Napęd na cztery koła - Four-wheel drive

Napęd na cztery koła , zwany także 4x4 („cztery na cztery”) lub 4WD , odnosi się do dwuosiowego układu napędowego pojazdu zdolnego do dostarczania momentu obrotowego na wszystkie koła jednocześnie. Może być w pełnym wymiarze godzin lub na żądanie i zazwyczaj jest połączony za pomocą skrzynki rozdzielczej zapewniającej dodatkowy wyjściowy wał napędowy i, w wielu przypadkach, dodatkowe zakresy biegów .

Pojazd z napędem na cztery koła z momentem obrotowym dostarczanym na obie osie jest określany jako „napęd na wszystkie koła” (AWD). Jednak „napęd na cztery koła” zazwyczaj odnosi się do zestawu określonych komponentów i funkcji oraz zamierzonego zastosowania w terenie, co generalnie jest zgodne z nowoczesnym użyciem terminologii.

Definicje

Systemy napędu na cztery koła zostały opracowane na wielu różnych rynkach i stosowane w wielu różnych platformach pojazdów . Nie ma powszechnie akceptowanego zestawu terminologii opisującej różne architektury i funkcje. Terminy używane przez różnych producentów często odzwierciedlają raczej względy marketingowe niż inżynierskie lub znaczące różnice techniczne między systemami. Norma J1952 SAE International zaleca tylko określenie „napęd na wszystkie koła” z dodatkowymi podklasyfikacjami, które obejmują wszystkie typy systemów AWD/4WD/4x4 występujące w pojazdach produkcyjnych.

4×4

„Cztery na cztery” lub „4×4” jest często używany w odniesieniu do klasy pojazdów w ogóle. Syntaktycznie pierwsza cyfra wskazuje całkowitą liczbę kół (a dokładniej: końcówki osi), a druga wskazuje liczbę końców osi, które są napędzane. W związku z tym 4×2 oznacza pojazd czterokołowy, który przenosi moment obrotowy silnika tylko na dwie końcówki osi: przednią dwójkę z napędem na przednie koła lub tylną dwójkę z napędem na tylne koła . Podobnie pojazd 6×4 ma trzy osie, z których dwie zapewniają moment obrotowy na dwie końcówki osi. Gdyby ten pojazd był ciężarówką z podwójnymi tylnymi kołami na dwóch tylnych osiach, a więc faktycznie miałby dziesięć kół, jego konfiguracja nadal byłaby sformułowana jako 6x4. Podczas II wojny światowej armia amerykańska zwykle używała spacji i dużej litery „X” – jako „4 X 2” lub „6 X 4”.

4WD

Napęd na cztery koła (4WD) odnosi się do pojazdów z dwiema osiami, które zapewniają moment obrotowy na cztery końce osi. Na rynku północnoamerykańskim termin ten ogólnie odnosi się do systemu zoptymalizowanego pod kątem jazdy w terenie. Określenie „4WD” jest zazwyczaj przeznaczone do pojazdów wyposażonych w przypadku przelewu , który przełącza pomiędzy 2WD i 4WD trybów pracy, ręcznie lub automatycznie.

AWD

Napęd na wszystkie koła (AWD) historycznie był synonimem „napędu na cztery koła” w pojazdach czterokołowych, a napędem na sześć kół w 6×6 i tak dalej, używanym w ten sposób przynajmniej od lat dwudziestych. Obecnie w Ameryce Północnej termin ten odnosi się zarówno do pojazdów ciężkich, jak i lekkich pojazdów pasażerskich. Odnosząc się do ciężkich pojazdów, termin ten jest coraz częściej stosowany do oznaczania „stałego napędu na wiele kół” w układach napędowych 2×2 , 4×4, 6×6 lub 8×8 , które zawierają mechanizm różnicowy między przodem i tyłem wały napędowe. Często łączy się to z pewnego rodzaju technologią antypoślizgową, coraz bardziej hydrauliczną, która pozwala dyferencjałom obracać się z różnymi prędkościami, ale nadal jest w stanie przenosić moment obrotowy z koła o słabej przyczepności na koło o lepszej przyczepności. Typowe systemy AWD działają dobrze na wszystkich nawierzchniach, ale nie są przeznaczone do bardziej ekstremalnego użytkowania w terenie. W odniesieniu do systemów AWD w lekkich pojazdach osobowych odnosi się do układu, który przykłada moment obrotowy do wszystkich czterech kół (na stałe lub na żądanie) i/lub ma na celu poprawę przyczepności i osiągów na drodze (szczególnie w trudnych warunkach), zamiast do zastosowań terenowych.

Niektóre pojazdy elektryczne z napędem na wszystkie koła wykorzystują jeden silnik na każdą oś, eliminując w ten sposób mechaniczny mechanizm różnicowy między przednią i tylną osią. Przykładem tego jest dwusilnikowy wariant Tesli Model S , który w skali milisekundowej może sterować elektronicznie rozkładem momentu obrotowego między dwoma silnikami.

Zalecane praktyki SAE

Zgodnie z normą SAE International J1952, AWD jest preferowanym terminem dla wszystkich systemów opisanych powyżej. Norma dzieli systemy AWD na trzy kategorie.

Systemy AWD w niepełnym wymiarze godzin wymagają interwencji kierowcy w celu sprzężenia i odłączenia osi pomocniczej od osi głównej napędzanej, a systemy te nie mają centralnego mechanizmu różnicowego (lub podobnego urządzenia). Definicja wskazuje, że systemy w niepełnym wymiarze godzin mogą mieć niski zasięg.

Stałe systemy AWD napędzają zarówno przednią, jak i tylną oś przez cały czas poprzez centralny (międzyosiowy) mechanizm różnicowy. Podział momentu obrotowego tego mechanizmu różnicowego może być stały lub zmienny w zależności od typu centralnego mechanizmu różnicowego. Ten system może być używany na każdej powierzchni przy dowolnej prędkości. Definicja nie dotyczy włączenia lub wyłączenia biegu o niskim zakresie.

Systemy AWD na żądanie napędzają oś pomocniczą za pomocą aktywnego lub pasywnego urządzenia sprzęgającego lub „za pomocą niezależnego układu napędowego”. W normie zauważono, że w niektórych przypadkach wtórny układ napędowy może również stanowić główny napęd pojazdu. Przykładem jest pojazd hybrydowy AWD, w którym oś główna jest napędzana silnikiem spalinowym, a oś wtórna jest napędzana silnikiem elektrycznym. Gdy silnik spalinowy jest wyłączony, druga oś napędzana elektrycznie jest jedyną osią napędzaną. Systemy na żądanie działają głównie z tylko jedną osią napędową, dopóki moment obrotowy nie jest wymagany przez drugą oś. W tym momencie sprzęgło pasywne lub aktywne przekazuje moment obrotowy na oś pomocniczą.

Oprócz powyższych klasyfikacji podstawowych, norma J1952 odnotowuje klasyfikacje drugorzędne, co daje w sumie osiem systemów, oznaczonych jako:

• Niesynchronizowany w niepełnym wymiarze godzin
• Synchronizacja w niepełnym wymiarze godzin
• Stały moment obrotowy w pełnym wymiarze czasu
• Pełnoetatowy pasywny zmienny moment obrotowy
• Aktywny cały czas ze zmiennym momentem obrotowym
• Synchronizacja pasywna o zmiennym momencie obrotowym na żądanie
• Synchronizacja ze zmiennym momentem na żądanie aktywna
• Aktywny zmienny moment obrotowy z niezależnym zasilaniem na żądanie

Projekt

Różnice

Dwa koła przymocowane do tej samej osi (ale na przeciwległych końcach osi) muszą obracać się z różnymi prędkościami, gdy pojazd pokonuje zakręt. Powodem jest to, że koło znajdujące się po wewnętrznej stronie łuku musi przebyć mniejszą odległość niż koło przeciwległe przez ten sam czas. Jeśli jednak oba koła są połączone z tą samą półosią napędową, zawsze muszą kręcić się względem siebie z tą samą prędkością. Podczas pokonywania zakrętu zmusza to jedno z kół do poślizgu, jeśli to możliwe, aby zrównoważyć pozorną pokonaną odległość, lub powoduje niewygodne i obciążające mechanicznie podskakiwanie. Aby temu zapobiec, koła mogą obracać się z różnymi prędkościami za pomocą mechanicznego lub hydraulicznego mechanizmu różnicowego . Dzięki temu jeden wał napędowy może niezależnie napędzać dwa wały wyjściowe, osie przechodzące z mechanizmu różnicowego na koło, z różnymi prędkościami.

