Firehjulsdrift

Sjekk hvilken firehjulsdrift du bør velge

Forvirret av firehjulsdrift? Slik virker de viktigste systemene.

FIREHJULSTREKK: 4x4, 4WD, 4Motion, Quattro, 4Matic, XDrive - kjært barn har mange navn. FOTO: Newspress

Øyvind Jakobsen

Sist oppdatert 03/05 2017

Nesten tre av ti solgte biler i 2012 hadde firehjulsdrift, og trenden er økende. I 2012 var andelen nyregistrerte personbiler med firehjulsdrift 29,8 prosent, mens den i 2011 var 26,4 prosent. Særlig er det kompakt- SUV-ene som bidrar til økningen, men firehjulsdrift er blitt stadig viktigere også i "vanlige" personbiler. Ikke minst er statusmerkene ivrige på 4WD-fronten - felles for dem er at de fleste modeller fås i firehjulsdrevne versjoner.

Men hvilket system skal en velge? Er noen bedre enn andre? Hva gjør de i så fall bedre?

Det er lett å gå seg vill i 4x4-jungelen. Vi skal ikke dykke dypt i den tilsynelatende uendeligheten av lameller, planetgir, clutcher, differensialer og elektronikk som i ulike kombinasjoner utgjør et moderne firehjulsdriftssystem. Vi nøyer oss med å skissere virkemåten grovt. (Se rammesak "Kunsten å få kraften i bakken" om du likevel vil vite litt mer.)

Dessuten beskriver vi hvordan vi opplever at systemene virker under norske forhold. Det er faktisk det viktigste.

Tradisjonelt skiller man gjerne mellom permanente og ulike former for innkoblingsbare systemer. De sistnevnte er enten helautomatiske, eller de kan i tillegg la sjåføren velge modus (eks. drift på to eller fire hjul, auto og lock).

Tradisjonelt har permanente systemer blitt vurdert som ekte vare, fordi kontinuerlig firehjulsdrift gir konsekvent oppførsel. Innkoblingsbare systemer er rimeligere og veier som regel mindre enn de permanente.

Som vi skal komme tilbake til, har det skjedd ting de siste årene som gjør at skillet mellom de to hovedgruppene er blitt mer flytende når en snakker om resultatet: Hvordan sjåføren opplever at firehjulsdriften virker.

EGET SYSTEM: Subaru er kjent for sitt firehjulstrekk. SUV-en XV har permanent drift på alle hjulene - i motsetning til mange andre SUV-er som har firehjulstrekk som virker ved behov. FOTO: Egil Nordlien, HM Foto

Innkoblingsbar firehjulsdrift

Kunsten å få kraften i bakken

Det ideelle firehjulsdriftssystemet bringer akkurat det riktige dreiemomentet ut til hvert av hjulene med minst mulig krafttap. Det er mer innviklet enn det kanskje høres. På en bil ruller stadig vekk alle fire hjul med forskjellig hastighet. De ytre hjulene i en sving triller raskere enn de indre. Forhjulene har en litt lengre svingkurve og ruller derfor litt raskere enn bakhjulene. For ikke å snakke om hva som skjer når du skal parkere og legger over rattet i fullt utslag til den ene siden. Vi kan høre det knake av kraftspenninger i en gammeldags stiv forbindelse mellom for- og bakaksel. Slike løsninger i all hovedsak borte fra personbilregistrerte biler i Norge. Og godt er det. Det man trenger, kalles differensial. I et permanent firehjulsdriftssystem med senterdifferensial er dette en tannhjulsinnretninger som tillater hastighetsforskjell mellom for- og bakaksel. Differensialen kan konstrueres slik at bestemte andeler av kraften går til hver aksel. Åpne differensialer fordeler imidlertid kraften minste motstands vei - for eksempel til et hjul som spinner. Da forsvinner poenget med firhjulsdrift. Derfor må differensialen bremses, og det finnes flere måter å gjøre det på. Det finnes mekaniske differensialbremser, der Torsendifferensialen blant annet kjent fra Audi er et eksempel. Eller man kan bruke antispinn/ antiskrenssystemets sensorer og elektronikk til å bremse av hjul som spinner samt regulere ned motorkraft. Mercedes ML er et eksempel på en bil med åpen senterdifferensial der elektronikken står for kraftstyringen. Lamellkoblinger, for eksempel av Haldextypen, er ikke en differensial i ordets egentligebetydning. Den løser problemet med forskjeller i rotasjonshastighet ved å tillate sluring, samtidig som bakakselen kan få kontinuerlig kraft. I et slikt system kan maksimalt 50 prosent av kraften gå til sekundærakselen (i all hovedsak dreier det seg om bakakselen) når lamellkoblingen lukkes helt og gir stiv forbindelse mellom for- og bakakselen.

