomotif mana pun dan mereka akan mengatakan bahwa era penggerak semua roda untuk mobil pasar massal dimulai pada 1980 dengan Audi Quattro, dengan beberapa pendahulu langka — supercar Inggris Jensen FF 1966 dan Subaru Leone 4WD 1972. Seorang spesialis sejati akan menambahkan bahwa Subaru berpenggerak empat roda awal sama sekali bukan penggerak semua roda permanen. Sistemnya part-time. Dan perbedaan itulah yang ternyata menjadi inti seluruh cerita.

4WD Part-Time: Solusi Sementara

Menggerakkan satu as saja selama sebagian waktu adalah kompromi, dan bukan kompromi yang elegan untuk mobil jalan raya. Istilah “part-time 4WD” berasal dari dunia SUV dan truk off-road. Dalam tata letak ini satu as digerakkan secara permanen dan as lainnya dihubungkan secara kaku saat diperlukan — tetapi hubungan kaku itu hanya dapat digunakan di luar jalan raya. Di aspal sistem harus dilepas sepenuhnya.

Mengapa Hubungan Kaku Gagal di Aspal

• Saat mobil berbelok, roda depan menempuh busur yang lebih panjang daripada roda belakang sehingga harus berputar lebih cepat.
• Dengan sistem penggerak semua roda yang terhubung kaku, traksi pada roda depan berkurang sementara torsi di belakang meningkat.
• Dalam beberapa kasus roda depan dapat menghasilkan gaya pengereman, bukan gaya dorong — menambah hambatan dan membuat mobil lebih sulit dikemudikan.
• Di permukaan lepas seperti lumpur atau salju hal ini masih dapat dikelola, tetapi di aspal ia menyebabkan drivetrain binding yang parah dan masalah pengendalian.

Saat menikung, setiap roda mengikuti busurnya sendiri dan harus berputar pada kecepatannya sendiri. Itulah sebabnya penggerak semua roda permanen membutuhkan tiga diferensial: dua di antara roda pada masing-masing as, dan satu di antara kedua as itu sendiri, sehingga depan dan belakang dapat berputar secara independen satu sama lain.

Mobil Part-Time: Dari GAZ-61 hingga Subaru Leone

Penggerak semua roda yang terhubung kaku memang mencapai beberapa mobil jalan raya meskipun semua kendala ini, meski karakternya lebih dekat dengan truk off-road. Di Uni Soviet, GAZ-61 “Emka” — sedan berpenggerak empat roda dengan mesin enam silinder dan as depan part-time — mulai diproduksi dalam jumlah kecil sejak 1938. Setelah perang, gagasan yang sama muncul pada GAZ-M72 “Pobeda” off-road dan Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD 1972 mengikuti logika yang persis sama: dibuat untuk jalan kasar, lebih tinggi daripada Subaru berpenggerak roda depan, dengan as belakang yang diaktifkan pengemudi secara manual.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) adalah adaptasi berpenggerak empat roda dari platform berpenggerak roda depan, dengan as belakang yang dihubungkan secara manual. Spesifikasi utamanya mencakup:

• Pilihan mesin: 1.4 liter (72 hp) atau 1.6 liter (80 hp)
• Gaya bodi: station wagon, sedan, dan pickup
• Pengaktifan penggerak roda belakang: manual pada mobil bertransmisi manual; otomatis melalui kopling gesek multi-pelat pada versi otomatis
• Pengaturan part-time ini berlanjut pada semua Subaru berpenggerak empat roda hingga 1989

Masalah inti penggerak part-time adalah bahwa ia tidak berguna di jalan beraspal tempat sebagian besar mobil menghabiskan sebagian besar hidupnya — namun mobil tetap membawa bobot transfer case, poros penggerak kedua, dan satu rakitan as ekstra lengkap ke mana pun ia pergi. Mengubah sistem part-time menjadi full-time membutuhkan tepat satu komponen tambahan: diferensial antar-as di dalam transfer case.

Penggerak Semua Roda Full-Time: Cara Kerja dan Mengapa Penting

Tiga Diferensial, Satu Prinsip

Diferensial antar-as adalah kunci penggerak semua roda permanen. Dua diferensial antar-roda memungkinkan roda kiri dan kanan pada setiap as berputar dengan kecepatan berbeda saat menikung. Diferensial antar-as melakukan tugas yang sama antara as depan dan as belakang. Mobil dengan ketiganya dapat menjalankan penggerak semua roda permanen di permukaan apa pun tanpa mengikat drivetrain atau menumpulkan pengendalian.

