Vierwielaandrijving Uitgelegd: Geschiedenis, Technologie en Hoe AWD-systemen Werken

Dit artikel begon als een rechtlijnige technische gids — iets als “Alles wat u ooit wilde weten over vierwielaandrijving, maar niet wist aan wie u het moest vragen.” We waren van plan te behandelen hoe open differentielen verschillen van visco-koppeling- of Haldex-types, wat zelfsperrendifferentielen eigenlijk doen, en waarom dat er überhaupt toe doet. Maar hoe dieper we de geschiedenis in doken, hoe verbaasder we werden. Het blijkt dat de eerste personenauto met permanente vierwielaandrijving meer dan honderd jaar geleden in Nederland werd gebouwd. En in 1935 was een vierwielaandrijvende Amerikaanse raceauto verbluffend dicht bij het veranderen van de loop van de wereldgeschiedenis.

Waarom heeft een personenauto vierwielaandrijving nodig? In de 21e eeuw lijkt het antwoord vanzelfsprekend: betere tractie, minder wielslip op gladde ondergronden en betere rijeigenschappen onder vermogen. Vier aangedreven wielen zijn simpelweg beter dan twee. Maar de mensheid deed er verrassend lang over om op deze eenvoudige waarheid te handelen. Vraag het aan een willekeurige autohistoricus en hij zal u vertellen dat het vierwielaandrijvingtijdperk voor gewone personenauto’s in 1980 begon met de Audi Quattro. Hij noemt misschien ook zeldzame voorgangers — de Britse supercar Jensen FF uit 1966 en de Subaru Leone 4WD uit 1972. Een echte kenner zal echter snel opmerken dat vroege vierwielaandrijvende Subaru’s helemaal geen permanente AWD-systemen waren — het waren deeltijdse systemen. En zoals we zullen uitleggen, is dat een cruciaal onderscheid.

Deeltijd-4WD: Een Noodoplossing

Deeltijdse aandrijving op één as is een compromisoplossing, en bepaald geen elegante voor gewone auto’s. De term “Deeltijd-4WD” is ontstaan in de wereld van SUV’s en terreinwagens. In deze configuratie drijft één as permanent aan, terwijl de andere op aanvraag star wordt gekoppeld — maar deze starre koppeling mag alleen worden gebruikt op onverhard terrein. Op verharde wegen moet het deeltijdsysteem volledig worden ontkoppeld. Dit is waarom:

• Wanneer een auto een bocht neemt, leggen de voorwielen een langere boog af dan de achterwielen en moeten ze daarom sneller draaien.
• Bij een star gekoppeld vierwielaandrijfsysteem vermindert de tractie aan de voorwielen, terwijl het koppel aan de achterkant toeneemt.
• In sommige gevallen kunnen de voorwielen zelfs reminwerking genereren in plaats van aandrijfkracht — waardoor de weerstand toeneemt en de auto moeilijker te sturen is.
• Op losse ondergronden zoals modder of sneeuw is dit effect beheersbaar, maar op asfalt veroorzaakt het ernstige aandrijflijnspanning en rijproblemen.

Wanneer een auto een bocht neemt, volgt elk wiel zijn eigen boog en moet het met een andere snelheid draaien. Dit is waarom een permanent vierwielaandrijfsysteem drie differentielen vereist: twee tussenwiels-differentielen (één per as) en één tussenassen-differentieel om beide aangedreven assen onafhankelijk van elkaar te laten draaien.

Ondanks deze nadelen verscheen star gekoppelde vierwielaandrijving toch op sommige voor de weg bestemde voertuigen — al waren deze qua karakter dichter bij terreinwagens. In de Sovjet-Unie verscheen de GAZ-61 “Emka” — een vierwielaandrijvende sedan met een zescilinder motor en een deeltijdse vooras — al in 1938 in kleine serieproductie. Na de oorlog verschenen vergelijkbare aandrijflijnen in de GAZ-M72 “Pobeda” terreinvariant en de Moskvitsj-410. De Subaru Leone 4WD uit 1972 volgde dezelfde logica: hij was gebouwd voor terreingebruik, met een hogere rijhoogte dan standaard voorwielaandrijvende Subaru’s, en een handmatig in te schakelen achteras.

