Transmission & Drivlineteknik

En fyrhjulsdriven bil är i teorin alltid överlägsen en tvåhjulsdriven när det gäller grepp och framkomlighet. Men 4-hjulsdrift är en sanning med modifikation. Utan rätt kunskap och utrustning kan en fyrhjulsdriven bil i värsta fall drabbas av "en-hjulsdrift", där ett hjul spinner på isen medan de övriga står stilla.

Grunderna i 4-hjulsdrift

Många terrängbilsägare har blivit chockade då de plötsligt fastnar på ojämnt underlag trots 4-hjuldrift. Ofta handlar det om ett förargligt diagonalspinn: vänster framhjul och höger bakhjul står stilla i backen medan de andra hjulen snurrar hjälplöst i luften. Det som orsakar detta är bilens differentialer.

• Definition: 4-hjulsdrift innebär att bilen teoretiskt kan driva med alla fyra hjulen. Ett väl fungerande system har mer än dubbelt så bra grepp som 2-hjulsdrift, eftersom en bakhjulsdriven bil inte bara driver på hälften så många hjul, utan också tvingas "knuffa" två icke-drivande framhjul.

• Terminologi: Uttrycket förkortas ofta som 4WD (Four Wheel Drive) eller 4x4.

Olika drivsystem

• In- och urkopplingsbar 4-hjulsdrift: Den enklaste formen av 4-hjulsdrift. Normalt är bilen bakhjulsdriven på asfalt, men via en fördelningslåda kan framhjulen kopplas in. Detta bör normalt endast ske på halt underlag. Spaken har ofta lägena:

  • 2H: 2-hjulsdrift hög

  • 4H: 4-hjulsdrift hög

  • N: Neutral

  • 4L: 4-hjulsdrift låg

• Konstant 4-hjulsdrift (AWD): Här är 4-hjulsdriften alltid aktiv. Fördelen är att chassit kan optimeras för drivning på alla hjul och föraren behöver aldrig fundera på när systemet ska kopplas in.

• Lågväxel: Fördelningslådan (transferlådan) innehåller ofta en lågväxel. Den växlar ner bilen så att den blir ungefär dubbelt så stark men går hälften så fort. Detta är en förutsättning för körning i trång terräng. Bilar som saknar lågväxel diskvalificeras ofta som riktiga terrängbilar.

Differentialens roll och mekanik

En bil måste ha differentialer ("diffar") i axlarna för att kunna svänga, eftersom ytterhjulen färdas en längre sträcka än innerhjulen.

• Öppna differentialer: Tillåter hjulen att snurra olika fort men har nackdelen att de för över drivkraften till det hjul som snurrar lättast. I terrängen innebär detta att kraften hamnar hos det hjul som saknar fäste.

• Mittdifferential: En bil med konstant 4-hjulsdrift behöver en mittdifferential mellan främre och bakre kardanaxel för att förhindra att transmissionen "knyter sig" i kurvor eller vid olika däckslitage.

Motmedel: Spärrar och bromsar

• Diffspärr: Låser differentialerna mekaniskt så att drivaxlarna alltid snurrar med samma varvtal. Vanligast i mittdifferentialen och bakaxeln. Med spärr på båda dessa har man garanterad 3-hjulsdrift. Endast med spärr även i framaxeln får man garanterad 4-hjulsdrift (men styrningen blir då mycket trög).

• Diffbroms: Fungerar automatiskt via lameller och bromsar varvtalsskillnaden mellan hjulen utan att låsa dem helt. Den är standard i många bakaxlar och skonar transmissionen på asfalt.

• Viskodiff: En diffbroms med silikonolja som blir trögflytande när den blir varm av varvtalsskillnaden. Används främst som mittdifferential.

• Torsendiff (Torque Sensing): En komplicerad drevkonstruktion som känner av vridmomentet och skickar drivkraften till det hjul som har bäst väggrepp – motsatsen till en vanlig diff.

Modern elektronik och kopplingar

• Elektronisk greppkontroll (ETC): Använder bilens ABS-bromsar för att bromsa det spinnande hjulet, vilket tvingar över kraften till hjulen med fäste. En nackdel är att bromsarna kan bli varma vid extrem körning.

• Haldexkoppling: En svensk innovation som består av en lamellkoppling i oljebad med ett elektroniskt pump-system. Det reagerar extremt snabbt (1/30-dels sekund) och fördelar kraften mellan axlarna utan fördröjning eller att bilen "knyter sig".

<-Tillbaka