1. Homepage
  2.  / 
  3. Blog
  4.  / 
  5. Fyrhjulsdrift förklarad: historia, teknik och hur AWD-system fungerar
Fyrhjulsdrift förklarad: historia, teknik och hur AWD-system fungerar

Fyrhjulsdrift förklarad: historia, teknik och hur AWD-system fungerar

Den här artikeln började som en rak teknisk guide — ungefär “allt du någonsin velat veta om fyrhjulsdrift men inte visste vem du skulle fråga.” Planen var att förklara hur en öppen differential skiljer sig från en viskokoppling eller en Haldex-enhet, vad en självlåsande differential faktiskt gör och varför något av detta spelar roll. Men ju djupare vi grävde i historien, desto mer överraskande blev den. Den första personbilen med permanent fyrhjulsdrift byggdes i Nederländerna för mer än hundra år sedan. Och 1935 var en amerikansk racerbil med fyrhjulsdrift häpnadsväckande nära att ändra världshistoriens gång.

Varför behöver en personbil över huvud taget fyrhjulsdrift? I det 21:a århundradet ser svaret självklart ut: bättre grepp, mindre hjulspinn på hala underlag, bättre stabilitet under gas. Fyra drivande hjul är helt enkelt bättre än två. Ändå tog det industrin förvånansvärt lång tid att agera på det. Fråga vilken bilhistoriker som helst och de kommer att säga att fyrhjulsdriftens era för massmarknadsbilar började 1980 med Audi Quattro, med ett par sällsynta föregångare — den brittiska supersportbilen Jensen FF från 1966 och Subaru Leone 4WD från 1972. En verklig specialist tillägger att de tidiga fyrhjulsdrivna Subaru-bilarna inte alls hade permanent fyrhjulsdrift. De var inkopplingsbara. Och den skillnaden visar sig vara hela historien.

Part-Time 4WD: en provisorisk lösning

Att driva bara en axel en del av tiden är en kompromiss, och inte en elegant sådan för en landsvägsbil. Termen “part-time 4WD” kommer från SUV- och terrängbilsvärlden. I denna layout driver en axel permanent och den andra kopplas in stumt vid behov — men den stumma kopplingen kan bara användas utanför vägen. På asfalt måste systemet kopplas ur helt.

Varför en stum koppling misslyckas på asfalt

  • När en bil svänger färdas framhjulen i en längre båge än bakhjulen och måste därför rotera snabbare.
  • Med ett stumt kopplat fyrhjulsdriftssystem minskar greppet vid framhjulen medan vridmomentet bak ökar.
  • I vissa fall kan framhjulen skapa bromskraft snarare än drivkraft — vilket ökar motståndet och gör bilen svårare att styra.
  • På lösa underlag som lera eller snö är detta hanterbart, men på asfalt orsakar det kraftig spänning i drivlinan och problem med vägegenskaperna.

Genom en kurva följer varje hjul sin egen båge och måste rotera med sin egen hastighet. Därför behöver permanent fyrhjulsdrift tre differentialer: två mellan hjulen på varje axel, och en mellan själva axlarna, så att fram och bak kan rotera oberoende av varandra.

De inkopplingsbara bilarna: från GAZ-61 till Subaru Leone

Stumt kopplad fyrhjulsdrift nådde trots allt några landsvägsbilar, även om de till sin karaktär låg närmare terrängbilar. I Sovjetunionen gick GAZ-61 “Emka” — en fyrhjulsdriven sedan med sexcylindrig motor och inkopplingsbar framaxel — i småskalig produktion redan 1938. Efter kriget dök samma idé upp i terrängbilen GAZ-M72 “Pobeda” och Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD från 1972 följde exakt samma logik: byggd för grova vägar, högre än framhjulsdrivna Subaru, med en bakaxel som föraren kopplade in för hand.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) var en fyrhjulsdriven anpassning av en framhjulsdriven plattform, med manuellt inkopplad bakaxel. Viktiga specifikationer omfattade:

  • Motoralternativ: 1.4-liter (72 hp) eller 1.6-liter (80 hp)
  • Karosstyper: kombi, sedan och pickup
  • Inkoppling av bakhjulsdrift: manuell på bilar med manuell växellåda; automatisk via en flerskivig friktionskoppling på automatväxlade bilar
  • Detta inkopplingsbara arrangemang fortsatte på alla fyrhjulsdrivna Subaru fram till 1989

Kärnproblemet med inkopplingsbar drift är att den är oanvändbar på de asfalterade vägar där de flesta bilar tillbringar större delen av sina liv — och ändå bär bilen vikten av en fördelningslåda, en andra kardanaxel och en hel extra axelenhet vart den än går. Att omvandla ett inkopplingsbart system till ett permanent kräver exakt en komponent till: en centrumdifferential inne i fördelningslådan.