Mechanizm różnicowy dokonuje tego poprzez równomierne rozłożenie siły kątowej (w postaci momentu obrotowego ) przy jednoczesnym rozłożeniu prędkości kątowej ( prędkości obrotu) w taki sposób, aby średnia dla dwóch wałów wyjściowych była równa średniej wieńca zębatego mechanizmu różnicowego . Gdy jest zasilana, każda oś wymaga mechanizmu różnicowego do dystrybucji mocy między lewą i prawą stronę. Gdy moc jest rozdzielana na wszystkie cztery koła, trzeci lub „środkowy” mechanizm różnicowy może być używany do dystrybucji mocy między przednią i tylną osią.

Opisany system radzi sobie wyjątkowo dobrze, ponieważ jest w stanie przenosić różne siły ruchu i równomiernie rozprowadzać moc, co sprawia, że ​​poślizg jest mało prawdopodobny. Kiedy jednak się poślizgnie, powrót do zdrowia jest trudny. Jeśli na przykład lewe przednie koło pojazdu 4WD ślizga się na oblodzonej drodze, koło ślizgające się obraca się szybciej niż inne koła ze względu na słabszą przyczepność tego koła. Ponieważ mechanizm różnicowy przykłada równy moment obrotowy do każdego półosi, moc na pozostałych kołach jest redukowana, nawet jeśli mają dobrą przyczepność. Ten problem może wystąpić zarówno w pojazdach 2WD, jak i 4WD, gdy napędzane koło zostanie umieszczone na powierzchni o słabej przyczepności lub uniesione nad ziemię. Uproszczony projekt sprawdza się w zadowalający sposób w przypadku pojazdów z napędem na 2 koła. Jest to znacznie mniej akceptowalne w przypadku pojazdów 4WD, ponieważ pojazdy 4WD mają dwa razy więcej kół, z którymi tracą przyczepność, zwiększając prawdopodobieństwo, że może się to zdarzyć. Pojazdy z napędem na 4 koła mogą również częściej jeździć po nawierzchniach o zmniejszonej przyczepności. Ponieważ jednak moment obrotowy jest dzielony między cztery koła, a nie dwa, każde koło otrzymuje mniej więcej połowę momentu obrotowego pojazdu 2WD, co zmniejsza ryzyko poślizgu kół.

Ograniczenie poślizgu

Wiele mechanizmów różnicowych nie ma możliwości ograniczenia mocy silnika, która jest przesyłana do dołączonych do nich wałków wyjściowych. W rezultacie, jeśli opona traci przyczepność podczas przyspieszania, albo z powodu sytuacji słabej przyczepności (np. jazda po szutrze lub lodzie) albo moc silnika pokonuje dostępną przyczepność, opona, która się nie ślizga, otrzymuje niewielką lub żadną moc z silnik. W sytuacjach bardzo słabej przyczepności może to w ogóle uniemożliwić poruszanie się pojazdu. Aby temu zaradzić, kilka konstrukcji mechanizmów różnicowych może albo ograniczyć poślizg (nazywa się to mechanizmami różnicowymi o ograniczonym poślizgu), albo tymczasowo zablokować oba wały wyjściowe, aby zapewnić, że moc silnika dociera jednakowo do wszystkich napędzanych kół.

Blokowanie mechanizmów różnicowych polega na tymczasowym blokowaniu razem wałków wyjściowych mechanizmu różnicowego, powodując, że wszystkie koła obracają się z tą samą prędkością, zapewniając moment obrotowy w przypadku poślizgu. Jest to zwykle używane w centralnym mechanizmie różnicowym, który rozdziela moc między przednią i tylną oś. Podczas gdy układ napędowy, który obraca wszystkie koła równo, normalnie walczyłby z kierowcą i powodowałby problemy z prowadzeniem, nie jest to problemem, gdy koła się ślizgają.

Dwa najczęściej montowane fabrycznie blokowane mechanizmy różnicowe wykorzystują sterowane komputerowo sprzęgło wielotarczowe lub sprzęgło wiskotyczne do łączenia wałów, podczas gdy inne mechanizmy różnicowe są częściej stosowane w pojazdach terenowych, zazwyczaj używają ręcznie obsługiwanych urządzeń blokujących. W sprzęgle wielopłytkowym komputer pojazdu wykrywa poślizg i blokuje wały, powodując niewielkie szarpnięcie po uruchomieniu, które może przeszkadzać kierowcy lub powodować dodatkową utratę przyczepności. W mechanizmach różnicowych sprzęgieł lepkich naprężenie ścinające przy dużych różnicach prędkości wałów powoduje, że płyn dylatacyjny w mechanizmie różnicowym staje się stały, łącząc dwa wały. Ta konstrukcja cierpi z powodu degradacji płynu z wiekiem i wykładniczego blokowania. Niektóre konstrukcje wykorzystują przekładnie zębate, aby uzyskać niewielką różnicę obrotów, która przyspiesza przenoszenie momentu obrotowego.

Trzecim podejściem do ograniczania poślizgu jest mechanizm różnicowy Torsen , który pozwala wałom wyjściowym na przyjmowanie różnych wartości momentu obrotowego. Ta konstrukcja nie zapewnia przyczepności, gdy jedno koło obraca się swobodnie, gdy nie ma momentu obrotowego, ale zapewnia doskonałe prowadzenie w mniej ekstremalnych sytuacjach. Typowy mechanizm różnicowy Torsen II może dostarczyć nawet dwukrotnie większy moment obrotowy na stronę o wysokiej przyczepności, zanim trakcja zostanie przekroczona po stronie o niskiej przyczepności.

Dość nową innowacją w samochodach jest elektroniczna kontrola trakcji . Zwykle wykorzystuje układ hamulcowy pojazdu, aby spowolnić obracające się koło. To wymuszone spowolnienie naśladuje funkcję mechanizmu różnicowego o ograniczonym poślizgu, a poprzez bardziej agresywne użycie hamulców, aby zapewnić jazdę kół z tą samą prędkością, może również naśladować blokadę mechanizmu różnicowego. Ta technika zwykle wymaga czujników koła do wykrywania poślizgu koła i aktywuje się dopiero po wykryciu poślizgu koła. Dlatego zazwyczaj nie istnieje mechanizm aktywnego zapobiegania poślizgowi kół (tj. blokowanie mechanizmu różnicowego przed poślizgiem kół nie jest możliwe); raczej system jest zaprojektowany tak, aby wyraźnie umożliwić wystąpienie poślizgu kół, a następnie spróbować przekazać moment obrotowy do kół o najlepszej przyczepności. Jeśli wymagane jest zapobieganie poślizgowi wszystkich kół, jest to konstrukcja ograniczająca.

Tryby pracy

Architekturę systemu AWD/4WD można opisać pokazując jego możliwe tryby pracy. Pojedynczy pojazd może działać w wielu trybach w zależności od wyboru kierowcy. Dostępne są różne tryby:

• Tryb napędu na dwa koła – W tym trybie napędzana jest tylko jedna oś (zazwyczaj tylna). Napęd na drugą oś jest odłączony. Współczynnik podziału momentu obrotowego wynosi 0:100.
• Tryb napędu na cztery koła – tutaj, w zależności od charakteru przeniesienia momentu obrotowego na osie, można zdefiniować trzy podtryby (poniżej).
• Tryb niepełny – Napędy przedniej i tylnej osi są sztywno sprzężone w skrzyni rozdzielczej. Ponieważ układ napędowy nie pozwala na jakiekolwiek zróżnicowanie prędkości między osiami i mógłby spowodować rozkręcenie układu napędowego, ten tryb jest zalecany tylko do użytku w niepełnym wymiarze godzin w warunkach terenowych lub na luźnej nawierzchni, gdzie rozkręcanie układu napędowego jest mało prawdopodobne. Aż do pełnego momentu obrotowego może przejść na każdą oś, w zależności od warunków drogowych i masy na osiach.
• Tryb pełnoetatowy – obie osie są napędzane przez cały czas, ale międzyosiowy mechanizm różnicowy pozwala osiom obracać się z różnymi prędkościami w razie potrzeby. Pozwala to na jazdę pojazdem w pełnym wymiarze godzin w tym trybie, niezależnie od nawierzchni drogi, bez obawy o rozkręcenie układu napędowego. W przypadku standardowych dyferencjałów z przekładnią stożkową podział momentu obrotowego wynosi 50:50. Planetarne mechanizmy różnicowe mogą w razie potrzeby zapewnić asymetryczny rozdział momentu obrotowego. System, który działa stale w trybie pełnoetatowym, jest czasami nazywany przez cały czas 4WD, napędem na wszystkie koła lub AWD. Jeśli mechanizm różnicowy międzyosiowy jest zablokowany, tryb powraca do trybu pracy w niepełnym wymiarze godzin.
• Tryb na żądanie — w tym trybie sprawa przeniesienia działa głównie w trybie 2WD. Moment obrotowy jest w razie potrzeby przenoszony na oś pomocniczą, modulując sprzęgło przenoszące ze stanu otwartego do sztywno sprzężonego, unikając jednocześnie nawijania układu napędowego. Modulację momentu obrotowego można osiągnąć za pomocą aktywnych elektronicznych/hydraulicznych systemów sterowania lub urządzeń pasywnych, opartych na poślizgu lub momencie obrotowym koła, jak opisano w rozdziale dotyczącym systemów kontroli trakcji.

