Povijest pogona na sve kotače samo je sedam godina mlađa od automobila samog. Prvo vozilo s pogonom na sva četiri kotača je, naime, traktor na parni pogon engleskog inženjera Bramaha Josepha Diplocka iz daleke 1893. Sljedeći pokušaj ostvario je Ferdinand Porsche s elektromotorom u svakoj glavčini kotača Lohner-Porschea predstavljen 1900. na Svjetskoj izložbi u Parizu, a prvi automobil s motorom s unutarnjim izgaranjem i pogonom na sva četiri kotača bio je trkaći dvosjed Spyker 60 H.P. iz 1903. nizozemske braće Jacobusa i Hendrik-Jana Spijkera iz Amsterdama.
Inženjeri su, dakle, brzo shvatili da za sigurno kretanje izvan uređenih puteva samo jedna pogonska osovina često nije dovoljna. Prošlo je, međutim, dosta vremena prije nego li je zaživio u automobilima, jer je zbog visokih troškova bio rezerviran za građevinske strojeve i vojne transportere.
Suvremeni luksuzni SUV u pravilu dolazi sa stalnim pogonom na sva četiri kotača. Premda su prilično upotrebljivi na terenu, samo rijetki siđu s asfalta, pa 4x4 pogon služi prije svega za siguran prijenos snage, nerijetko i više od 400 KS
Dva su detalja bila presudna za popularizaciju 4x4. Prvi je pojava terenaca koji su trebali biti podjednako sposobni na cesti i izvan nje (Range Rover, Jeep Cheeroke...), a drugi neprestana utrka za što snažnijim motorima. Čitavo desetljeće prije pojave Audijevog legendarnog Quattra postojao je danas mnogima nepoznati Jensen FF, koji je 325 KS iz golemog 6,3-litrenog V8 na cestu lako i pouzdano prenosio upravo zahvaljujući serijskom pogonu 4x4. Tako i danas superautomobili kao što su Bugatti Veyron ili Lamborghini Aventador brutalnu snagu na cestu prenose putem sva četiri kotača, a i Porsche 911 Turbo već dvadesetak godina serijski dolazi isključivo kao 4x4.
Zbog niskih troškova i uštede goriva danas je najčešći automatski uključivi pogon 4x4 kao u slučaju novog Mercedesa CLA
Stalni pogon na sva četiri Najsposobniji, ali težak i skup te stoga rezerviran za prvu ligu Mnogi će reći da je to jedini pravi pogon na sva četiri kotača. Snaga se po izlasku iz mjenjača u središnjem diferencijalu dijeli u stalnom omjeru, bilo s naglaskom na prednju ili na stražnju osovinu, najčešće u 50:50. To ovisi o rasporedu težine, smještaju motora i brojnim drugim detaljima. Posljedica je da se automobil ovisno o rasporedu snage u graničnom području ponaša sličnije automobilu s pogonom na samo jednu osovinu (40:60 će se ponašati sličnije stražnjem pogonu). No, granica pri kojoj će kotači početi proklizavati, a automobil gubiti stabilnost, bit će u svakom slučaju pomaknuta naviše. Naravno, to ne dolazi besplatno... U usporedbi s automobilom koji ima samo jednu pogonsku osovinu, dva dodatna diferencijala i barem tri pogonska vratila dodat će najmanje 100 kilograma. Također, bez blokade središnjeg, a često i stražnjeg diferencijala – što opet dodatno povećava težinu – takav pogon lako može postati beskoristan. Proklizne li, naime, bilo koji od pogonjenih kotača, sva će snaga iscuriti u tom smjeru, a drugi će kotači prenosti samo onoliko potiska koliko prenosi i nesretnik koji se okreće u prazno. Dakle, gotovo ništa. To se djelomično dade ispraviti elektroničkom kontrolom proklizavanja, pri čemu se kotači koji proklizavaju obuzdavaju kočenjem, ali to pri brzoj vožnji može dovesti do pregrijavanja kočnica. Zato su samoblokirajući diferencijali, kao što je torsen, najbolje, ali nažalost i najskuplje rješenje. Prije spomenuta povećana težina i neizbježni gubici uvjetovani dodatnim prijenosnim mehanizmom, podignut će potrošnju goriva za barem 10 posto u odnosu na jednaki automobil s jednom pogonskom osovinom, a pritom spremnik goriva, jednako kao i obujam prtljažnika, često bivaju smanjeni zbog dodatnog stražnjeg diferencijala. Cijena pravog pogona 4x4 nije mala, što u visokoj klasi često nije presudno, neovisno o tome radi li se o rasnom sportskom automobilu kao što je Lamborghini Gallardo, luksuznoj limuzini (Audi RS7) ili skupocjenom terencu (BMW X6). Puno je važniji osjećaj da u potpunosti vladate automobilom čak i kad su uvjeti na cesti daleko od idealnih (snijeg, poledica...). |