De Subaru Leone 4WD Stationwagon (1972–1979) was een vierwielaandrijvingsadaptatie van een voorwielaandrijvingsplatform, met een handmatig te koppelen achteras. Belangrijkste specificaties waren:

• Motoropties: 1,4 liter (72 pk) of 1,6 liter (80 pk)
• Carrosserievarianten: stationwagon, sedan en pick-up
• Inschakeling achterwielaandrijving: handmatig bij auto’s met handbak; automatisch via een meerschijfswrijvingskoppeling bij automaten
• Deze deeltijdse constructie bleef gehandhaafd op alle vierwielaandrijvende Subaru’s tot 1989

Het kernprobleem van deeltijdse vierwielaandrijving is dat het nutteloos is op de verharde wegen waar de meeste auto’s het grootste deel van hun tijd doorbrengen — terwijl de auto altijd het extra gewicht moet meezeulen van een verdeelkast, een tweede aandrijfas en een tweede assamenstel. Het omzetten van een deeltijdsysteem naar een volcontinu systeem vereist echter slechts één extra onderdeel: een tussenassen-differentieel in de verdeelkast.

Permanente Vierwielaandrijving: Hoe Het Werkt en Waarom Het Ertoe Doet

Het tussenassen-differentieel is de sleutel tot permanente vierwielaandrijving. Twee tussenwiels-differentielen — één bij elke as — laten de linker- en rechterwielen op elke as in bochten met verschillende snelheden draaien. Het tussenassen-differentieel doet hetzelfde tussen de voor- en achteras. Een auto uitgerust met alle drie differentielen kan op elk wegdek rijden met permanente vierwielaandrijving, zonder aandrijflijnspanning of verlies van rijgedrag.

In theorie eenvoudig — maar tot het begin van de jaren tachtig beschouwde de automotieve mainstream permanente AWD als overbodig voor gewone auto’s. De gangbare opvatting was dat het continu laten draaien van een tweede stel wielen en alle bijbehorende aandrijfcomponenten op droog asfalt lawaai toevoegde en brandstof verspilde. De Audi Quattro veranderde dat denken voorgoed. Door het motorvermogen te allen tijde over alle vier de wielen te verdelen, biedt een permanent AWD-systeem:

• Een grotere gripsmarge die beschikbaar blijft voor het opvangen van zijdelingse krachten in bochten
• Aanmerkelijk betere stabiliteit bij het optrekken of remmen midden in een bocht
• Verminderd risico op plotselinge over- of onderstuur door gaspedaalinput

De Audi 80 Quattro van eind jaren tachtig laat zien hoe verfijnd deze opbouw werd. De Quattro-architectuur is compacter dan de concurrerende Ferguson Formula-transmissie. Vanaf 1984 nam Audi het Torsen zelfsperrend differentieel over — een puur mechanisch apparaat dat reageert op veranderingen in koppel op elke uitgaande as, in plaats van op wielsnel heidsverschillen. Anders dan een op een visco-koppeling gebaseerde differentieelblokkering, vergrendelt de Torsen alleen onder tractie, niet bij het remmen, waardoor hij volledig compatibel is met ABS-systemen en de stabiliteit bij het vertragen verbetert.

Het is vermeldenswaard dat de Range Rover (1970) en de Russische Lada Niva (1976) algemeen worden beschouwd als de eerste in massa geproduceerde voertuigen met een tussenassen-differentieel — maar beide vallen beslist in de terreinvoertuigcategorie. De Audi Quattro claimt de pionierstitel specifiek onder de personenauto’s.

Vroege Vierwielaandrijvende Racewagens: Van Spyker tot Bugatti

Verkenden racewagenontwerpers permanente vierwielaandrijving al vóór het Quattro-tijdperk? Het antwoord is een volmondig ja — en het verhaal gaat veel verder terug dan de meeste mensen verwachten.

