Tehnologija /

4x4

Že dolgo je jasno, da so štiri gnana kolesa boljša kot le dve.

4x4

Štirikolesni pogon je pač najboljše, kar si je pri avtomobilu mogoče omisliti za večjo praktičnost in aktivno varnost, in to tudi pri električnem pogonu.

Za oprijem gre

Tik pred zimo, ki je tradicionalno za vožnjo najzahtevnejši letni čas, začnejo vozniki intenzivneje razmišljati tudi o štirikolesnem pogonu in številnih prednostih, ki jih ta prinaša. Sodobni pogon na oba kolesna para zmore še vse kaj več kot le z dodatnim oprijemom pomagati na zasneženi cesti, vzpetini ali v zametu. Je pa res, da so prednosti te tehnologije najočitnejše na spolzki podlagi, kar vključuje tudi zaradi pogostih jesenskih deževij mokra cestišča v kombinaciji z nizkimi temperaturami, vlago in listjem.

Zakaj je torej pogon na vsa štiri kolesa boljši kot le na en kolesni par (prednji ali zadnji)? Navor, ki ga sicer zmoreta prenesti na podlago samo dve kolesi (gre torej za oprijem), je potem pač porazdeljen na štiri kolesa. Tako lahko vozilo s štirikolesnim pogonom na podlago prenese približno še enkrat več navora. Zato lahko voznik v primerjavi s konkurentom, ki ima vozilo, gnano le na en kolesni par, preprosteje in hitreje spelje na snegu, strmem klancu ali na drsečem makadamu.

A to ni edina prednost tovrstnega pogona, ki zadnja leta pridobiva veljavo tako pri klasično kot električno gnanih in celo elektrificiranih modelih (hibridih vseh tipov). Če je bil v prvih pionirskih letih uvajanja štirikolesnega pogona ta usmerjen v vojaško in težko industrijo ter kasneje predvsem v resna terenska vozila, gre razvoj zadnja desetletja predvsem v smeri preprostosti uporabe (za voznika), učinkovitosti (najmanjšega mogočega vpliva na porabo zaradi nizke teže in minimalnega trenja), vektoriranja oziroma usmerjanja navora ter popolne prilagodljivosti vsem varnostnim in asistenčnim sistemom.

Dva prevladujeta, prihaja tretji

Zdaj resda že nekoliko arhaičen (čeprav robusten) sistem priklopljivega pogona z odjemom moči in reduktorjem, namenjen robatim terenskim vozilom, ki je bil nekoč stalnica, je danes rezerviran le še za posebneže in redke klene terence ter morda še za terenske dostavnike (pick-upe). Pri limuzinskih modelih in vse popularnejših športnih terencih prevladujeta preprostejša sistema: pogon, pri katerem za porazdelitev prenosa navora med obe osi skrbi klasični sredinski diferencial, ki je lahko kombiniran z zaporo, ter po drugi strani vsekakor bolj priljubljen prenos z večploščno sklopko pred zadnjo osjo, ki simulira delo sredinskega

diferenciala pri razporejanju moči med prednjo in zadnjo os. Gre za povsem računalniško nadzorovan sistem, ki lahko tudi brezstopenjsko prilagaja količino navora, prenesenega na prednjo in zadnjo os, ter tako še dodatno pomaga vozniku. Prednosti takšne sklopke, pri kateri je v idealnih razmerah večina navora speljana na prednjo os, da je poraba manjša, so nizka teža, malo dodatnega trenja v prenosih, prilagodljivost potrebam in preprosta uporaba. Ta napredni sistem zmore reagirati v delčku sekunde in na zadnjo os poslati potrebno količino navora. Če gre za enega od najsodobnejših primerkov, se to zgodi, še preden katero od koles povsem zdrsne. Seveda pa ni nujno, da kolo sploh izgubi stik s podlago, saj lahko tak pogon prenaša do pol navora nazaj že takrat, ko zazna, da avtomobil odločno pospešuje, speljuje in/ali da je bolj obremenjena zadnja os, npr. ob vleki prikolice.

Seveda pa so – predvsem pri premijskih znamkah (in bolj športnih modelih) – še vedno v rabi tudi zahtevnejši sistemi s sredinskim diferencialom, ki skrbi za potrebno porazdelitev prenosa moči med prednjo in zadnjo os (prednji in zadnji diferencial), lahko pa je tudi samozaporni. Tak je na primer Audijev sistem z legendarnim imenom quattro, ki uporablja samozaporni tip diferenciala Torsen. V osemdesetih letih preteklega stoletja je revolucioniral štirikolesni pogon s športnimi uspehi v reliju.

Zanimanje za štirikolesni pogon se poveča pozimi. Toda avtomobil s takšnim pogonom ima v vseh letnih časih boljšo aktivno varnost, boljši oprijem pri pospeševanju in omogoča enostavnejše speljevanje.

Najnovejša generacija pogona, ki zagotavlja tudi mehansko razporejanje moči med levim in desnim zadnjim kolesom, pa deluje celo brez klasičnega zadnjega diferenciala, saj sta namesto ene sklopke pred diferencialom na levi in desni pogonski polgredi večploščni sklopki, ki porazdeljujeta potrebno količino navora med zadnjima kolesoma ter tako zmoreta nadomestiti tudi delno zaporo diferenciala in pomagata zanašati avto v zavoj.