Permanent fyrhjulsdrift: hur den fungerar och varför den spelar roll

Tre differentialer, en princip

Centrumdifferentialen är nyckeln till permanent fyrhjulsdrift. De två hjuldifferentialerna låter vänster och höger hjul på varje axel svänga med olika hastigheter genom en kurva. Centrumdifferentialen gör samma jobb mellan framaxeln och bakaxeln. En bil med alla tre kan köra permanent fyrhjulsdrift på alla underlag utan att binda drivlinan eller försämra vägegenskaperna.

Enkelt nog i teorin — men ända fram till början av 1980-talet ansåg industrin att permanent fyrhjulsdrift var onödig i en landsvägsbil. Den gängse uppfattningen var att det bara tillförde buller och bränsleförbrukning att rotera ett andra hjulpar och allt som satt fast vid dem på torr asfalt.

Vad Quattro bevisade

Audi Quattro förändrade det tänkandet för gott. Genom att fördela motorns vridmoment över alla fyra hjulen hela tiden kan ett permanent system:

  • Lämna en större greppmarginal tillgänglig för att hantera sidokrafter i kurvor
  • Avsevärt förbättra stabiliteten vid acceleration eller bromsning mitt i kurvan
  • Minska risken för plötslig överstyrning eller understyrning utlöst av gaspedalen

Audi 80 Quattro från slutet av 1980-talet visar hur förfinad layouten blev. Quattro-arkitekturen är mer kompakt än den konkurrerande Ferguson Formula-växellådan. Från 1984 monterade Audi den självlåsande Torsen-differentialen — en rent mekanisk enhet som reagerar på vridmomentet på varje utgående axel snarare än på en skillnad i hjulhastighet. Till skillnad från en viskokoppling låser Torsen bara under drivning, aldrig vid bromsning, vilket gör den fullt kompatibel med ABS och stadigare under retardation.

Audi Quattro - the first production passenger car with full-time all-wheel drive
Audi Quattro (också känd som Ur-Quattro) var den första serieproducerade personbilen med permanent fyrhjulsdrift

Det är värt att notera att Range Rover (1970) och den ryska Lada Niva (1976) i allmänhet brukar anges som de första massproducerade fordonen med centrumdifferential — men båda är tydligt terrängbilar. Audi Quattros anspråk gäller specifikt att vara först bland personbilar.

Tidiga fyrhjulsdrivna racerbilar: från Spyker till Bugatti

Utforskade racerbilskonstruktörer permanent fyrhjulsdrift före Quattro-eran? Absolut ja — och historien går mycket längre tillbaka än de flesta väntar sig.

Porsches experiment med fyrhjulsdrift

Ferdinand Porsches första efterkrigsprojekt var en fyrhjulsdriven racerbil: Cisitalia 360, med mittmotor och en 1.5-liters tolvcylindrig motor. Dess framhjulsdrift var dock inkopplingsbar — föraren kopplade in den på rakorna och gick tillbaka till bakhjulsdrift före kurvorna.

Porsche hade faktiskt byggt ett fyrhjulsdrivet fordon långt tidigare än så: en elbil med fyra individuella hjulmotorer, från 1900.

Spyker 60 HP, 1902

Den verkliga chocken för bilhistoriker är racerbilen från 1902 som byggdes av den nederländska tillverkaren Spyker. Vid en tid då till och med bromsar bara monterades på bakhjulen hade denna bil äkta permanent fyrhjulsdrift, inklusive centrumdifferential.