Uključivi pogon na sva četiri Kompromis pri kojem (gotovo) nitko ne gubi Odmah treba jasno istaknuti da postoje dvije glavne podvrste uključivog 4x4 pogona, ovisno o tome uključuje li se ručno po želji vozača i automatski, bez izravnog utjecaja vozača. Prvi je u pravilu rezerviran je za robusne terence i pick-upove. Kad uvjeti postanu prezahtjevni, vozač jednostavno uključi dodatni par kotača. Mana: kruta veza prednjih i stražnjih kotača ograničava korištenje na vožnju izvan asfalta, gdje je prijanjanje slabije, pa je proklizavanjem moguće kompenzirati to što se pri skretanju predni i stražnji kotači vrte istim brzinama, a kreću po putanjama različite duljine (stražnji po kraćoj). Prednost krute veze je činjeca da u ekstremnim situacijama djeluje jednako kao 100-postotna blokada središnjeg diferencijala, pa snaga uvijek ide na osovinu koja bolje prijanja. Automatski uključiv pogon na sva četiri kotača nema poteškoća na asfaltu. Stoga je danas najčešći i pojavljuje se u svim automobilskim klasama, od kompakta, preko limuzina i luksuznih SUV, a i najlakše je primjenjiva na danas prevladavajuću konfiguraciju s motorom ugrađenim sprijeda poprijeko. Najjednostavnije rečeno, u uobičajenim uvjetima kad je prijanjanje dobro, snaga motora u potpunosti se šalje na jednu osovinu, uglavnom prednju. Kad elektronika otkrije da su zbog previše okretnog momenta ili premalo trenja glavni pogonski kotači počeli proklizavati, uključuje spojku pomoću koje se snaga prenese i na drugi par. O izvedbi spojke, koja zapravo igra ulogu središnjeg diferencijala, ovisi koliko će se snage prenijeti, odnosno koliko će se proklizavanja dopustiti. Robusne haldex spojke (VW, Volvo...) djeluju gotovo trenutno i mogu prenijeti i 100 posto okretnog momenta, no to u većini sitaucija nije potrebno, pa se mnogi proizvođači zbog uštede na težini prijenosnog mehanizma ograničavaju na 50 posto (Mazda). |
Hibridni 4x4 Savršen spoj klasičnog i elektromotora Dobra ideja: prednji kotači pokreću se na uobičajeni način pomoću motora s unutarnjim izgaranjem, dok stražnje pogoni elektromotor, kao što je slučaj kod Peugeota 3008 Hybrid4. Ponekad rade sami, jedan ili drugi, a ponekad u paru, kad je potrebno više potiska ili ravnomjernija raspodjela pogonske snage. Pritom elektromotor kod usporavanja ili kočenja djeluje kao generator i regenerira dio kinetičke energije te je pohranjuje u akumulatore da bi je kasnije koristio za pogon. Glavna prednost u odnosu na ostale hibridne automobile je da prednji dio pogonskog sklopa može ostati jednak kao i u nehibridnoj izvedbi, što pojednostavljuje i pojeftinjuje primjenu.
|
Električni 4x4 Pogon na sve kotače bez mehaničke veze Tako će najvjerojatnije izgledati automobilska budućnost – po jedan elektromotor za svaki kotač. Elektromotori nude gotovo idealnu vučnu karakteristiku, pri kojoj je sav okretni moment na raspolaganju praktički od nule, a snaga je konstana neovisno o broju okretaja. Time zapravo nestaje potreba za mjenjačem i dodatnim prijenosnicima, poput diferencijala. Snaga elektromotora može se lako kontrolirati i njima se lako upravlja, pa se na svaki kotač može uputiti točno onoliko snage koliko je potrebno. U zavoju su, primjerice, vanjski kotači opterećeniji i bolje prijanjaju, pa se na njih može usmjeriti više okretnog momenta, jednako kao i na stražnje kotače pri ubrzavanju. |