Secara teori cukup sederhana — namun hingga awal 1980-an industri menganggap penggerak semua roda full-time tidak perlu pada mobil jalan raya. Kebijaksanaan umum saat itu menyatakan bahwa memutar sepasang roda kedua dan semua komponen yang terhubung dengannya di aspal kering hanya menambah kebisingan dan konsumsi bahan bakar.

Apa yang Dibuktikan Quattro

Audi Quattro mengubah pemikiran itu untuk selamanya. Dengan menyebarkan torsi mesin ke keempat roda sepanjang waktu, sistem full-time:

• Menyisakan margin cengkeraman yang lebih besar untuk menangani gaya lateral di tikungan
• Secara signifikan meningkatkan stabilitas saat berakselerasi atau mengerem di tengah tikungan
• Mengurangi risiko oversteer atau understeer mendadak yang dipicu oleh input throttle

Audi 80 Quattro akhir 1980-an menunjukkan betapa halusnya tata letak ini berkembang. Arsitektur Quattro lebih ringkas daripada transmisi pesaing Ferguson Formula. Mulai 1984 Audi memasang diferensial pengunci otomatis Torsen — perangkat mekanis murni yang merespons torsi pada setiap poros keluaran, bukan perbedaan kecepatan roda. Tidak seperti kopling visko, Torsen hanya mengunci saat ada traksi, tidak pernah saat pengereman, sehingga sepenuhnya kompatibel dengan ABS dan lebih stabil saat deselerasi.

Perlu dicatat bahwa Range Rover (1970) dan Lada Niva Rusia (1976) umumnya diakui sebagai kendaraan produksi massal pertama dengan diferensial antar-as — tetapi keduanya jelas kendaraan off-road. Klaim Audi Quattro secara khusus adalah sebagai yang pertama di antara mobil penumpang.

Mobil Balap Berpenggerak Empat Roda Awal: Dari Spyker hingga Bugatti

Apakah para perancang mobil balap menjajaki penggerak semua roda full-time sebelum era Quattro? Sangat jelas, ya — dan ceritanya mundur jauh lebih lama daripada yang diperkirakan kebanyakan orang.

Eksperimen Penggerak Empat Roda Porsche

Proyek pertama Ferdinand Porsche setelah perang adalah mobil balap berpenggerak empat roda: Cisitalia 360, bermesin tengah, dengan mesin dua belas silinder 1.5 liter. Namun penggerak roda depannya part-time — pengemudi mengaktifkannya di lintasan lurus dan kembali ke penggerak roda belakang sebelum tikungan.

Porsche sebenarnya telah membangun kendaraan berpenggerak empat roda jauh lebih awal dari itu: sebuah mobil listrik dengan empat motor roda individual, berasal dari 1900.

Spyker 60 HP, 1902

Kejutan nyata bagi sejarawan otomotif adalah mobil balap 1902 yang dibuat oleh pabrikan Belanda Spyker. Pada masa ketika bahkan rem hanya dipasang pada roda belakang, mobil ini memiliki penggerak semua roda full-time sejati, termasuk diferensial antar-as.

Spyker didirikan pada 1880 oleh Spijker bersaudara sebagai pembuat kereta kuda. Mobil pertama mereka muncul pada 1900, dan dua tahun kemudian, bekerja sama dengan perancang Belgia Joseph Valentin Laviolette, mereka memproduksi mobil balap berpenggerak empat roda Spyker 60 HP (1902–1907). Spesifikasinya luar biasa untuk zamannya:

• Tiga diferensial — antar-as dan kedua antar-roda
• Tiga mekanisme pengereman terpisah — dua pada roda belakang, satu pada poros penggerak depan
• Sistem penggerak empat roda yang konsepnya tidak akan tertandingi selama beberapa dekade

Jadi konsep penggerak empat roda full-time sudah berusia jauh lebih dari satu abad. Tidak banyak Spyker berpenggerak empat roda yang dibuat — mobil-mobil itu sangat mahal dan tidak pernah banyak berhasil dalam kompetisi. Dua proyek yang lebih ambisius menyusul pada awal 1930-an.