Spyker hade grundats 1880 av bröderna Spijker som tillverkare av hästdragna vagnar. Deras första bil dök upp 1900, och två år senare, i samarbete med den belgiske konstruktören Joseph Valentin Laviolette, tillverkade de den fyrhjulsdrivna racerbilen Spyker 60 HP (1902–1907). Dess specifikation var extraordinär för perioden:

  • Tre differentialer — centrumdifferential och båda hjuldifferentialerna
  • Tre separata bromsmekanismer — två på bakhjulen, en på den främre drivaxeln
  • Ett fyrhjulsdriftssystem som inte skulle matchas i koncept på årtionden
1903 Spyker 60 HP - the first car with an internal combustion engine and all-wheel drive
Den historiska racerbilen Spyker 60 HP från 1903 var den första bilen med förbränningsmotor och fyrhjulsdrift

Konceptet permanent fyrhjulsdrift är alltså mer än ett sekel gammalt. Det byggdes inte många fyrhjulsdrivna Spyker-bilar — de var enormt dyra och nådde aldrig några större framgångar i tävling. Två mer ambitiösa projekt följde i början av 1930-talet.

Bugatti Tipo 53 och Miller FWD

Bugatti Tipo 53 började med Fiat-ingenjören Antonio Pichetto, som lade fram idén för Ettore Bugatti 1930. Tre bilar blev klara 1932, var och en med:

  • En 300 hp kompressormatad rak åtta
  • Permanent fyrhjulsdrift med tre differentialer
  • En fördelningslåda och centrumdifferential integrerade med den separat monterade växellådan
  • Drivaxlar för båda axlarna placerade på bilens vänstra sida
  • Oberoende framhjulsupphängning på en tvärställd fjäder — ovanligt för Bugatti

Tipo 53 var snabbare än samtida bakhjulsdrivna bilar genom gruskurvor, men styrde fasansfullt tungt: de främre drivaxlarna använde vanliga kardanknutar snarare än homokinetiska leder. De tre bilarna tävlade fram till 1935.

Miller FWD kom delvis till eftersom den amerikanske konstruktören Harry Miller hade studerat en framhjulsdriven Bugatti som köpts specifikt för att plockas isär. Inspirerad av vad han fann utvecklade Miller sitt eget fyrhjulsdrivna chassi med sponsring från lastbilsföretaget FWD. En av de fyrhjulsdrivna Miller-bilarna ledde Indianapolis 500 1934 innan mekaniska problem fällde den till nionde plats.

En nära miss på AVUS, 1935

Dessa bilar är också kopplade till ett av de märkligaste “tänk om”-ögonblicken i motorhistorien. Under ett lopp på AVUS-banan i Berlin 1935 låg en fyrhjulsdriven Miller trea när dess raka åttacylindriga motor havererade katastrofalt och kastade vrakdelar mot läktarna. Adolf Hitler satt på läktaren den dagen. Om ens ett litet fragment hade nått honom kunde andra världskrigets — och världshistoriens — förlopp ha blivit helt annorlunda.

Ferguson Formula: AWD-systemet som förändrade allt

Problemet med en öppen centrumdifferential

För att följa nästa kapitel hjälper det att gå tillbaka till en grundläggande begränsning hos den öppna centrumdifferentialen. En öppen differential låter en axel spinna fritt medan den andra inte får något vridmoment alls. Om bakhjulen tappar greppet helt kan framhjulen stå stilla medan bakhjulen spinner — och differentialen gör inget för att stoppa det.

SUV-världens svar var positiv låsning: föraren kopplar in en mekanism som låser differentialens kugghjul stumt och gör differentialdriften till en fast koppling. Tidiga Range Rover använde den, liksom Lada Niva och dussintals andra terrängbilar — och även första generationens Audi Quattro, där föraren behövde låsa centrumdifferentialen för hand fram till 1984. Men en manuell låsning är en annan kompromiss. Den måste släppas på hårda underlag, och den erbjuder ingenting alls om ett hjul oväntat börjar spinna på en hal väg.

Rolt, Dixon och Harry Ferguson

Den första automatiska självlåsande centrumdifferentialen var ett verk av den brittiske racerföraren och ingenjören Tony Rolt. Tillsammans med sin vän och medtävlare Fred Dixon hade han drivit verkstaden Rolt/Dixon Developments före kriget; efteråt blev de två fascinerade av vad permanent fyrhjulsdrift kunde göra. De byggde en experimentell fyrhjulsdriven testbädd kallad “Crab,” och 1950 gick de samman med Harry Ferguson — den framgångsrike traktortillverkaren — för att bilda Harry Ferguson Research.

