Allradantrieb - Four-wheel drive

Allradantrieb , die auch als 4x4 ( „vier mal vier“) oder 4WD , bezieht sich auf ein zweiachsiger Fahrzeugantriebsstrang der Lage ist, Drehmoment , um alle seine Räder gleichzeitig. Es kann Vollzeit oder auf Abruf sein und ist typischerweise über ein Verteilergetriebe verbunden, das eine zusätzliche Abtriebswelle und in vielen Fällen zusätzliche Gangbereiche bereitstellt .

Ein Fahrzeug mit Allradantrieb, bei dem beide Achsen mit Drehmoment versorgt werden, wird als "Allradantrieb" (AWD) bezeichnet. "Allradantrieb" bezieht sich jedoch typischerweise auf einen Satz spezifischer Komponenten und Funktionen und eine beabsichtigte Offroad-Anwendung, die im Allgemeinen der modernen Verwendung der Terminologie entspricht.

Definitionen

Allradantriebssysteme wurden in vielen verschiedenen Märkten entwickelt und in vielen verschiedenen Fahrzeugplattformen eingesetzt . Es gibt keine allgemein akzeptierte Terminologie, die die verschiedenen Architekturen und Funktionen beschreibt. Die von verschiedenen Herstellern verwendeten Begriffe spiegeln oft eher Marketing- als technische Überlegungen oder erhebliche technische Unterschiede zwischen den Systemen wider. Der Standard J1952 von SAE International empfiehlt nur den Begriff "Allradantrieb" mit zusätzlichen Unterklassifizierungen, die alle Arten von AWD/4WD/4x4-Systemen abdecken, die in Serienfahrzeugen zu finden sind.

4×4

"Vier-mal-Vier" oder "4×4" wird häufig verwendet, um sich allgemein auf eine Fahrzeugklasse zu beziehen. Syntaktisch gibt die erste Zahl die Gesamtzahl der Räder (oder genauer: Achsenden) und die zweite die Anzahl der angetriebenen Achsenden an. Demnach bedeutet 4×2 ein Allradfahrzeug, das das Motordrehmoment nur auf zwei Achsenden überträgt: die vorderen beiden bei Frontantrieb oder die hinteren beiden bei Heckantrieb . In ähnlicher Weise hat ein 6×4- Fahrzeug drei Achsen, von denen zwei jeweils zwei Achsenenden Drehmoment liefern. Wäre dieses Fahrzeug ein Lkw mit zwei Hinterrädern auf zwei Hinterachsen, also tatsächlich zehn Rädern, würde seine Konfiguration immer noch als 6x4 formuliert. Während des Zweiten Weltkriegs verwendete das US-Militär normalerweise Leerzeichen und ein großes „X“ – als „4 x 2“ oder „6 x 4“.

4WD

Allradantrieb (4WD) bezieht sich auf Fahrzeuge mit zwei Achsen, die Drehmoment an vier Achsenenden liefern. Auf dem nordamerikanischen Markt bezeichnet der Begriff allgemein ein System, das für Offroad-Fahrbedingungen optimiert ist. Der Begriff "4WD" wird typischerweise für Fahrzeuge bezeichnet, die mit einem Verteilergetriebe ausgestattet sind , das entweder manuell oder automatisch zwischen 2WD- und 4WD-Betriebsmodi umschaltet.

AWD

Allradantrieb (AWD) war historisch gesehen gleichbedeutend mit "Vierradantrieb" bei vierrädrigen Fahrzeugen und Sechsradantrieb bei 6×6s usw. Heute wird der Begriff in Nordamerika sowohl für schwere Fahrzeuge als auch für leichte Personenkraftwagen verwendet. In Bezug auf schwere Fahrzeuge wird der Begriff zunehmend verwendet, um "permanenter Mehrradantrieb" bei 2×2- , 4×4-, 6×6- oder 8×8- Antriebsstrangsystemen zu bedeuten , die ein Differential zwischen Vorder- und Hinterachse umfassen Antriebswellen. Dies ist oft mit einer Art Anti-Schlupf-Technologie verbunden, die zunehmend auf Hydraulik basiert und es den Differentialen ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, aber dennoch in der Lage sein, das Drehmoment von einem Rad mit schlechter Traktion auf ein Rad mit besserer Traktion zu übertragen. Typische AWD-Systeme funktionieren auf allen Oberflächen gut, sind jedoch nicht für den extremeren Offroad-Einsatz gedacht. Wenn es zur Beschreibung von AWD-Systemen in leichten Personenkraftwagen verwendet wird, bezieht es sich auf ein System, das Drehmoment auf alle vier Räder (permanent oder bedarfsabhängig) aufbringt und/oder darauf abzielt, Traktion und Leistung auf der Straße (insbesondere bei widrigen Bedingungen) zu verbessern. eher für Offroad-Anwendungen.

Einige Elektrofahrzeuge mit Allradantrieb verwenden einen Motor für jede Achse, wodurch ein mechanisches Differenzial zwischen Vorder- und Hinterachse entfällt. Ein Beispiel dafür ist die Dual-Motor- Variante des Tesla Model S , die im Millisekundenbereich die Drehmomentverteilung zwischen ihren beiden Motoren elektronisch regeln kann.

Empfohlene SAE-Praktiken

Gemäß dem internationalen SAE-Standard J1952 ist AWD der bevorzugte Begriff für alle oben beschriebenen Systeme. Die Norm unterteilt AWD-Systeme in drei Kategorien.

Teilzeit-AWD-Systeme erfordern ein Eingreifen des Fahrers, um die sekundäre Achse von der primär angetriebenen Achse zu koppeln und zu entkoppeln, und diese Systeme haben kein Mittendifferenzial (oder eine ähnliche Vorrichtung). Die Definition weist darauf hin, dass Teilzeitsysteme eine geringe Reichweite haben können.

Vollzeit-AWD-Systeme treiben sowohl die Vorder- als auch die Hinterachse jederzeit über ein Mitteldifferenzial (Zwischenachsdifferenzial) an. Die Drehmomentaufteilung dieses Differentials kann je nach Art des Mitteldifferentials fest oder variabel sein. Dieses System kann auf jedem Untergrund bei jeder Geschwindigkeit verwendet werden. Die Definition befasst sich nicht mit der Aufnahme oder dem Ausschluss eines Niedrigbereichsgetriebes.

On-Demand-Allradsysteme treiben die Sekundärachse über eine aktive oder passive Kupplungsvorrichtung oder „durch ein unabhängig angetriebenes Antriebssystem“ an. Die Norm stellt fest, dass in einigen Fällen das sekundäre Antriebssystem auch den primären Fahrzeugantrieb bereitstellen kann. Ein Beispiel ist ein Hybrid-AWD-Fahrzeug, bei dem die Primärachse von einem Verbrennungsmotor und die Sekundärachse von einem Elektromotor angetrieben wird. Bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor ist die sekundäre, elektrisch angetriebene Achse die einzige angetriebene Achse. Bedarfsgesteuerte Systeme funktionieren primär mit nur einer angetriebenen Achse, bis Drehmoment von der zweiten Achse benötigt wird. An diesem Punkt sendet entweder eine passive oder aktive Kupplung Drehmoment an die Sekundärachse.

Zusätzlich zu den oben genannten Primärklassifikationen gibt der J1952-Standard Sekundärklassifikationen an, die zu insgesamt acht Systemen führen, bezeichnet als:

• Teilzeit nicht synchronisiert
• Teilzeitsynchronisation
• Festes Drehmoment in Vollzeit
• Vollzeit-Passiv mit variablem Drehmoment
• Vollzeit variabel-drehmomentaktiv
• On-Demand-Synchro mit variablem Drehmoment passiv
• On-Demand-Synchro mit variablem Drehmoment aktiv
• On-Demand-unabhängig angetriebenes variables Drehmoment aktiv

Entwurf

Differentiale

Zwei Räder, die an derselben Achse (aber an den gegenüberliegenden Achsenenden) befestigt sind, müssen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, wenn ein Fahrzeug um eine Kurve fährt. Der Grund dafür ist, dass das kurveninnere Rad für die gleiche Zeit weniger Weg zurücklegen muss als das gegenüberliegende Rad. Sind jedoch beide Räder mit derselben Achsantriebswelle verbunden, müssen sie sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit gegeneinander durchdrehen. Dies zwingt bei Kurvenfahrt entweder ein Rad, wenn möglich, zum Schlupf, um die scheinbar zurückgelegte Strecke auszugleichen, oder es entsteht ein unangenehmes und mechanisch belastendes Radhüpfen. Um dies zu verhindern, lassen sich die Räder über ein mechanisches oder hydraulisches Differenzial mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen . Dadurch kann eine Antriebswelle unabhängig voneinander zwei Abtriebswellen, Achsen, die vom Differential zum Rad führen, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreiben.

