Redigerer Firehjulsdrift (avsnitt)

== Teknisk ==

=== Betegnelser og teknologier ===
En rekke produsenter benytter betegnelsen 4×4 på sine firehjulstrekkere. Dette er et begrep hentet fra amerikansk militærterminologi, hvor det første tallet viser antall hjul på bakken, og det andre viser til antall hjul med drift. Tilsvarende kan betegnelsen 4×2 benyttes om firehjulskjøretøy med drift på to hjul.

Firehjulsdrift betegnet opprinnelig et lastebil-liknende kjøretøy som krevde at føreren manuelt vekslet mellom drift på to hjul (på gater og hovedveier) eller drift på fire hjul (ved kjøring på underlag med dårlig veigrep, for eksempel is, grus eller gjørme.)

Uttrykket «AWD» (''All Wheel Drive'') ble oppfunnet for å kunne skille mellom kjøretøy med klassisk firehjulsdrift og kjøretøy som var i stand til å drive alle fire hjul samtidig, også på hardt underlag, uten å forårsake dårlige kjøreegenskaper eller overdreven slitasje på dekk eller drivverk. AWD-uttrykket blir i dag også brukt til å markedsføre kjøretøy som ikke har kontinuerlig drift på alle fire hjul, men som i stedet automatisk skifter mellom drift på to og fire hjul etter behov. Uttrykket er dermed relativt vagt i moderne sammenhenger, når AWD blir brukt til å beskrive kjøretøy med forskjellige systemer. Betegnelsen ''Full Time 4WD'' er tatt i bruk av enkelte for å betegne et system med kontinuerlig drift på alle fire hjul.

Kjøpere må være oppmerksomme. Det er vanlig at like overføringssystem blir markedsført ulikt i de øvre og det nedre segmentet. Det er også vanlig at svært ulike overføringssystem med ulike egenskaper blir markedsført under det samme navnet på grunn av en produsents ønske om å ha en ensartet betegnelse for alle sine modeller med firehjulsdrift. Teknologien varierer, men betegnelsen står fast. Som et eksempel: Både [[Quattro]] og [[4motion]] kan referere til både et automatisk innkoblende system med en [[haldexkobling]] og et kontinuerlig system med en [[torsenkobling]].

=== Virkemåte ===
Når man skal drive to hjul samtidig, må noe gjøres for å tillate de to hjulene å rotere med ulik hastighet når kjøretøyet beveger seg i kurver. Ved fremdrift på alle fire hjulene er problemet mer komplekst. Et design som ikke tar hensyn til dette, vil føre til at kjøretøyet manøvrer svært dårlig i svinger, og kjemper mot føreren i det dekkene slipper og skrenser på grunn av de ulike hastighetene.

Man kan unngå den mekaniske kompleksiteten ved å bruke en elektrisk motor for hvert hjul, med hastighetene styrt av datateknikk. Dette er normalt sett ikke gjort.

En [[differensial]] tillater at en tilførselsaksling fra girkassa driver to drivakslinger med forskjellig hastighet. Differensialen fordeler dreiemoment (rotasjonskraft) likt til de to drivakslingene, samtidig som vinkelhastighet (dreiehastighet) fordeles slik at summen av vinkelhastigheten for de to drivakslingene er lik rotasjonen fra tilførselsakslingen. Hvert drevne hjulpar krever en differensial for å distribuere kraften mellom venstre og høyre side. Hvis alle fire hjul skal drives, kan en tredje differensial bli brukt til å fordele kraft mellom frem- og bakaksling.

