Napęd na cztery koła. Jaki, dlaczego i czy na pewno jest mi potrzebny?

W przeszłości napęd AWD (z ang. All Wheel Drive) czy też 4×4 zarezerwowany był dla samochodów stricte terenowych, później rajdowych. Umożliwiał wyjechanie z błota, przejechanie przez rzekę, podróż przez pustynię. Dzisiaj jest obecny w niektórych autach kompaktowych, a nawet miejskich. Natomiast prawdziwą karierę zrobił w segmencie SUV-ów. Sęk w tym, że napęd na cztery koła napędowi na cztery koła nierówny, bo producenci stosują różne rozwiązania. Zanim jednak je opiszę, to poruszę jeszcze kwestię napędów RWD i FWD. Bo wiele osób twierdzi , że w SUV-ach czy Crossoverach nie mają racji bytu. A to nieprawda.

RWD, czyli napęd na tył. Nie bój się go!

Wszystko zaczęło się właśnie od niego. Do lat 80. zdecydowana większość samochodów masowych miała silnik z przodu lub z tyłu i RWD (Rear Wheel Drive). Gdy jednak okazało się, że przednimi kołami można skręcać, a jednocześnie da się przekazywać na nie moc, wszystko się zmieniło. FWD (Front Wheel Drive) zrewolucjonizował świat motoryzacji. Przedstawiano go jako bezpieczniejszy i przede wszystkim tańszy w produkcji (brak wału napędowego). Tymczasem dzisiaj świat motoryzacji poniekąd przeprasza się z RWD. A to za sprawą elektryków. Kia EV6 dostępna jest w wersji z napędem na tylną oś i to w wersji z największym zasięgiem (ponad 500 kilometrów). Po prostu motor elektryczny jest tu znacznie mniejszy niż spalinowy i z powodzeniem można zamontować go bezpośrednio na osi pojazdu. I nie trzeba stosować żadnych wałów napędowych. Poza tym sam napęd RWD ma kilka zalet.

Po pierwsze, tylna oś zapewnia lepszą trakcję podczas przyspieszania. Wówczas większość masy całego auta (nawet do 70-80 proc. ) przenoszona jest na tył auta. A to oznacza lepszy docisk tylnej osi, odpowiedzialnej za rozpędzanie. Właśnie z tego względu dowolne auto RWD przyspieszy do 100 km/h szybciej niż FWD o podobnej mocy i masie. Szczególnie elektryczne, w którym moment obrotowy nie zależy od obrotów silnika, tylko jest dostępny od razu – tu i teraz.

Po drugie, auta RWD inaczej się prowadzą. Są lepiej wyważone, a przednia oś, nieskażona elementami napędowymi, lepiej i bardziej bezpośrednio reaguje na ruchy kierownicą. W efekcie kierowca, prowadząc samochód RWD „lepiej czuje drogę”. Choć oczywiście w ostatecznym rozrachunku zależy to od marki, modelu i samego kierowcy. Dobrym przykładem jest Kia Stinger 2.0 T-GDI, która na polskim rynku występowała tylko w wersji RWD. Znam parę osób, które wybrały ją zamiast wersji GT z V6 nie ze względu na niższą cenę i spalanie, tylko właśnie z powodu bardziej precyzyjnego prowadzenia (i mniejszej masy własnej).

Dawniej napęd RWD dedykowany był samochodom sportowym i miał opinię niebezpieczniejszego i trudniejszego w prowadzeniu ze względu na nadsterowność auta. Ale to było w czasach, gdy jeździliśmy na jednych oponach przez cały rok, a samochody miały najwyżej ABS. Współczesne opony i systemy bezpieczeństwa są tak dobre i skuteczne, że nawet samochody z tylnym napędem o dużej mocy nie mają problemu z poruszaniem się po ośnieżonych drogach. Prawda jest taka, że obecnie elektronika i odpowiednia mieszanka gumy i bieżnik odgrywają znacznie istotniejszą rolę niż to, jaki napęd ma samochód. W pierwszej kolejności to one odpowiadają za wyratowanie nas z opresji.

FWD w crossoverze? To ma sens!

Napęd na przednią oś przez lata uchodził za ten bezpieczniejszy i bardziej ekonomiczny. Faktycznie, podsterowność jest o tyle bezpieczniejsza, że do rowu wpada się przodem, a nie bokiem albo tyłem. A tak poważnie, to kierowcom o mniejszym doświadczeniu faktycznie łatwiej jest zapanować w podbramkowej sytuacji nad autem FWD niż RWD. Co więcej, auta przednionapędowe mniej palą niż ich odpowiedniki tylnonapędowe. Nie ma w nich wału napędowego, a to oznacza niższą masę, a mniej kilogramów to mniej zużytego paliwa. Ponadto, w przypadku AWD i RWD, wał napędowy wymaga wytworzenia większej ilości energii, by wprawić go w ruch, a to oznacza więcej spalonego paliwa.

