Pohon 4x4 - Ako funguje pohon všetkých kolies

Slováci majú veľmi radi vozidlá 4x4. V horách je to často nevyhnutnosť, pre mnohých vodičov znamená vozidlo 4x4 istotu, že sa dostanú na chatu za každého počasia.  

AWD - Stály pohon 4x4

Ako už názov napovedá, permanentné štvorkolky majú vždy poháňané všetky štyri kolesá. Výkon motora sa prenáša na kolesá prostredníctvom kardanového hriadeľa a trojice diferenciálov - jedného medzi nápravami a jedného na každej náprave.

Trvalý pohon 4x4 preslávili značky Audi (Quattro), Subaru a pôvodný Land Rover Defender. Dodnes ho používajú mnohé veľké SUV značky Mercedes, Range Rover a Toyota Land Cruiser. 

Tři diferenciály zajišťují rovnoměrné rozložení sil na obě nápravy v poměru 50:50, při prokluzu jednoho z kol však mají za následek ztrátu točivého momentu na zbývajících kolech a auto se může jednoduše zaseknout s jedním protáčejícím se kolem. 

Na jazdu v teréne je tento systém vybavený uzávierkou medzinápravového diferenciálu, ktorá eliminuje straty krútiaceho momentu. Uzávierka sa dá ovládať manuálne alebo elektronicky. Alternatívne je medzinápravový diferenciál doplnený spojkou - buď viskóznou, alebo elektronicky ovládanou.

V najnovších vozidlách nájdete systém bez vypínacej alebo medzinápravovej spojky. Preklzávanie kolies rozpozná elektronický systém, ktorý pribrzdí preklzávajúce kolesá a zabráni tak strate krútiaceho momentu ostatných kolies. Tento systém nájdete napríklad v nových vozidlách značky Mercedes.

✔️ Najodolnejší a najspoľahlivejší pohon všetkých kolies
❌ Stály pohon 4x4 zvyšuje spotrebu paliva

4WD - Priraditeľný pohon 4x4 

Tento typ pohonu úplne postráda medzinápravový diferenciál. Na pevnom povrchu je poháňaná len jedna náprava (zvyčajne zadná) a v teréne môže byť pripojený pohon prednej nápravy. Vtedy sú nápravy pevne spojené. Výhodou je, že sa eliminuje strata krútiaceho momentu pri preklzávaní kolies, ale so zapojeným pohonom všetkých kolies nemôžete jazdiť po asfalte - čoskoro by ste skončili v priekope.

Tento pohon uvidíte v skutočných terénnych vozidlách s rebríkovým rámom, ako sú Suzuki Jimny, Toyota Hilux a iné pick-upy. 

✔️ Robustné a jednoduché riešenie - vhodné do náročného terénu
❌ V režime 4x4 nie je možné jazdiť po ceste

Viskózna spojka

Štvorkolky začali byť v 90. rokoch minulého storočia žiadané pre bežné cestné vozidlá, ale oba vyššie opísané systémy sa ukázali ako zbytočne robustné a náročné na priestor.

Výrobcovia preto prišli na trh s novým riešením. Diferenciály na nápravách zostali, ale stredový bol nahradený viskóznou spojkou. Spojku tvorí súprava lamiel v olejovom kúpeli. Keď kolesá na jednej z náprav preklzávajú, rozdiel rýchlostí mení viskozitu oleja, čo spôsobí, že sa spojka zapne.

Vozidlá s viskóznou spojkou sú teda väčšinu času poháňané jednou nápravou, a len keď preklzne, spojka pripojí druhú nápravu. Fungovanie tohto systému je však vo svojej podstate nekontrolovateľné, preto ho dnes nájdete len v najlacnejších vozidlách s pohonom 4x4 - Fiat Panda, Suzuki Ignis a Suzuki Swift.

✔️ Veľmi jednoduchý a spoľahlivý systém bez elektroniky
❌ Režim 4x4 sa nedá nijako regulovať, nadmerné zaťaženie môže spôsobiť prehriatie spojky

Aktívne ovládaná spojka

Nevýhodu viskóznej spojky v podobe nemožnosti jej ovládania vyriešili výrobcovia automobilov jej nahradením aktívne ovládanou spojkou. Pri nej spojenie druhej nápravy nezabezpečuje olej, ale hydraulický systém (Haldex), prípadne rozšírenejší elektromagnetický systém - nájdeme ho vo vozidlách BMW xDrive alebo v mnohých ázijských SUV - napríklad v najnovšom Suzuki Vitara.