Ferdinand Porsches eerste naoorlogse project was een vierwielaandrijvende racewagen: de Cisitalia 360, met een middenmotor en een 1,5-liter twaalfcilinder motor. De voorwielaandrijving was echter deeltijds — de coureur schakelde die alleen in op rechte stukken, en zette vóór de bochten terug naar achterwielaandrijving.

Maar Porsche had al veel eerder een vierwielaandrijvend voertuig gebouwd: een elektrische auto met vier afzonderlijke wielnaafmotoren, daterend uit 1900. De werkelijke verrassing voor autohistorici is echter de racewagen uit 1902, gebouwd door de Nederlandse fabrikant Spyker. Op een tijdstip waarop zelfs remmen alleen op de achterwielen waren gemonteerd, had deze auto echte permanente vierwielaandrijving — compleet met een tussenassen-differentieel.

Het bedrijf Spyker was in 1880 opgericht door de gebroeders Spijker als koetsenmaker. Hun eerste auto verscheen in 1900, en twee jaar later produceerden ze in samenwerking met de Belgische ontwerper Joseph Valentin Laviolette de vierwielaandrijvende Spyker 60 PK racewagen (1902–1907). De specificaties waren buitengewoon geavanceerd voor die tijd:

• Drie differentielen — tussenassen en beide tussenwiels
• Drie afzonderlijke remmechanismen — twee op de achterwielen, één op de voorste aandrijfas
• Een vierwielaandrijfsysteem dat conceptueel decennialang niet geëvenaard zou worden

Het concept van permanente vierwielaandrijving is derhalve ruim een eeuw oud. Er werden niet veel vierwielaandrijvende Spykers gebouwd — ze waren enorm duur en boekten nooit noemenswaardig racesucces. Twee ambitieuzere AWD-racewagensprojecten volgden in het begin van de jaren dertig: de Bugatti Tipo 53 en de Miller FWD.

Het Bugatti Tipo 53-project ontstond bij Fiat-ingenieur Antonio Pichetto, die het idee in 1930 aan Ettore Bugatti voorstelde. In 1932 werden drie auto’s voltooid, elk met:

• Een 300 pk sterke supercharged rechte achtcilinder motor
• Permanente vierwielaandrijving met drie differentielen
• Een verdeelkast en tussenassen-differentieel geïntegreerd met de apart gemonteerde versnellingsbak
• Aandrijfassen voor beide assen gepositioneerd aan de linkerkant van de auto
• Een onafhankelijke voorwielophanging op een dwarsliggende veer — ongebruikelijk voor Bugatti

Ondanks het feit dat hij hedendaagse achterwielaandrijvende auto’s overtrof op grindpaden, leed de Tipo 53 aan overmatige stuutkrachten door het gebruik van standaard cardangewrichten in plaats van homokinetische gewrichten in de voorste aandrijfassen. De drie auto’s namen deel aan wedstrijden tot 1935.

De Miller FWD ontstond mede doordat de Amerikaanse ontwerper Harry Miller een voorwielaandrijvende Bugatti had bestudeerd die specifiek voor demontage was aangeschaft. Geïnspireerd door Bugatti’s aanpak ontwikkelde Miller zijn eigen vierwielaandrijvend chassis met sponsoring van het FWD-vrachtwagenbedrijf. Een van de vierwielaandrijvende Millers leidde de Indianapolis 500 van 1934 voor hij uitviel met mechanische problemen op de negende plaats.

Deze auto’s zijn ook verbonden aan een van de vreemdste “wat als”-momenten in de autogeschiedenis. Tijdens een race op het AVUS-circuit in Berlijn in 1935 reed een vierwielaandrijvende Miller op de derde positie toen zijn rechte achtcilinder motor catastrofaal faalde, waarbij puin richting de tribunes vloog. Adolf Hitler bevond zich die dag op de tribunes. Als zelfs een klein fragment hem had bereikt, had de loop van de Tweede Wereldoorlog — en de wereldgeschiedenis — volledig anders kunnen zijn.

