Skip to main content

Er zijn al diverse bakerpraatjes gewijd aan elektronica in de auto. Ook in het geval van vierwielaandrijving geldt weer dat elektronica nadelen van mechanische systemen kan oplossen (net als bij de turbo, ABS, ASR, etc.).

Eerst en vooral is de vraag waarom 4WD toegepast wordt en wat de voor- en nadelen zijn. 4WD is ooit begonnen vanwege tractie. We kennen allemaal de Jeep-achtigen die in onverhard terrein hun trekkracht over meerdere aangedreven wielen kunnen verdelen en daarom minder snel blijven steken. De voordelen van 4WD voor een terreinauto zijn onmiskenbaar. Het is duidelijk dat in de modder of bij één wiel ‘in de lucht’ maximale tractie vereist is. Daarbij is overigens een perfect werkend sperdifferentieel, al dan niet door elektronica ondersteund, van groot belang. In de modder of bij één wiel ‘in de lucht’ is tractie alleen verzekerd als het “vrije” of slippende wiel niet of nauwelijks aangedreven wordt. Porsche blaast met de Cayenne op dit terrein een aardige partij mee.

Elektromagnetische lamellenkoppeling van de 997 Turbo

4WD voor op het asfalt is in feite ook een manier om meer power kwijt te kunnen op de wielen. De eerste bekende voorbeelden van ‘normale’ auto’s met 4WD zijn voorwielaandrijvers (Golf, Audi). Het waren de auto’s met relatief veel vermogen, die hun acceleratievermogen niet meer kwijt konden op de voorwielen alleen. Ook hier kan het argument van het terrein meespelen. Op sneeuw, ijs en in de modder biedt een 4WD auto meer tractie en vooral meer veiligheid. Audi is een goed voorbeeld van een merk dat hier met de ‘Quattro’ modellen goed inspeelt op het thema ‘veiligheid’ en een stevig marktaandeel heeft in landen waar bijvoorbeeld veel sneeuw voorkomt.

Ook in de rallysport is 4WD een uitkomst wanneer met hoge snelheden over onverharde en vaak gladde trajecten gereden wordt. Sommige merken hebben hier een specialiteit van gemaakt, denk bijvoorbeeld aan de Impreza van Subaru.

De eerste systemen hadden natuurlijk heel veel nadelen. Op de eerste plaats was de tractieverdeling tussen voor- en achterwielen een probleem. Die moet – in tegenstelling tot de terreinauto’s - eigenlijk variabel zijn, afhankelijk van accelereren, constante snelheid, bochten, rechtuit rijden, etc. Hier komt dan dus toch weer de aloude elektronica om de hoek kijken. Als op alle wielen al sensoren zitten om ABS en ASR mogelijk te maken, dan is het niet zo moeilijk voor te stellen dat de trekkracht op alle vier de wielen verschillend kan zijn. Daarvoor is uiteraard een regelsysteem nodig, waarbij de grootste uitdaging ligt in het beïnvloeden van de differentiëlen die de wielen koppelen.

Aandrijflijn Cayenne

Porsche heeft met de Carrera 4 baanbrekend werk verzet in dit opzicht. De eerste normale 911 met 4WD was de 964 die vanaf 1989 werd geproduceerd. Door een lamellenkoppeling werd het mogelijk om een variabele verdeling van de trekkracht tussen de voor- en achterwielen toe te passen. Standaard ging bij de 964 31% van het vermogen naar de voorwielen. Op het moment dat één of beide achterwielen tractie beginnen te verliezen door doordraaien of slippen kan in een fractie van een seconde meer vermogen naar de voorwielen gestuurd worden. Hiermee kan de auto door de voorwielen als het ware uit een beginnende slip worden getrokken, overstuur wordt bliksemsnel omgezet in onderstuur. Ook bij een sprint vanaf stilstand is dit goed te merken. Waar bij een Carrera 2 wegrijden met veel gas resulteert in doorslaande achterwielen, wordt bij de Carrera 4 (en de Turbo modellen) de kracht zo gelijkmatig mogelijk over alle vier de wielen verdeeld zodat het doorslaan van de wielen voorkomen wordt. Later ontdekte men dat 31% vermogen op de voorwielen teveel van het goede was voor echt sportief rijden. Latere generaties van de Carrera 4 hadden dan ook veel minder vermogen standaard op de voorwielen en steeds sneller reagerende koppelingen.

Toch zet 4WD vooralsnog niet echt door. Dat heeft voor een belangrijk deel ook weer te maken met elektronica: juist doordat de regelmogelijkheden veel groter zijn, is het ook makkelijker geworden om te voorkomen dat wielen doorslippen en kan een tweewielaandrijver uiteindelijk ook meer power kwijt op de weg. De huidige generatie elektronica gaat al zo ver dat bij een dreigende of beginnende slip, één wiel iets afgeremd kan worden om de slip op te heffen.

De vermogensgrens waarbij 4WD nodig is schuift dus op naar boven. Daar komt bij dat 4WD ook nog een paar andere nadelen heeft: gewicht, transmissieverliezen en productiekosten. Allemaal zaken die tegenwoordig zwaar wegen. 100 kg extra gewicht heb je al gauw en in deze tijd is 6-8% meer gewicht een belangrijke reden om af te zien van de 4WD toepassing (remmen, verbruik, accelereren, bochtsnelheden).

Aandrijflijn Carrera 4

De grote vraag is: Wat brengt de toekomst? Het lijkt er sterk op dat door de sterk verbeterde bandentechnologie (tractie), motormanagement technieken (controleerbaarheid van power) en de regelelektronica op de wielen de 4WD voor op het asfalt niet doorzet.

Blijft het feit dat voor auto’s met veel vermogen, zoals een Porsche, 4WD wel een duidelijke bijdrage kan leveren aan de veiligheid in extreme situaties. Ook hier staat de ontwikkeling niet stil. De eerste generaties van koppelingen waren volledig mechanisch. In de nieuwe 997 Turbo is sprake van een elektronisch gestuurde koppeling waardoor de reactietijden van de variabele 4WD overbrenging nog veel korter zijn geworden.

Op het circuit is 4WD altijd uit den boze. Behalve het extra gewicht en het transmissieverlies die als nadelen meegenomen moeten worden, wil een coureur volledige controle over de auto onder alle omstandigheden. In bochten met hoge snelheid wil men juist op de grens van overstuur of zelfs met een lichte mate van overstuur kunnen rijden, zonder niet te controleren ingrepen van buitenaf, om de maximale bochtsnelheden er uit te kunnen persen.

Paul Krieckaert

Eerstvolgende evenementen

Connect with Porsche Club Holland