Oprócz tych podstawowych trybów niektóre implementacje mogą łączyć te tryby. System może mieć na przykład sprzęgło na środkowym mechanizmie różnicowym, zdolne do modulowania momentu obrotowego przedniej osi z trybu stałego z podziałem momentu obrotowego 30:70 centralnego mechanizmu różnicowego na podział momentu obrotowego 0:100 w trybie 2WD.

Historia

Późne 1800

W 1893 roku, przed powstaniem nowoczesnego przemysłu motoryzacyjnego w Wielkiej Brytanii, angielski inżynier Bramah Joseph Diplock opatentował system napędu na cztery koła dla napędzanego parą silnika trakcyjnego , w tym czterokołowy układ kierowniczy i trzy dyferencjały , który został następnie zbudowany. Rozwój ten obejmował także system kół Pedrail firmy Bramah, który był jednym z pierwszych samochodów z napędem na cztery koła, który wykazywał zamierzoną zdolność do poruszania się po trudnych nawierzchniach. Wynikało to z wcześniejszego pomysłu Bramagha na opracowanie silnika, który zmniejszyłby ilość uszkodzeń dróg publicznych.

Ferdinand Porsche zaprojektował i zbudował pojazd elektryczny z napędem na cztery koła dla kuk Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. w Wiedniu w 1899 roku, który został zaprezentowany publiczności podczas Wystawy Światowej w Paryżu w 1900 roku. Pojazd był seryjnym samochodem hybrydowym, który wykorzystywał elektryczny silnik piasty przy każdym kole, zasilany akumulatorami, które z kolei były ładowane przez generator z silnikiem benzynowym. Był niezgrabnie ciężki, a ze względu na swój niezwykły status, tak zwany Lohner-Porsche nieczęsto przypisywany jest mu jako pierwszy samochód z napędem na cztery koła.

1900-1920

Pierwszym na świecie samochodem z napędem na cztery koła bezpośrednio napędzanym silnikiem spalinowym, a pierwszym z silnikiem z przodu i napędem na cztery koła był holenderski Spyker 60 KM, zamówiony na wyścig Paryż-Madryt w 1903 roku. prezentowali go w tym roku bracia Jacobus i Hendrik-Jan Spijker z Amsterdamu . Dwumiejscowy samochód sportowy posiadał stały napęd na cztery koła, a także był pierwszym samochodem wyposażonym w silnik sześciocylindrowy, a także w układ hamulcowy na cztery koła. Później używany do wyścigów górskich, obecnie jest eksponatem w Muzeum Louwman (dawne National Automobiel Museum) w Hadze w Holandii.

Projekty napędu na cztery koła w Ameryce po raz pierwszy pochodziły z Twyford Motor Car Company .

Muzeum Reynolds-Alberta ma pojazd z napędem na cztery koła, nazwany „ Michigan ”, z 1905 roku w nieodrestaurowanym magazynie.

Pierwsze pojazdy z napędem na cztery koła, które weszły do ​​masowej produkcji, zostały zbudowane przez (co stało się) amerykańską firmę Four Wheel Drive Auto Company (FWD) z Wisconsin , założoną w 1908 roku. (nie mylić z terminem „FWD” jako akronim oznaczający napęd na przednie koła )
Wraz z 2-tonowym Nash Quadem (patrz poniżej), 3-tonowy FWD Model B stał się standardową wojskową ciężarówką z napędem na cztery koła dla armii amerykańskiej podczas I wojny światowej. Około 16 000 FWD Ciężarówki Model B były budowane dla armii brytyjskiej i amerykańskiej w czasie I wojny światowej – około połowa przez FWD, a reszta przez innych licencjonowanych producentów. Tylko około 20% zbudowanych ciężarówek miało napęd na cztery koła, ale samochody 4x4 częściej pojawiały się na linii frontu.

Około 11 500 ciężarówek Jeffery / Nash Quad zostało zbudowanych do podobnego użytku w latach 1913-1919. Quad był nie tylko wyposażony w napęd na cztery koła i hamulce na cztery koła, ale także w układ kierowniczy na cztery koła. Quad był jednym z pierwszych udanych pojazdów z napędem na cztery koła, jakie kiedykolwiek wyprodukowano, a jego produkcja trwała 15 lat i do 1928 r. wyprodukowano 41 674 egzemplarze.

Daimler-Benz ma również historię w napędzie na cztery koła. Po tym, jak Daimler Motoren Gesellschaft zbudował w 1907 pojazd z napędem na cztery koła zwany Dernburg-Wagen , również wyposażony w układ kierowniczy na cztery koła , który był używany przez niemieckiego urzędnika kolonialnego Bernharda Dernburga w Namibii ; Mercedes i BMW w 1926 roku wprowadziły dość wyrafinowane napędy na cztery koła, G1, G4 i G4. Mercedes i BMW rozwinęły to dalej w 1937 roku.

Lata 30. XX wieku

Amerykańska firma Marmon-Herrington Company została założona w 1931 roku, aby obsługiwać rozwijający się rynek pojazdów z napędem na cztery koła w umiarkowanych cenach. Marmon-Herrington specjalizował się w przebudowie ciężarówek Forda na napęd na cztery koła i rozpoczął udany start, pozyskując kontrakty na ciężarówki do tankowania samolotów wojskowych i komercyjnych, podwozia 4×4 do holowania lekkiej broni oraz zamówienie od Iraqi Pipeline Company na co były największymi ciężarówkami zbudowanymi w tym czasie.

Wczesne Marmon-Herringtony okazały się być wyjątkiem od reguły — samochody i ciężarówki z napędem na 4 koła opracowane w latach 30. XX wieku były budowane głównie dla rządów, z myślą o (przyszłych) zastosowaniach wojennych.

Dodge opracował swoją pierwszą ciężarówkę z napędem na cztery koła w 1934 roku — wojskową ciężarówkę o masie 1½ tony, oznaczoną jako K-39-X-4 (USA), z której zbudowano 796 sztuk dla armii amerykańskiej w kilku konfiguracjach. Timken dostarczył przednie osie i skrzynie rozdzielcze, które zostały dodane do zmilitaryzowanej ciężarówki cywilnej. Timken skrzynki rozdzielczej był pierwszą częścią w czasie projektowania, które pozwoliły kierowcy łączyć albo rozłączać z napędem na cztery koła za pomocą dźwigni w kabinie. Pomimo ograniczonych budżetów wojskowych USA z lat 30., ciężarówka '34 była na tyle lubiana, że ​​opracowano bardziej nowoczesną ciężarówkę 1½ tony, a w 1938 wyprodukowano 1700 ciężarówek RF-40-X-4 (USA) i 292 TF -40-X-4 (USA) w 1939 roku.

Począwszy od 1936 roku, japońska firma Tokyu Kurogane Kogyo zbudowała około 4700 roadsterów z napędem na cztery koła, zwanych samochodem rozpoznawczym Kurogane Type 95 , używanym przez Cesarską Armię Japońską w latach 1937-1944 podczas drugiej wojny chińsko-japońskiej . Wyprodukowano trzy różne wersje nadwozia – dwudrzwiowy roadster, dwudrzwiowy pickup i czterodrzwiowy phaeton, wszystkie wyposażone w skrzynię rozdzielczą, która sprzęgała przednie koła, napędzaną dwucylindrowym silnikiem o pojemności 1,3 litra -chłodzony silnik OHV V-twin.