Ferguson var inte ute efter en racerbil. Han ville ha en verkligt säker landsvägsbil: en vars hjul varken skulle spinna vid acceleration eller låsa sig vid bromsning. Rolt och Dixon gav sig på att konstruera den från grunden — kaross, transmission och drivlina — med den erfarne konstruktören Claude Hill, tidigare hos Aston Martin, som chefsingenjör. Den experimentella sedanen Ferguson R4 blev klar efter sex års arbete, och dess specifikation var anmärkningsvärd för 1956:

  • Permanent fyrhjulsdrift med självlåsande centrumdifferential
  • En fyrcylindrig boxermotor
  • Skivbromsar på alla fyra hjulen
  • Det elektromekaniska låsningsfria bromssystemet Dunlop MaxaRet, anpassat från flyget

Inuti Ferguson Formula-fördelningslådan

Hjärtat i Ferguson Formula-transmissionen var en sinnrik självlåsande mekanism inne i fördelningslådan. Förutom differentialen rymde enheten en extra kuggväxelsats, två kulbaserade frihjulskopplingar och två paket med friktionsskivor. Vid normal körning gick dessa element tyst på tomgång. Men så snart hjulen på en axel började slira — vilket skapade en skillnad i de utgående axlarnas hastighet — grep en av kopplingarna in, pressade sitt friktionspaket mot differentialens kugghjul och gjorde på plats differentialdriften till en fast koppling.

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

En andra prototyp, Ferguson R5-kombin från 1962, var ännu bättre. Autocars testare noterade att den nådde greppgränsen vid hastigheter som verkade nästan omöjliga. Trots det ville ingen tillverkare sätta Ferguson i produktion; komplexiteten och kostnaden var för stora.

Jensen FF börjar säljas

1962 övertalade Tony Rolt ledningen för Jensen Cars att anpassa Ferguson Formula-transmissionen till deras kommande CV8-kupé och dess 300 hp Chrysler V8. Tre år senare rullade en experimentell fyrhjulsdriven Jensen CV8 FF.

1966 ersatte Jensen Interceptor CV8, och vid sidan av den standardmässiga bakhjulsdrivna kupén erbjöd Jensen en fyrhjulsdriven version med ett diskret “FF”-märke — för “Formula Ferguson.” Jensen FF blev världens första produktionsbil som kombinerade en självlåsande centrumdifferential med ABS. Viktiga specifikationer omfattade:

  • 6.3-liters Chrysler V8 big-block-motor med 325 hp
  • Trestegad TorqueFlite-automat eller fyrväxlad manuell växellåda
  • Asymmetrisk vridmomentsfördelning: 63% till bakaxeln, 37% till framaxeln — för att bevara bakhjulsdriftens köregenskaper
  • Enkanals Dunlop MaxaRet ABS
  • Kuggstångsstyrning med servo och skivbromsar runt om
  • Toppfart 212 km/h; 0–100 km/h på 7.7 sekunder; tjänstevikt cirka 1,800 kg
  • Pris i Storbritannien 1968: cirka £6,000 — liknande den billigaste Rolls-Royce
  • Total produktion: 318 bilar (1966–1971)
Jensen FF - the first production passenger car with all-wheel drive and anti-lock brakes
Jensen FF skrev historia som en av världens första serieproducerade personbilar utrustade med fyrhjulsdrift och låsningsfria bromsar

Varje motorjournalist från eran berömde Jensen FF:s stabilitet och det de beskrev som “en nästan obegränsad greppmarginal på våt asfalt.” Harry Ferguson fick aldrig se bilen: han dog 1960.

Varför Ferguson Formula spelade roll

Varför lägga så mycket tid på Ferguson Formula? Därför att Harry Ferguson Research var den första organisationen någonstans i världen som främst behandlade fyrhjulsdrift som ett verktyg för aktiv säkerhet snarare än som ett svar på terränggrepp.

