Immer Allradantrieb, also ein Überblick über 4×4-Antriebssysteme

In den vergangenen 20 Jahren hat der 4×4-Antrieb eine große Karriere gemacht. Er wechselte von SUVs zu Personenwagen. Lesen Sie unseren Ratgeber zu beiden Achsantriebssystemen.

Allradantrieb, abgekürzt als 4×4, wird in erster Linie mit Geländefahrzeugen in Verbindung gebracht. Seine Aufgabe ist es, die Traktion usw. zu verbessern. Offroad-Mut, d.h. Fähigkeit, Hindernisse zu überwinden. Eine ähnliche Rolle spielt ein 4x4-Antrieb in einem herkömmlichen Auto oder SUV. Aber in diesem Fall sprechen wir nicht von einer besseren Geländegängigkeit, sondern von einer Verringerung der Schleudergefahr, d.h. auch um die Verbesserung der Straßenhaftung.

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Allerdings ist zu beachten, dass sich unter dem Sammelbegriff „Antrieb 4×4“ viele Arten von Lösungen und Systemen verstecken.

– Der 4×4-Antrieb funktioniert in einem klassischen Geländewagen, einem Geländewagen und einem gewöhnlichen Personenwagen unterschiedlich, erklärt Tomasz Budny, ein Liebhaber von Geländewagen und Offroad-Stil.

Die wachsende Popularität dieser Lösung in Personenkraftwagen wird hauptsächlich von zwei Marken getrieben: Subaru und Audi. Gerade in letzterem Fall hat sich der Name quattro, eine Eigenentwicklung des deutschen Herstellers, bewährt.

– Der quattro-Antrieb ist jetzt eine Marke von Audi. Je nach Modell kommen unterschiedliche technologische Lösungen zum Einsatz. Derzeit werde jeder vierte Audi in der quattro-Version verkauft, sagt Dr. Grzegorz Laskowski, Ausbildungsleiter bei Kulczyk Tradex, der polnischen Vertretung von Audi.

Steckbares Laufwerk

Ein XNUMX-Achs-Antriebssystem ist bei Geländefahrzeugen selbstverständlich. Die meisten dieser Fahrzeuge sind mit Hilfsantrieb ausgestattet. Es wird immer nur eine Achse (meist die Hinterachse) angetrieben und der Fahrer entscheidet, ob er bei Bedarf den Antrieb auf die Vorderachse zuschaltet.

Bis vor kurzem hatten fast alle SUVs zwei Steuerhebel in der Kabine - einen mit einem Getriebe, den anderen mit einem Mittendifferenzial, dessen Aufgabe es ist, den Antrieb mit einer anderen Achse zu verbinden. Bei modernen SUVs wird dieser Hebel von kleinen Schaltern, Knöpfen oder gar Knöpfen übernommen, die den 4×4-Antrieb elektronisch aktivieren.

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Um die Traktion zu verbessern, hat jeder anständige SUV auch ein Getriebe, d.h. ein Mechanismus, der das auf die Räder übertragene Drehmoment auf Kosten der Geschwindigkeit erhöht.

Schließlich sind für die am meisten beanspruchten SUVs Autos vorgesehen, die mit Mittendifferenzialen und Differenzialsperren an einzelnen Achsen ausgestattet sind. Ein solches System ist beispielsweise im Jeep Wrangler zu finden.

– Dieses Modell kann drei elektronische Sperrdifferentiale verwenden – vorne, in der Mitte und hinten. Diese Lösung bietet eine schnellere Reaktion auf wechselnde Fahrbedingungen und eine bessere Drehmomentübertragung“, erklärt Krzysztof Klos, Produktspezialist bei Jeep Polen.

Der Plug-in-Frontantrieb kommt insbesondere im Opel Frontera, Nissan Navara, Suzuki Jimny, Toyota Hilux zum Einsatz.

Automatischer Antrieb

Trotz der hohen Effizienz beim Überwinden von Hindernissen hat der Plug-in-Antrieb einige Einschränkungen. Erstens kann es nicht auf harten Oberflächen, dh im Gelände, verwendet werden. Zweitens ist es schwer und nicht für Kleinwagen geeignet. Die Designer mussten nach etwas anderem suchen.

Die Lösung sind Lamellenkupplungen: Viskose, elektromechanische oder elektromagnetische. Sie übernehmen die Rolle eines Mittendifferenzials, und ihr gemeinsames Merkmal ist die automatische Dosierung des Antriebs auf die Achse, die ihn gerade benötigt. Normalerweise wird nur eine Achse angetrieben, aber wenn die elektronischen Sensoren Schlupf an der Antriebsachse erkennen, wird ein Teil des Drehmoments auf die andere Achse übertragen.

Viskosekupplung

Bis vor kurzem war dies ein sehr beliebtes 4x4-System in Pkw und einigen SUVs. Die Vorteile sind einfacher Aufbau und geringe Herstellungskosten.

