Ποιά τετρακίνηση και γιατί;

Η κατανόηση της λειτουργίας της τετρακίνησης παραμένει ένα μυστήριο για τους περισσότερους χρήστες εκτός δρόμου αυτοκινήτων. Θα δοκιμάσουμε για μία ακόμη φορά να ξεδιαλύνουμε το πώς και γιατί του απαραίτητου στοιχείου των οχημάτων μας.

Γρανάζια που εμπλέκονται και απεμπλέκονται. Lockers, μπλοκέ, κεντρικά διαφορικά, συνεκτικοί συμπλέκτες. Μόνιμη τετρακίνηση. Τετρακίνησης κατ΄ επιλογή. Αυτόματη τετρακίνηση. Ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου της πρόσφυσης, EDLs (electronic differential lockers). Πρόσφυση εμπρός, πίσω, στο χιαστί. Αχταρμάς όρων και λύσεων που μπερδεύουν περισσότερο πιο πολύ από όσο διευκολύνουν την κατανόηση της λειτουργίας της κίνησης και στους 4 τροχούς. Τόσο που σε βάζουν σε σκέψεις τη δύσκολη στιγμή, εκείνη που πρέπει να αποφασίσεις τι να χρησιμοποιήσεις και πώς να το χρησιμοποιήσεις για να συνεχίσει να κινείται το αυτοκίνητο.

Πόσο νοιάζει τον καθημερινό χρήστη το πώς ονομάζεται ή πώς λειτουργεί στο βάθος το σύστημα τετρακίνησης του αυτοκινήτου του; Συνήθως ελάχιστα. Το πιο σημαντικό, η αποτελεσματικότητα, ελάχιστα αναφέρεται και σχεδόν ποτέ δεν αναλύεται. « Έχει τετρακίνηση και θα σας πάει παντού…», είναι το σύνηθες επιχείρημα πωλητών και διαφημιστών. Πόσο όμως ισχύει; Και σε τελική ανάλυση ποιο σύστημα θα μας πάει πιο μακριά και με λιγότερη προσπάθεια; Θα προσπαθήσουμε απλά να σας δώσουμε το μέγεθος των δυνατοτήτων των πιο γνωστών συστημάτων.

Το παράδειγμα

Τι περισσότερο, τι λιγότερο από ένα τετρακίνητο αυτοκίνητο; Με βάρος 1000 κιλά, που προσπαθεί να ανέβει μία ανηφόρα με κλίση 10%. Κερασάκι στη τούρτα; Το νεροφάγωμα που αποφορτίζει τον εμπρός αριστερό και τον πίσω δεξί τροχό, χωρίς να τους σηκώνει όμως από το έδαφος. Μία συνηθισμένη δηλαδή κατάσταση σε κάθε εκτός δρόμου εξόρμηση που έχουμε συναντήσει όλοι.

Για να κινηθεί το αυτοκίνητο χρειάζεται μία δύναμη 980 Newtons (Nt) – 100 κιλών δύναμης για τους παλαιότερους. Αυτή τη δύναμη μπορούν να προσφέρουν μόνο οι τροχοί, λόγω της πρόσφυσής τους με το έδαφος. Ας θεωρήσουμε ότι οι τροχοί μας προσφέρουν τις παρακάτω δυνατότητες πρόσφυσης:

Εμπρός αριστερός: 250 Nt

Εμπρός δεξιός: 400 Nt

Πίσω αριστερός: 300 Nt

Πίσω δεξιός: 150 Nt

Βλέπουμε δηλαδή πώς η συνολική πρόσφυση που μπορούν να προσφέρουν τα ελαστικά μας είναι 1100 Nt. Σε μία απλή ανάγνωση, θα μπορούσε κάποιος να πει πως αρκούν για να κινηθούμε στη δύσκολη κατάσταση που μόλις περιγράψαμε. Κι όμως, στις περισσότερες των περιπτώσεων, το αυτοκίνητό μας θα μείνει ακινητοποιημένο! Ας δούμε το γιατί.

Η ανάλυση

Πρώτα από όλα πρέπει να πούμε πως ένα διαφορικό, ένα σύστημα που επιτρέπει στους τροχούς του ίδιου άξονα να κινούνται με διαφορετική ταχύτητα, μπορεί να μεταφέρει τόση δύναμη – ροπή για τους πιο ψαγμένους – όση μπορεί να μεταφέρει στο δρόμο ο πιο «αδύναμος» τροχός του επί δύο! Το ίδιο και ένα κεντρικό διαφορικό, που μπορεί να μεταφέρει διπλάσια δύναμη από αυτή του πιο «αδύναμου» άξονα από τους δύο που συνδέει.