De Ferguson Formula: Het AWD-systeem Dat Alles Veranderde

Om het volgende cruciale hoofdstuk in de geschiedenis van vierwielaandrijving te begrijpen, is het nuttig om een fundamentele beperking van open tussenassen-differentielen opnieuw te bekijken. Een open differentieel laat één as vrij draaien terwijl de andere geen koppel ontvangt. Als de achterwielen volledig grip verliezen, kunnen de voorwielen stilstaan terwijl de achterwielen doorslippen — het differentieel doet niets om dit te voorkomen.

De voor SUV’s ontwikkelde oplossing was positieve vergrendeling: de bestuurder schakelt handmatig een mechanisme in dat de differentieeltandwielen star blokkeert, waardoor de differentieelkoppeling verandert in een vaste verbinding. Deze aanpak werd toegepast in vroege Range Rovers, de Lada Niva en vele andere terreinvoertuigen — inclusief de eerste generatie Audi Quattro, waarbij de bestuurder het midden-differentieel handmatig moest blokkeren tot 1984. Maar handmatige vergrendeling is opnieuw een compromis: het moet op harde ondergronden worden uitgeschakeld, en het biedt geen bescherming als wielslip onverwacht begint op een gladde weg.

Het eerste automatisch zelfsperrend tussenassen-differentieel was de uitvinding van de Britse coureur en ingenieur Tony Rolt. Samen met zijn vriend en medecourteur Fred Dixon had Rolt voor de oorlog het Rolt/Dixon Developments-werkplaats gerund. Daarna raakten de twee gebiologeerd door het potentieel van permanente vierwielaandrijving. Na de bouw van een experimentele vierwielaandrijvende testopstelling genaamd de “Crab”, bundelden ze in 1950 hun krachten met Harry Ferguson — de succesvolle tractorfabrikant — om Harry Ferguson Research op te richten.

Fergusons visie was niet een racewagen, maar een werkelijk veilige auto voor de weg: een auto waarvan de wielen noch zouden slippen bij het optrekken, noch zouden blokkeren bij het remmen. Rolt en Dixon besloten zo’n auto volledig van de grond af te ontwerpen — carrosserie, transmissie en aandrijflijn inbegrepen. Met de ervaren ontwerper Claude Hill (voormalig Aston Martin) als hoofdingenieur, werd de experimentele Ferguson R4 sedan na zes jaar ontwikkeling voltooid. De specificaties waren opmerkelijk voor 1956:

• Permanente vierwielaandrijving met een zelfsperrend tussenassen-differentieel
• Een boxerviercilinder motor
• Schijfremmen op alle vier de wielen
• Het Dunlop MaxaRet elektromechanisch antiblokkeersysteem, overgenomen uit de luchtvaart

Het hart van de Ferguson Formula-transmissie was een vernuftig zelfsperrend mechanisme binnenin de verdeelkast. Naast het differentieel bevatte het geheel een extra tandwielset, twee eenrichtingskoppelingen en twee pakken wrijvingsschijven. Onder normale omstandigheden liepen deze elementen stilletjes mee. Maar wanneer de wielen van één as begonnen te slippen — waardoor een snelheidsverschil op de uitgaande assen ontstond — schakelde een van de koppelingen in, waarbij het wrijvingspakket tegen de differentieeltandwielen werd gedrukt en de differentieelkoppeling ogenblikkelijk werd omgezet in een vaste verbinding.

Een tweede prototype, de Ferguson R5 stationwagon uit 1962, was nog capabeler. Testers van Autocar merkten op dat hij de grenzen van de grip bereikte bij snelheden die bijna onmogelijk leken. Desondanks stemde geen enkele fabrikant ermee in de Ferguson in productie te nemen — de complexiteit en de kosten waren te hoog. In 1962 overtuigde Tony Rolt echter het management van Jensen Cars om de Ferguson Formula-transmissie te adapteren voor hun komende CV8 coupé, die gebruik maakte van een 300 pk sterke Chrysler V8-motor. Drie jaar later werd een experimentele vierwielaandrijvende Jensen CV8 FF voltooid.

