Zalety napędu wszystkich kół. Nie jest ich mało!
Zima nie odpuszcza, a drogowcy nie zawsze nadążają z odśnieżaniem. W takich warunkach w najbardziej komfortowej sytuacji są właściciele samochodów z napędem na obie osie.
Pierwotnie napęd na cztery koła powstał z myślą o pojazdach wojskowych, by umożliwić im poruszanie się w ekstremalnych warunkach terenowych. Dziś napęd AWD (All Wheel Drive) to pożądany element wyposażenia luksusowych i kompaktowych SUVów.
W samochodach terenowych, przeznaczonych przede wszystkim do jazdy w ciężkich warunkach, od dziesiątek lat stosowany jest klasyczny napęd na cztery koła - stały lub dołączany ręcznie. Oba rozwiązania nie są jednak pozbawione wad. Stały napęd w codziennej eksploatacji podwyższa zużycie paliwa. Dołączany, z uwagi na brak mechanizmu różnicowego w przednim "moście", wyklucza korzystanie z napędu 4x4 na nawierzchniach o normalnej przyczepności.
Kompromisem pomiędzy właściwościami 4x4 a mniejszą konsumpcją paliwa (a co za tym idzie - większą dbałością o środowisko) stał się napęd na cztery koła dołączany automatycznie. Jak on działa?
W normalnych warunkach układ taki pracuje w klasycznym trybie 2WD, napędzając koła jednej osi, najczęściej przedniej. Po wykryciu poślizgu jednego z kół (np. w oparciu o dane z czujników ABS) układ włącza napęd na cztery koła. Szeroko stosowanym rozwiązaniem jest system hydrauliczny z międzyosiowym sprzęgłem wiskotycznym w kąpieli olejowej. Ma on jednak kilka wad, a najważniejsza z nich to czas reakcji. Chociaż sprawa rozchodzi się o milisekundy, te często ratują z niebezpiecznych i niespodziewanych sytuacji na drodze. Dobrze jest uzmysłowić sobie, że jadąc z prędkością 100 km/h, w ciągu mrugnięcia okiem trwającego ok. 0,25 s przemierzamy... aż 7 metrów!
Jak producenci pojazdów radzą sobie z tym problemem? Dobrym przykładem jest np. Lexus. W samochodach japońskiej marki z napędem konwencjonalnym, takich jak np. NX 200t czy RX 200t, zastosowano - sterowany elektronicznie - system Dynamic Torque Control. Układ jest nie tylko prostszy i lżejszy od hydraulicznego, ale też nawet trzykrotnie szybszy.
System Dynamic Torque Control przetwarza informacje płynące z 40 różnych czujników - od czujników położenia pedału przyspieszenia i kierownicy (czy auto jest w zakręcie), przez czujniki prędkości obrotowej kół, po czujniki przyspieszenia liniowego i kątowego nadwozia. Oznacza to, że system przewiduje zachowanie pojazdu i płynnie steruje podziałem siły napędowej na poszczególne osie. W przypadku wykrycia warunków, które mogą wymagać napędu na dwie osie - system jest gotowy do reakcji, która występuje natychmiast, gdy zajdzie taka potrzeba. Dzięki temu jest w stanie zapewnić np. bardziej dynamiczne ruszanie bez zrywania przyczepności (napęd na dwie osie jest zawsze włączony przy ruszaniu), ułatwiając szybkie pokonywanie ostrych zakrętów czy zapobiegając występowaniu zjawiska podsterowności.
Jeszcze większe możliwości daje system stosowany w samochodach z napędem hybrydowym, takich jak Lexus NX 300h czy Lexus RX 450h. Jednostka sterująca dołączeniem napędu na drugą oś w hybrydowych SUV-ach Lexusa przesyła impuls elektryczny płynący z prędkością ok. 1 miliarda km/h do silnika elektrycznego, który błyskawicznie dostarcza siłę napędową. Jest to wynikiem bieżącej analizy informacji z szeregu czujników, przewidywaniem zawczasu potencjalnie niebezpiecznych sytuacji i działaniem zanim poślizg nastąpi.
Jest to możliwe, gdyż koła przedniej osi napędza układ spalinowo-elektryczny z bezstopniową przekładnią e-CVT, zaś napęd tylnej osi powierzono precyzyjnie sterowanemu silnikowi elektrycznemu, przekładnią redukcyjną i mechanizmem różnicowym. Podczas jazdy w normalnych warunkach układ hybrydowy decyduje o pracy silnika spalinowego i elektrycznego tak, aby jazda była najbardziej efektywna i ekonomiczna. Dodatkowo, jeżeli sterownik wykryje poślizg napędzanych kół przedniej osi, automatycznie uruchamia silnik kół tylnych, dbając o optymalne rozdzielenie siły napędowej między koła przednie i tylne - reakcja jest przy tym natychmiastowa.
Wbrew pozorom największą zaletą tego skomplikowanego - na pierwszy rzut oka - systemu jest jego... prostota! Nie ma w nim skrzyni rozdzielczej, wału napędowego ani sprzęgła, dzięki czemu jest on lekki i niezawodny. Proporcje podziału momentu obrotowego między oś przednią i tylną mogą być przy tym niemal dowolne - nawet 60 procent na tył i 40 procent na przód, co daje lepsze panowanie nad pojazdem i umożliwia dynamiczniejszą jazdę.