Tak naprawdę SUV z napędem tylko na przednią oś będzie jeździł tak samo, jak kompakt z takim napędem. Trzeba zrozumieć, że spora część kierowców nie wybiera SUV-ów po to, by zjeżdżać nimi z utwardzonych dróg czy brać udział w Rajdzie Baja. W tego typu autach cenią sobie większe poczucie bezpieczeństwa, lepszą widoczność zza kierownicy, łatwość wsiadania czy większą przestronność. Jeżeli nie mieszkają w górach, to FWD w zupełności im wystarczy, nawet w zimowych warunkach (pod warunkiem stosowania dobrych opon). Nie bez powodu nawet Kia Sportage i Sorento są oferowane w wersjach z napędem tylko na przód. Po prostu wielu (a nawet większości) kierowcom to w zupełności wystarczy.

Dla kogo zatem jest napęd na cztery koła? Przyda się tym, którzy lubią mocne auta i poczuć za kierownicą trochę emocji. Albo faktycznie użytkują samochody intensywnie w różnych warunkach i regionach, regularnie jeżdżą w góry na narty, czy zjeżdżają czasami z asfaltu. To teraz przyjrzyjmy się rodzajom napędu na cztery koła.

Stały napęd na cztery koła

Najdroższy, najbardziej skomplikowany, najmniej ekonomiczny ale także uznawany za najskuteczniejszy. Moc i moment obrotowy są tu przekazywane na wszystkie cztery koła przez cały czas. Zależnie od marki i modelu, w optymalnych warunkach proporcje mogą być różne np. 20 proc. na przód i 80 proc. na tył, pół na pół, 60 na 40 itd. Istotniejsze jest to, że płynnie się zmieniają wraz ze zmieniającymi się warunkami na drodze i stylem jazdy. To zasługa centralnego mechanizmu różnicowego, który rozdziela w czasie rzeczywistym moc między osiami. Do tego niektóre modele mają również dyferencjały na osiach przedniej i tylnej, które rozdzielają konie i niutonometry pomiędzy poszczególnymi kołami! Najsprawniejsze układy potrafią przenieść całą siłę napędową na… jedno koło (np. w momencie, kiedy tylko ono ma przyczepność). Oczywiście wszystkim steruje elektronika, a kierowca nie musi niczego włączać, wyłączać czy naciskać.

Najbardziej zaawansowane napędy tego typu pozwalają nawet na całkowite odłączenie napędu przedniej osi. Wówczas mamy samochód RWD, skory do nadsterowności i driftu. Z kolei nowoczesne luksusowe terenówki ze stałym napędem AWD wyposażone są niekiedy w dodatkowe rozwiązania (np. blokady mostów) pozwalające im jeździć w naprawdę ciężkim terenie.

Takie rozwiązania tracą na popularności (przez ograniczenia związane z emisją CO2) i są bardzo drogie. Stosuje się je de facto obecnie głównie w samochodach premium i to tych kosztujących od 300-400 tys. w górę. Nawet BMW, Audi i Mercedes w swoich tańszych modelach zaczęły stosować mniej zaawansowane i tańsze rozwiązania, choć nadal nazywają je tak samo (xDrive, Quattro i 4matic). Polegają one na tym, że jedna z osi jest automatycznie dołączana tylko w określonych sytuacjach.

Automatycznie dołączany napęd na cztery koła

To obecnie najczęściej spotykany rodzaj AWD. Przy normalnej jeździe moc i moment trafiają tylko na jedną oś. Dopiero, gdy zaczynamy dynamicznie przyspieszać, wjeżdżamy w zakręt albo po prostu koła tracą przyczepność, do akcji wkracza sprzęgło, które zaczyna przekazywać napęd także na drugą oś. Wszystkim steruje komputer, który zbiera dane z szeregu czujników monitorujących wszystkie parametry jazdy (m.in. prędkość, przyczepność, obroty silnika, wychylenie pedału gazu, kąt skrętu kół itp.). W starszych autach moment, w którym załączała się druga oś, był wyczuwalny – następowało to z lekkim opóźnieniem. W najnowszych konstrukcjach trwa to setne części sekundy.

Jeżeli chodzi o rodzaj zastosowanego sprzęgła i to, w jakich proporcjach moc jest przekazywana na poszczególne osie, zależy od producenta i modelu. W przypadku Kii Sorento i Sportage AWD, na przód trafia od 50 do 100 proc. mocy, a na tylną do 50 proc. Oczywiście wszystko odbywa się płynnie, zależnie od warunków drogowych i stylu jazdy (czyli równie dobrze może to być 50:50, 72:28 co 90:10). Za pracę kładu odpowiada sprzęgło wielopłytkowe sterowane hydraulicznie. Dodatkowo, do pewnych prędkości, można zablokować napęd w proporcji 50:50, co najczęściej używane jest do jazdy w terenie albo np. wyjechania z zaspy śnieżnej.