In 1966 verving de Jensen Interceptor de CV8 — en naast de standaard achterwielaandrijvende coupé bood Jensen een vierwielaandrijvende variant aan, aangeduid met een discrete “FF”-naamplaatje. De Jensen FF werd ‘s werelds eerste in serie geproduceerde auto die een zelfsperrend tussenassen-differentieel combineerde met ABS. De aanduiding “FF” stond voor “Formula Ferguson.” Belangrijkste specificaties:

• 6,3-liter Chrysler V8 big-block motor met 325 pk
• Drietraps TorqueFlite automaat of viertraps handbak
• Asymmetrische koppelverdeling: 63% naar de achteras, 37% naar de vooras — om het rijkarakter van achterwielaandrijving te behouden
• Enkankanaals Dunlop MaxaRet ABS
• Tandheugelsturing met stuurbekrachtiging en schijfremmen rondom
• Topsnelheid van 212 km/u; 0–100 km/u in 7,7 seconden; rijklaar gewicht circa 1.800 kg
• Britse prijs in 1968: circa £6.000 — vergelijkbaar met de goedkoopste Rolls-Royce
• Totale productie: 318 auto’s (1966–1971)

Elke autojournalist van die tijd prees de uitzonderlijke stabiliteit van de Jensen FF en wat zij omschreven als “een vrijwel onbeperkte tractiemarge op nat asfalt.” Tragisch genoeg heeft Harry Ferguson de Jensen FF nooit gezien — hij overleed in 1960.

Waarom zo veel aandacht besteden aan de Ferguson Formula? Omdat Harry Ferguson Research de eerste organisatie ter wereld was die vierwielaandrijving primair beschouwde als een middel voor actieve veiligheid — niet simpelweg als een oplossing voor tractie op onverhard terrein. De asymmetrische koppelverdeling was een bewuste keuze om de onvoorspelbaarheid te vermijden die symmetrische AWD-systemen teistert. Bij een achterwielaandrijvende auto veroorzaakt te veel gas in een gladde bocht voorspelbaar overstuur. Bij een voorwielaandrijvende auto veroorzaakt het voorspelbaar onderstuur. Bij een symmetrische AWD-auto hangt de reactie af van welke as de slechtste grip heeft — wat dubbelzinnig en gevaarlijk kan zijn. Door het koppel naar achteren te sturen, gaf de Ferguson Formula de Jensen FF bij de meeste omstandigheden een bijna voorspelbaar achterwielaandrijvingskarakter.

De Uitvinding van de Visco-Koppeling

Het zelfsperrende mechanisme van de Ferguson Formula had één belangrijke beperking: de eenrichtingskoppelingen werkten op een binaire, aan-uit-manier. De overgang van open differentieel naar volledige blokkering was ogenblikkelijk, wat op het moment van inschakeling zijn eigen rijgedragsonzekerheid kon creëren. Wat nodig was, was een mechanisme dat de mate van differentieelblokkering soepel en progressief kon variëren.

In de late jaren zestig begonnen Tony Rolt en Derek Gardner — later de hoofdontwerper van Tyrrells Formule 1-auto’s — te experimenteren met de siliconenvloeistof die werd gebruikt in visceuze ventilatorkoppelingen. Het resultaat was de visco-koppeling: een cilindrisch huis gevuld met siliconenvloeistof, met afwisselende pakken wrijvingsschijven die zijn verbonden met elke uitgaande as.

Zo werkt het:

• Onder normale omstandigheden, wanneer alle wielen met vergelijkbare snelheden draaien, bewegen de schijfpakken nauwelijks ten opzichte van elkaar en heeft de koppeling geen effect op het differentieel.
• Wanneer één as begint te slippen, draait de uitgaande as sneller, waardoor de schijfpakken ten opzichte van elkaar roteren en de siliconenvloeistof afschuiven.
• Het afschuiven verhoogt de temperatuur en druk binnenin de koppeling, waardoor de viscositeit van de vloeistof dramatisch toeneemt.
• Deze viscositeitsverhoging zorgt ervoor dat de schijven tegen elkaar slepen, waardoor de sneller draaiende as progressief wordt afgeremd en het differentieel gedeeltelijk of volledig wordt vergrendeld.