Bugatti Tipo 53 dan Miller FWD

Bugatti Tipo 53 bermula dari insinyur Fiat Antonio Pichetto, yang menyampaikan gagasan itu kepada Ettore Bugatti pada 1930. Tiga mobil selesai pada 1932, masing-masing dengan:

• Mesin straight-eight supercharged 300 hp
• Penggerak semua roda full-time dengan tiga diferensial
• Transfer case dan diferensial antar-as yang terintegrasi dengan gearbox yang dipasang terpisah
• Poros penggerak untuk kedua as ditempatkan di sisi kiri mobil
• Suspensi depan independen pada pegas melintang — tidak biasa untuk Bugatti

Tipo 53 lebih cepat daripada mobil-mobil berpenggerak roda belakang sezamannya di tikungan kerikil, tetapi kemudinya sangat berat: poros penggerak depan menggunakan sambungan Cardan biasa, bukan sambungan kecepatan konstan. Tiga mobil itu berkompetisi hingga 1935.

Miller FWD muncul sebagian karena perancang Amerika Harry Miller telah mempelajari Bugatti berpenggerak roda depan yang dibeli khusus untuk dibongkar. Terinspirasi oleh temuannya, Miller mengembangkan sasis berpenggerak empat roda miliknya sendiri dengan sponsor dari perusahaan truk FWD. Salah satu Miller berpenggerak empat roda memimpin Indianapolis 500 1934 sebelum masalah mekanis menjatuhkannya ke posisi kesembilan.

Nyaris Terjadi di AVUS, 1935

Mobil-mobil ini juga terkait dengan salah satu momen “bagaimana jika” paling aneh dalam sejarah otomotif. Dalam sebuah balapan di sirkuit AVUS di Berlin pada 1935, sebuah Miller berpenggerak empat roda sedang berada di posisi ketiga ketika mesin straight-eight-nya rusak parah dan melemparkan serpihan ke arah tribun. Adolf Hitler berada di tribun hari itu. Seandainya bahkan pecahan kecil saja mengenainya, jalannya Perang Dunia Kedua — dan sejarah dunia — mungkin akan benar-benar berbeda.

Ferguson Formula: Sistem AWD yang Mengubah Segalanya

Masalah dengan Diferensial Tengah Terbuka

Untuk mengikuti bab berikutnya, ada baiknya kembali ke keterbatasan mendasar diferensial antar-as terbuka. Diferensial terbuka memungkinkan satu as berputar bebas sementara as lainnya tidak menerima torsi sama sekali. Jika roda belakang kehilangan cengkeraman sepenuhnya, roda depan dapat diam sementara roda belakang berputar — dan diferensial tidak melakukan apa pun untuk menghentikannya.

Jawaban dunia SUV adalah penguncian positif: pengemudi mengaktifkan mekanisme yang mengunci roda gigi diferensial secara kaku, mengubah penggerak diferensial menjadi hubungan solid. Range Rover awal menggunakannya, begitu pula Lada Niva dan puluhan off-roader lainnya — demikian juga Audi Quattro generasi pertama, yang mengharuskan pengemudi mengunci diferensial tengah secara manual hingga 1984. Namun kunci manual adalah kompromi lain. Ia harus dilepas di permukaan keras, dan sama sekali tidak menawarkan bantuan jika sebuah roda tiba-tiba mulai berputar di jalan licin.

Rolt, Dixon dan Harry Ferguson

Diferensial antar-as pengunci otomatis pertama adalah karya pembalap dan insinyur Inggris Tony Rolt. Bersama temannya sekaligus sesama pembalap Fred Dixon, ia menjalankan bengkel Rolt/Dixon Developments sebelum perang; setelah perang keduanya tertarik pada apa yang mungkin dilakukan penggerak semua roda permanen. Mereka membangun testbed eksperimental berpenggerak empat roda bernama “Crab,” dan pada 1950 bergabung dengan Harry Ferguson — produsen traktor sukses — untuk membentuk Harry Ferguson Research.