Ας δούμε πώς θα λειτουργήσει ένα σύστημα τετρακίνησης με συνεκτικό συμπλέκτη, όπως αυτά που διαθέτουν τα περισσότερα SUV. Το σύστημα θα «διαβάσει» το σπινάρισμα των εμπρός τροχών και θα εμπλέξει και τους πίσω. Οι εμπρός τροχοί σπινάροντας θα έχουν ήδη χάσει ένα ποσοστό της πρόσφυσής τους, περίπου 10%. Ο εμπρός δεξής τροχός δεν μπορεί να ασκήσει μεγαλύτερη δύναμη από τον αριστερό, δηλαδή 225 Nt (250 – 10%). Το πίσω διαφορικό μπορεί επίσης να ασκήσει το πολύ δύο φορές τη δύναμη του πιο ανίσχυρου τροχού του, 300 Nt το πολύ. Σύνολο δηλαδή 750 Nt, που σίγουρα δεν μπορούν να κινήσουν το όχημά μας!

Αν τώρα το κεντρικό μας διαφορικό είναι μπλοκέ, σε ποσοστό ας πούμε 75%; Στη περίπτωση αυτή το σύστημα δίνει τη δυνατότητα στον «δυνατό» άξονα να διατηρήσει το 75% της δύναμής του. Στην περίπτωσή μας στον μπροστινό άξονα να διατηρήσει το 75% των 500 Nt που μπορεί να ασκήσει στο έδαφος, ήτοι 375 Nt. Μαζί με τα 300 Nt (150Χ2) του πίσω, φτάνουμε στα 675 Nt, επίσης λίγα να κινήσουν το αυτοκίνητο

Αν τώρα έχουμε μπλοκέ και στον πίσω άξονα, επίσης 75%; Τότε έχουμε τα 375 Nt του εμπρός άξονα μαζί με 375 Nt (300X0,75+150) του πίσω. Ένα σύνολο δηλαδή 750 Nt, πολύ καλύτερα από πριν, αλλά επίσης… αδύναμα για να κινήσουν το οχημά μας, που απλά θα συμπεριφερθεί σαν ένα καλό SUV! Τη λύση αυτή τη συναντούσαμε στο Toyota RAV4 της δεύτερης γενιάς, το οποίο είχε απλά ανάλογες επιδόσεις με τα υπόλοιπα SUV με τους συνεκτικούς συμπλέκτες…

Ας υποθέσουμε τώρα πως το κεντρικό μας διαφορικό «κλειδώνει» 100% - αυτό που λέμε 50-50. Τέτοιες περιπτώσεις έχουμε σε όλα τα «καθώς πρέπει» τετρακίνητα και στα περισσότερα SUV σήμερα. Θα το συναντήσετε σαν 4WD lock ή σαν part time 4WD. Εδώ λοιπόν και με το κουμπάκι πατημένο ή το λεβιέ στη κατάλληλη θέση, το κάθε διαφορικό διατηρεί την… αυτοτέλειά του. Τι σημαίνει αυτό; Ότι το εμπρός μπορεί να μεταφέρει 500 Nt (250Χ2) και το πίσω 300 Nt (150Χ2). Έχουμε έτσι 800 Nt, τη μεγαλύτερη δύναμη μέχρι τώρα, αλλά και πάλι λίγη για να κινήσει το αυτοκίνητό μας.

Στην ίδια κατηγορία θα κατατάξουμε και τα αυτοκίνητα με τετρακίνηση κατ’ επιλογή, σε αυτά δηλαδή που δεν υπάρχει κεντρικό διαφορικό, μια και σε αυτά η εμπλοκή της τετρακίνησης σημαίνει αυτόματα και κατανομή 50-50% εμπρός και πίσω.

Αν τώρα έχουμε και ένα μπλοκέ διαφορικό στον πίσω άξονα, με το γνωστό μας 75%; Τότε θα πάρουμε τα 500 Nt του εμπρός και 375 Nt από τον πίσω. Ένα σύνολο δηλαδή 875 Nt που αρχίζει να πλησιάζει πολύ στον αρχικό μας στόχο. Τη λύση αυτή τη συναντούσαμε αρκετά συχνά σε καθαρόαιμα τετρακίνητα της προηγούμενης δεκαετίας όπως το Hyundai Galloper και το Nissan Terrano, με πολύ καλά αποτελέσματα στην εκτός δρόμου κίνηση.