Mercedes-Benz G5 i BMW 325 4×4 z 1937 roku posiadały stały napęd na cztery koła, cztery koła skrętne, trzy blokowane mechanizmy różnicowe i całkowicie niezależne zawieszenie. Zostały wyprodukowane z powodu zapotrzebowania rządu na pojazd osobowy z napędem na cztery koła. Nowoczesne serie G/Wolf, takie jak G500 i G55 AMG, nadal posiadają niektóre atrybuty, z wyjątkiem całkowicie niezależnego zawieszenia, które może zmniejszyć prześwit. Unimog jest również wynikiem Mercedes technologii 4x4.

Pierwszym pojazdem z napędem na cztery koła wyprodukowanym w Rosji, również częściowo do użytku cywilnego, był GAZ-61 , opracowany w Związku Radzieckim w 1938 roku. , były używane przez rząd sowiecki i wojsko (jako samochody dowodzenia), ale wersja GAZ-61-73 jest pierwszym pojazdem z napędem na cztery koła z normalnym zamkniętym nadwoziem sedana . Elementy podwozia były wykorzystywane w kolejnych pojazdach wojskowych, takich jak GAZ-64 z 1940 i GAZ-67 z 1943 roku , a także powojenny GAZ-69 i właściwie cywilny GAZ-M-72, oparty na napędzie na tylne koła. GAZ-20 „Victory” i budowany od 1955 do 1958. Sowieckie życie cywilne nie pozwalało na rozprzestrzenianie się cywilnych produktów, takich jak Jeep w Ameryce Północnej, ale przez lata 60. technologia radzieckich pojazdów 4×4 utrzymywała się na równi z brytyjską. , modele niemieckie i amerykańskie, nawet przewyższające go w niektórych aspektach, i do celów wojskowych, tak samo aktywnie rozwijane, produkowane i używane.

II wojna światowa – skok w proliferacji AWD

Aż potrzebne pojazdów „go-nigdzie” były dla wojskowych na dużą skalę, napęd na cztery koła i napęd na wszystkie koła pojazdów nie znalazł swoje miejsce. II wojny światowej Jeep , pierwotnie opracowany przez amerykańską Bantam , ale produkowane masowo przez Willys i Ford, stał się najbardziej znanym na cztery koła napęd pojazdu w świecie w czasie wojny. W setkach tysięcy wyprodukowano również amerykańskie warianty Dodge WC i Chevrolet G506 4x4, a także kanadyjskie ciężarówki Military Pattern , z których 4x4 były zdecydowanie najbardziej rozpowszechnione ze względu na różne konfiguracje układu napędowego. W sumie Ameryka Północna zbudowała około 1+1 ⁄ 2 miliony pojazdów napędzanych 4x4 w czasie wojny,

Dostępność pewnych krytycznych elementów, takich jak skrzynie rozdzielcze, a zwłaszcza stawów o stałej prędkości, wpłynęła na rozwój. Chociaż nie są używane zbyt często w pojazdach użytkowych, wszystkie pojazdy z napędem na wszystkie koła potrzebowały ich; i używaliby dwa lub trzy razy więcej osi napędzanych, co oznaczałoby więcej biegów do wycięcia dla wszystkich mechanizmów różnicowych. Produkowane do wojny przez kilka wyspecjalizowanych firm o ograniczonych zdolnościach produkcyjnych, od wiosny 1942 r. do ich produkcji włączyły się Ford, Dodge i Chevrolet w ilości ponad 100-krotnie większej niż w 1939 r.

Chociaż Rosja miała w 1940 r. swój własny pojazd podobny do jeepa (GAZ-64), rok wcześniej niż amerykański jeep, we wczesnych latach wojny w znacznym stopniu polegała na pojazdach Lend-Lease dostarczanych przez zachodnie sojusznicy. W 1943 roku wypuszczono na rynek bardziej rozwiniętą wersję: GAZ-67 .

W przeciwieństwie do tego, najbliższy odpowiednik jeepa w Axis , VW Kübelwagen , którego zbudowano tylko około 50 000, mimo że był wyposażony w piasty z przekładnią portalową , miał tylko napęd na tylne koła.

1945-1960

Willys wprowadził model CJ-2A w 1945 roku, pierwszy w pełni produkcyjny pojazd z napędem na cztery koła do sprzedaży na rynku ogólnym. Ze względu na wszechobecny sukces Jeepa z czasów II wojny światowej, jego surowy utylitaryzm wyznaczył wzór dla wielu pojazdów z napędem na cztery koła. Depcząc po piętach, Dodge rozpoczął również produkcję cywilnych ciężarówek 4WD Power Wagon , przeznaczonych na rok modelowy 1946. Zarówno Willys, jak i Dodge zostały opracowane bezpośrednio na podstawie swoich poprzedników z II wojny światowej.

Równie pudełkowaty jak Jeep, a także czterocylindrowy Land Rover pojawił się na Salonie Samochodowym w Amsterdamie w 1948 roku. Pierwotnie pomyślany jako produkt zastępczy dla zmagającej się z problemami firmy samochodowej Rover, pomimo chronicznego niedoinwestowania, odniósł znacznie lepsze wyniki niż ich samochody osobowe. Zainspirowany Willys MB – wszechobecnym „jeepem” z czasów II wojny światowej – który często jeździł w terenie na farmie należącej do głównego inżyniera Maurice'a Wilksa , Land Rover opracował w latach 70. bardziej wyrafinowanego, ale wciąż zdolnego do jazdy w terenie luksusowy Range Rover z napędem na cztery koła .

Wraz z nabyciem nazwy „Jeep” w 1950 r. Willys opanował markę. Jego następca, Kaiser Jeep , wprowadził rewolucyjne kombi z napędem na 4 koła o nazwie Wagoneer w 1963 roku. Był nie tylko innowacyjny technicznie, z niezależnym przednim zawieszeniem i pierwszą automatyczną skrzynią biegów sprzężoną z napędem na cztery koła, ale także był wyposażony i wykończony jako zwykły samochód osobowy. W efekcie był przodkiem współczesnego SUV-a . Luksusowy Super Wagoneer z napędem AMC lub Buick V8 produkowany w latach 1966-1969 podniósł poprzeczkę jeszcze wyżej.

Jensen zastosował pełnoczasowy napęd na cztery koła Formula Ferguson (FF) w 318 egzemplarzach swojego Jensen FF wyprodukowanych w latach 1966-1971, co oznacza, że ​​po raz pierwszy 4WD zastosowano w seryjnym samochodzie sportowym GT . Podczas gdy większość systemów 4WD rozdziela moment obrotowy równomiernie, Jensen dzieli moment obrotowy o około 40% z przodu i 60% z tyłu, przekładając przód i tył w różnych przełożeniach.

1970-1990

American Motors Corporation (AMC) przejęła dział Jeep Division Kaisera w 1970 roku i szybko zmodernizowała i rozszerzyła całą linię pojazdów terenowych z napędem na cztery koła. Dzięki zwiększonej przydatności do ruchu drogowego, pełnowymiarowy Grand Wagoneer z najwyższej półki nadal konkurował z tradycyjnymi luksusowymi samochodami . Częściowo budowany ręcznie, był stosunkowo niezmieniony podczas produkcji do 1991 roku, nawet po wykupieniu AMC przez Chryslera .

Subaru wprowadziło poszerzającego kategorię Leone w 1972 roku, niedrogie kompaktowe kombi z lekkim, pracującym w niepełnym wymiarze czasu napędem na cztery koła, którego nie można było używać na suchej nawierzchni. We wrześniu, AMC wprowadziła Quadra Trac na pełny etat AWD dla rocznika modelowego 1973 Jeep Cherokee i Wagoneer. Dzięki pełnoetatowemu napędowi na wszystkie koła , który zwalniał kierowcę z blokowania piast i konieczności ręcznego wyboru między trybami 2WD i 4WD, zdominował wszystkie inne marki w rajdach FIA. Gene Henderson i Ken Pogue wygrali mistrzostwa Press-on-Regardless Rally FIA jeepem wyposażonym w Quadra Trac w 1972 roku.