Ferguson tidak mengejar mobil balap. Ia menginginkan mobil jalan raya yang benar-benar aman: mobil yang rodanya tidak akan berputar sia-sia saat akselerasi maupun terkunci saat pengereman. Rolt dan Dixon mulai merancangnya dari nol — bodi, transmisi, dan powertrain sekaligus — dengan perancang berpengalaman Claude Hill, sebelumnya dari Aston Martin, sebagai chief engineer. Sedan eksperimental Ferguson R4 selesai setelah enam tahun bekerja, dan spesifikasinya luar biasa untuk 1956:

• Penggerak semua roda permanen dengan diferensial antar-as pengunci otomatis
• Mesin flat-four
• Rem cakram pada keempat roda
• Sistem pengereman anti-lock elektromekanis Dunlop MaxaRet, diadaptasi dari dunia penerbangan

Di Dalam Transfer Case Ferguson Formula

Jantung transmisi Ferguson Formula adalah mekanisme pengunci otomatis yang cerdik di dalam transfer case. Selain diferensial, unit ini menampung satu set roda gigi tambahan, dua kopling overrunning bola, dan dua paket cakram gesek. Dalam penggunaan normal elemen-elemen ini berputar diam tanpa beban. Namun begitu roda pada satu as mulai slip — menghasilkan perbedaan kecepatan poros keluaran — salah satu kopling terhubung, menekan paket geseknya ke roda gigi diferensial dan seketika mengubah penggerak diferensial menjadi hubungan solid.

Prototipe kedua, estate Ferguson R5 1962, bahkan lebih baik. Penguji Autocar mencatat bahwa mobil itu mencapai batas adhesi pada kecepatan yang tampak hampir mustahil. Meski begitu, tidak ada pabrikan yang mau memproduksi Ferguson; kompleksitas dan biayanya terlalu besar.

Jensen FF Mulai Dijual

Pada 1962 Tony Rolt membujuk manajemen Jensen Cars untuk mengadaptasi transmisi Ferguson Formula bagi coupe CV8 mereka yang akan datang dan Chrysler V8 300 hp-nya. Tiga tahun kemudian sebuah Jensen CV8 FF eksperimental berpenggerak empat roda sudah berjalan.

Pada 1966 Jensen Interceptor menggantikan CV8, dan di samping coupe standar berpenggerak roda belakang Jensen menawarkan versi berpenggerak semua roda dengan lencana “FF” yang sederhana — untuk “Formula Ferguson.” Jensen FF menjadi mobil produksi pertama di dunia yang menggabungkan diferensial antar-as pengunci otomatis dengan ABS. Spesifikasi utamanya mencakup:

• Mesin Chrysler V8 big-block 6.3 liter yang menghasilkan 325 hp
• Gearbox otomatis TorqueFlite tiga percepatan atau manual empat percepatan
• Pembagian torsi asimetris: 63% ke as belakang, 37% ke depan — untuk mempertahankan karakter pengendalian berpenggerak roda belakang
• ABS Dunlop MaxaRet kanal tunggal
• Power steering rack-and-pinion dan rem cakram di semua roda
• Kecepatan puncak 212 km/h; 0–100 km/h dalam 7.7 detik; bobot kosong sekitar 1,800 kg
• Harga di Inggris pada 1968: sekitar £6,000 — mirip dengan Rolls-Royce termurah
• Total produksi: 318 mobil (1966–1971)

Setiap jurnalis otomotif era itu memuji stabilitas Jensen FF dan apa yang mereka sebut sebagai “margin traksi yang hampir tak terbatas di aspal basah.” Harry Ferguson tidak pernah melihat mobil itu: ia meninggal pada 1960.

Mengapa Ferguson Formula Penting

Mengapa menghabiskan begitu banyak waktu pada Ferguson Formula? Karena Harry Ferguson Research adalah organisasi pertama di mana pun di dunia yang memperlakukan penggerak semua roda terutama sebagai alat keselamatan aktif, bukan sebagai jawaban untuk traksi off-road.

Pembagian torsi asimetris adalah langkah sengaja melawan ketidakpastian yang melekat pada sistem simetris. Beri mobil berpenggerak roda belakang terlalu banyak throttle di tikungan licin dan ia oversteer, secara dapat diprediksi. Lakukan hal yang sama pada mobil berpenggerak roda depan dan ia understeer, secara dapat diprediksi. Lakukan pada mobil berpenggerak semua roda simetris dan jawabannya bergantung pada as mana yang kebetulan memiliki cengkeraman lebih buruk — ambigu, dan berbahaya. Dengan membiaskan torsi ke belakang, Ferguson Formula memberi Jensen FF perilaku yang mendekati penggerak belakang dalam sebagian besar kondisi.