Na het octrooieren van de visco-koppeling richtte Tony Rolt in 1971 FF Developments (FFD) op om vierwielaandrijftransmissies commercieel te leveren. Vroege projecten omvatten vierwielaandrijvende Bedford-bestelwagens voor de Britse bosbouwdiensten, een partij Ford Zephyr FF-politieauto’s en Opel Senator 4×4 sedans voor de Britse militaire missie in Berlijn.

FFD’s belangrijkste productieprestatie was de transmissie voor de AMC Eagle (1979–1988) — een verhoogde, vierwielaandrijvende versie van de AMC Concord sedan, uitgerust met bredere banden en een carrosserieverhoging van 75 mm. De AMC Eagle was de eerste in serie geproduceerde auto ter wereld met een tussenassen-differentieel vergrendeld door een visco-koppeling. Hoewel bedoeld als lichte terreinwagen in plaats van een sportauto, werd zijn transmissiearchitectuur de directe voorouder van sommige van de meest gevierde sportwagens met AWD ooit gebouwd — waaronder vroege generaties van de Subaru Impreza WRX en de Mitsubishi Lancer Evolution.

Zelfsperrende Differentielen: Van Torsen tot Elektronische Besturing

Toen de Audi Quattro in 1981 in productie ging — twee jaar na het debuut van de AMC Eagle — gebruikte hij een conventioneel open tussenassen-differentieel met een handmatig bediende positieve blokkering. De elegantie van Audi’s oplossing lag in de inbouw: de lengtegemonteerde motor wees direct naar de achteras, en een tussenassen-differentieel was rechtstreeks in de versnellingsbak geïntegreerd. De secundaire as van de versnellingsbak werd hol gemaakt, en de voorste aandrijfas werd erdoorheen geleid. Het team van Ferdinand Piëch koos voor een symmetrische 50:50-koppelverdeling tussen voor en achter.

In 1984 verdwenen de handmatige differentieelvergrendelingshendels eindelijk uit Audi-interiéuren, vervangen door het Torsen (TORque SENsing) zelfsperrend differentieel. De Torsen biedt enkele belangrijke voordelen:

• Het is volledig mechanisch — geen elektronica, vloeistof of ingreep van de bestuurder vereist
• Het reageert op veranderingen in koppel op de uitgaande assen in plaats van op snelheidsverschillen, wat betekent dat het kan reageren voordat wielslip daadwerkelijk begint
• Anders dan een visco-koppeling vergrendelt het alleen onder tractie, niet bij het remmen, waardoor het volledig ABS-compatibel is
• Vergrendeling en ontgrendeling verloopt soepel en continu, zonder binaire overgangen

Het bewezen vermogen van de Torsen om rijgedrag en stabiliteitsverbeteringen te leveren in sportwagens trok later SUV-ingenieurs aan die auto-achtige dynamiek nastreefden. Tegenwoordig wordt het gebruikt in de transmissies van voertuigen zoals de Range Rover, de Volkswagen Touareg, de Porsche Cayenne en de Toyota Land Cruiser Prado.

Terug in de jaren tachtig ontketende de rallydominantie van de Audi Quattro een vierwielaandrijvingswapenwedloop onder Groep B-deelnemers. Binnen enkele seizoenen waren de volgende vierwielaandrijvende rallyauto’s verschenen — elk met FFD visco-koppelingtechnologie in hun zelfsperrende differentielen:

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

Stuart Rolt, de zoon van Tony, beheerde FFD’s relaties met de rallyteams in die periode.