Et slikt design manøvrerer veldig godt. Det fordeler kraft jevnt og minsker sannsynligheten for skrensing. Men med en gang noe slipper, vil innhenting være veldig vanskelig. La oss anta at venstre fremhjul (av et design som driver alle fire hjulene) begynner å spinne (slipper). På grunn av måten en differensial fungerer vil det spinnende hjulet spinne dobbelt så fort som ønskelig, mens hjulet på den andre siden vil stoppe helt opp (gjennomsnittshastigheten blir uforandret, men ingen av hjulene får noe dreiemoment). Siden dette eksempelet omhandler et kjøretøy med firehjulsdrift, vil et tilsvarende problem oppstå mellom for og bakakslingen via senterdifferensialen. Gjennomsnitthastigheten vil ikke forandre seg, men dreiemomentet vil bli utlignet, og blir da lik null. Hastigheten bak går til 0, mens rotasjonshastigheten på venstre fremhjul blir faktisk '''fire''' ganger så stor som den skulle vært.
Dette problemet kan oppstå både med tohjulsdrift og firehjulsdrift om et drevet hjul blir løftet opp eller mister veigrepet. Dette enkle designet virker akseptabelt på tohjulsdrevne kjøretøy, men for firehjulsdrevne kjøretøy, som vil ha dobbel så stor sjanse for å miste grep på et hjul, er vanligvis ikke dette regnet som akseptabelt.

Et overraskende fenomen oppstår på glatt føre ved bremsing med firehjulsdrift med tre differensialer uten at motoren frakobles. Når forhjulene blokkeres på grunn kraftigere bremseeffekt foran, vil funksjonen i midtdifferensialen gi økt rotasjon på bakhjulene. Forhjulene sklir og motorens rotasjon gir ekstra fremdrift av bakhjulene. Ved å trykke inn clutchen slipper man dette.

=== Ulike teknologier ===
Det finnes en rekke ulike teknologier for firehjulsdrift og senterdifferensialen (midtakseldifferensialen) er et nøkkelelement for å bedre veigrepet og minimalisere hjulspinn og skrensing. Videre vil valg av differensialløsninger på bak- og foraksel ha stor betydning for bilens evne til å ta seg frem og for kjøreegenskapene, ikke minst ved kurvekjøring.

Tilgjengelige differensial-teknologier for firehjulsdrift:

# Åpen (konvensjonell) differensial (ev. m/bremse/sperre)
# Torsendifferensial
# Viskosedifferensial (ev. m/låsing)
# Aktiv differensial
# 4-Matic
# Haldex

==== 1. Åpen (konvensjonell) differensial (ev. m/bremse/sperre) ====
[[Fil:Allrad_perma_no.jpg|right|200px|Åpen differensial]]

Fordel: Tillater fartsforskjeller mellom hjulpar og/eller akselpar. Nødvendig forutsetning for stabil kurvekjøring og for å minimalisere mekaniske påkjenninger og [[dekkslitasje]].

Ulempe: Kraften overføres dit friksjonen er minst. Gir hjulspinn og skrens samt slag i rattet når veigrepet på forhjulene endres.

Flere biler med denne løsningen har manuell tilkoblet sperre på midtdifferensialen med eget håndtak for dette ved girstanga. Ved bruk av differensialsperra må ett hjul foran og ett hjul bak spinne samtidig om spinning skal forekomme.

==== 2. Torsendifferensial ====
Fordel: Tillater fartsforskjeller mellom hjulpar og/eller akselpar og fordeler kraften mekanisk, kontinuerlig og trinnløst mellom hjul/akselpar avhengig av veigrep innenfor et gitt intervall (for eksempel 30/70&ndash;70/30). Mekaniske løsninger tradisjonelt mindre sårbare og mer driftssikre enn elektroniske.

Ulempe: Patentbelagt, kostbart

Fra 1986 tok Audi i bruk Torsen-differensialen. Torsen er et akronym laget av «Torque Sensing» og er en ren mekanisk teknologi oppfunnet av det amerikanske selskapet Gleason Corporation.