Das Differential tut dies, indem es die Winkelkraft (in Form von Drehmoment ) gleichmäßig verteilt, während die Winkelgeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit) so verteilt wird, dass der Durchschnitt für die beiden Abtriebswellen gleich dem des Differentialzahnrads ist . Im angetriebenen Zustand benötigt jede Achse ein Differential, um die Kraft zwischen der linken und rechten Seite zu verteilen. Wenn die Kraft auf alle vier Räder verteilt wird, kann ein drittes oder „mittleres“ Differential verwendet werden, um die Kraft zwischen Vorder- und Hinterachse zu verteilen.

Das beschriebene System lässt sich sehr gut handhaben, da es in der Lage ist, verschiedene Bewegungskräfte aufzunehmen und die Kraft gleichmäßig und gleichmäßig zu verteilen, wodurch ein Verrutschen unwahrscheinlich wird. Sobald es jedoch rutscht, ist die Wiederherstellung schwierig. Wenn beispielsweise das linke Vorderrad eines Allradfahrzeugs auf einer vereisten Fahrbahn durchrutscht, dreht das durchdrehende Rad aufgrund der geringeren Traktion an diesem Rad schneller als die anderen Räder. Da ein Differential auf jede Halbwelle das gleiche Drehmoment aufbringt, wird die Leistung an den anderen Rädern reduziert, auch wenn diese eine gute Traktion haben. Dieses Problem kann sowohl bei 2WD- als auch bei 4WD-Fahrzeugen auftreten, wenn ein angetriebenes Rad auf einer Oberfläche mit geringer Traktion platziert oder vom Boden abgehoben wird. Das schlichte Design funktioniert für 2WD-Fahrzeuge akzeptabel. Für 4WD-Fahrzeuge ist dies viel weniger akzeptabel, da 4WD-Fahrzeuge doppelt so viele Räder haben, mit denen die Traktion verloren geht, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass dies passieren kann. Fahrzeuge mit Allradantrieb fahren möglicherweise auch eher auf Oberflächen mit reduzierter Traktion. Da das Drehmoment jedoch nicht auf zwei, sondern auf vier Räder verteilt wird, erhält jedes Rad ungefähr die Hälfte des Drehmoments eines 2WD-Fahrzeugs, wodurch das Potenzial für Radschlupf verringert wird.

Begrenzung des Schlupfes

Viele Differentiale haben keine Möglichkeit, die Motorleistung zu begrenzen, die an ihre angeschlossenen Abtriebswellen gesendet wird. Wenn ein Reifen beim Beschleunigen die Traktion verliert, sei es aufgrund einer Situation mit geringer Traktion (z Motor. In Situationen mit sehr geringer Traktion kann dies verhindern, dass sich das Fahrzeug überhaupt bewegt. Um dies zu überwinden, können verschiedene Differenzialkonstruktionen entweder den Schlupf begrenzen (diese werden als "Schlupf-Differentiale" bezeichnet) oder die beiden Abtriebswellen vorübergehend miteinander sperren, um sicherzustellen, dass die Motorleistung alle angetriebenen Räder gleichmäßig erreicht.

Sperrdifferentiale funktionieren, indem sie die Abtriebswellen eines Differentials vorübergehend miteinander sperren, wodurch sich alle Räder mit der gleichen Geschwindigkeit drehen und im Falle von Schlupf Drehmoment bereitstellen. Dies wird in der Regel für das Mittendifferenzial verwendet, das die Kraft zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt. Während ein Antriebsstrang, der alle Räder gleich dreht, normalerweise mit dem Fahrer kämpfen und Fahrprobleme verursachen würde, ist dies bei rutschenden Rädern kein Problem.

Die beiden gängigsten werkseitig verbauten Sperrdifferentiale verwenden entweder eine computergesteuerte Lamellenkupplung oder eine Visco-Kupplungseinheit zum Verbinden der Wellen, während andere Differentiale häufiger bei Geländefahrzeugen verwendet werden, die im Allgemeinen manuell betätigte Sperrvorrichtungen verwenden. Bei der Lamellenkupplung erkennt der Computer des Fahrzeugs Schlupf und blockiert die Wellen, was beim Aktivieren einen kleinen Ruck verursacht, der den Fahrer stören oder zusätzlichen Traktionsverlust verursachen kann. Bei den Differenzialen mit Viskosekupplung bewirkt die Scherbeanspruchung hoher Wellendrehzahlunterschiede, dass ein dilatantes Fluid im Differenzial fest wird und die beiden Wellen verbindet. Diese Konstruktion leidet an einer Flüssigkeitsverschlechterung mit zunehmendem Alter und an einem exponentiellen Sperrverhalten. Einige Konstruktionen verwenden eine Verzahnung, um eine kleine Rotationsdifferenz zu erzeugen, die die Drehmomentübertragung beschleunigt.

Ein dritter Ansatz zur Begrenzung des Schlupfes ist ein Torsen- Differential, das es den Abtriebswellen ermöglicht, unterschiedliche Drehmomente aufzunehmen. Diese Konstruktion bietet keine Traktion, wenn ein Rad frei durchdreht, wo kein Drehmoment vorhanden ist, bietet jedoch ein hervorragendes Handling in weniger extremen Situationen. Ein typisches Torsen-II-Differential kann bis zu doppelt so viel Drehmoment an die Seite mit hoher Traktion liefern, bevor die Traktion an der Seite mit geringer Traktion überschritten wird.

Eine relativ neue Innovation im Automobilbereich ist die elektronische Traktionskontrolle . Es verwendet typischerweise das Bremssystem eines Fahrzeugs, um ein durchdrehendes Rad zu verlangsamen. Diese erzwungene Verlangsamung emuliert die Funktion eines Sperrdifferentials und kann durch einen aggressiveren Einsatz der Bremsen, um sicherzustellen, dass die Räder mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden, auch ein Sperrdifferential emulieren. Diese Technik erfordert normalerweise, dass Radsensoren erkennen, wenn ein Rad rutscht, und wird nur aktiviert, wenn Radschlupf erkannt wird. Daher existiert typischerweise kein Mechanismus, um Radschlupf aktiv zu verhindern (dh das Sperren des Differentials vor dem Radschlupf ist nicht möglich); vielmehr ist das System so ausgelegt, dass es ausdrücklich Radschlupf zulässt und dann versucht, Drehmoment an die Räder mit der besten Traktion zu senden. Wenn Allradschlupf verhindert werden soll, ist dies eine einschränkende Konstruktion.

Betriebsarten

Die Architektur eines AWD/4WD-Systems kann beschrieben werden, indem seine möglichen Betriebsmodi gezeigt werden. Ein einzelnes Fahrzeug kann in Abhängigkeit von der Auswahl des Fahrers in mehreren Modi betrieben werden. Die verschiedenen Modi sind:

• Zweiradantriebsmodus – In diesem Modus wird nur eine Achse (normalerweise die Hinterachse) angetrieben. Der Antrieb zur anderen Achse wird getrennt. Das Aufteilungsverhältnis des Betriebsdrehmoments beträgt 0:100.
• Allradantriebsmodus – Hier können je nach Art der Drehmomentübertragung auf die Achsen drei Untermodi (unten) definiert werden.
• Teilzeitbetrieb – Im Verteilergetriebe sind Vorder- und Hinterachsantrieb starr gekoppelt. Da der Antriebsstrang keine Geschwindigkeitsdifferenzierung zwischen den Achsen zulässt und zum Aufdrehen des Antriebsstrangs führen würde, wird dieser Modus nur für den Teilzeiteinsatz im Gelände oder auf losem Untergrund empfohlen, bei dem ein Aufdrehen des Antriebsstrangs unwahrscheinlich ist. Je nach Straßenzustand und Gewicht auf den Achsen kann bis zum vollen Drehmoment an jede Achse gehen.
• Vollzeitmodus – Beide Achsen werden ständig angetrieben, aber ein Zwischenachsdifferenzial ermöglicht es den Achsen, sich je nach Bedarf mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Dadurch kann das Fahrzeug in diesem Modus ganztägig unabhängig von der Straßenoberfläche gefahren werden, ohne dass ein Aufdrehen des Antriebsstrangs befürchtet werden muss. Bei Standard-Kegelrad-Differentialen beträgt die Drehmomentaufteilung 50:50. Planetendifferenziale können nach Bedarf asymmetrische Drehmomentaufteilungen bereitstellen. Ein System, das permanent im Vollzeitmodus arbeitet, wird manchmal als All-the-Time 4WD, Allradantrieb oder AWD bezeichnet. Wenn das Zwischenachsdifferential gesperrt ist, kehrt der Modus in einen Teilzeitmodus zurück.
• On-Demand-Modus – In diesem Modus arbeitet das Verteilergetriebe hauptsächlich im 2WD-Modus. Das Drehmoment wird nach Bedarf auf die Sekundärachse übertragen, indem die Verteilerkupplung vom offenen in einen starr gekoppelten Zustand moduliert wird, während ein Aufdrehen des Antriebsstrangs vermieden wird. Die Drehmomentmodulation kann durch aktive elektronische/hydraulische Steuersysteme oder durch passive Vorrichtungen basierend auf Radschlupf oder Raddrehmoment erreicht werden, wie im Abschnitt über Antriebsschlupfsteuersysteme beschrieben.

Zusätzlich zu diesen grundlegenden Modi können einige Implementierungen diese Modi kombinieren. Das System könnte beispielsweise eine Kupplung über das Mitteldifferenzial aufweisen, die in der Lage ist, das Vorderachsdrehmoment von einem Vollzeitmodus mit der 30:70-Drehmomentaufteilung des Mitteldifferenzials auf die 0:100-Drehmomentaufteilung des 2WD-Modus zu modulieren.

Geschichte

Ende 1800

Im Jahr 1893, vor der Etablierung der modernen Automobilindustrie in Großbritannien, patentierte der englische Ingenieur Bramah Joseph Diplock ein Allradantriebssystem für eine dampfbetriebene Zugmaschine , einschließlich einer Allradlenkung und drei Differentialen , das anschließend gebaut wurde. Bei der Entwicklung wurde auch das Pedrail-Radsystem von Bramah in eines der ersten Autos mit Allradantrieb integriert , das eine absichtliche Fähigkeit zum Fahren auf anspruchsvollen Straßenoberflächen zeigte. Es entstand aus Bramaghs früherer Idee, einen Motor zu entwickeln, der die Schäden auf öffentlichen Straßen reduziert.

Ferdinand Porsche konstruierte und baute 1899 für die kuk Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. in Wien ein allradgetriebenes Elektrofahrzeug , das während der Weltausstellung 1900 in Paris der Öffentlichkeit präsentiert wurde. Das Fahrzeug war ein Serien-Hybrid- Auto, das an jedem Rad einen elektrischen Nabenmotor verwendete, der von Batterien angetrieben wurde, die wiederum von einem Benzinmotor-Generator aufgeladen wurden. Er war ungeschickt schwer, und aufgrund seines ungewöhnlichen Status wird der sogenannte Lohner-Porsche nicht oft als erstes allradgetriebenes Automobil angesehen.

1900er–1920er Jahre

Das weltweit erste Auto mit Allradantrieb, das direkt von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, und das erste mit einem Frontmotor-Allradantrieb , war der niederländische Spyker 60 PS, der für das Rennen von Paris nach Madrid 1903 in Dienst gestellt wurde , wurde es in diesem Jahr von den Brüdern Jacobus und Hendrik-Jan Spijker aus Amsterdam präsentiert . Der zweisitzige Sportwagen verfügt über einen permanenten Allradantrieb und ist zudem das erste Auto mit einem Sechszylindermotor sowie einer Allradbremse. Später als Bergrennen verwendet, ist es heute eine Ausstellung im Louwman Museum (dem ehemaligen National Automobiel Museum) in Den Haag , Niederlande.

Entwürfe für den Allradantrieb in Amerika kamen zuerst von der Twyford Motor Car Company .

Das Reynolds-Alberta Museum besitzt ein Allradfahrzeug namens „ Michigan “ aus dem Jahr 1905 in unrestauriertem Lager.

Die ersten Fahrzeuge mit Allradantrieb, die in Massenproduktion gingen, wurden von der 1908 gegründeten American Four Wheel Drive Auto Company (FWD) aus Wisconsin gebaut (nicht zu verwechseln mit dem Begriff "FWD" als Abkürzung für Front-Wheel-Drive )
Zusammen mit dem 2-Tonnen-Nash-Quad (siehe unten) wurde das 3-Tonnen-FWD-Modell B im Ersten Weltkrieg zu einem Standard-Militär-Allrad-Lkw für die US-Armee. Etwa 16.000 FWD Während des Ersten Weltkriegs wurden Lastwagen des Typs B für die britische und amerikanische Armee gebaut – etwa die Hälfte von FWD und der Rest von anderen lizenzierten Herstellern. Nur etwa 20 % der gebauten Lastwagen waren Allradantriebe, aber die 4x4 waren häufiger an vorderster Front.

Etwa 11.500 der Jeffery / Nash Quad- Trucks wurden zwischen 1913 und 1919 für ähnliche Zwecke gebaut. Der Quad war nicht nur mit Allradantrieb und Allradbremsen, sondern auch mit Allradlenkung ausgestattet. Der Quad war eines der ersten erfolgreichen Fahrzeuge mit Allradantrieb, das jemals gebaut wurde, und seine Produktion wurde 15 Jahre lang mit insgesamt 41.674 Einheiten bis 1928 fortgesetzt.

Daimler-Benz hat auch eine Geschichte im Allradantrieb. Nachdem die Daimler Motoren Gesellschaft 1907 ein ebenfalls mit Allradlenkung ausgestattetes Allradfahrzeug namens Dernburg-Wagen gebaut hatte , das von dem deutschen Kolonialbeamten Bernhard Dernburg in Namibia eingesetzt wurde ; Mercedes und BMW führten 1926 einige ziemlich ausgeklügelte Allradantriebe ein, den G1, den G4 und den G4. Mercedes und BMW entwickelten dies 1937 weiter.

1930er Jahre

Die amerikanische Marmon-Herrington Company wurde 1931 gegründet, um einen wachsenden Markt für Fahrzeuge mit Allradantrieb zu moderaten Preisen zu bedienen. Marmon-Herrington spezialisierte sich auf die Umrüstung von Ford- Trucks auf Allradantrieb und startete erfolgreich mit der Beschaffung von Aufträgen für Militär- und Verkehrsflugzeuge, 4×4-Chassis zum Schleppen leichter Waffen und einen Auftrag der Iraqi Pipeline Company für was waren die größten damals gebauten Lastwagen.

Die frühen Marmon-Herringtons erwiesen sich als Ausnahme von der Regel – 4WD-Autos und -Lastwagen, die in den 1930er Jahren entwickelt wurden, wurden hauptsächlich für Regierungen gebaut, um (zukünftige) Kriegsanwendungen im Auge zu behalten.

Dodge entwickelte 1934 seinen ersten Lkw mit Allradantrieb – einen militärischen 1½-Tonnen-Lkw mit der Bezeichnung K-39-X-4 (USA), von dem 796 Einheiten in verschiedenen Konfigurationen für die US-Armee gebaut wurden. Timken lieferte Vorderachsen und Verteilergetriebe sowie einen zivilen Lastwagen. Das Verteilergetriebe von Timken war das erste Teilzeit- Design, das es dem Fahrer ermöglichte, den Allradantrieb mit einem Hebel in der Kabine zu aktivieren oder zu deaktivieren. Trotz der begrenzten US-Militärbudgets der 1930er Jahre wurde der 34er Truck so beliebt, dass ein modernerer 1½-Tonnen-Lkw entwickelt wurde, und 1938 wurden 1.700 RF-40-X-4(USA) Trucks und 292 TF . produziert -40-X-4 (USA) im Jahr 1939.

Ab 1936 baute die japanische Firma Tokyu Kurogane Kogyo rund 4.700 Allrad-Roadster, den sogenannten Kurogane Typ 95 Aufklärungswagen, der von 1937 bis 1944 von der kaiserlich-japanischen Armee während des Zweiten Chinesisch-Japanischen Krieges eingesetzt wurde . Es wurden drei verschiedene Karosserievarianten hergestellt – ein zweitüriger Roadster, ein zweitüriger Pickup und ein viertüriger Phaeton, die alle mit einem Verteilergetriebe ausgestattet sind, das die Vorderräder eingreift und von einem 1,3-Liter-Zweizylinder-Luftmotor angetrieben wird -gekühlter OHV-V-Twin-Motor.