In het begin van de jaren negentig wendde de AZLK-fabriek in Rusland zich ook tot FFD om een vierwielaandrijvende rallyversie van de Moskvitsj 2141 te ontwikkelen. Met dezelfde driedifferentielenopbouw als de Ford RS200 bereikte de experimentele vierwielaandrijvende Moskvitsj een opmerkelijk voorspelbaar rijgedrag onder extreme omstandigheden. Testen onthulden een belangrijk principe: door de blokkeerstijfheid van elke visco-koppeling afzonderlijk aan te passen, konden ingenieurs het rijbalans van de auto over een breed bereik afstemmen:

• Stijver achterste tussenwiels-differentieel → meer overstuurtendens
• Stijver voor- of tussenassen-differentieel → meer onderstuur en stabiliteit

Deze afstelbaarheid is de reden waarom moderne WRC-rallyauto’s elektronisch gestuurde meerschijfskoppelingspakketten gebruiken in plaats van passieve visco-koppelingen in alle drie de differentielen. Hydraulische actuatoren en een boordcomputer kunnen de blokkering van elk differentieel in real time variëren — de koppelingen loslaten bij het inrijden van een bocht zodat de auto vrij kan roteren, en ze vervolgens progressief aanspannen wanneer de bestuurder het gas geeft op het rechte stuk om de tractie te maximaliseren zonder onderstuur te veroorzaken.

Twee fabrikanten waren pioniers op het gebied van elektronisch geregelde differentielen in gewone auto’s:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Klasse): Drie elektronisch geregelde koppelingen verbonden achtereenvolgens de vooras, blokkeerden vervolgens het tussenassen-differentieel en blokkeerden daarna het achterdifferentieel naarmate de omstandigheden dat vereisten. Het systeem was effectief maar te complex, en de elektronica kon ervoor zorgen dat de voorwielen merkbaar verbinding maakten en verbraken op losse ondergronden.
• Porsche 959 (1986): Twee elektronisch geregelde koppelingen werkend via vier door de bestuurder te kiezen modi. Het systeem van de 959 was geavanceerder en beter geschikt voor gebruik bij hoge prestaties.

Het Differentieel Vervangen: Haldex en Vereenvoudigde AWD-systemen

Terwijl rallyingenieurs zelfsperrende differentielen tot hun grenzen dreven, gingen ontwerpers van gewone personenauto’s de tegenovergestelde richting op — ze schaften het tussenassen-differentieel volledig af en vervingen het door een visco-koppeling alleen. De Volkswagen Golf II Syncro uit 1985 was de eerste Europese personenauto die deze aanpak gebruikte. De transmissie werd ontwikkeld door ingenieurs van GKN, dat FFD in 1969 had overgenomen.

De vereenvoudigde visco-koppelingsopbouw bood duidelijke voordelen voor de serieproductie:

• Het vierwielaandrijvingsmodel deelde de meeste onderdelen met de standaard voorwielaandrijvende versie, wat de productiekosten en -complexiteit verminderde
• Onder normale omstandigheden reed de auto identiek aan een voorwielaandrijvende auto
• Wanneer de voorwielen slipten, kon de visco-koppeling binnen circa 0,2 seconden tot 70% van het koppel naar de achteras overbrengen

Deze vertraagde inschakeling creëerde echter een rijgedragsrisico: een auto die aanvankelijk gedroeg als een voorwielaandrijver (met neiging tot schranken aan de voorkant) kon plotseling overschakelen naar achterwaarts gericht gedrag wanneer de visco-koppeling inschakelde, wat bestuurders kon verrassen. Japanse fabrikanten verkenden verschillende oplossingen, waaronder het monteren van meerdere visco-koppelingen — sommige modellen, zoals de Nissan Sunny/Pulsar uit 1988, gebruikten er drie: één om de achteraandrijving in te schakelen en één om elk tussenwiels-differentieel te vergrendelen. De Mazda Concerto 4WD ging nog verder en gebruikte visco-koppelingen ter vervanging van zowel het tussenassen- als het achterste tussenwiels-differentieel.