Torsen ble først brukt i for- og bakaksel i militærkjøretøy fra [[honda) (bil)|Hummer]] fra 1983, mens Audi tok i bruk teknologien i biler beregnet for det åpne markedet. Torsen differensialer er kostbare og bare brukt i et fåtall modeller i tillegg til Audis. Blant disse er Lancia integrale (1986-1994 bakaksel), [[BMW]] Z3, Z4 (1998 bakaksel), [[Honda]] S2000 (1999 bakaksel), [[Lexus]] IS 300 (bakaksel), RX 300 (bakaksel) og GX 470 (senteraksel), [[Mazda]] RX-7 ([[1991]] bakaksel) og MX-5 (1995 bakaksel), [[Range Rover]] (2002 senteraksel), [[Toyota]] Celica (1989), Supra, Land Cruiser og RAV4 (alle bakaksel) samt [[Volkswagen Passat]] (1997–2006) senteraksel.

==== 3.1 Viskosedifferensial ====
[[Fil:Allrad autom no.jpg|right|200px|Viskosedifferensial]]

Fordel: Rimelig og kompakt

Ulempe: Ikke et ekte 4WD system. For å få kraftoverføring til «slaveaksel» må minst ett hjul på «hovedakselen» spinne. Viskosekoblingen vil gi noe forsinket kraftoverføring til slaveakselen og minst ett hjul må fortsette å spinne. Derved reduseres veigrepet. Under kjøring i krappe kurver, for eksempel rundkjøringer, kan viskosekoblingen begynne å låse, og en mister veigrep. Koblingen må også byttes med jevne mellomrom ettersom den "stivner" når kilometrene begynner å bli mange.

Volkswagen [[Syncro]], [[Volvo Personvagnar|Volvo]] 850 AWD. En variant kalles [[Honda CR-V|Honda Real Time™ 4WD]]

==== 3.2 Senterdifferensial med viskosesperre ====
Fordel: Godt forhold mellom effekt og pris. Lettere og rimelige enn Torsen. Liten dekkslitasje, uproblematisk kjøring, god stabilitet og framkommelighet.

Ulempe: Kan gi markant understyring i lange og skarpe svinger. 

Eksempler på modeller med senterdifferensial med viskosesperre på senterakselen: [[Ford]] Escort RS Cosworth, flere Volkswagenmodeller, Volvo, [[Lancia]] Delta Integrale, BMW 325ix (E30), [[Mitsubishi]] Lancer GSR og 3000GT VR4, [[Subaru]] Impreza, Forester og Legacy, og Toyota Celica GT4. Lancia og Toyota var utstyrt med Torsen bakakseldifferensial, noen av de øvrige med viskosedifferensial bak. Forester har viskossperre også på bakakseldifferensialen. Mitsubishi Space Wagon 4WD har åpen midtdifferensial, men viskosesperre på bakakselen.

==== 4. Aktiv differensial ====
Fordel: Kontinuerlig tilpasning av veigrep ved hjelp av datastyring.

Ulempe: Høy vekt. Kostbart

(Kun [[Porsche]] 959, Kia Sportage 2011+)

==== 5. 4-matic ====
Fordel: Sikker permanent firehjulsdrift

Ulempe: Kostbart.

==== 6. Haldex ====
Fordel: Rimelig og relativt kompakt

Ulempe: «Relativt kompakt» betyr at bagasjeplassen i en Golf V reduseres med 75 liter.

[[Haldex]] benytter [[haldexkobling|datastyrt, clutchbasert senterdifferensial]].

([[Audi A3]] [[Quattro]], S3 og TT Quattro. [[Volkswagen Passat]] VI [[4Motion]] (fra 2006) og [[Volkswagen Passat]] VII [[4Motion]] (fra 2010), Volkswagen Sharan [[4Motion]], Caravelle [[4Motion]], Transporter [[4Motion]], Multivan [[4Motion]], Golf IV [[4Motion]], Golf V [[4Motion]], Golf VI [[4Motion]], Golf VII [[4Motion]], Seat Leon, [[Škoda Octavia]] 4x4, Škoda Octavia Scout, Volvo V50, XC60, XC70, XC90, Ford Freestyle, Five Hundred, Mercury Montego og Ford Kuga)