Der Mercedes-Benz G5 und der BMW 325 4×4 von 1937 verfügten über einen permanenten Allradantrieb, eine Allradlenkung, drei Sperrdifferentiale und eine Einzelradaufhängung. Sie wurden aufgrund einer staatlichen Nachfrage nach einem Personenwagen mit Allradantrieb hergestellt. Die modernen G-Reihen/Wolf wie der G500 und G55 AMG verfügen noch über einige der Attribute, mit Ausnahme der Einzelradaufhängung, da diese die Bodenfreiheit beeinträchtigen kann. Auch der Unimog ist ein Ergebnis der Mercedes 4x4-Technik.

Das erste in Russland produzierte Allradfahrzeug, teilweise auch für den zivilen Gebrauch, war der GAZ-61 , der 1938 in der Sowjetunion entwickelt wurde , wurden von der sowjetischen Regierung und dem Militär (als Kommandowagen) eingesetzt, aber die GAZ-61-73-Version ist das erste Allradfahrzeug mit einer normalen geschlossenen Limousinenkarosserie . Elemente des Fahrgestells wurden in nachfolgenden Militärfahrzeugen wie dem GAZ-64 von 1940 und dem GAZ-67 von 1943 sowie dem Nachkriegs- GAZ-69 und dem richtig zivilen GAZ-M-72 verwendet, der auf dem Hinterradantrieb basiert GAZ-20 "Victory" und gebaut von 1955 bis 1958. Das sowjetische zivile Leben erlaubte die Verbreitung ziviler Produkte wie des Jeeps in Nordamerika nicht, aber in den 1960er Jahren blieb die Technologie der sowjetischen 4×4-Fahrzeuge auf dem Niveau der britischen , deutsche und amerikanische Vorbilder, teilweise sogar übertreffend und für militärische Zwecke ebenso aktiv entwickelt, produziert und genutzt.

Zweiter Weltkrieg – ein Sprung in der Verbreitung von Allradantrieb

Bis zum Einsatz von „Go-Anywhere“-Fahrzeugen für das Militär im großen Stile hatten Allrad- und Allradfahrzeuge keinen Platz gefunden. Der Jeep aus dem Zweiten Weltkrieg , ursprünglich von American Bantam entwickelt , aber von Willys und Ford in Serie produziert , wurde während des Krieges zum bekanntesten Allradfahrzeug der Welt. Die amerikanische Dodge WC-Serie und Chevrolet G506 4x4-Varianten wurden ebenfalls zu Hunderttausenden hergestellt, ebenso wie die Canadian Military Pattern Trucks , von denen 4x4 bei ihren verschiedenen Antriebskonfigurationen bei weitem die am weitesten verbreiteten waren. Alles in allem hat Nordamerika etwa 1 . gebaut+1 ⁄ 2 Millionen 4x4-Fahrzeuge während des Krieges,

Die Verfügbarkeit bestimmter kritischer Komponenten, wie Verteilergetriebe und insbesondere Gleichlaufgelenke, beeinflusste die Entwicklung. Obwohl bei Nutzfahrzeugen nicht viel verwendet, brauchten Allradfahrzeuge diese alle; und sie würden zwei- oder dreimal so viele angetriebene Achsen verwenden, was bedeutet, dass mehr Gänge für alle Differentiale geschnitten werden müssen. Bis zum Krieg von wenigen spezialisierten Firmen mit begrenzter Kapazität produziert, schlossen sich ab Frühjahr 1942 Ford, Dodge und Chevrolet in einer mehr als 100-fach höheren Menge als 1939 an.

Obwohl Russland 1940, ein Jahr früher als der amerikanische Jeep, ein eigenes jeepähnliches Fahrzeug (den GAZ-64) in Betrieb hatte, verließ es sich in den frühen Kriegsjahren in hohem Maße auf Leih- und Leasingfahrzeuge , die vom Westen bereitgestellt wurden Alliierte. 1943 brachten sie eine weiterentwickelte Version auf den Markt : den GAZ-67 .

Dagegen ist die Achsenmächte am nächsten gleichwertig "zum Jeep, der VW Kübelwagen , von denen nur einige wurden 50.000 gebaut, wenn auch mit ausgerüstet ist Portal Getriebenabe, nur Hinterradantrieb hatte.

1945–1960er Jahre

Willys stellte 1945 das Modell CJ-2A vor , das erste serienmäßige Allradfahrzeug, das auf dem allgemeinen Markt verkauft wurde. Aufgrund des allgegenwärtigen Erfolgs des Jeeps im Zweiten Weltkrieg war sein robuster Nützlichkeitsstil das Muster für viele kommende Allradfahrzeuge. Gleich auf den Fersen begann Dodge auch mit der Produktion der zivilen 4WD Power Wagon Trucks für das Modelljahr 1946. Sowohl der Willys als auch der Dodge wurden direkt aus ihren Vorgängern aus dem Zweiten Weltkrieg entwickelt.

Ebenso kastenförmig wie der Jeep und auch mit Inline-Vier-Motoren, erschien der Land Rover 1948 auf der Amsterdam Motor Show. Ursprünglich als Notlösung für den angeschlagenen Autokonzern Rover konzipiert, gelang ihm trotz chronischer Unterinvestition viel besser als ihre Personenkraftwagen. Inspiriert von einem Willys MB - der allgegenwärtige WWII „Jeep“ - , die häufig ausgeführt wurden Off-Road auf dem Bauernhof gehört Chefingenieur Maurice Wilks entwickelte Land Rover den verfeinerten dennoch Offroad-fähig Luxus 4WD Range Rover in den 1970er Jahren.

Mit der Übernahme des Namens "Jeep" im Jahr 1950 hatte Willys die Marke in die Enge getrieben. Sein Nachfolger, Kaiser Jeep , stellte 1963 einen revolutionären Allrad-Wagen namens Wagoneer vor. Er war nicht nur technisch innovativ, mit Einzelradaufhängung vorn und dem ersten an Allrad gekoppelten Automatikgetriebe , sondern wurde auch als normaler Personenwagen ausgestattet und fertiggestellt. Tatsächlich war er der Vorfahre des modernen SUV . Die Luxus - AMC oder Buick V8 Super - Wagoneer -powered 1966-1969 produzierte die Messlatte noch höher.

Jensen wandte das Vollzeit-Allradantriebssystem Formula Ferguson (FF) auf 318 Einheiten seines Jensen FF an, der von 1966 bis 1971 gebaut wurde, und markierte damit den ersten Einsatz von 4WD in einem Serien- GT- Sportwagen. Während die meisten 4WD-Systeme das Drehmoment gleichmäßig aufteilen, teilt der Jensen das Drehmoment etwa 40% vorne und 60% hinten auf, indem er vorne und hinten in unterschiedlichen Übersetzungen arbeitet.

1970er–1990er Jahre

Die American Motors Corporation (AMC) erwarb 1970 die Jeep-Division von Kaiser und modernisierte und erweiterte schnell die gesamte Palette der Geländewagen mit Allradantrieb. Mit seiner zusätzlichen Straßentauglichkeit konkurrierte der Grand Wagoneer der Oberklasse in voller Größe weiterhin mit traditionellen Luxusautos . Teilweise von Hand gefertigt, blieb es während seiner Produktion bis 1991 relativ unverändert, selbst nach der Übernahme von AMC durch Chrysler .

Subaru stellte 1972 den klassenerweiternden Leone vor , einen preiswerten kompakten Kombi mit einem leichten Teilzeit-Allradantriebssystem, das auf trockener Fahrbahn nicht eingesetzt werden konnte. Im September führte AMC den Quadra Trac Vollzeit-AWD für den Jeep Cherokee und Wagoneer des Modelljahres 1973 ein. Dank des Vollzeit-Allradantriebs, der den Fahrer davon befreite, die Naben zu verriegeln und manuell zwischen 2WD- und 4WD-Modus zu wählen, dominierte er alle anderen Marken im FIA-Rallye-Wettbewerb. Gene Henderson und Ken Pogue gewannen 1972 mit einem mit Quadra Trac ausgestatteten Jeep die Press-on-Regardless Rally FIA-Meisterschaft.