De volgende evolutionaire stap verving de visco-koppeling door een elektronisch geregelde hydraulische meerschijfskoppeling — een veel sneller en nauwkeuriger regelbaar apparaat. De Haldex-koppeling, die de visco-koppeling verving op de Volkswagen Golf IV en zijn platformgenoten, is het bekendste voorbeeld van deze technologie. Zo werkt het:

• Vlakcams detecteren elk rotatiesnelheidsverschil tussen voor- en achteras
• Rollen die over de camoppervlakken rijden, duwen zuigers in ringcilinders en pompen hydraulische vloeistof
• Vloeistofdruk comprimeert het meerschijfskoppelingspakket, waardoor koppel naar de achteras wordt overgebracht
• Een magneetventiel, aangestuurd door de elektronica van het voertuig, kan de druk op elk moment vrijgeven — wat oneindig variabele koppelverdeling mogelijk maakt

Tegenwoordig gebruiken de meeste AWD-personenauto’s en crossovers een variant van deze elektronisch geregelde koppelingenarchitectuur — of het nu Haldex is bij Volkswagen Groep-voertuigen, Honda’s VTM-4 of BMW’s xDrive. De snelheid van moderne koppelingssystemen heeft de inschakeltijdvertraging zodanig verminderd dat deze bij normaal rijden niet meer waarneembaar is. De afstemming van de regelsoftware is nu belangrijker dan de hardware zelf: de Golf 4Motion en de Audi A3 Quattro gebruiken mechanisch identieke transmissies, maar verschillende software geeft de Volkswagen een symmetrische koppelverdeling, terwijl Audi’s kalibratie 60% van het koppel naar de vooras stuurt voor een meer vertrouwd voorwielaandrijvingskarakter.

AWD-technologie Vandaag: Welk Systeem Is het Best?

Deeltijdse vierwielaandrijfsystemen met een handmatig in te schakelen tweede as zijn gelukkig verdwenen uit personenauto’s. De overgebleven architecturen hebben elk hun eigen verdiensten:

• Permanente AWD met een zelfsperrend tussenassen-differentieel (visco-koppeling zoals bij Subaru, Torsen mechanisch zoals bij Audi A4/A6/A8 Quattro en Volkswagen Phaeton, of elektronisch geregelde koppelingen zoals bij de Mitsubishi Lancer Evo): de meest geavanceerde en bevredigende systemen, in staat het rijgedrag op zowel de weg als het circuit werkelijk te verbeteren wanneer ze goed zijn afgestemd.
• Permanente AWD met een open tussenassen-differentieel (zoals bij Mercedes-Benz 4Matic): afhankelijk van antislipelektronica om het gebrek aan zelfsblokkering te compenseren. Effectief op de weg, maar mechanisch minder proactief.
• Deeltijdse achterwielaandrijving via een geregelde koppeling (Haldex, zoals bij Volvo, Saab en diverse Volkswagen Groep-crossovers): de meest gangbare opbouw in moderne crossovers — kosteneffectief, licht en dankzij snellere elektronica steeds capabeler.

De dominante trend in geavanceerde AWD is koppelvectoring — niet alleen het verdelen van koppel tussen voor- en achteras, maar het actief variëren daarvan tussen de linker- en rechterwielen op een as. De Mitsubishi Lancer Evolution X vertegenwoordigt de stand van de techniek: zijn S-AWC-systeem combineert een elektronisch geregeld middendifferentieel (ACD) met een Active Yaw Control (AYC) achterdifferentieel dat koppel onafhankelijk tussen de achterwielen kan overbrengen. Extra tandwielsets kunnen de koppelbalans proactief verschuiven, vóórdat grip verloren gaat, in plaats van reactief zodra wielslip al is begonnen.

In de praktijk blijven de reële rijverschillen tussen moderne AWD-systemen steeds kleiner naarmate de regelelektronica geavanceerder wordt. Een goed afgestemd Haldex-gebaseerd systeem in een crossover kan een stabiliteit leveren die een generatie geleden opmerkelijk zou hebben geleken voor een mechanisch Torsen-differentieel. Dat is uiteindelijk de richting waarin de technologie zich beweegt — en het eindpunt kan de elektrische auto zijn met vier afzonderlijke wielnaafmotoren, die elk nauwkeurig gecontroleerd koppel leveren zonder enige mechanische aandrijflijn.

Dit is een vertaling. U kunt het origineel hier lezen: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html