Firma American Motors wprowadziła innowacyjny model Eagle w roku modelowym 1980. Były to pierwsze amerykańskie samochody produkowane seryjnie, w których zastosowano kompletny system napędu na cztery koła z silnikiem umieszczonym z przodu. AMC Eagle był oferowany jako sedan , coupe i kombi ze stałymi automatycznymi modelami pasażerskimi z napędem na wszystkie koła. Nowe Eagles połączyły technologię Jeepa z istniejącą i sprawdzoną platformą samochodów osobowych AMC . Wprowadzili zupełnie nową kategorię produktów „sportowo-użytkowych” lub crossover SUV . Eagles firmy AMC zapewniały komfort i wysoki poziom wyposażenia, jakich oczekuje się od zwykłych modeli pasażerskich, oraz wykorzystują technologię terenową, aby zapewnić dodatkowy margines bezpieczeństwa i przyczepności.

Gruby, lepki, centralny mechanizm różnicowy Eagle zapewniał ciche i płynne przenoszenie mocy, która była kierowana proporcjonalnie na oś o największej przyczepności. Był to prawdziwy system na pełny etat, działający tylko w napędzie na cztery koła, bez nadmiernego zużycia elementów zawieszenia lub układu napędowego. W przypadku przeniesienia nie zastosowano niskiego zakresu. To stało się prekursorem projektów innych producentów. Prasa samochodowa w tamtym czasie testowała przyczepność Orłów i opisała go jako znacznie lepszy od Subaru i że może pokonać wiele tak zwanych pojazdów terenowych. Magazyn Four Wheeler stwierdził, że AMC Eagle to „początek nowej generacji samochodów”.

Orły były popularne (zwłaszcza w pasie śnieżnym ), miały zdolność holowania i były dostępne w kilku poziomach wyposażenia, w tym w wykończeniu sportowym i luksusowym. Dwa dodatkowe modele zostały dodane w 1981 roku, subkompaktowy SX/4 i Kammback. Dostępna była również manualna skrzynia biegów i funkcja odłączania przedniej osi, aby zapewnić większą oszczędność paliwa. W latach 1981 i 1982 do linii dodano wyjątkowy kabriolet . Monocoque nadwozie Eagle'a zostało wzmocnione na potrzeby konwersji i miało stalową kierownicę targa ze zdejmowaną częścią dachu z włókna szklanego. Kombi Eagle pozostał w produkcji przez jeden rok modelowy po tym, jak Chrysler przejął AMC w 1987 roku. Całkowita produkcja AMC Eagle wyniosła prawie 200 000 pojazdów.

Audi wprowadziło również w 1980 roku samochód drogowy z napędem na wszystkie koła, Audi Quattro . Inżynier podwozia, Jörg Bensinger , zauważył podczas zimowych testów w Finlandii, że pojazd używany przez armię zachodnioniemiecką , Volkswagen Iltis , może pokonać każde wyczynowe Audi. Zaproponował opracowanie samochodu z napędem na cztery koła, który byłby również wykorzystywany do rajdów, aby poprawić konserwatywny wizerunek Audi. System Audi quattro stał się elementem wyposażenia samochodów seryjnych.

W 1987 roku Toyota opracowała również samochód stworzony do rywalizacji w kampaniach rajdowych. Wyprodukowano ograniczoną liczbę drogowych pojazdów specjalnych z homologacją FIA Celica GT-Four (znanych jako Toyota Celica All-Trac Turbo w Ameryce Północnej). System All-Trac był później dostępny w seryjnych modelach Toyota Camry , Toyota Corolla i Toyota Previa .

Niektóre z najwcześniejszych połowie silnikiem cztery koła samochodów z napędem były różne drogowo-prawny samochodów rajdowych wykonane dla grupy B homologacją, takie jak Ford RS200 wykonane od 1984 do 1986. W 1989 roku, nisza ekspres Panther Westwinds stworzył w połowie silnikiem cztery -napęd na koła, Panther Solo 2 .

2000-obecnie

W Stanach Zjednoczonych pod koniec 2013 r. pojazdy AWD stanowiły 32% sprzedaży nowych lekkich pojazdów, co stanowi wzrost o 5% od 2008 r. Wynika to w dużej mierze z popularności crossovera . Większość crossoverów oferuje popularną technologię, pomimo wzrostu ceny pojazdu i zużycia paliwa. Producenci samochodów zasypali konsumentów marketingiem głoszącym AWD jako funkcję bezpieczeństwa, chociaż przewaga AWD nad FWD występuje w przyspieszaniu, a nie hamowaniu lub kierowaniu. Testy wykazały, że chociaż AWD zapewnia lepsze przyspieszenie w warunkach zimowych, nie pomaga w hamowaniu.

W 2008 roku Nissan wprowadził GT-R z tylną skrzynią biegów . System AWD wymaga dwóch wałów napędowych , jednego wału głównego od silnika do skrzyni biegów i mechanizmu różnicowego oraz drugiego wału napędowego od skrzyni biegów do przednich kół.

Zastosowania

Wyścigi szosowe

Spykerowi przypisuje się zbudowanie i ściganie się w 1903 roku pierwszego samochodu wyścigowego z napędem na cztery koła, Spykera 60 HP.

Bugatti stworzył w 1932 roku trzy samochody wyścigowe z napędem na cztery koła, Type 53 , ale samochody były znane ze złego prowadzenia .

Miller wyprodukował pierwszy samochód z napędem na 4 koła, który zakwalifikował się do wyścigu Indianapolis 500, Miller Gulf Special z 1938 roku .

Ferguson Research Ltd. zbudował bolid Formuły 1 P99 z silnikiem umieszczonym z przodu, który w 1961 roku wygrał z Stirling Moss wyścig poza Mistrzostwami Świata . W 1968 roku Team Lotus ścigał się samochodami w Indy 500, a trzy lata później w Formule 1 z Lotusem 56 , który miał zarówno silniki turbinowe, jak i 4WD, a także 4WD-Lotus 63 z 1969 roku, który miał standardowy 3-litrowy silnik V8 Ford Cosworth . Matra ścigał się również podobnym MS84, a McLaren wystartował swoim M9A w Grand Prix Wielkiej Brytanii , podczas gdy producenci silników Ford-Cosworth wyprodukowali własną wersję, która była testowana, ale nigdy nie ścigała się. Wszystkie te samochody F1 były uważane za gorsze od swoich odpowiedników RWD, ponieważ pojawienie się aerodynamicznej siły docisku oznaczało, że odpowiednią przyczepność można było uzyskać w lżejszy i bardziej wydajny mechanicznie sposób, a pomysł został przerwany, chociaż Lotus próbował wielokrotnie.

Nissan i Audi odniosły sukces z napędem na wszystkie koła w wyścigach drogowych, gdy w 1989 roku pojawił się Nissan Skyline GT-R . Samochód był tak udany, że zdominował japoński tor przez pierwsze lata produkcji, przechodząc do większych i bardziej imponujące zwycięstwa w Australii, zanim kary wagowe ostatecznie nałożyły de facto zakaz na samochód. Najbardziej kontrowersyjne było zwycięstwo w Grand Prix Makau w 1990 roku , gdzie samochód prowadził od startu do mety. Dominacja Audi w serii Trans-Am w 1988 roku była równie kontrowersyjna, ponieważ doprowadziła do obniżenia wagi w środku sezonu i wprowadzenia zmian w przepisach zakazujących wszystkich samochodów AWD; jego dominacja w Super Touring ostatecznie doprowadziła do zakazu FIA dla systemu AWD w 1998 roku.

Nowe 2011 24h Le Mans przepisów może ożywić AWD / 4WD w wyścigach drogowych, choć takie systemy są dozwolone tylko w nowych hybrydowych zasilanych Le Mans prototypów . Jednym z przykładów jest Audi R18 e-tron quattro (zwycięzca wyścigu 2012 , pierwsza hybryda/4WD, która wygrała Le Mans), z silnikiem elektrycznym na przedniej osi i silnikiem benzynowym z tyłu.

W ciężkich ciężarówkach

Samochody ciężarowe o średniej i dużej ładowności zostały niedawno wyposażone w układy napędowe 4×4; Średnie ciężarówki 4×4 stały się powszechne po tym, jak Ford zaczął sprzedawać ciężarówki Ford Super Duty . Wózki te dzieliły wiele części między lekkie i średnio ciężkie, co zmniejsza koszty produkcji. Dana 60 Przednia oś jest stosowany zarówno średnio- i lekkich ciężarówek Super Duty. Co więcej, Wielka Trójka dzieli/dzieli części między firmami, co zmniejsza koszty. Dana S 110 jest aktualnie używane do tylnego napędu pod Ford i baranich średnio ciężkich samochodów ciężarowych. Dana 110 była również używana w General Motors 4×4. Ram Trucks rozpoczął sprzedaż samochodów ciężarowych o średniej ładowności, 4×4 i 4×2, w 2008 roku. General Motors sprzedał 4×4 w latach modelowych 2005-2009.