Penemuan Kopling Visko

Mekanisme Ferguson memiliki satu keterbatasan nyata: kopling overrunning-nya bekerja secara biner, hidup-mati. Peralihan dari diferensial terbuka ke kunci penuh berlangsung seketika, dan itu dapat menciptakan ambiguitas tersendiri pada saat terhubung. Yang dibutuhkan adalah mekanisme yang dapat memvariasikan tingkat penguncian secara halus.

Pada akhir 1960-an Tony Rolt dan Derek Gardner — kelak chief designer mobil Formula 1 Tyrrell — mulai bereksperimen dengan cairan silikon yang digunakan pada viscous fan drive. Hasilnya adalah kopling visko: rumah silinder berisi cairan silikon, menampung paket cakram gesek berselang-seling yang terhubung ke masing-masing poros keluaran.

Cara Kerja Kopling Visko

• Dalam kondisi normal, dengan semua roda berputar pada kecepatan serupa, paket cakram hampir tidak bergerak relatif satu sama lain dan kopling tidak berpengaruh pada diferensial.
• Saat satu as mulai slip, poros keluarannya berputar lebih cepat, menyebabkan paket cakram berputar relatif satu sama lain dan menggeser cairan silikon.
• Gaya geser itu meningkatkan temperatur dan tekanan di dalam kopling, secara dramatis menaikkan viskositas cairan.
• Peningkatan viskositas ini membuat cakram saling menyeret, secara progresif mengerem poros yang berputar lebih cepat dan mengunci diferensial sebagian atau sepenuhnya.

FF Developments dan AMC Eagle

Setelah mematenkan kopling visko, Tony Rolt mendirikan FF Developments (FFD) pada 1971 untuk menjual transmisi penggerak semua roda secara komersial. Pekerjaan awalnya tidak glamor: van Bedford berpenggerak empat roda untuk dinas kehutanan Inggris, sejumlah mobil polisi Ford Zephyr FF, sedan Opel Senator 4×4 untuk misi militer Inggris di Berlin.

Pekerjaan produksi FFD yang paling signifikan adalah transmisi AMC Eagle (1979–1988) — versi berpenggerak semua roda yang ditinggikan dari sedan AMC Concord, dengan ban lebih besar dan body lift 75 mm. Eagle adalah mobil produksi pertama di mana pun yang mengunci diferensial antar-asnya dengan kopling visko. Mobil itu dikonsepsikan sebagai off-roader ringan, bukan mobil performa, namun arsitektur transmisinya adalah leluhur langsung dari beberapa mobil cepat berpenggerak semua roda paling terkenal yang pernah dibuat, termasuk Subaru Impreza WRX awal dan Mitsubishi Lancer Evolution.

Diferensial Pengunci Otomatis: Dari Torsen hingga Kontrol Elektronik

Trik Pengemasan Audi

Ketika Audi Quattro masuk produksi pada 1981 — dua tahun setelah AMC Eagle — mobil itu menggunakan diferensial antar-as terbuka konvensional dengan kunci positif manual. Keanggunan solusi Audi ada pada pengemasannya. Mesin longitudinal mengarah lurus ke as belakang, dan diferensial antar-as masuk langsung ke gearbox: poros sekunder dibuat berongga dan poros penggerak depan dilewatkan melaluinya. Tim Ferdinand Piëch memilih pembagian simetris 50:50 antara depan dan belakang.

Diferensial Torsen

Pada 1984 tuas kunci manual akhirnya menghilang dari kabin Audi, digantikan oleh Torsen — TORque SENsing — diferensial pengunci otomatis. Keunggulannya layak dicatat:

• Sepenuhnya mekanis — tidak membutuhkan elektronik, cairan, atau input pengemudi
• Ia merespons perubahan torsi pada poros keluaran, bukan perbedaan kecepatan, yang berarti dapat bereaksi sebelum wheelspin benar-benar dimulai
• Tidak seperti kopling visko, ia mengunci hanya saat ada traksi, bukan pengereman, sehingga sepenuhnya kompatibel dengan ABS
• Penguncian dan pelepasan berlangsung halus dan kontinu, tanpa transisi biner

Setelah membuktikan diri pada mobil cepat, Torsen diadopsi oleh para insinyur SUV yang mengejar pengendalian mirip mobil penumpang. Saat ini ia digunakan pada Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne, dan Toyota Land Cruiser Prado.