American Motors führte den innovativen Eagle für das Modelljahr 1980 ein. Dies waren die ersten amerikanischen Serienautos, die den kompletten Frontmotor-Allradantrieb verwendeten. Der AMC Eagle wurde als Limousine , Coupé und Kombi mit permanent automatischem Allradantrieb für Passagiermodelle angeboten. Die neuen Eagles kombinierten Jeep-Technologie mit einer bestehenden und bewährten AMC-Pkw- Plattform . Sie leiteten eine ganz neue Produktkategorie von "Sport-Utility" oder Crossover-SUV ein . Die Eagles von AMC kamen mit dem Komfort und der hochwertigen Ausstattung, die von normalen Passagiermodellen erwartet werden, und nutzten die Offroad-Technologie für einen zusätzlichen Sicherheits- und Traktionsspielraum.

Das dickflüssige Mitteldifferenzial des Eagle sorgte für eine ruhige und reibungslose Kraftübertragung, die proportional auf die Achse mit der größten Traktion geleitet wurde. Dies war ein echtes Vollzeitsystem, das nur im Allradantrieb ohne übermäßigen Verschleiß der Federungs- oder Antriebskomponenten funktionierte. Im Verteilergetriebe wurde kein niedriger Bereich verwendet. Dies wurde zum Vorläufer der Designs, die von anderen Herstellern folgten. Die damalige Automobilpresse testete die Traktion des Eagles und beschrieb ihn als dem Subaru weit überlegen und könne viele sogenannte Offroad-Fahrzeuge schlagen. Das Four Wheeler Magazin kam zu dem Schluss, dass der AMC Eagle "der Beginn einer neuen Generation von Autos" sei.

Die Eagles waren beliebt (insbesondere im Schneegürtel ), hatten Anhängelasten und kamen in mehreren Ausstattungsstufen einschließlich Sport- und Luxusausstattungen. 1981 kamen zwei weitere Modelle hinzu, der Kleinwagen SX/4 und der Kammback. Ein Schaltgetriebe und eine Vorderachs-Trennfunktion wurden ebenfalls zur Verfügung gestellt, um den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen. In den Jahren 1981 und 1982 wurde die Linie um ein einzigartiges Cabriolet erweitert. Die Monocoque- Karosserie des Eagle wurde für den Umbau verstärkt und erhielt eine Targastange aus Stahl mit abnehmbarem GFK-Dachteil. Der Eagle-Kombi blieb ein Modelljahr lang in Produktion, nachdem Chrysler 1987 AMC übernommen hatte. Die Gesamtproduktion von AMC Eagle betrug fast 200.000 Fahrzeuge.

Mit dem Audi Quattro stellte Audi 1980 auch einen permanent allradgetriebenen Straßenwagen vor . Audis Fahrwerksingenieur Jörg Bensinger hatte bei Wintertests in Finnland festgestellt, dass ein Fahrzeug der Bundeswehr , der Volkswagen Iltis , könnte jeden Hochleistungs-Audi schlagen. Er schlug vor, ein Auto mit Allradantrieb zu entwickeln, das auch für den Rallyesport eingesetzt werden sollte , um das konservative Image von Audi zu verbessern. Das Audi quattro- System wurde zu einem Feature in Serienfahrzeugen.

1987 entwickelte Toyota auch ein Auto, das für den Wettbewerb in Rallye-Kampagnen gebaut wurde. Es wurde eine begrenzte Anzahl von straßentauglichen FIA- Homologations- Sonderfahrzeugen Celica GT-Four ( in Nordamerika als Toyota Celica All-Trac Turbo bekannt) hergestellt. Das All-Trac- System war später für die Serienmodelle Toyota Camry , Toyota Corolla und Toyota Previa verfügbar .

Einige der frühesten Mittelmotor- Fahrzeuge mit Allradantrieb waren die verschiedenen straßenzugelassenen Rallye-Autos, die für die Homologation der Gruppe B hergestellt wurden , wie der Ford RS200, der von 1984 bis 1986 gebaut wurde. 1989 schuf der Nischenhersteller Panther Westwinds einen Mittelmotor-Vierzylinder -Radantrieb, der Panther Solo 2 .

2000–heute

In den Vereinigten Staaten machten AWD-Fahrzeuge Ende 2013 32 % der Neuwagenverkäufe aus, ein Plus von 5 % seit 2008. Dies ist zum großen Teil auf die Popularität des Crossovers zurückzuführen . Die meisten Frequenzweichen bieten die beliebte Technologie, obwohl sie den Fahrzeugpreis und den Kraftstoffverbrauch erhöht. Autohersteller haben die Verbraucher mit Marketing überschwemmt, das AWD als Sicherheitsmerkmal proklamiert, obwohl der Vorteil von AWD gegenüber FWD beim Beschleunigen und nicht beim Bremsen oder Lenken liegt. Tests haben gezeigt, dass AWD zwar bei winterlichen Bedingungen eine verbesserte Beschleunigung bietet, aber nicht beim Bremsen hilft.

Im Jahr 2008 führte Nissan den GT-R mit einem hinten montierten Transaxle ein . Das AWD-System erfordert zwei Antriebswellen , eine Hauptwelle vom Motor zum Transaxle und Differential und eine zweite Antriebswelle vom Transaxle zu den Vorderrädern.

Verwendet

Straßenrennen

Spyker wird zugeschrieben, 1903 den ersten Allrad-Rennwagen, den Spyker 60 PS, gebaut und gefahren zu haben.

Bugatti schuf 1932 insgesamt drei Allrad- Rennwagen , den Typ 53 , aber die Autos waren für ihr schlechtes Handling berüchtigt .

Miller produzierte das erste 4WD-Auto, das sich für die Indianapolis 500 qualifizierte, den Miller Gulf Special von 1938 .

Ferguson Research Ltd. baute das Formel-1- Auto P99 mit Frontmotor, das 1961 mit Stirling Moss tatsächlich ein Rennen ohne Weltmeisterschaft gewann . 1968 fuhr das Team Lotus Autos im Indy 500 und drei Jahre später in der Formel 1 mit dem Lotus 56 , der sowohl Turbinenmotoren als auch 4WD hatte, sowie der 1969er 4WD-Lotus 63 mit dem serienmäßigen 3-Liter-V8- Ford Cosworth- Motor. Matra fuhr auch einen ähnlichen MS84, und McLaren trat mit seinem M9A beim britischen Grand Prix an , während der Motorenhersteller Ford-Cosworth eine eigene Version produzierte, die getestet wurde, aber nie gefahren wurde. Alle diese F1-Autos galten als ihren RWD-Pendants unterlegen, da das Aufkommen des aerodynamischen Abtriebs bedeutete, dass eine angemessene Traktion auf leichtere und mechanisch effizientere Weise erreicht werden konnte, und die Idee wurde eingestellt, obwohl Lotus es wiederholt versuchte.

Nissan und Audi hatten mit Allradantrieb im Straßenrennsport mit der Einführung des Nissan Skyline GT-R im Jahr 1989 Erfolg beeindruckendere Siege in Australien, bevor Gewichtsstrafen schließlich ein De-facto- Verbot für das Auto auferlegten. Am umstrittensten war der Sieg beim Macau Grand Prix 1990 , bei dem das Auto vom Start bis zum Ziel führte. Die Dominanz von Audi in der Trans-Am-Serie im Jahr 1988 war ebenso umstritten, da sie zu einer Gewichtsstrafe in der Zwischensaison und zu einer Regelrevision führte, die alle AWD-Autos verbot; seine Dominanz im Super Touring führte schließlich 1998 zu einem FIA- Verbot des AWD-Systems.

Das neue Reglement der 24 Stunden von Le Mans 2011 könnte AWD/4WD im Straßenrennsport wiederbeleben, obwohl solche Systeme nur in neuen Hybrid-angetriebenen Le Mans-Prototypen erlaubt sind . Ein Beispiel ist der Audi R18 e-tron quattro (Sieger des Rennens 2012 , der erste Hybrid/4WD, der Le Mans gewinnt) mit Elektromotor in der Vorderachse und Benzinmotor im Heck.