• 

  GM 4×4 ciężarówki średniej ładowności

• 

  Wytrzymała międzynarodowa gwiazda robocza

• 

  Układ napędowy Forda 4×4 do średnich obciążeń

W sprzęcie budowlanym

Firma Volvo wprowadziła koparko-ładowarkę z napędem na cztery koła Model 646 w 1977 roku . W 1987 roku firma Case Corporation poszła w jej ślady w USA.

Terminologia

W kategoriach inżynierskich „napęd na cztery koła” oznacza pojazd o mocy dostarczanej na cztery koła rozłożone na co najmniej dwie osie. Termin „4×4” (wymawiane cztery na cztery ) był używany do opisu północnoamerykańskich wojskowych pojazdów z napędem na cztery koła już w latach 40. XX wieku, przy czym pierwsza liczba oznaczała liczbę końców kół w pojeździe, a druga liczbę końcówek kół w pojeździe. liczba napędzanych kół.

Ciężarówki z podwójnymi oponami na tylnej osi i dwiema napędzanymi osiami są oznaczone jako 4×4 pomimo sześciu kół, ponieważ sparowane tylne koła zachowują się jak pojedyncze koło dla celów trakcji i klasyfikacji. Prawdziwe pojazdy 6×6 , które mają trzy napędzane osie, są klasyfikowane jako 6×6 niezależnie od tego, ile mają kół. Przykładami tych z dwiema tylną, jedną przednią osią są sześciokołowy Pinzgauer , który jest popularny wśród sił obronnych na całym świecie, oraz 10-kołowy GMC CCKW rozsławiony przez armię amerykańską w czasie II wojny światowej.

Czterokołowiec to termin pokrewny odnoszący się do pojazdów terenowych i nie należy go mylić z napędem na cztery koła. „Czwórka” w tym przypadku odnosi się do pojazdu posiadającego cztery koła, niekoniecznie wszystkie napędzane.

Niezwykłe systemy

Poproszony przez postrzeganej potrzeby prosty, tani samochodu terenowego na poszukiwanie ropy naftowej w Afryce Północnej, francuskim producentem samochodów Citroën opracował 2CV Sahara w 1958. W przeciwieństwie do innych pojazdów 4 × 4, które wykorzystują konwencjonalne sprawę transferu do napędzania przodu i Tylne osie Sahara miała dwa silniki, każdy niezależnie napędzający osobną oś, z tylnym silnikiem skierowanym do tyłu. Dwie przepustnice, sprzęgła i mechanizmy zmiany biegów mogły być ze sobą połączone, dzięki czemu dwa 12-konne (9 kW) silniki 425 cm3 (26 cu in) mogły pracować razem lub mogły być rozdzielone i samochód był napędzany wyłącznie przez jeden z silników. W połączeniu z podwójnymi zbiornikami paliwa i podwójnymi akumulatorami (które można było skonfigurować do obsługi jednego lub obu silników), nadmiarowość dwóch oddzielnych układów napędowych oznaczała, że ​​mogły wrócić do cywilizacji nawet po poważnych awariach mechanicznych. Zbudowano tylko około 700 takich samochodów, a tylko 27 jest znanych dzisiaj.

BMC eksperymentowało z dwusilnikowym Mini Moke (nazywanym „Twini Moke”) w połowie lat 60., ale nigdy nie wprowadziło go do produkcji. Stanowiło to zaletę układu „power pack” Mini , z silnikiem poprzecznym i skrzynią biegów w misce olejowej . Po prostu przez zamontowanie drugiej jednostki silnika/skrzyni biegów z tyłu można było wyprodukować podstawowy system 4×4. Wczesne prototypy miały oddzielne dźwignie zmiany biegów i systemy sprzęgła dla każdego silnika. Późniejsze wersje przesłane do oceny przez armię brytyjską miały bardziej przyjazne dla użytkownika połączone systemy.

W 1965 r. AJM Chadwick opatentował system 4WD, GB 1113068, który wykorzystywał półkuliste koła do pojazdu terenowego. Dwadzieścia lat później BTE Warne opatentował GB 2172558, ulepszenie projektu Chadwicka, w którym nie zastosowano zespołów mechanizmu różnicowego. Dzięki zastosowaniu prawie kulistych kół z możliwością skoordynowanego przechylania i obracania każdego koła, napędzane koła utrzymują stałą przyczepność. Ponadto wszystkie koła napędzane kierują, a ponieważ nie jest konieczne parowanie kół, możliwe są pojazdy z nieparzystą liczbą kół bez wpływu na integralność systemu. Progresywne zwalnianie jest możliwe dzięki dynamicznej zmianie efektywnych stosunków przednich do tylnych średnic kół.

Suzuki Motors wprowadziło Suzuki Escudo Pikes Peak Edition w 1996 roku. Wcześniejsze wersje Suzuki były dwusilnikowe; od 1996 roku silnik jest silnikiem 2.0-L V6 z podwójnym turbodoładowaniem, współpracującym z sekwencyjną sześciobiegową manualną skrzynią biegów.

Nissan Motors opracował system o nazwie E-4WD , przeznaczony do samochodów, które normalnie mają napęd na przednie koła; jednak tylne koła są napędzane silnikami elektrycznymi. System ten został wprowadzony w niektórych wariantach Nissana Cube i Tiida . (Podobny do systemu zastosowanego w Ford Escape Hybrid AWD.)

Jeep Division Chryslera zadebiutował dwusilnikowy, 670 KM (500 kW) koncepcyjny Jeep Hurricane podczas Północnoamerykańskiego Międzynarodowego Salonu Samochodowego w 2005 roku w Detroit . Ten pojazd ma unikalną zdolność „kraba pełzającego”, która pozwala mu obracać się w miejscu o 360°. Osiąga się to poprzez napędzanie lewych kół jako pary i prawych kół jako pary, w przeciwieństwie do napędzania przednich i tylnych par. Centralna skrzynia biegów pozwala jednej stronie na jazdę w przeciwnym kierunku od drugiej. Posiada również podwójne Hemi V8.

Niektóre pojazdy hybrydowe, takie jak Lexus RX400h, zasilają system AWD za pośrednictwem pary silników elektrycznych, jednego na przednie koła, a drugiego na tylne. W przypadku modelu AWD Lexusa RX400h (i jego odpowiednika pod marką Toyota, hybrydy Harrier ), przednie koła mogą również otrzymywać moc napędową bezpośrednio z silnika benzynowego pojazdu, a także za pośrednictwem silników elektrycznych, podczas gdy tylne koła czerpią moc tylko z drugiego silnika elektrycznego. Przenoszenie mocy jest zarządzane automatycznie przez wewnętrzną elektronikę w oparciu o warunki trakcyjne i potrzeby, dzięki czemu jest to system z napędem na wszystkie koła.

System 4RM zastosowany w Ferrari FF w 2011 roku jest wyjątkowy, ponieważ ma tylną skrzynię biegów z dodatkową przednią skrzynią biegów połączoną bezpośrednio z silnikiem. Auto działa przede wszystkim jako pojazd z napędem na tylne koła. Sprzęgła w przedniej skrzyni biegów włączają się, gdy tylne koła się ślizgają. Napęd na przednie koła jest przenoszony przez dwa bezstopniowe zestawy sprzęgieł, które mogą się „ślizgać”, aby zapewnić wymagane prędkości kół jezdnych. Przednia skrzynia biegów ma trzy biegi, dwa do przodu i do tyłu. Dwa biegi do przodu przedniej skrzyni biegów pasują do czterech niższych biegów do przodu tylnej skrzyni biegów. Nie jest używany na wyższych biegach. Połączenie między tą skrzynią biegów a każdym przednim kołem odbywa się za pomocą niezależnych sprzęgieł typu Haldex, bez mechanizmu różnicowego. Ze względu na różnicę przełożeń sprzęgła nieustannie się ślizgają i przekazują najwyżej 20% momentu obrotowego silnika.