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Das System besteht aus einer mit dickflüssigem Öl gefüllten Mehrscheiben-Flüssigkeitskupplung. Seine Aufgabe ist es, das Drehmoment automatisch auf die zweite Achse zu übertragen. Dies geschieht nur, wenn ein großer Unterschied in der Drehzahl der Vorder- und Hinterräder besteht. Der Nachteil dieser Lösung ist die Möglichkeit einer Überhitzung des Mechanismus.

Elektromechanische Kupplung

Elektronik spielt hier die erste Geige. Im Antriebssystem ist ein spezielles Steuergerät installiert, dessen Aufgabe es ist, die Kupplung anhand von Sensordaten zu steuern, die die Bewegung des Autos überwachen.

Dieses System ist wesentlich stärker belastbar als eine Visco-Kupplung. Fiat und Suzuki (Modelle Fiat Sedici und Suzuki SX4) befürworten diese Lösung.

Elektromagnetische Kupplung

Der Lamellenmechanismus arbeitet dabei nach dem elektromagnetischen Prinzip. Es kann ein Drehmoment von 50 bis 50 Prozent auf die Achsen übertragen. Das System wird aktiviert, wenn ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern besteht.

Ein Beispiel dafür in komplexer Form ist das BMW xDrive System. Unterstützt wird der Antrieb durch ein ESP-System und ein Bremssystem, das Differenziale an beiden Achsen sperren kann.

Der Nachteil dieser beiden Kupplungen - elektromechanisch und elektromagnetisch - ist eine komplexe Konstruktion, die die Produktionskosten und folglich den Preis des Autos erhöht. Sie sind ziemlich langlebig, aber im Falle einer Panne sind die Reparaturkosten erheblich.

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Neben BMW, Fiat und Suzuki verteilt der 4×4-Antrieb das Drehmoment automatisch zwischen den Achsen, einschließlich. B: Honda CR-V, Jeep Compass, Land Rover Freelander, Nissan X-Trail, Opel Antara, Toyota RAV4.

Haldex, Thorsen und 4Matic

Haldex- und Torsen-Systeme sind die Weiterentwicklung der Idee der automatischen Verteilung des Antriebs zwischen den Achsen.

Haldex

Das Design wurde von der schwedischen Firma Haldex erfunden. Zur Kraftübertragung zwischen den Achsen kommt neben der Lamellenkupplung ein umfangreiches Hydrauliksystem zum Einsatz. Der Vorteil dieser Lösung ist die Möglichkeit ihrer Wechselwirkung mit dem quer angeordneten Motor. Außerdem hat es ein relativ geringes Gewicht, ist aber schwer zu reparieren.

Haldex ist das beliebteste Allradsystem von Volvo und Volkswagen.

Oberkörper

Diese Art des 4×4-Antriebs basiert auf einem Getriebe mit drei Paar Schneckenrädern, das das Drehmoment automatisch zwischen den Achsen verteilt. Im normalen Fahrbetrieb wird der Antrieb im Verhältnis 50/50 Prozent auf die Achsen übertragen. Im Falle eines Schleuderns kann der Mechanismus bis zu 90 % des Drehmoments auf die Achse übertragen, wo das Schleudern nicht auftritt.

Thorsen ist ein ziemlich effektives System, aber es hat auch Nachteile. Der Hauptgrund sind die komplexe Struktur und die relativ hohen Produktionskosten. Deshalb findet man Torsen in Fahrzeugen der höheren Klasse, inkl. im Alfa Romeo, Audi oder Subaru.

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Übrigens sollte der Begriff Torsen geklärt werden. Entgegen der landläufigen Meinung stammt es nicht von einem Nachnamen, sondern ist eine Abkürzung der ersten Teile zweier englischer Wörter: Torque und Sensing.

Erwähnenswert ist auch das von Mercedes verwendete 4Matic-System, das drei Differenziale verwendet. Der permanente Antrieb auf beide Achsen verteilt sich im Verhältnis von 40 Prozent. vorne, 60 Prozent hinten.

Interessanterweise wurde das Problem mit der Differentialsperre behoben. In diesem System wird den Bremsen die Rolle der Schlösser zugewiesen. Beginnt eines der Räder zu rutschen, wird es kurzzeitig abgebremst und mehr Drehmoment auf die griffigeren Räder übertragen. Alles wird elektronisch gesteuert.

Der Vorteil des 4Matic-Systems ist sein geringes Gewicht, da es den Konstrukteuren gelungen ist, viele mechanische Teile zu eliminieren. Nachteilig ist jedoch der hohe Preis. Mercedes verwendet unter anderem das 4Matic-System. in Klasse C, E, S, R und SUVs (Klasse M, GLK, GL).

Wojciech Frölichowski