In schweren Lkw

Mittelschwere und schwere Lkw haben kürzlich 4×4-Antriebsstränge eingeführt; 4×4 mittelschwere Trucks wurden üblich, nachdem Ford mit dem Verkauf von Ford Super Duty Trucks begann. Diese Lastwagen teilten sich viele Teile zwischen leichten und mittelschweren Fahrzeugen, was die Produktionskosten senkte. Die Dana 60 Vorderachse wird sowohl bei mittelschweren als auch bei leichten Super Duty Trucks verwendet. Darüber hinaus teilen sich die Big Three /geteilte Teile zwischen den Unternehmen, was die Kosten senkt. Der Dana S 110 wird derzeit für den Heckantrieb unter den mittelschweren Trucks von Ford und Ram eingesetzt. Der Dana 110 wurde auch bei den 4×4 von General Motors verwendet . Ram Trucks begann 2008 mit dem Verkauf mittelschwerer Lkw, 4×4 und 4×2. General Motors verkaufte einen 4×4 für die Modelljahre 2005–2009.

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  GM 4×4 mittelschwere Lkw

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  Heavy-Duty International Workstar

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  Ford mittelschwerer 4×4-Antriebsstrang

Bei Baumaschinen

Volvo stellte das Modell 646 mit Allradantrieb Baggerlader 1977 Case Corporation in den USA folgten 1987.

Terminologie

„Allradantrieb“ bezeichnet technisch ein Fahrzeug, bei dem die Kraft an vier Radenden verteilt auf mindestens zwei Achsen abgegeben wird. Der Begriff "4×4" (ausgesprochen vier mal vier ) wurde bereits in den 1940er Jahren verwendet, um nordamerikanische militärische Allradfahrzeuge zu beschreiben, wobei die erste Zahl die Anzahl der Radenden an einem Fahrzeug und die zweite die Anzahl der Radenden angibt Anzahl der angetriebenen Räder.

Lkw mit Zwillingsbereifung an der Hinterachse und zwei angetriebenen Achsen werden trotz sechs Rädern als 4×4 bezeichnet, da sich die gepaarten Hinterräder aus Traktions- und Klassifizierungsgründen wie ein einzelnes Rad verhalten. Echte 6×6- Fahrzeuge, die über drei angetriebene Achsen verfügen, werden unabhängig von der Anzahl der Räder als 6×6 eingestuft. Beispiele für diese mit zwei Hinterachsen, einer Vorderachse sind der sechsrädrige Pinzgauer , der bei Verteidigungskräften rund um den Globus beliebt ist, und der zehnrädrige GMC CCKW, der durch die US-Armee im Zweiten Weltkrieg berühmt wurde.

Vierrad ist ein verwandter Begriff für Geländefahrzeuge und nicht mit Allradantrieb zu verwechseln. Die "vier" beziehen sich in diesem Fall auf das Fahrzeug mit vier Rädern, die nicht notwendigerweise alle angetrieben werden.

Ungewöhnliche Systeme

Angeregt durch ein wahrgenommene Bedürfnis nach einem einfachen, kostengünstigem All-Terrain - Fahrzeug für Ölförderung in Nordafrika, Französisch Automobilhersteller Citroën entwickelte die 2CV Sahara im Jahr 1958. Im Gegensatz zu anderen 4 × 4 - Fahrzeugen, die ein herkömmlichen verwenden Verteilergetriebe , die Front zu fahren und Hinterachsen hatte die Sahara zwei Motoren, von denen jeder unabhängig eine separate Achse antrieb, wobei der Heckmotor nach hinten gerichtet war. Die beiden Drosselklappen, Kupplungen und Gangwechselmechanismen konnten verbunden werden, so dass die beiden 12 PS (9 kW) 425 cc (26 cu in) Motoren zusammen laufen konnten, oder sie könnten geteilt und das Auto nur von beiden Motoren angetrieben werden. In Kombination mit zwei Kraftstofftanks und zwei Batterien (die für den Betrieb eines oder beider Motoren eingerichtet werden konnten) bedeutete die Redundanz zweier separater Antriebsstränge, dass sie auch nach größeren mechanischen Ausfällen in die Zivilisation zurückkehren konnten. Nur rund 700 dieser Autos wurden gebaut, und heute sind nur noch 27 bekannt.

BMC experimentierte Mitte der 1960er Jahre mit einem zweimotorigen Mini Moke (genannt "Twini Moke"), brachte ihn jedoch nie in Produktion. Dies machte die Vorteile des Mini ‚Power Pack‘ Layouts, mit einem Quermotor und dem Getriebe im Motorsumpf . Durch einfaches Anbringen einer zweiten Motor-Getriebe-Einheit am Heck konnte ein rudimentäres 4×4-System realisiert werden. Frühe Prototypen hatten separate Schalthebel und Kupplungssysteme für jeden Motor. Spätere Versionen, die von der britischen Armee zur Evaluierung geschickt wurden, hatten benutzerfreundlichere verknüpfte Systeme.

Im Jahr 1965 patentierte AJM Chadwick ein 4WD-System, GB 1113068, das halbkugelförmige Räder für ein Geländefahrzeug verwendet. Zwanzig Jahre später wurde BTE Warne patentiert, GB 2172558, eine Verbesserung des Chadwick-Designs, bei der keine Differentialgetriebe verwendet wurden. Durch die Verwendung von nahezu kugelförmigen Rädern mit der Möglichkeit, jedes Rad koordinativ zu neigen und zu drehen, behalten die angetriebenen Räder eine konstante Traktion bei. Darüber hinaus lenken alle angetriebenen Räder, und da keine Radpaarung erforderlich ist, sind Fahrzeuge mit einer ungeraden Anzahl von Rädern möglich, ohne die Integrität des Systems zu beeinträchtigen. Eine progressive Verzögerung wird durch eine dynamische Änderung der effektiven Raddurchmesserverhältnisse von vorne zu hinten ermöglicht.

Suzuki Motors führte 1996 die Suzuki Escudo Pikes Peak Edition ein. Frühere Suzuki-Versionen waren zweimotorig; ab 1996 ist der Motor ein 2,0-Liter-V6-Biturboaufladung, gepaart mit einem sequentiellen Sechsgang-Schaltgetriebe.

Nissan Motors hat ein System namens E-4WD entwickelt , das für Autos entwickelt wurde, die normalerweise Frontantrieb haben; die Hinterräder werden jedoch von Elektromotoren angetrieben. Dieses System wurde in einigen Varianten des Nissan Cube und Tiida eingeführt . (Dies ähnelt dem System, das beim Ford Escape Hybrid AWD verwendet wird.)

Chryslers Jeep Division stellte auf der North American International Auto Show 2005 in Detroit das zweimotorige, 670 PS (500 kW) starke Jeep Hurricane Concept vor . Dieses Fahrzeug verfügt über eine einzigartige "Krabbenkriechen"-Funktion, die es ihm ermöglicht, sich um 360° zu drehen. Dies wird erreicht, indem die linken Räder als Paar und die rechten Räder als Paar angetrieben werden, im Gegensatz zum Antrieb der vorderen und hinteren Paare. Ein zentrales Getriebe ermöglicht, dass eine Seite in die entgegengesetzte Richtung zur anderen fährt. Es hat auch zwei Hemi- V8s.

Einige Hybridfahrzeuge wie der Lexus RX400h versorgen ein AWD-System über ein Paar Elektromotoren mit Strom, einen für die Vorderräder und einen für das Heck. Bei der AWD-Modellversion des Lexus RX400h (und seinem Toyota-Pendant, dem Harrier- Hybrid) können die Vorderräder auch direkt vom Benzinmotor des Fahrzeugs sowie über die Elektromotoren Antriebskraft erhalten, während die die Hinterräder beziehen ihre Kraft nur vom zweiten Elektromotor. Die Kraftübertragung wird automatisch von der internen Elektronik basierend auf den Traktionsbedingungen und dem Bedarf gesteuert, was es zu einem Allradantriebssystem macht.

Das 2011 im Ferrari FF verwendete 4RM-System ist insofern einzigartig, als es ein hinteres Transaxle mit einem sekundären Fronttransaxle hat, das direkt mit dem Motor verbunden ist. Das Auto arbeitet in erster Linie als Fahrzeug mit Heckantrieb. Kupplungen im vorderen Transaxle rasten ein, wenn die Hinterräder durchdrehen. Der Antrieb auf die Vorderräder wird über zwei stufenlos verstellbare Kupplungspakete übertragen, die „durchrutschen“ dürfen, um die erforderlichen Radgeschwindigkeiten zu erreichen. Das vordere Transaxle hat drei Gänge, zwei Vorwärts- und Rückwärtsgänge. Die beiden Vorwärtsgänge des vorderen Getriebes entsprechen den unteren vier Vorwärtsgängen des hinteren Getriebes. Es wird nicht in höheren Gängen verwendet. Die Verbindung zwischen diesem Getriebe und jedem Vorderrad erfolgt über unabhängige Haldex-Kupplungen ohne Differential. Aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungen rutschen die Kupplungen ständig durch und übertragen höchstens 20 % des Motordrehmoments.