Systemy według typu projektu

Środkowy mechanizm różnicowy z blokadą mechaniczną

• Alfa Romeo 164 Q4 (centralne sprzęgło wiskotyczne, zespół planetarny i tylny mechanizm różnicowy Torsen)
• Alfa Romeo 155 Q4 (centralna jednostka planetarna, sprzęgło wiskotyczne Ferguson i tylny mechanizm różnicowy Torsen)
• AMC Eagle (centralne sprzęgło wiskotyczne)
• Audi – Quattro Coupé, 80, 90, 100 i 200 (blokada środkowa i tylne dyferencjały) – do 1987 r.
• Audi Q7 -podwójny zębnik 50/50 ze sprzęgłem blokującym
• BMW serii 3 i serii 5 w latach 80. – planetarny centralny dyferencjał z podziałem momentu obrotowego 37–63 (przód-tył) i blokadą wiskotyczną (również w tylnym dyferencjale, ale nie w przednim)
• Chevrolet Rounded-Line K Fleetside , K Stepside , K Blazer i K Suburban – stały napęd na cztery koła (1973-1979) dwubiegowa skrzynia rozdzielcza New Process 203, centralny mechanizm różnicowy z rozdziałem momentu obrotowego 50:50 i blokadą. Eaton automatyczna blokada mechanizmu różnicowego było opcjonalne dla tylnego hipoidalną różnicowego.
• Ford Escort RS (modele RS 2000 16v 4×4 i RS Cosworth), Sierra Cosworth, Sierra i Granada 4×4,
• Dodge Power Wagon – stały napęd na cztery koła (1974–1979), dwubiegowa skrzynia rozdzielcza New Process 203, centralny mechanizm różnicowy z rozdziałem momentu obrotowego 50:50 i blokadą.
• Ford Expedition (1997–obecnie) i Expedition EL/Max (2007–obecnie) – automatyczny napęd na cztery koła ControlTrac z dwuzakresową skrzynią rozdzielczą BorgWarner o dwóch prędkościach i inteligentną blokadą wielotarczowego mechanizmu różnicowego
• Ford Explorer (1995-2010) – automatyczny napęd na cztery koła ControlTrac z dwuzakresową skrzynią rozdzielczą BorgWarner o dwóch prędkościach i inteligentnym wielotarczowym mechanizmem różnicowym
• Ford F-Series – stały napęd na cztery koła (1974–1979) dwubiegowa skrzynia rozdzielcza New Process 203, centralny mechanizm różnicowy z rozdziałem momentu obrotowego 50:50 i blokadą.
• GMC Rounded-Line K Wideside , K Fenderside , K Jimmy i K Suburban – stały napęd na cztery koła (1973-1979) dwubiegowa skrzynia rozdzielcza New Process 203, centralny planetarny mechanizm różnicowy z rozdziałem momentu obrotowego 50:50 i blokadą. Eaton automatyczna blokada mechanizmu różnicowego było opcjonalne dla tylnego dyferencjału hipoidalną.
• H1 i Humvee NVG 242HD AMG otwarty środkowy mechanizm różnicowy, zablokowany środkowy mechanizm różnicowy, neutralny, niski zakres zablokowany. Również dyferencjał Torsen1 na przedniej i tylnej osi, H1 przeniósł się na Torsen2 po dodaniu ABS. H1 Alpha miał opcjonalne blokowane mechanizmy różnicowe zamiast Torsen.
• Hummer H2, H3 40/60 planetarny z zamkiem
• Jeep Grand Cherokee, Commander (z wyjątkiem modeli wyposażonych w Quadra-Trac I)
• Jeep Liberty , Jeep Cherokee (XJ) , Dodge Durango ( Select-Trac ) – NV 242 skrzynia rozdzielcza – tylny napęd, otwarty środkowy dyferencjał, zablokowany środkowy dyferencjał, neutralny, niski zakres
• Pełnowymiarowe Jeepy z Borg Warner QuadraTrac: centralny mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu, centralny mechanizm różnicowy z blokadą 50/50. Niski zasięg może być używany w trybie zablokowanym lub odblokowanym, co pozwala na korzystanie z niskiego zasięgu na chodniku.
• Land Rover Defender (i modele z serii III V8 )
• Odkrycie Land Rovera /LR3
• Land Rover Freelander
• Łada Niva (VAZ-2121) – w pełnym wymiarze czasu 4WD z otwartym środkowym mechanizmem różnicowym. Skrzynia rozdzielcza z wysokim/niskim zakresem i ręczną centralną blokadą mechanizmu różnicowego. Możliwość wyboru niskiego zasięgu w trybie zablokowanym lub odblokowanym, co pozwala na użytkowanie na chodniku.
• Lexus RX300 - sprzęgło wiskotyczne w poprzek otwartego środkowego mechanizmu różnicowego.
• Lincoln Navigator (1998–2006) – automatyczny napęd na cztery koła ControlTrac z dwubiegową dwuzakresową skrzynią rozdzielczą BorgWarner i inteligentnym wielotarczowym mechanizmem różnicowym z centralną blokadą
  • Navigator i Navigator L (2007–obecnie) wykorzystują jednobiegową skrzynię rozdzielczą jednozakresową, bez przekładni redukcyjnej
• Mercedes-Benz Unimog (blokada środkowa i tylna z maksymalnie 10 biegami niskozakresowymi).
• Mercedes-Benz G-Class (środek blokujący i schowki na przedniej i tylnej osi)
• Mercedes-Benz GL-Class – napęd na cztery koła 4Matic
• Mitsubishi Pajero (znany również jako Montero lub Shogun)
• Porsche Cayenne – planetarny 38/62 z pakietem sprzęgła blokującego
• Range Rover Classic 1970-1995 cały etat 4WD z płytowym LSD, ręczną blokadą lub wiskotycznym środkowym mechanizmem różnicowym Ferguson.
• Range Rover 2nd Gen. 1994-2002 pełnoetatowy 4WD Ferguson środkowy dyferencjał lepkości
• Suzuki Grand Vitara /Escudo (modele 2005 i nowsze, z wyjątkiem XL-7) -pełny napęd 4WD wykorzystujący środkowy mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu, terenowy napęd 4WD z możliwością wyboru centralnej blokady mechanizmu różnicowego i tryb 4 skrzyni rozdzielczej niskiego zakresu (4h, 4h blokada , 4l n), kontrola trakcji i elektroniczna kontrola stabilności
• Subaru – manualne skrzynie biegów wyposażone są w centralny mechanizm różnicowy typu 50/50 z lepkością; modele wyczynowe obejmują planetarny mechanizm różnicowy z blokadą sterowaną komputerowo; modele z automatyczną skrzynią biegów mają elektronicznie sterowane sprzęgło zmiany biegów.
• Toyota Land Cruiser
• Toyota Sequoia (tryb wielomodowy)
• Volkswagen Touareg -podwójny zębnik 50/50 ze sprzęgłem blokującym

Torsen środkowy mechanizm różnicowy

• Alfa Romeo Q4 – z ( Torsen T-3):
  • 156 Crosswagon i Sportwagon
  • 159
  • Brera , Pająk
• Audis z Quattro - różne iteracje Torsen, T-3, wychodząc z 2007 RS4 B7
  • 80, 90 i coupé (typ 89)
  • 100 i 200
  • A4 , S4 , RS4
  • A5 i S5
  • A6 , S6 , RS6
  • A8 , S8
  • Q5, Q7
• Bentley Continental GT , Bentley Continental Flying Spur (2005) początkowo Torsen T-2, obecnie T-3
• Chevrolet Trailblazer SS Torsen T-3
• Lexus GX 470, Toyota Land Cruiser Prado 120 Torsen T-3
• Range Rover 3. generacji 2002-2009
• Toyota 4Runner (tylko limitowany model V8 i 2010 limitowany model V6) Torsen T-3 z zamkiem
• Toyota FJ Cruiser (tylko modele manualne) Torsen T-3 z zamkiem
• Toyota Hilux Surf Torsen T-3 z zamkiem
• Toyota Land Cruiser 200/2008/V8 Torsen T-3 z zamkiem
• Toyota Sequoia (tylko modele 2005-07)
• Samochody osobowe Volkswagen z 4motion :
  • Volkswagen Passat Torsen T-2 (model B5.5, nie najnowszy model B6 z silnikiem poprzecznym)
  • Volkswagen Phaeton Torsen T-2

Nieblokujący centralny mechanizm różnicowy

• BMW serii 3 i X5 w latach 2001 i xDrive – planetarny centralny mechanizm różnicowy ze stałym rozdziałem momentu obrotowego 38–62 (przód-tył) #
• Cadillac Escalade, STS AWD, SRX AWD (Pierwsze dwie generacje miały sprzęgło wiskotyczne na środkowym mechanizmie różnicowym) #
• Chrysler 300C AWD#
• Dodge Ramcharger 1974-1981 – NP203 FullTime 4WD Transfer Case
• Dodge Magnum, ładowarka AWD #
• GMC Yukon Denali, XL Denali, Sierra Denali #
• Samochody Mercedes 4MATIC , klasa R i klasa ML (zauważ, że niektóre ML miały niski zasięg) #
• Plymouth Trail Duster 1974-1981 – NP203 FullTime 4WD Transfer Case
• Toyota Highlander #
• Toyota Sienna AWD (tylko 2010) #

Powyższe systemy kończą się funkcją „#” poprzez selektywne wykorzystanie systemu kontroli trakcji (poprzez ABS) do hamowania ślizgającego się koła.