Den asymmetriska vridmomentsfördelningen var ett avsiktligt drag mot den oförutsägbarhet som plågar symmetriska system. Ge en bakhjulsdriven bil för mycket gas i en hal kurva och den överstyr, förutsägbart. Gör samma sak i en framhjulsdriven bil och den understyr, förutsägbart. Gör det i en symmetrisk fyrhjulsdriven bil och svaret beror på vilken axel som råkar ha sämst grepp — vilket är tvetydigt och farligt. Genom att förskjuta vridmomentet bakåt gav Ferguson Formula Jensen FF något nära bakhjulsdrivet beteende under de flesta förhållanden.

Viskokopplingens uppfinning

Ferguson-mekanismen hade en verklig begränsning: dess frihjulskopplingar arbetade binärt, av-på. Språnget från öppen differential till full låsning var omedelbart, och det kunde skapa en egen tvetydighet i inkopplingsögonblicket. Det som behövdes var en mekanism som kunde variera låsningsgraden mjukt.

I slutet av 1960-talet började Tony Rolt och Derek Gardner — senare chefsdesigner för Tyrrells Formula 1-bilar — experimentera med silikonvätskan som användes i viskösa fläktdrivningar. Resultatet blev viskokopplingen: ett cylindriskt hus fyllt med silikonvätska, med omväxlande paket av friktionsskivor anslutna till varje utgående axel.

Hur en viskokoppling fungerar

  • Under normala förhållanden, när alla hjul roterar med liknande hastigheter, rör sig skivpaketen knappt i förhållande till varandra och kopplingen har ingen effekt på differentialen.
  • När en axel börjar slira snurrar dess utgående axel snabbare, vilket får skivpaketen att rotera i förhållande till varandra och skjuva silikonvätskan.
  • Skjuvningen ökar temperaturen och trycket inne i kopplingen och höjer dramatiskt vätskans viskositet.
  • Denna viskositetsökning gör att skivorna drar mot varandra, bromsar den snabbare roterande axeln progressivt och låser differentialen delvis eller helt.

FF Developments och AMC Eagle

Efter att ha patenterat viskokopplingen grundade Tony Rolt FF Developments (FFD) 1971 för att sälja fyrhjulsdrivna transmissioner kommersiellt. Det tidiga arbetet var föga glamoröst: fyrhjulsdrivna Bedford-skåpbilar för den brittiska skogsförvaltningen, en serie Ford Zephyr FF-polisbilar, Opel Senator 4×4-sedaner för den brittiska militärmissionen i Berlin.

FFD:s viktigaste produktionsuppdrag var transmissionen till AMC Eagle (1979–1988) — en höjd fyrhjulsdriven version av sedanen AMC Concord, på större däck, med 75 mm karosslyft. Eagle var den första produktionsbilen någonstans som låste sin centrumdifferential med en viskokoppling. Den var tänkt som en mild terrängbil snarare än en prestandabil, men dess transmissionsarkitektur är den direkta förfadern till några av de mest hyllade snabba fyrhjulsdrivna bilar som någonsin byggts, bland dem de tidiga Subaru Impreza WRX och Mitsubishi Lancer Evolution.

AMC Eagle with full-time automatic four-wheel drive
AMC Eagle — den första produktionsbilen med viskokopplingslåst centrumdifferential

Självlåsande differentialer: från Torsen till elektronisk styrning

Audis paketeringsknep

När Audi Quattro gick i produktion 1981 — två år efter AMC Eagle — använde den en konventionell öppen centrumdifferential med manuell positiv låsning. Elegansen i Audis lösning låg i paketeringen. Den längsmonterade motorn pekade rakt mot bakaxeln, och centrumdifferentialen gick direkt in i växellådan: sekundäraxeln gjordes ihålig och den främre drivaxeln drogs genom den. Ferdinand Piëchs team valde en symmetrisk 50:50-fördelning mellan fram och bak.

Torsen-differentialen

1984 försvann de manuella låsspakarna äntligen från Audis kupéer, ersatta av Torsen — TORque SENsing — en självlåsande differential. Dess fördelar är värda att lista:

  • Den är helt mekanisk — ingen elektronik, vätska eller förarinsats krävs
  • Den reagerar på förändringar i vridmomentet på de utgående axlarna snarare än på hastighetsskillnader, vilket betyder att den kan reagera innan hjulspinn faktiskt börjar
  • Till skillnad från en viskokoppling låser den bara under drivning, inte vid bromsning, vilket gör den fullt ABS-kompatibel
  • Låsning och upplåsning är mjuk och kontinuerlig, utan binära övergångar

Efter att ha bevisat sig i snabba bilar plockades Torsen upp av SUV-ingenjörer som jagade personbilslika vägegenskaper. Den används i dag i Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne och Toyota Land Cruiser Prado.