Takie rozwiązanie ma szereg zalet. Po pierwsze, na co dzień i w normalnych warunkach drogowych, napędzana jest tylko jedna oś, a to oznacza niższe zużycie paliwa. Po drugie, sam napęd tego typu jest po prostu tańszy w produkcji. Dopłata do AWD w Kia Sportage HEV wynosi tylko 9000 zł. Oszczędność jest zatem podwójna.

Ręcznie dołączany napęd na cztery koła

To już bardzo rzadko spotykane rozwiązanie w nowych samochodach. Stosuje się je gównie w pickupach. W codziennym użytkowaniu, na ubitych drogach i przy wyższych prędkościach, napęd trafia tu wyłącznie na tylną oś. Jeżeli chcemy dołączyć również przednią, to musimy zrobić to sami – dawniej służyła do tego dodatkowa dźwignia przy skrzyni biegów, w nowszych autach robi się to przy pomocy przycisku albo pokrętła, a resztę załatwia elektronika. Ponadto trzeba pamiętać o włączeniu blokad mechanizmów różnicowych, a także zapięciu tzw. reduktora, który pozwoli nam pokonać trudniejsze przeszkody. Wszystko to wymaga zaangażowania kierowcy, a często także ponadprzeciętnej wiedzy i doświadczenia – np. w takich rozwiązaniach najczęściej nie można używać trybu 4×4 na suchej i przyczepnej nawierzchni.

AWD w hybrydach nie zawsze taki sam

Auta hybrydowe (zarówno HEV, jak i PHEV) nie zawsze mają identycznie rozwiązane napędy na cztery koła. Na przykład Toyota i Lexus stosują system, w którym za napęd tylnej osi odpowiada wyłącznie silnik elektryczny i to o mizernej dość mocy (w Toyocie RAV4 ma tylko 68 KM). Z kolei w Kii Sportage i Sorento HEV i PHEV moc z silników spalinowego i elektrycznego przekazywana jest na tył za pośrednictwem sprzęgła wielopłytkowego oraz wału napędowego. To oznacza, że może na nią trafić do 50 proc. mocy i momentu z całego układu hybrydowego, czyli – w przypadku wersji PHEV – ponad 130 koni i 175 Nm.

AWD w elektrykach to nowa jakość

W przypadku samochodów na prąd, napęd na cztery koła jest rozwiązany jeszcze inaczej. Nie ma tu żadnych wałów napędowych, za napęd każdej osi odpowiada niezależny silnik elektryczny. Obie jednostki „komunikują się” ze sobą za pośrednictwem komputera – decyduje on ile koni i momentu ma być na każdej z osi. Takie rozwiązanie działa przede wszystkim znacznie płynniej i szybciej niż napędy mechaniczne.

Ponadto w prosty sposób można uzależnić działanie silników na osiach od trybu jazdy. Np. W Kii EV6 GT istnieje możliwość niemal całkowitego odłączenia przedniego silnika, dzięki czemu samochód zaczyna… driftować! Jest po prostu tylnonapędówką, w dodatku ze szperą na tylnej osi, co umożliwia pokonywanie długich łuków w efektownych slajdach.

Jeszcze inna zaleta jest taka, że w trybie ekonomicznym i podczas normalnej jazdy, samochody elektryczne mogą (ale nie muszą) jechać tylko na jednym silniku, oszczędzając w ten sposób energię. Wady? Nie da się przekazać na tył mocy z przedniego silnika i odwrotnie. Na szczęście w Kii EV6 jednostki zamontowane na tylnej osi są mocniejsze, niż te z przodu. To poprawia i przyspieszenie, i zachowanie w zakrętach, szczególnie przy agresywniejszej jeździe.

Podsumowanie

Zdecydowanej większości użytkowników wystarczy dołączany AWD, który jest stosunkowo tani, ekonomiczny, bezawaryjny, bezobsługowy, ale jednocześnie skuteczny i nie wymaga żadnej ingerencji ze strony kierowcy. Marzenia o nowym aucie ze stałym AWD mogą dzisiaj zrealizować w zasadzie tylko Ci, których na to po prostu stać.

Przede wszystkim jednak zastanówcie się dwa razy, czy w ogóle tego napędu na cztery koła potrzebujecie. Do podjeżdżania pod krawężniki, wyjeżdżania z parkingu, hamowania, wycieczki nad morze, a nawet do podjeżdżania pod osiedlową górkę raczej się nie przyda. Do tego  wystarczą Wam dobre opony i trzymanie się z daleka od przycisku wyłączającego kontrolę trakcji.