Systemy wielosprzęgłowe

• Acura RL, RDX ( SH-AWD ) Prawy i lewy wał osi
• Acura MDX SH-AWD i VTM4
• Ford Explorer – inteligentny system 4WD (I-4WD) firmy Ford z pełną zmianą biegów w locie w modelu Explorer 2011 z systemem zarządzania terenem i RSC (kontrola stabilności toczenia), funkcjami kontroli zakrętów, HDC (kontrola zjazdu ze wzniesienia) i HAA (Asystent wznoszenia).
• Honda Ridgeline
• Hondy Pilot
• Infiniti FX ( ATTESA E-TS )
• Mercedes-Benz 1. generacji 4MATIC (zwykle tylny napęd, automatyczne sprzęgło w skrzyni rozdzielczej włącza 4WD na żądanie)
• Mitsubishi GTO MR/3000GT VR-4
• Mitsubishi Lancer Evolution serii S-AWC
• 2010 Mitsubishi Outlander GT S-AWC
• Mitsubishi Outlander (2003-2006) niezależne sprzęgło przedniej i tylnej osi oraz aktywny centralny mechanizm różnicowy .
• Nissan GT-R ( ATTESA E-TS )
• Nissan Skyline GT-R ( ATTESA E-TS i ATTESA E-TS-PRO ) sprzęg osi przedniej, blokada tylnego mechanizmu różnicowego
• Nissan Skyline GTS4 ( ATTESA E-TS )
• Nissan A31 Cefiro SE4 ( ATTESA E-TS )
• Sprzęg przedniej osi Porsche 959 PSK, blokada tylnego mechanizmu różnicowego
• Saab 9-3 , Saab 9-5 , Saab 9-4X ( Saab XWD )

Sprzęgło wielotarczowe

• Audi A3 quattro, Audi S3 , Audi TT quattro, Audi R8 (z trakcją Haldex )
• BMW xDrive : najnowsza seria 3 , najnowsza seria 5 , X3, najnowsza seria X5
• Chevrolet Equinox (GMPCA)
• Chrysler Pacifica ( BorgWarner ITM3e) (w modelu 2007)
• Dodge Nitro ( Quadra-Trac 1)
• Dodge Kaliber
• Ford : Escape, Freestyle, Edge, Fusion, Five Hundred ( oparte na Freestyle, FiveHundred Haldex ) (oparte na Escape Control Trac II )
• Honda CR-V , HR-V, Element
• Hyundai Santa Fe , Hyundai Tucson Borg-Warner ITM 3e magnetyczne sprzęgło wielotarczowe
• Magnetyczne sprzęgło wielotarczowe Hyundai Veracruz IMJ
• Infiniti : G35x, M35x
• Jeep Compass ( Jazda Wolności )
• Jeep Grand Cherokee i SRT8 NVG 249, 247
• Land Rover Freelander 2 /LR2 (również Haldex Traction )
• Lamborghini : Warianty AWD seria VT (lepka trakcja)
• Lincoln : MKS, MKZ
• Mazdaspeed6 (przystawka odbioru mocy połączona z pakietem sprzęgła z tylnym mechanizmem różnicowym reagującym na moment obrotowy)
• Mazda : Tribute, CX-7, CX-9 (tribute Control Trac II , na podstawie)
• Mercury : Milan, Montego, Mariner ( oparta na Montego Haldex Traction )
• Mitsubishi Outlander (obecna generacja)
• Nissan Murano automatyczny z ręcznym wyłącznikiem blokady
• Warianty Porsche 911 AWD (wersja BorgWarner ITM3e) — z wyłączeniem planetarnego centralnego dyferencjału Porsche 911 Carrera 4 31/69 z serii 964
• Pontiac Torrent (GMPCA)
• Modele z automatyczną skrzynią biegów Subaru o niskiej mocy
• Subaru Legacy , Outback , Impreza , Forester , Tribeca modele z automatyczną skrzynią biegów: mechaniczny napęd przedni, sprzęgło tylna oś
• Suzuki : SX4, XL7, Aero, Swift/Cultus Subaru Justy. (sprzęgło wiskotyczne)
• Toyota RAV4 – od 2005 roku (tylko trzecia generacja)
• Toyota Sienna AWD (tylko 2011 i nowsze)
• Volkswagen Golf 4motion, Volkswagen Jetta 4motion, Volkswagen Tiguan 4motion, Volkswagen Passat (B6) 4motion (początkowo sprzęgło wiskotyczne, później z Haldex Traction )
• Volvo : S40, S60, S80, V50, V70, XC70, XC90 (system Visco do 2003 r., potem wszystkie oparte na Haldex Traction )

Uwaga: przede wszystkim działają jak 2WD, gdy sprzęgło wielotarczowe nie jest włączone (z wyjątkiem modeli Subaru) i jak 4WD high-range w niepełnym wymiarze godzin, gdy sprzęgło jest włączone (zwykle przez komputer, chociaż niektóre umożliwiają sterowanie ręczne). Niektóre z tej kategorii mają różny stopień kontroli w dystrybucji momentu obrotowego między przodem a tyłem, umożliwiając niektórym sprzęglom w sprzęgle wielopłytkowym sprzęganie się i poślizg w różnym stopniu. Przykładem takiego systemu jest system BorgWarner i-Trac (TM). Uwaga: lista samochodów oparta na Haldex Traction została utworzona z listy znajdującej się na stronie internetowej firmy Haldex Traction: Haldex Cars . Wersja systemu BorgWarner ITM3e jest używana w modelach Porsche 911TT od 2006 roku. Borg-Warner ITM 3e jest również stosowany w modelach Hyundai Santa Fe i Hyundai Tucson . W Hyundaiach ITM 3e działa jak pełnoetatowy napęd na wszystkie koła z normalnym rozdziałem momentu obrotowego 95:5. W ekstremalnych warunkach system można zablokować w podziale 50:50 za pomocą przycisku 4WD LOCK.

W niepełnym wymiarze godzin

Są to pojazdy, które nie mają centralnego mechanizmu różnicowego. Ponieważ nie ma centralnego mechanizmu różnicowego, który pozwalałby na różnice prędkości między przednimi i tylnymi kołami podczas skręcania, podczas zakrętów musi wystąpić niewielki poślizg opon. W przypadku jazdy na śliskich nawierzchniach nie stanowi to problemu, ale podczas skręcania na suchej nawierzchni opony przyczepiają się, a następnie są zmuszone do poślizgu, a następnie ponownie przyczepiają się i tak dalej, aż do zakończenia zakrętu. Powoduje to, że pojazd wykazuje wrażenie „podskakiwania” lub „wiązania”. Używanie zaangażowanego systemu 4WD w niepełnym wymiarze godzin na twardej powierzchni nie jest zalecane, ponieważ w końcu dochodzi do uszkodzenia układu napędowego. Skrzynie rozdzielcze w niepełnym wymiarze godzin to standardowe w branży skrzynie rozdzielcze na rynku samochodów ciężarowych z napędem 4x4. Każdą inną skrzynkę rozdzielczą można uznać za bardziej wytrzymałą, jednak więcej ruchomych części i złożoność może czasami sprawić, że inne skrzynki rozdzielcze będą mniej trwałe.

Zobacz też

Przypisy

Bibliografia