I dag betyr dette nesten utelukkende systemer som bruker en lamellkobling til å sende kraft til sekundærakselen (i praksis bakhjulene).

Det finnes en rekke varianter. Svenske Haldex er kanskje det mest utbredte, og det finnes i alt fra Bugatti Veyron og Lamborghini Aventador til rimelige folkebiler. I Norge finner du Haldex blant annet i modeller fra Volkswagen, Skoda, Volvo, Ford, Land Rover og i kompakte Audier.

Du finner imidlertid ikke en logo med "Haldex" på bakluka. I stedet står det for eksempel 4x4, AWD, 4Motion eller quattro.

Også i nesten alle de populære folke-SUV-ene fra Asia brukes lamellkoblingsvarianter til å skape firehjulsdrift. Eksempler på modeller er Mazda CX-5, Mitsubishi Outlander og ASX, Toyota RAV4 og Hyundai ix35.

Prinsippene er stort sett de samme i disse systemene. En våt lamellpakke (sett av clutchskiver plassert ved bakakselen) lukkes med hydraulikk når sensorer registrerer hjulspinn. Dermed får bakhjulene kraft.

Tidligere systemer var gjerne helt forhjulsdrevne inntil hjulspinn ble registrert.Forsinkelsen kunne være høyst merkbar. I dagens systemer motvirkes dette på ulike vis: Haldex av generasjon fire har til forskjell fra tidligere generasjoner en oljepumpe som kan skape "forspenning". Dermed kan bilen være firehjulsdrevet også før hjulspinn er registrert, for eksempel ved igangsetting.

Velge med en knapp

I tillegg kan for eksempel Range Rover Evoque (med Haldex 4) fås med ulike terrengmodus som kan velges med en bryter. Systemet tilpasser da kraftfordelingen til det underlaget du kjører på.

Generasjon 5 av Haldex er nå klar for markedet, og det vil ifølge produsenten gi enda større muligheter til å tilpasse kraftflyten.

Mange av de asiatiske SUV-ene har fått en knapp eller bryter der sjåføren kan velge mellom driftsmodus som 2WD, auto, 4WD og lock. Dette gjelder for eksempel Mitsubishis modeller, og merket lager også SUV-er for Peugeot og Citroën. Når en har valgt 4WD, er det fortsatt en elektronisk styringsenhet som avgjør kraftfordelingen.

I en Mitsubishi ASX som kjører i 80 km/t, går 85 prosent av kraften til forhjulene. Akselererer bilen fra lav fart, sendes mer kraft til bakhjulene. Lockfunksjonen gir normalt 50/50-fordeling, men I praksis: Ved vanlig kjøring - det er det de fleste av oss driver med - har biler med firehjulsdrift av lamellkoblingstypen generelt en forhjulsdrevet, understyrende karakter. Det er naturlig, for ved landeveiskjøring sendes (nesten) all kraft til forhjulene.

Ved å koble ut bakhjulene, sparer man drivstoff. Bakhjulene får imidlertid kjapt moment når systemet merker hjulspinn. Er du i grenseland for veigrepet når bakhjulene kobles inn, vil du merke at balansen i bilen endrer seg.

Forskjeller likevel

INNKOBLING: Med et innkoblingssystem, der det klart vanligste er en lamellkobling (2), kobles bakhjulene til når det registreres hjulspinn. En styringsenhet avgjør hvor mye av kraften fra motoren (1) bakhjulene til enhver tid skal få. I noen biler kan sjåføren koble inn firehjulsdrift med en knapp eller bryter. Foto: Wikimedia

Firehjulsdrift via lamellkobling er en god framkommelighetsreserve og stabilisator ved kjøring på glatt underlag. Hekkslipp i rallystil skal du ta i for å få til.