Επόμενη λύση στη σειρά, με κλειδωμένο το κεντρικό διαφορικό ή τετρακίνηση κατ’ επιλογή και ένα locker στο πίσω άξονα, που επίσης κλειδώνει 100% το διαφορικό. Με την εμπλοκή όλων αυτών, που συνήθως γίνεται χειροκίνητα, έχουμε: 500 Nt από τον εμπρός άξονα και 450 Nt (300+150) από τον πίσω. Το σύνολό μας είναι 950 Nt, τα οποία θα μπορούσαν οριακά να κινήσουν το όχημά μας, μια και η διαφορά από το ζητούμενο είναι ελάχιστη.

Τι γίνεται τώρα αν έχουμε δύο lockers και εμπρός και πίσω; Είναι η μόνη περίπτωση που μπορούμε να προσθέσουμε τη πρόσφυση όλων των τροχών και να φτάσουμε στο επιθυμητό αποτέλεσμα, που δεν είναι άλλο από την απρόσκοπτη κίνηση. Τα 1100 Νt (400+250+300+150) είναι πάνω από αρκετά για την κίνηση του τετρακίνητου όπλου μας – περί όπλου πρόκειται, αφού πέρα από το G-Wagen δεν υπάρχει άλλο αυτοκίνητο παραγωγής με δύο lockers, πέρα ίσως από το αμφιλεγόμενο VW Transporter.

Τι μένει; Μα τα EDL! Τα «ηλεκτρονικά» λεγόμενα μπλοκέ διαφορικά. Σε αυτά δεν έχουμε τίποτε περισσότερο, τίποτε λιγότερο, από ένα σύστημα που φρενάρει τον τροχό που σπινάρει, προσπαθώντας να επαναφέρει την… ισορροπία. Εδώ τα πράγματα περιπλέκουν. Ένα καλό σύστημα, όπως αυτά του Wrangler και του νέου Cherokee της Jeep, μπορούν να φτάσουν στο επίπεδο των δύο lockers, προσφέροντας μεγάλες δυνατότητες στο αυτοκίνητο. Τα πιο… απλά, απλά φρενάρουν τον «αδύνατο» τροχό, αφήνοντας τον «δυνατό» να… τραβά το αυτοκίνητο. Όχι περισσότερα από 700 Nt στην περίπτωσή μας, ανίσχυρα σε κάθε περίπτωση. Και αυτά μόνο στη περίπτωση που το κεντρικό διαφορικό του οχήματος «κλειδώνει». Σε αντίθετη πάμε στα 600 Nt, όπως και στη περίπτωση με το «ανοιχτό» κεντρικό διαφορικό.

Αντί συμπεράσματος

Τι είναι τελικά αυτό που μετράει; Τι περισσότερο από την αποτελεσματικότητα; Αν βάλουμε τα πράγματα στο ζύγι των αριθμών, η κατάσταση ξεκαθαρίζει αρκετά. Σίγουρα ένα αυτοκίνητο με δύο lockers υπερέχει. Από εκεί και πέρα; Το κλείδωμα του κεντρικού διαφορικού ή του συνεκτικού συμπλέκτη είναι εκ των ουκ άνευ για όποιον θέλει να κινηθεί εκτός δρόμου. Τα «ανοιχτά» συστήματα τετρακίνησης με κεντρικό διαφορικό είναι τα… πιο ευπαθή. Γι’ αυτό τόσο το Subaru Forester, όσο και το RAV4 της δεύτερης γενιάς, είχαν μπλοκέ κεντρικά διαφορικά. Τα σημερινά SUV είναι καλύτερα στο τομέα, παρόλο που σε πρώτη εξέταση το σύστημά τους είναι λιγότερο σοφιστικέ. Και όσον αφορά τα ηλεκτρονικά σύγχρονα συστήματα, μόνο η δοκιμή μπορεί να αποδείξει πιο αξίζει και πιο όχι. Η εξέλιξη στον τομέα είναι ραγδαία και τα αποτελέσματα, αν μη τι άλλο, εντυπωσιακά. Μείνετε συντονισμένοι για αντίστοιχα θέματα, όπως θα προχωρούν οι εξελίξεις.