Systeme nach Designtyp

Mittendifferenzial mit mechanischer Sperre

• Alfa Romeo 164 Q4 (Zentral-Viskosekupplung, Umlaufgetriebe und Torsen-Hinterachsdifferenzial)
• Alfa Romeo 155 Q4 (zentrale Umlaufeinheit, Ferguson Viskosekupplung und Torsen Hinterachsdifferenzial)
• AMC Eagle (zentrale Viskosekupplung)
• Audi – Quattro Coupé, 80, 90, 100 & 200 (Mittel- und Hinterachsdifferenzial sperrend) – bis 1987
• Audi Q7 -Doppelritzel 50/50 mit Überbrückungskupplungspaket
• BMW 3er und 5er in den 1980er Jahren – Planeten-Mittendifferenzial mit 37–63 (vorne-hinten) Drehmomentverteilung und Viskosesperre (auch im Hinterachsdifferenzial, jedoch nicht im Vorderachsdifferenzial)
• Chevrolet Rounded-Line K Fleetside , K Stepside , K Blazer und K Suburban – permanenter Allradantrieb (1973–1979) , Zweigang-Verteilergetriebe New Process 203 , Mittendifferenzial mit 50:50- Drehmomentaufteilung und Sperre. Für das hintere Hypoid- Differential war optional eine automatische Eaton- Differentialsperre erhältlich.
• Ford Escort RS (RS 2000 16v 4×4 Modelle und RS Cosworth), Sierra Cosworth, Sierra und Granada 4×4 Modelle,
• Dodge Power Wagon – permanenter Allradantrieb (1974–1979), Zweigang-Verteilergetriebe New Process 203, Mittendifferenzial mit 50:50- Drehmomentaufteilung und Sperre.
• Ford Expedition (1997-present) und Expedition EL / Max (2007-present) - automatische ControlTrac Allradantrieb mit zwei Geschwindigkeiten Zweibereichsborgwarner Verteilergetriebe und intelligentem Verriegelungszentrum Lamellendifferential
• Ford Explorer (1995-2010) - automatische ControlTrac Allradantrieb mit zwei Geschwindigkeiten Zweibereichsborgwarner Verteilergetriebe und intelligentem Verriegelungszentrum Lamellendifferential
• Ford F-Serie – permanenter Allradantrieb (1974–1979), Zweigang-Verteilergetriebe New Process 203, Mittendifferenzial mit 50:50- Drehmomentaufteilung und Sperre.
• GMC Rounded-Line K Wideside , K Fenderside , K Jimmy und K Suburban – permanenter Allradantrieb (1973–1979) Zweigang-Verteilergetriebe New Process 203, Planeten-Mittendifferenzial mit 50:50-Drehmomentaufteilung und Sperre. Für das hintere Hypoid-Differential war optional eine automatische Eaton- Differentialsperre erhältlich.
• H1 & Humvee NVG 242HD AMG offenes Mitteldifferenzial, gesperrtes Mitteldifferenzial, Neutral, niedrige Reichweite gesperrt. Auch Torsen1-Differential an Vorder- und Hinterachse. Der H1 wechselte zu Torsen2, als ABS hinzugefügt wurde. Der H1 Alpha hatte optionale Sperrdifferentiale anstelle von Torsens.
• Hummer H2, H3 40/60 planetarisch mit Schloss
• Jeep Grand Cherokee, Commander (außer Modelle mit Quadra-Trac I)
• Jeep Liberty , Jeep Cherokee (XJ) , Dodge Durango ( Select-Trac ) – Verteilergetriebe NV 242 – Heckantrieb, offenes Mittendifferential, gesperrtes Mittendifferential, Neutral, niedrige Reichweite
• Jeeps in voller Größe mit Borg Warner QuadraTrac: Mitteldifferenzial mit begrenztem Schlupf, 50/50 gesperrtes Mitteldifferenzial. Die niedrige Reichweite kann im gesperrten oder entsperrten Modus verwendet werden, wodurch die Verwendung der niedrigen Reichweite auf dem Bürgersteig ermöglicht wird.
• Land Rover Defender (und V8-Modelle der Serie III )
• Land Rover Discovery /LR3
• Land Rover Freelander
• Lada Niva (VAZ-2121) – Vollzeit-Allradantrieb mit offenem Mitteldifferenzial. Verteilergetriebe mit High/Low Range und manueller Zentraldifferenzialsperre. Niedrige Reichweite wählbar im gesperrten oder entsperrten Modus, ermöglicht die Verwendung auf dem Bürgersteig.
• Lexus RX300 - Viskokupplung über das ansonsten offene Mittendifferenzial.
• Lincoln Navigator (1998–2006) – automatischer ControlTrac -Allradantrieb mit Zweigang -BorgWarner-Verteilergetriebe und intelligentem Mehrscheiben-Sperrdifferenzial
  • Navigator und Navigator L (2007-heute) verwenden ein Ein-Gang-Einbereichs-Verteilergetriebe, kein Untersetzungsgetriebe
• Mercedes-Benz Unimog (Schließung Mitte und Heck mit bis zu 10 kleinen Gängen).
• Mercedes-Benz G-Klasse (Schließzentrum und Schließfächer an Vorder- und Hinterachse)
• Mercedes-Benz GL-Klasse - 4Matic mit Allradantrieb
• Mitsubishi Pajero (auch bekannt als Montero oder Shogun)
• Porsche Cayenne – 38/62 Planetengetriebe mit Überbrückungskupplungspaket
• Range Rover Classic 1970–1995, alle Vollzeit-Allradantriebe, entweder Platten-LSD, manuelle Sperre oder Ferguson Viskose-Mittendifferenzial.
• Range Rover 2. Gen. 1994–2002 Vollzeit 4WD Ferguson Viskose-Mittendifferenzial
• Suzuki Grand Vitara /Escudo (2005 und spätere Modelle, außer XL-7) - Vollzeit-Allradantrieb mit Sperrmitteldifferenzial, Offroad-Allradantrieb mit zuschaltbarer Mittendifferenzialsperre und 4-Stufen-Verteilergetriebe (4-Stunden-, 4-Stunden-Sperre) , 4l n), Traktionskontrolle und elektronische Stabilitätskontrolle
• Subaru – Schaltgetriebe sind mit 50/50 Viskose-Mitteldifferenzial ausgestattet; Leistungsmodelle umfassen ein Planetendifferenzial mit computergesteuerter Überbrückung; Modelle mit Automatikgetriebe verfügen über eine elektronisch gesteuerte variable Verteilerkupplung.
• Toyota-Geländewagen
• Toyota Sequoia (Multi-Modus)
• Volkswagen Touareg -Doppelritzel 50/50 mit Überbrückungskupplungspaket

Torsen-Mittendifferenzial

• Alfa Romeo Q4s – mit ( Torsen T-3):
  • 156 Crosswagon und Sportwagon
  • 159
  • Brera , Spinne
• Audis mit quattro – diverse Iterationen von Torsen, dem T-3 ab 2007 B7 RS4
  • 80, 90 & Coupé (Typ 89)
  • 100 & 200
  • A4 , S4 , RS4
  • A5 & S5
  • A6 , S6 , RS6
  • A8 , S8
  • Q5, Q7
• Bentley Continental GT , Bentley Continental Flying Spur (2005) zunächst Torsen T-2, aktuell haben T-3
• Chevrolet Trailblazer SS Torsen T-3
• Lexus GX 470, Toyota Land Cruiser Prado 120 Torsen T-3
• Range Rover 3. Gen. 2002–2009
• Toyota 4Runner (nur Limited V8-Modell & 2010 Limited V6-Modell) Torsen T-3 mit Schloss
• Toyota FJ Cruiser (nur manuelle Modelle) Torsen T-3 mit Schloss
• Toyota Hilux Surf Torsen T-3 mit Schloss
• Toyota Land Cruiser 200/2008/V8 Torsen T-3 mit Schloss
• Toyota Sequoia (nur Modelle 2005–07)
• Volkswagen Pkw mit 4motion :
  • Volkswagen Passat Torsen T-2 (B5.5-Modell, nicht neuestes B6-Modell mit Quermotor)
  • Volkswagen Phaeton Torsen T-2