Group B dan Perlombaan Senjata Reli

Pada 1980-an, dominasi reli Quattro memicu perlombaan senjata penggerak semua roda. Dalam beberapa musim, mobil-mobil reli berpenggerak empat roda ini semuanya muncul, masing-masing menggunakan teknologi kopling visko FFD pada diferensial pengunci otomatisnya:

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

Stuart Rolt, putra Tony, mengelola hubungan FFD dengan tim-tim reli selama tahun-tahun itu.

Pada awal 1990-an pabrik AZLK di Rusia juga datang ke FFD, menginginkan versi reli berpenggerak semua roda dari Moskvitch 2141. Dibangun di sekitar tata letak tiga diferensial yang sama seperti Ford RS200, mobil eksperimental itu dikendalikan dengan prediktabilitas luar biasa dalam kondisi ekstrem. Pengujian menemukan prinsip yang masih berlaku: sesuaikan kekakuan penguncian setiap kopling visko secara individual dan keseimbangan mobil ikut bergerak bersamanya.

• Diferensial antar-roda belakang lebih kaku → kecenderungan oversteer lebih besar
• Diferensial depan atau antar-as lebih kaku → lebih banyak understeer dan stabilitas

Kontrol Elektronik Hadir

Kemampuan penyetelan itulah alasan mengapa mobil WRC modern menggunakan paket kopling multi-pelat yang dikontrol elektronik, bukan kopling visko pasif, pada ketiga diferensial. Aktuator hidraulik dan komputer onboard memvariasikan penguncian setiap diferensial secara real time — melepas kopling saat masuk tikungan agar mobil berputar bebas, lalu menjepitnya secara progresif saat pengemudi berakselerasi menuju lintasan lurus, demi traksi maksimum tanpa understeer.

Dua pabrikan memelopori diferensial yang dikontrol elektronik pada mobil jalan raya:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tiga kopling yang dikontrol elektronik secara berurutan menghubungkan as depan, kemudian mengunci diferensial antar-as, lalu mengunci diferensial belakang sesuai kebutuhan kondisi. Sistem ini efektif tetapi terlalu kompleks, dan elektroniknya dapat membuat roda depan terhubung dan terputus secara terasa di permukaan lepas.
• Porsche 959 (1986): Dua kopling yang dikontrol elektronik bekerja melalui empat mode pengemudi yang dapat dipilih. Sistem 959 lebih canggih dan lebih cocok untuk penggunaan performa tinggi.

Menggantikan Diferensial: Haldex dan Sistem AWD yang Disederhanakan

Kopling Visko Sendiri

Sementara para insinyur reli mendorong diferensial pengunci otomatis sejauh mungkin, perancang mobil penumpang biasa bergerak ke arah sebaliknya — menghapus diferensial antar-as sepenuhnya dan menempatkan kopling visko sebagai gantinya. Volkswagen Golf II Syncro 1985 adalah mobil penumpang Eropa pertama yang melakukannya, dengan transmisi yang dikembangkan oleh para insinyur dari GKN, yang telah mengakuisisi FFD pada 1969.

Untuk produksi massal, penyederhanaan itu membuahkan hasil:

• Model berpenggerak semua roda berbagi sebagian besar komponen dengan versi standar berpenggerak roda depan, mengurangi biaya dan kompleksitas manufaktur
• Dalam kondisi normal, mobil berjalan identik dengan mobil berpenggerak roda depan
• Saat roda depan slip, kopling visko dapat memindahkan hingga 70% torsi ke belakang dalam kira-kira 0.2 detik

Namun jeda itu menciptakan kelemahan pengendalian. Mobil yang berperilaku seperti penggerak roda depan, melebar di bagian hidung, dapat tiba-tiba berubah menjadi perilaku berbias belakang saat kopling terhubung — dan mengejutkan pengemudinya. Pabrikan Jepang mencoba berbagai jawaban, termasuk memasang lebih banyak kopling: Nissan Sunny/Pulsar 1988 menggunakan tiga, satu untuk mengaktifkan penggerak belakang dan satu untuk mengunci setiap diferensial antar-roda. Mazda Concerto 4WD melangkah lebih jauh, mengganti baik diferensial antar-as maupun diferensial antar-roda belakang dengan kopling visko.