Grupp B och rallyns kapprustning

På 1980-talet utlöste Quattros rallydominans en kapprustning inom fyrhjulsdrift. Inom några få säsonger hade dessa fyrhjulsdrivna rallybilar alla dykt upp, var och en med FFD:s viskokopplingsteknik i sina självlåsande differentialer:

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

Stuart Rolt, Tonys son, skötte FFD:s relationer med rallyteamen under dessa år.

I början av 1990-talet kom även AZLK-fabriken i Ryssland till FFD, eftersom den ville ha en fyrhjulsdriven rallyversion av Moskvitch 2141. Den experimentella bilen byggdes kring samma tredifferentiallayout som Ford RS200 och uppträdde med anmärkningsvärd förutsägbarhet under extrema förhållanden. Testerna visade en princip som fortfarande gäller: justera låsstyvheten i varje viskokoppling separat och bilens balans flyttar sig med den.

  • Styvare bakre hjuldifferential → större tendens till överstyrning
  • Styvare främre eller centrumdifferential → mer understyrning och stabilitet

Elektronisk styrning anländer

Den justerbarheten är exakt varför moderna WRC-bilar använder elektroniskt styrda flerskiviga kopplingspaket snarare än passiva viskokopplingar i alla tre differentialerna. Hydrauliska ställdon och en omborddator varierar låsningen av varje differential i realtid — släpper kopplingarna vid instyrning så att bilen roterar fritt, och klämmer sedan åt dem progressivt när föraren accelererar ut på raksträckan, för maximalt grepp utan understyrning.

Två tillverkare var pionjärer för elektroniskt styrda differentialer i landsvägsbilar:

  • Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tre elektroniskt styrda kopplingar kopplade sekventiellt in framaxeln, låste sedan centrumdifferentialen och låste därefter bakdifferentialen när förhållandena krävde det. Systemet var effektivt men alltför komplext, och elektroniken kunde få framhjulen att kopplas in och ur märkbart på lösa underlag.
  • Porsche 959 (1986): Två elektroniskt styrda kopplingar som arbetade över fyra valbara förarlägen. 959:ans system var mer sofistikerat och bättre lämpat för högprestandabruk.
Porsche 959 with electronically controlled all-wheel drive system
Porsche 959 hade ett av de mest avancerade elektroniskt styrda fyrhjulsdriftssystem som någonsin monterats i en produktionsbil

Att ersätta differentialen: Haldex och förenklade AWD-system

Viskokopplingen ensam

Medan rallyingenjörer pressade självlåsande differentialer så långt det gick, gick konstruktörerna av vanliga personbilar åt andra hållet — de tog bort centrumdifferentialen helt och satte en viskokoppling i dess ställe. Volkswagen Golf II Syncro från 1985 var den första europeiska personbilen som gjorde det, med en transmission utvecklad av ingenjörer från GKN, som hade köpt FFD 1969.

För massproduktion lönade sig förenklingen:

  • Den fyrhjulsdrivna modellen delade de flesta komponenter med den standardmässiga framhjulsdrivna versionen, vilket minskade tillverkningskostnad och komplexitet
  • Under normala förhållanden kördes bilen identiskt med en framhjulsdriven bil
  • När framhjulen slirade kunde viskokopplingen föra över upp till 70% av vridmomentet bak inom ungefär 0.2 sekunder

Fördröjningen skapade dock ett hanteringsproblem. En bil som betedde sig som en framhjulsdriven, med nosen på väg utåt, kunde plötsligt skifta till bakviktat beteende i samma ögonblick som kopplingen grep in — och överraska föraren. Japanska tillverkare prövade olika svar, bland annat att montera fler kopplingar: Nissan Sunny/Pulsar från 1988 använde tre, en för att koppla in bakdriften och en för att låsa varje hjuldifferential. Mazda Concerto 4WD gick ännu längre och ersatte både centrumdifferentialen och den bakre hjuldifferentialen med viskokopplingar.