Prav gotovo gre za sistem, ki zagotavlja največ prilagodljivosti in oprijema, predvsem pa pomaga tudi pri vodljivosti avtomobila.

Toda zaradi njegove zapletenosti in cene ga uporablja le peščica znamk, med njimi sta tudi Audi (modeli RS) in Volkswagen (Golf R).

Električni štirikolesni uporablja dva

Najzanimivejši in najnovejši, čeprav zgodovinsko niti ne tako zelo, je dvomotorni sistem, ki ga uporabljajo električno gnani modeli. Ker je električni pogonski motor precej kompaktnejši in lažji kot klasični motor z notranjim zgorevanjem, predvsem pa ga je preprosteje nadzorovati in krmiliti, imajo športni terenci in zlasti športni baterijski električni avtomobili (BEV) dodatni motor. Ta žene izključno zadnjo ali sprednjo os, odvisno od primarnega pogona.

Bistvo pa je, da mehanske povezave s težko kardansko gredjo ni več. Elektronika nadzoruje tako vklop sekundarnega pogona kot intenzivnost podajanja navora, s tem pa seveda tudi vektoriranje navora med prednjo in zadnjo osjo. Tako se tudi izboljša vodljivost, zmanjša podkrmarjenje ali prekrmarjenje, po potrebi pa se lahko na primer tudi izpostavi podkrmarjenje (torej je poudarjen pogon na zadnji kolesi). S tem se olajšata dinamična vožnja in vijuganje skozi zavoje. Vse namreč omogočajo sodobni krmilniki e-motorjev. In če so se prvi modeli še odzivali nekoliko okorno, je zdaj sistem že tako dodelan, da se motor na osi, na kateri je potrebnega več navora, vklopi bliskovito hitro in z natančno odmerjenim navorom.

Podrazličice tega sistema imajo celo dva motorja na zadnji osi, s pomočjo katerih potem nadzorna enota vektorira navor med levim in desnim zadnjim kolesom. Nove izvedbe pa bodo lahko kombinirale mehanski prenos z dvema sklopkama za vektoriranje prenosa, s čimer odpade potreba po dveh zadnjih motorjih (manjša teža, kompaktnost izvedbe, popoln odklop zadnje osi …).

Z vgradnjo dodatnega e-motorja si seveda pomagajo tudi polni in priključni hibridi, vendar je v tem primeru štirikolesni pogon namenjen v glavnem le kratkotrajnejšemu izboljšanju oprijema na zadnji osi z motorjem, ki ima manjšo moč (in porabo). Nekateri polni hibridi pa še vedno uporabljajo mehanski način prenosa moči.

Prednosti več kot pomanjkljivosti

Ne glede na izvedbo pogona je v mejnih razmerah, ko je oprijem na podlagi slabši, štirikolesni pogon v glavnem boljša možnost od prednjega ali zadnjega. Vsekakor pa prav tako ni vsemogočen, tako da bo pozimi vozilo z vsemi štirimi gnanimi kolesi in uničenimi (ali letnimi) pnevmatikami skoraj tako nebogljeno kot avtomobil s pogonom na en kolesni par. Morda to ne bo toliko opazno pri speljevanju, pri zaviranju ali vožnji navzdol pa bo vsekakor.

Toda ob dobri obutvi avtomobila in poznavanju osnovnih načel varne vožnje je tak sistem najboljša možna izbira za vsakogar, ki mora biti vsakodnevno na cesti, ga služba pogosto zanese na odročne terene, živi v višje ležečih krajih ali mu ne nazadnje vožnja pomeni več kot le prevoz od točke A do točke B.

Nekaj prednosti je tudi, kadar je oprijem boljši, saj tak pogon zmore prenesti na podlago več navora, tako da je tudi bolj dinamična vožnja varnejša in preprostejša. Ker deluje v popolnem sozvočju s sodobnimi asistenčnimi sistemi, se odlično dopolnjuje s sistemom za vektoriranje potrebnega navora po kolesu (mehansko ali z zavornimi impulzi, usmerjenimi na zunanje kolo). To pa še ni vse. Zaradi štirih gnanih koles je speljevanje bistveno enostavnejše, posebej v klanec ali s prikolico. Preprostejše, stabilnejše in učinkovitejše je pospeševanje skozi zavoje, in to tudi na suhem, kaj šele na mokrem ali drsečem asfaltu.

Najmočnejši športni modeli pa brez sodobnega inteligentnega štirikolesnega pogona sploh ne bi mogli učinkovito prenesti vsega izdatnega navora na podlago, zato je tudi vse več poudarjeno športnih avtomobilov na voljo z le enim od tovrstnih sistemov, ki torej ne izboljšuje samo oprijem, ampak tudi vozno dinamiko. Pri električno gnanih modelih je to še toliko izrazitejše, saj je izjemen navor, ki ga električni motor zmore že od prvih nekaj zavrtljajev naprej, preprosto prevelik zalogaj za eno os.

In pomanjkljivosti? Nekaj jih je vendarle še ostalo, predvsem višja cena in dodatna teža, zaradi katere je nekoliko večja tudi poraba in manjši doseg.