Kopling Haldex

Langkah berikutnya mengganti kopling visko dengan kopling multi-pelat hidraulik yang dikontrol elektronik — jauh lebih cepat, dan jauh lebih presisi dikendalikan. Contoh paling terkenal adalah kopling Haldex, yang mengambil alih peran kopling visko pada Volkswagen Golf IV dan saudara-saudara platformnya. Cara kerjanya seperti ini:

• Face cam mendeteksi setiap perbedaan kecepatan putar antara poros depan dan belakang
• Roller yang melintasi permukaan cam mendorong piston dalam silinder cincin, memompa cairan hidraulik
• Tekanan cairan memampatkan paket kopling multi-pelat, memindahkan torsi ke as belakang
• Katup solenoid, yang dikontrol oleh elektronik kendaraan, dapat melepas tekanan kapan saja — memungkinkan distribusi torsi yang berubah tanpa batas

Sebagian besar mobil dan crossover berpenggerak semua roda yang dijual hari ini menggunakan salah satu versi kopling yang dikontrol elektronik ini, baik Haldex pada mobil Volkswagen Group, VTM-4 Honda, maupun xDrive BMW. Kopling modern bekerja cukup cepat sehingga jeda keterhubungan menjadi tidak terasa dalam berkendara biasa, dan kalibrasi kini lebih penting daripada perangkat keras: Golf 4Motion dan Audi A3 Quattro menggunakan transmisi yang secara mekanis identik, tetapi perangkat lunak berbeda memberi Volkswagen pembagian simetris sementara Audi mengirim 60% torsi ke depan untuk karakter penggerak depan yang lebih akrab.

Teknologi AWD Saat Ini: Sistem Mana yang Terbaik?

Sistem part-time dengan as kedua yang diaktifkan secara manual untungnya telah lenyap dari mobil penumpang. Yang tersisa terbagi menjadi tiga keluarga, masing-masing dengan kelebihannya:

• AWD full-time dengan diferensial antar-as pengunci otomatis (kopling visko seperti pada Subaru, Torsen mekanis seperti pada Audi A4/A6/A8 Quattro dan Volkswagen Phaeton, atau kopling yang dikontrol elektronik seperti pada Mitsubishi Lancer Evo): sistem yang paling canggih dan memuaskan, mampu benar-benar meningkatkan pengendalian di jalan maupun lintasan ketika dikalibrasi dengan tepat.
• AWD full-time dengan diferensial antar-as terbuka (seperti pada Mercedes-Benz 4Matic): mengandalkan elektronik anti-slip untuk mengompensasi ketiadaan penguncian otomatis. Efektif di jalan, tetapi secara mekanis kurang proaktif.
• Penggerak belakang part-time melalui kopling terkontrol (Haldex, seperti pada Volvo, Saab, dan berbagai crossover Volkswagen Group): tata letak paling umum pada crossover modern — hemat biaya, ringan, dan semakin mampu berkat elektronik yang lebih cepat.

Torque Vectoring, dan Apa yang Datang Setelahnya

Tren dominan dalam penggerak semua roda canggih adalah torque vectoring: bukan sekadar membagi torsi antara as, tetapi secara aktif memvariasikannya antara roda kiri dan kanan pada satu as. Mitsubishi Lancer Evolution X adalah puncak teknologi ini — sistem S-AWC-nya memasangkan diferensial tengah yang dikontrol elektronik (ACD) dengan diferensial belakang Active Yaw Control (AYC) yang dapat memindahkan torsi dari satu roda belakang ke roda belakang lainnya. Set roda gigi tambahan menggeser keseimbangan secara proaktif, sebelum cengkeraman hilang, alih-alih bereaksi setelah sebuah roda sudah berputar.

Dalam praktiknya, perbedaan dunia nyata antara sistem modern terus menyempit seiring membaiknya elektronik kontrol. Crossover Haldex yang dikalibrasi dengan baik kini memberikan stabilitas yang satu generasi lalu akan membuat Torsen mekanis dikagumi. Itulah arah perjalanannya — dan titik akhirnya mungkin saja mobil listrik dengan empat motor roda individual, masing-masing menyalurkan torsinya sendiri tanpa drivetrain mekanis sama sekali. Yang membawa cerita ini kembali dengan rapi ke mobil listrik berpenggerak empat roda Ferdinand Porsche tahun 1900.

Ini adalah terjemahan. Anda dapat membaca aslinya di sini: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html