Dziś napęd AWD (All Wheel Drive) to podstawa przede wszystkim w modelach typu SUV z różnych segmentów rynkowych. Technologia ta ułatwia codzienną jazdę i poprawia bezpieczeństwo w trudnych, zimowych warunkach.

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. Nie jest on jednak pozbawiony wad. W codziennej eksploatacji podwyższa bowiem zużycie paliwa i emisję szkodliwych spalin.

Kompromisem pomiędzy właściwościami 4 × 4 a mniejszą konsumpcją paliwa i większą dbałością o środowisko stał się napęd na cztery koła dołączany automatycznie – tak zwany All Wheel Drive.

Ewolucja od 4 × 4 do AWD
W normalnych warunkach układ AWD pracuje w klasycznym trybie 2WD, napędzając koła jednej osi, najczęściej przedniej. Po wykryciu poślizgu jednego z kół układ włącza napęd na cztery koła. Szeroko stosowanym rozwiązaniem jest system hydrauliczny np. Haldex.

Ma on jednak kilka wad, a najważniejsza z nich to czas reakcji, czyli jak szybko system włączy napęd na drugą oś po wykryciu takiej potrzeby. Warto więc, decydując się na auto z dołączanym napędem na drugą oś, zapytać o czas reakcji. Te milisekundy 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.

Diabeł tkwi w szczegółach – więcej czujników i szybszy czas reakcji to większe bezpieczeństwo
W samochodach Lexus z napędem konwencjonalnym, takich jak Lexus NX 200t czy Lexus RX 200t, zastosowano system Dynamic Torque Control. Jest ono sterowane elektronicznie. Co to oznacza? Dzięki temu układ jest z jednej strony prostszy i lżejszy od hydraulicznego, a z drugiej około trzykrotnie szybszy.

System Dynamic Torque Control przetwarza informacje płynące z 40 różnych czujników – od czujników położenia pedału przyspieszenia (np. informacja czy samochód przyspiesza) i kierownicy (czyli w jakim położeniu jest kierownica, tzn. czy auto jest w zakręcie), przez czujniki prędkości obrotowej kół (prędkość pojazdu), po czujniki przyspieszenia liniowego i kątowego nadwozia. Oznacza to, że system przewiduje zachowanie pojazdu i płynnie steruje podziałem siły napędowej na poszczególne osie. W razie wykrycia warunków, które mogą wymagać napędu na dwie osie – system jest gotowy do reakcji, a ona 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 (gdy jedziemy w zakręcie, system jest gotów do reakcji) czy zapobiegając występowaniu zjawiska podsterowności.

Hybryda może więcej
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.

Ogromną zaletą jest 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 bardziej dynamiczną jazdę.

Źródło: Toyota