Przewaga dzięki napędowi

06 października 2018

Chyba każdy kierowca choćby raz doświadczył sytuacji, w której samochód traci przyczepność podczas jazdy albo nie jedzie tam, gdzie powinien. Śnieg i lód, błoto i piasek to taki przeciwnik, z którym najlepiej poradzi sobie napęd 4x4. Pokazujemy, jakie rozwiązania stosuje się w najbardziej popularnych SUV-ach i crossoverach.

Kiedyś sprawa była prosta – kto chciał dostać się w miejsca niedostępne dla zwykłych samochodów, kupował terenówkę. Solidna ramowa konstrukcja gwarantowała jakość sprzętu, a napęd na wszystkie koła, reduktor i blokady mechanizmów różnicowych oraz dobre terenowe opony sprawiały, że taki pojazd w rękach odpowiedniego kierowcy mógł dojechać niemalże na koniec świata.

Czasami wcale

Terenówki miały jednak istotną wadę – na wertepach radziły sobie wyśmienicie, za to na asfaltowych drogach prowadziły się bardzo nieprecyzyjnie.
W roku 1994 wszystko się zmieniło, ponieważ Toyota wprowadziła do sprzedaży pierwszego SUV-a – RAV4, który umożliwiał szybką jazdę autostradą, zapewniając wysoki komfort pasażerom i sprawne poruszanie się po wertepach i koleinach pełnych błota. Pomysł okazał się trafiony, dlatego błyskawicznie inni producenci zaczęli go naśladować. Dziś auta o offroadowym wyglądzie, zwane SUV-ami lub crossoverami, są na tyle popularne, że powstają nawet na bazie samochodów miejskich. Dość powiedzieć, że co trzeci nowy samochód sprzedawany w Europie należy właśnie do tego segmentu. Niektóre z nich, np. Hyundai Kona, Honda HR-V, Kia Stonic, Peugeoty 2008 i 3008, Ople Crossland i Grandland X czy Renault Captur, w ogóle nie mają napędu 4x4. Do wielu pozostałych aut należących do rodziny SUV i crossover napęd na obie osie jest oferowany nie w standardzie, lecz za dopłatą i to wyłącznie w połączeniu z wybranymi jednostkami napędowymi.

Zmniejszenie umiejętności terenowych aut jest podyktowane względami praktycznymi. Większość właścicieli takich aut traktuje je jak bardziej wszechstronne kombi. Asfaltu nie opuszczają one w ogóle lub robią to sporadycznie. Choćby z tego powodu Toyota RAV4, w odróżnieniu od modelu pierwszej generacji, nie ma już blokady centralnego mechanizmu różnicowego. Blokada „dyfra” sprawia, że na nawierzchni o ograniczonej przyczepności (błoto, piasek, lód, kamienie) koła tej samej osi obracają się z jednakową prędkością. Jakie korzyści wynikają z takiego rozwiązania? Opony lepiej wgryzają się wtedy w nawierzchnię. Blokady nie należy stosować na nawierzchni asfaltowej o dobrej przyczepności, ponieważ koła spięte na sztywno podczas jazdy po łuku obracałyby się z jednakową prędkością, a powinny z różną. Doszłoby wówczas do naprężeń w układzie napędowym, co doprowadziłoby do jego uszkodzenia.

Na jedną i dwie

W SUV-ach coraz częściej zamiast blokad mechanicznych stosuje się sprzęgło wielopłytkowe. Rozwiązanie to można spotkać np. w Dacii Duster czy w Volkswagenie Tiguanie (Haldex). W Dacii sprzęgło jest elektromagnetyczne. Zwiększa ono przepływ siły napędowej do tylnej osi, ale maksymalnie do 50%. Robi to dość ospale w porównaniu z Haldeksem, który jest układem elektrohydraulicznym i który potrafi przenieść do 100% siły napędowej na tylną oś. Audi stosuje jeszcze inny patent – samoblokujący się mechanizm różnicowy typu torsen ze ślimakowatymi zębami. Ma on naturalną zdolność do samoblokowania się w sytuacji, gdy wykryje on różnice w prędkościach obrotowych osi (prędkość obrotową każdego koła zawsze mierzy czujnik systemu ABS). Tego typu rozwiązania mają dwie podstawowe zalety – są kompaktowe i w miarę lekkie, dlatego nie zwiększa się znacząco masa auta i łatwiej jest zaimplementować taki układ do samochodu. Znajduje to również swoje odzwierciedlenie w niższej cenie, jaką trzeba zapłacić za auto z napędem 4x4. Wadą samochodów wyposażonych w sprzęgło wielopłytkowe jest brak możliwości długotrwałej jazdy w terenie, ponieważ powoduje to nagrzewanie się, a w konsekwencji przegrzewanie się sprzęgła oraz utratę (do czasu aż ostygnie) napędu jednej z osi.