Haldex-kopplingen

Nästa steg ersatte viskokopplingen med en elektroniskt styrd hydraulisk flerskivig koppling — mycket snabbare och mycket mer exakt styrbar. Det mest kända exemplet är Haldex-kopplingen, som tog över efter viskokopplingen på Volkswagen Golf IV och dess plattformssyskon. Den fungerar så här:

  • Frontkammar känner av alla skillnader i rotationshastighet mellan främre och bakre axlar
  • Rullar som löper över kamytorna trycker kolvar i ringcylindrar och pumpar hydraulvätska
  • Vätsketrycket komprimerar det flerskiviga kopplingspaketet och överför vridmoment till bakaxeln
  • En solenoidventil, styrd av fordonets elektronik, kan släppa trycket när som helst — vilket möjliggör steglöst variabel vridmomentsfördelning

De flesta fyrhjulsdrivna bilar och crossovers som säljs i dag använder någon version av denna elektroniskt styrda koppling, oavsett om det är Haldex i bilar från Volkswagen Group, Hondas VTM-4 eller BMW:s xDrive. Moderna kopplingar arbetar tillräckligt snabbt för att inkopplingsfördröjningen har blivit omärkbar i vanlig körning, och kalibreringen betyder nu mer än hårdvaran: Golf 4Motion och Audi A3 Quattro använder mekaniskt identiska transmissioner, men olika programvara ger Volkswagen en symmetrisk fördelning medan Audi skickar 60% av vridmomentet framåt för en mer bekant framhjulsdriven karaktär.

Volkswagen 4MOTION all-wheel drive system with fourth-generation Haldex clutch
Fyrhjulsdriftssystemet 4MOTION med fjärde generationens Haldex-koppling, som används i Volkswagen Tiguan

AWD-teknik i dag: vilket system är bäst?

Part-time-system med en manuellt inkopplad andra axel har tack och lov försvunnit från personbilar. Det som finns kvar delas in i tre familjer, var och en med sina förtjänster:

  • Permanent AWD med självlåsande centrumdifferential (viskokoppling som i Subaru, mekanisk Torsen som i Audi A4/A6/A8 Quattro och Volkswagen Phaeton, eller elektroniskt styrda kopplingar som i Mitsubishi Lancer Evo): de mest sofistikerade och givande systemen, kapabla att verkligen förbättra vägegenskaperna både på väg och bana när de är rätt kalibrerade.
  • Permanent AWD med öppen centrumdifferential (som i Mercedes-Benz 4Matic): förlitar sig på antispinnelektronik för att kompensera för avsaknaden av självlåsning. Effektivt på väg, men mekaniskt mindre proaktivt.
  • Inkopplingsbar bakdrift via en styrd koppling (Haldex, som på Volvo, Saab och olika crossovers från Volkswagen Group): den vanligaste layouten i moderna crossovers — kostnadseffektiv, lätt och alltmer kapabel tack vare snabbare elektronik.

Torque vectoring och vad som kommer efter

Den dominerande trenden inom avancerad fyrhjulsdrift är torque vectoring: inte bara att dela vridmoment mellan axlarna, utan att aktivt variera det mellan vänster och höger hjul på en axel. Mitsubishi Lancer Evolution X är teknikens spjutspets — dess S-AWC-system parar en elektroniskt styrd centrumdifferential (ACD) med en bakre Active Yaw Control-differential (AYC) som kan flytta vridmoment från det ena bakhjulet till det andra. Extra kuggväxelsatser flyttar balansen proaktivt, innan greppet förloras, i stället för att reagera först när ett hjul redan spinner.

I praktiken fortsätter de verkliga skillnaderna mellan moderna system att minska när styrelektroniken förbättras. En välkalibrerad Haldex-crossover levererar nu stabilitet som en mekanisk Torsen skulle ha beundrats för för en generation sedan. Det är riktningen utvecklingen går — och slutpunkten kan mycket väl bli elbilen med fyra individuella hjulmotorer, var och en som doserar sitt eget vridmoment utan någon mekanisk drivlina alls. Vilket för historien prydligt tillbaka till Ferdinand Porsches elektriska fyrhjulsdrivna bil från 1900.

Detta är en översättning. Du kan läsa originalet här: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html

Apply
Please type your email in the field below and click "Subscribe"
Subscribe and get full instructions about the obtaining and using of International Driving License, as well as advice for drivers abroad