Nicht sperrendes Mittendifferenzial

• BMW 3er und X5 zwischen 2001 und xDrive – Planeten-Mittendifferenzial mit permanenter Drehmomentverteilung von 38–62 (vorne-hinten) #
• Cadillac Escalade, STS AWD, SRX AWD (Die ersten beiden Generationen hatten eine Viskosekupplung am Mitteldifferenzial) #
• Chrysler 300C AWD#
• Dodge Ramcharger 1974–1981 – NP203 FullTime 4WD Verteilergetriebe
• Dodge Magnum, Ladegerät AWD #
• GMC Yukon Denali, XL Denali, Sierra Denali #
• Mercedes 4MATIC- Fahrzeuge, R-Klasse und ML-Klasse (beachten Sie, dass einige MLs eine geringe Reichweite hatten) #
• Plymouth Trail Duster 1974–1981 – NP203 FullTime 4WD Verteilergetriebe
• Toyota Highlander #
• Toyota Sienna AWD (nur −2010) #

Die oben genannten Systeme, die mit "#" enden, funktionieren durch selektive Verwendung des Traktionskontrollsystems (über ABS), um ein durchdrehendes Rad zu bremsen.

Mehrfachkupplungssysteme

• Acura RL, RDX ( SH-AWD ) Rechte und linke Achswelle
• Acura MDX SH-AWD & VTM4
• Ford Explorer – Fords intelligentes 4WD-System (I-4WD) mit Vollzeit-Shift-on-the-Fly beim 2011 Explorer mit Terrain Management System und RSC (Roll Stability Control), Curve Control-Funktionalität, HDC (Hill Descent Control) und HAA (Bergaufstiegshilfe).
• Honda Ridgeline
• Honda-Pilot
• Infiniti FX ( ATTESA E-TS )
• Mercedes-Benz 1. Generation 4MATIC (normalerweise Heckantrieb, automatische Kupplung im Verteilergetriebe schaltet bei Bedarf den Allradantrieb ein)
• Mitsubishi GTO MR/3000GT VR-4
• Mitsubishi Lancer Evolution Series S-AWC
• 2010 Mitsubishi Outlander GT S-AWC
• Mitsubishi Outlander (2003–2006) unabhängige Vorder- und Hinterachskupplung und aktives Mittendifferenzial .
• Nissan GT-R ( ATTESA E-TS )
• Nissan Skyline GT-R ( ATTESA E-TS und ATTESA E-TS-PRO ) Vorderachskupplung, Hinterachsdifferentialsperre
• Nissan Skyline GTS4 ( ATTESA E-TS )
• Nissan A31 Cefiro SE4 ( ATTESA E-TS )
• Porsche 959 PSK Vorderachskupplung, Differentialsperre hinten
• Saab 9-3 , Saab 9-5 , Saab 9-4X ( Saab XWD )

Lamellenkupplung Kupplung

• Audi A3 quattro, Audi S3 , Audi TT quattro, Audi R8 (mit Haldex Traction )
• BMW xDrive : neueste 3er-Reihe , neueste 5er-Reihe , X3, neueste X5-Reihe
• Chevrolet Equinox (GMPCA)
• Chrysler Pacifica ( BorgWarner ITM3e) (auf Modell 2007)
• Dodge Nitro ( Quadra-Trac 1)
• Dodge-Kaliber
• Ford : Escape, Freestyle, Edge, Fusion, Five Hundred (Freestyle, FiveHundred Haldex Traction basierend) (Escape Control Trac II , basierend)
• Honda CR-V , HR-V, Element
• Hyundai Santa Fe , Hyundai Tucson Borg-Warner ITM 3e magnetische Lamellenkupplung
• Hyundai Veracruz IMJ magnetische Lamellenkupplung
• Infiniti : G35x, M35x
• Jeep Kompass ( Freiheitsantrieb )
• Jeep Grand Cherokee und SRT8 NVG 249, 247
• Land Rover Freelander 2 /LR2 (auch Haldex Traction )
• Lamborghini : AWD-Varianten VT-Serie (viskose Traktion)
• Lincoln : MKS, MKZ
• Mazdaspeed6 (eine mit dem Kupplungspaket verbundene Nebenantriebseinheit mit drehmomentempfindlichem Hinterachsdifferenzial)
• Mazda : Tribute, CX-7, CX-9 (Tribute Control Trac II , basierend)
• Mercury : Milan, Montego, Mariner (Montego Haldex Traction- basiert)
• Mitsubishi Outlander (aktuelle Generation)
• Nissan Murano Automatik mit manuellem Überbrückungsschalter
• Porsche 911 AWD-Varianten (eine Version von BorgWarner ITM3e) – außer dem Porsche 911 Carrera 4 31/69 der Serie 964 mit Planeten-Mittendifferenzial
• Pontiac-Torrent (GMPCA)
• Subaru Low-Power-Automatikgetriebemodelle
• Subaru Legacy , Outback , Impreza , Forester , Tribeca Automatikgetriebe Modelle: mechanischer Frontantrieb, kupplungsgekoppelte Hinterachse
• Suzuki : SX4, XL7, Aerio, Swift/Cultus basierter Subaru Justy. (Viskosekupplung)
• Toyota RAV4 – ab 2005 (nur dritte Generation)
• Toyota Sienna AWD (nur 2011 und neuer)
• Volkswagen Golf 4motion, Volkswagen Jetta 4motion, Volkswagen Tiguan 4motion, Volkswagen Passat (B6) 4motion (zunächst Viskosekupplung, später mit Haldex Traction )
• Volvo : S40, S60, S80, V50, V70, XC70, XC90 (Visco-System bis 2003; dann alle Haldex Traction- basiert)

Hinweis: die oben genannten funktionieren alle wie 2WD, wenn die Lamellenkupplung nicht eingerückt ist (mit Ausnahme von Subaru-Modellen), und wie 4WD High Range in einem Teilzeit-4WD-System, wenn die Kupplung eingerückt ist (normalerweise per Computer, obwohl einige manuelle Steuerung ermöglichen). Einige in dieser Kategorie haben unterschiedliche Grade der Kontrolle bei der Drehmomentverteilung zwischen vorne und hinten, indem sie einigen der Kupplungen in einer Mehrscheibenkupplung erlauben, unterschiedlich stark einzurücken und zu rutschen. Ein Beispiel für ein solches System ist das BorgWarner i-Trac (TM)-System. Hinweis: Die Haldex Traction- basierte Fahrzeugliste wurde aus der Liste auf der Haldex Traction-Unternehmenswebsite erstellt: Haldex Cars . Eine Version des BorgWarner ITM3e-Systems wird auf Porsche 911TT ab 2006 verwendet. Der Borg-Warner ITM 3e wird auch im 2006-heute Hyundai Santa Fe und im Hyundai Tucson eingesetzt . Im Hyundais verhält sich der ITM 3e wie ein Vollzeit-Allradantrieb mit 95:5 normaler Drehmomentaufteilung. Unter extremen Bedingungen kann das System über die 4WD LOCK-Taste im 50:50-Split gesperrt werden.

Teilzeit

Dies sind Fahrzeuge, die kein Mittendifferenzial haben. Da kein Mittendifferenzial vorhanden ist, um Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Vorder- und Hinterrädern beim Kurvenfahren auszugleichen, muss beim Kurvenfahren ein geringer Reifenschlupf auftreten. Bei Verwendung auf glatten Oberflächen ist dies kein Problem, aber beim Wenden auf trockener Fahrbahn greifen die Reifen, werden dann gezwungen, zu rutschen, dann wieder zu greifen und so weiter, bis die Kurve abgeschlossen ist. Dies führt dazu, dass das Fahrzeug ein "Hüpfen" oder "Binden" zeigt. Die Verwendung eines aktivierten Teilzeit-4WD-Systems auf einem harten Untergrund wird nicht empfohlen, da es schließlich zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs kommt. Teilzeit-Verteilergetriebe sind die branchenüblichen Verteilergetriebe für den 4x4-Lkw-Markt. Jedes andere Verteilergetriebe kann als robuster angesehen werden, jedoch können mehr bewegliche Teile und Komplexität andere Verteilergetriebe manchmal weniger haltbar machen.

Siehe auch

Fußnoten

Verweise