Napęd 4x4 jest niezastąpiony, gdy samochód ma być eksploatowany w terenie górzystym oraz takim, gdzie wilgotność powietrza jest większa.

Rolę osiowych blokad mechanizmu różnicowego w SUV-ach i crossoverach coraz częściej przejmują hamulce, które uruchamiane są na chwilę, przy jednym ślizgającym się kole. Koło obraca się wówczas wolniej i dzięki temu więcej siły napędowej trafia do tych, które mają większą przyczepność. Widać to doskonale wtedy, gdy samochód jedzie po nierównym terenie i jedno z kół wisi w powietrzu. Na początku zaczyna ono szybciej wirować, lecz po chwili zostaje przyhamowane. Niestety, zbyt intensywna jazda w terenie powoduje, że takie blokady mogą doprowadzić do przegrzania się hamulców.

Ciężkie SUV-y (Mercedes GLE, Jeep Grand Cherokee) wyposaża się w reduktor, który ułatwia pokonywanie stromych podjazdów i błotnych odcinków drogi. Zmniejsza on również prędkość przy zjazdach ze wzniesienia, choć tego typu funkcjonalność zastępują dziś także układy elektroniczne, zwane asystentami zjazdu ze wzniesienia, które można spotkać nawet w niektórych crossoverach.

Reduktor to jednak czysta mechanika, a ściślej mówiąc dodatkowa przekładnia, dzięki której auto porusza się wolniej, ale z większą siłą na kołach. Można też powiedzieć, że podwaja on liczbę biegów w skrzyni.

Piach, śnieg i błoto

Programy jazdy terenowej to również domena dużych SUV-ów. Dzięki nim nawet ktoś bez doświadczenia w jeździe offroadowej potrafi pokonać trudny odcinek drogi. Wystarczy obserwować teren i w zależności od rodzaju nawierzchni (błoto, piasek, skały, śnieg) dostroić do niej układ napędowy. Potem pozostaje tylko kręcić kierownicą i wciskać gaz. W tym samym czasie to elektronika steruje pracą przepustnicy, układu przeniesienia napędu, hamulca zjazdowego (auto porusza się wówczas ze stałą prędkością – zwykle poniżej 10 km/h), elektronicznego systemu stabilizacji toru jazdy, automatycznej skrzyni biegów oraz zawieszenia (regulacja prześwitu i skuteczności tłumienia amortyzatorów).

Off-road przyszłości jest ściśle związany z elektroniką, pokazuje to zresztą przykład legendarnego Mercedesa klasy G, którego test można przeczytać w bieżącym numerze magazynu „Fleet”. Kierowca nie będzie miał zbyt wiele do powiedzenia. Już zresztą nie ma. Takie są czasy i oczekiwania.

Czy warto dopłacać kilka lub kilkanaście tysięcy do auta z napędem 4x4? Zdaniem Mariusza Stuszewskiego, licencjonowanego kierowcy rajdowego i wyścigowego, instruktora jazdy oraz techniki doskonalenia jazdy, wszystko zależy od tego, w jakich warunkach będzie eksploatowany pojazd. Jeśli kierowca porusza się po płaskim terenie, często po mieście lub po drogach krajowych (te mają priorytet przy odśnieżaniu), to chyba nie warto. Na co dzień w takich warunkach wystarczą system ESP i dobre opony. Atuty wynikające z posiadania napędu na obie osie ujawniają się przede wszystkim podczas gwałtowanego przyspieszania na mokrej lub śliskiej nawierzchni. Samochód jest stabilniejszy i pewniej pokonuje zakręty, później traci przyczepność. Niestety, jeśli kierowca przesadzi z prędkością właśnie na zakręcie, auto będzie podsterowne jak każde inne, bo praw fizyki się nie oszuka. Sprawne przyspieszanie w trudnych warunkach pogodowych to przewaga samochodu z napędem na obie osie, jednak hamuje on tak samo jak tzw. ośka. Niektóre modele z napędem 4x4 mają bardziej zaawansowane, bo wielowahaczowe, zawieszenie, a to oznacza większy komfort jazdy. Nie można też zapominać, o tym, że samochód z napędem na obie osie zużywa nieco więcej paliwa. Napęd 4x4 jest niezastąpiony, gdy samochód ma być eksploatowany w terenie górzystym oraz takim, gdzie wilgotność powietrza jest większa. – Rekomendowałbym je w szczególności firmom, których pracownicy przemierzają drogi południowej Polski, Mazur oraz Pomorza – mówi Mariusz Stuszewski. – Takim pojazdem łatwiej jest pokonać wzniesienie, szczególnie wtedy, gdy nawierzchnia jest śliska oraz nieutwardzony odcinek drogi (błoto, kamienie, piasek).