Elmotor gir firehjulsdrift

Langtestbilen i dette nummeret har sin egen versjon av firehjulsdrift. I Peugeot 508 RXH er i sin fremre halvpart en ganske normal forhjulsdreven bil med dieselmotor. Den har ingen mellomaksel, men likevel firehjulsdrift. Kraft til bakhjulene er det nemlig en elektromotor plassert ved bakakselen som sørger for. Funksjonsmåten kan du lese mer om fra side 26. Status-SUV-en Lexus RX 450h har et system som på noen punkter minner om Peugeotens. Lexusen har bensinmotor og to elektromotorer, der den fremre sender sine krefter til forhjulene. Heller ikke her finnes en mellomaksel, og det er den bakre elektromotoren som sørger for at bakhjulene har drivkraft når systemet mener at det trengs.

4x4-ordliste

Lamellkobling: I prinsippet clutchplater som automatisk (eks. ved hjulspinn) eller via sjåførens tastetrykk lukkes for å sende kraft til hjulparet som normalt ikke får (eller bare får litt) kraft. Differensial: Sinnrik, kompakt overføringsenhet med flere typer tannhjul som griper inn i hverandre på ulike måter i den hensikt å tilpasse rotasjonshastighet fra én aksel til én eller flere andre. Basert på planetgir. Elektronisk differensial: Bruker bilens bremseskiver og sensorene i ESPsystemet til å regulere kraftflyten. Kan helt eller delvis erstatte en mekanisk brems i senterdifferensialen i et permanent system. Mye brukt til å regulere kraftflyten mellom hjulene på en aksel (også på 2WD-biler).

Når det er sagt, skal det legges til at vi opplever klare forskjeller i biler med lamellkoblingssystemer. For å bruke tre SUV-er som eksempel: VW Tiguan og Kia Sportage er begge tydelig understyrt når de settes under press (svinger mindre enn forhjulenes vinkel). Mazda CX-5 er langt mer nøytral.

Permanent firehjulsdrift

I Norge er det først og fremst statusbilmerkene (Mercedes, middels store til store Audi-modeller og BMW) samt Subaru som forbindes med permanente firehjulsdriftssystemer.

Disse bilene har altså alltid drift på alle fire hjul via en senterdifferensial. Tidligere betydde permanent firehjulsdrift som regel at bilene hadde en fast fordeling av kraften, for eksempel 50/50 eller 40/60. Også i dag snakker en gjerne om en basisfordeling, og hensikten er å gi bilen kjørefølelsen produsenten ønsker.

For eksempel er normalinnstillingen for BMWs xDrive mer kraft til bakhjulene enn forhjulene. Det skal gi sportsligheten merke søker etter. De nye permanente systemene skiller seg imidlertid fra de gamle ved at fordelingen av kraft er flytende.

Når forskjeller i rotasjonshastighet registreres, dirigeres kraften dit den gjør best nytte for seg. Det vanligste er at antispinnelektronikken regulerer dette, men ulike lamell/clutchløsninger kan også brukes som brems i senterdifferensialen.

Påkostede systemer

I påkostede permanente systemer finnes gjerne til dels kostbare differensialer (ofte som ekstrautstyr) som i sin tur kan dirigere krefter til akkurat det hjulet som trenger dem. I ekstremtilfeller kan ett enkelt hjul få det aller meste av den tilgjengelige kraften.

Subaru har sin egen løsning med symmetrisk firehjulsdrift. Symmetrisk betyr at alle komponenter som hører til systemet er plassert ved bilens midtlinje, og sidene er speilvendt like. Sammen med boksermotor gir dette lavt tyngdepunkt og gunstig vektfordeling.

Entusiastenes førstevalg

Permanente systemer gjør det mulig for produsentene å påvirke bilens egenskaper mer. Det er typisk at merker som BMW og Audi velger permanente systemer for å underbygge sportslighet i bilene. Det er i hovedsak lettere å føre en aktiv kjørestil med kontrollerte hekkslipp med permanent firehjulsdrift.

Det er imidlertid fullt mulig å bygge inn nøytral eller understyrende karakter i en bil med et permanent system. Mercedes ML med 50/50-fordeling synes vi oppfører seg nøytralt til understyrt. En bil med et permanent system er fortsatt entusiastens førstevalg.

Les også:

Dette er de mest populære importbilene