Hydraulická a elektromagnetická spojka je vždy aktívne riadená elektronikou vozidla. Neustále vyhodnocuje otáčanie kolies pomocou série snímačov a v prípade preklzu okamžite pripája druhú nápravu. Okrem toho môže elektronika brzdiť jednotlivé kolesá, aby sa dosiahol rovnaký účinok ako pri uzávierke diferenciálu. Ak je systém pokročilý, dokáže dostať vozidlo zo situácie, keď preklzávajú tri zo štyroch kolies

Mnohé vozidlá s týmto systémom ponúkajú možnosť ovládania pohonu 4x4 vodičom, ktorý si môže vybrať rôzne jazdné režimy alebo zapnúť "trvalý" pohon 4x4 v režime Lock.

Ani v režime uzamknutia však systém nemá rovnaké vlastnosti ako stála štvorica. Elektronika stále monitoruje pohon a pri vyšších rýchlostiach alebo pri hroziacom prehriatí systému vypína spojku. Vďaka tomu je systém vhodný pre vozidlá SUV, ale nie pre skutočné terénne použitie.

✔️ Úspora paliva, možnosť regulovať záber 4x4, žiadne riziko prehriatia spojky
❌ Nevhodné na dlhodobé používanie v náročnom teréne

Systém Twinster

Menej rozšíreným automatickým systémom je Twinster. Využíva tri elektronicky riadené spojky, ktoré nahrádzajú medzinápravový a zadný diferenciál. Systém dokáže pevne spojiť nielen nápravy, ale aj zadné kolesá (tak vznikol populárny režim Drift vo Forde Focus RS 2015).

Systém umožňuje jazdiť s pohonom jednej nápravy a v prípade potreby prepnúť na pohon 4x4 a rozdeliť výkon medzi zadné kolesá. To znamená, že elektronika nemusí brzdiť kolesá, aby zabránila ich preklzu, ale len zapína spojky.

Twinster je však veľmi citlivý na dokonale vyladený softvér a môže mať určité oneskorenie, keď náhle potrebuje pohon 4x4. Preto zatiaľ nie je veľmi rozšírený - používa ho už spomínaný Ford Focus RS, Range Rover Evoque a Opel Insignia 2. generácie.

✔️ Možnosť rozdelenia hnacej sily medzi zadné kolesá
❌ Vysoké nároky na elektroniku, oneskorenie pri prepínaní 4x4

Elektrický pohon 4x4

Elektrický pohon všetkých kolies možno nájsť nielen v elektromobiloch, ale aj v hybridoch, kde je systém navrhnutý tak, aby šetril hmotnosť a priestor. Princíp je jednoduchý: nápravy nie sú mechanicky spojené a každá má vlastný pohon. V hybridoch je predná náprava poháňaná spaľovacím motorom a zadná elektromotorom.

Elektronika potom v prípade potreby automaticky zapne elektromotor, čím sa aktivuje pohon 4x4. Toto riešenie sa nachádza v hybridných vozidlách Lexus, Toyota a Peugeot. Veľmi dôležitý je však výkon elektromotora - ak je nízky, pohon nezvládne náročnejšie situácie a je úplne nevhodný do ťažkého terénu.

Veľkú úlohu zohráva aj kapacita batérie. Ak sa vybije, ste úplne bez energie pre jednu nápravu, alebo má elektromotor len minimálny výkon, ktorý sa spaľovacia jednotka snaží dodať výrobou elektriny pomocou alternátora alebo generátora.

V prípade čisto elektrických vozidiel s veľkou kapacitou batérie však môže tento pohon prekonať všetky ostatné riešenia. Elektronika môže úplne voľne rozdeľovať energiu na jednotlivé kolesá a maximálny krútiaci moment je k dispozícii už od nulových otáčok motora.

✔️ V prípade čisto elektrických vozidiel dokáže prekonať všetky ostatné vozidlá 4x4
❌ Pohon je citlivý na dostatočný výkon elektromotora a kapacitu batérie

Vždy si ojazdené vozidlo overte!

Ak si vyberáte ojazdené vozidlo s pohonom 4x4, nezabudnite si dôkladne overiť jeho históriu. Môžete to urobiť rýchlo a jednoducho online na stránke Cebia.com.

V rámci overenie môžete zistiť:

• Overenie najazdených KM
• Predchádzajúce poškodenia vozidla vrátane fotografií
• História servisu
• Historické fotografie vozidla
• Záznamy o krádeži
• a mnoho ďalšieho

Overiť vozidlo:

Máte otázku k tomuto článku? Napíšte nám na [email protected] a radi vám poradíme.

Česká verze článku: 4x4 aneb Jak funguje pohon všech kol