Najczęściej stosowanym układem napędowym w samochodach osobowych jest napęd na jedną oś, najczęściej przednią. Istnieją też marki i modele konsekwentnie wyposażane w napęd na tylną oś. Takie rozwiązanie wystarcza w większości przypadków, zwłaszcza jeśli mowa o samochodach osobowych bez ambicji terenowych, o niewielkiej masie własnej i eksploatowanych przede wszystkim w miastach.

Inaczej wygląda sytuacja w przypadku samochodów terenowych. Ich producenci stosują bardziej rozbudowane, skomplikowane i kosztowne układy. W tego typu samochodach napędzane są obie osie, przy czym napęd można ręcznie odłączyć. Możliwe jest też zablokowanie mechanizmu różnicowego, włączenie reduktora, a niekiedy także przekazanie momentu obrotowego przez skrzynkę odbioru mocy na urządzenia pomocnicze, np. wyciągarkę mechaniczną.

Oprócz oczywistych zalet rozbudowane układy przeniesienia napędu mają pewne wady: są drogie, ciężkie i często skomplikowane pod względem mechanicznym, więc przeglądy i naprawy wyraźnie zwiększają całkowity koszt posiadania takiego pojazdu. Ręcznie sterowane mechanizmy wymagają od kierowców dodatkowej wiedzy i doświadczenia, a błędy mogą doprowadzić do uszkodzenia pojazdu albo wypadku.

Dlatego producenci samochodów osobowych od dawna poszukują optymalnych rozwiązań – takich, które zwiększą dzielność auta w terenie (choćby była nim szutrowa lub gruntowa droga prowadząca do posesji), poprawią bezpieczeństwo jazdy w trudnych warunkach (śliska nawierzchnia, stromy stok), ale jednocześnie będą w miarę lekkie, bezobsługowe i bezpieczne w użyciu przez kierowców, którzy nie mają doświadczenia w jeździe terenowej ani potrzeby, żeby je zdobywać.

Takie podejście doprowadziło do powstania kilku rozwiązań stosowanych powszechnie w samochodach klasy SUV, „uterenowionych” pojazdach typu kombi oraz w samochodach miejskich projektowanych z myślą o bezpiecznej jeździe w warunkach zimowych, przy intensywnych opadach deszczu, w błocie pośniegowym itp.

Napęd stały

W tego typu pojazdach napędzane są zawsze obie osie. Rozłożenie momentu obrotowego może być symetryczne (50% oś przednia, 50% oś tylna), chociaż bardzo częstym rozwiązaniem jest asymetryczny podział momentu obrotowego, np. 30% / 70% albo 40% / 60%. Taki sposób przeniesienia napędu można spotkać zarówno w lżejszych samochodach osobowych, jak i w cięższych autach klasy SUV.

Prowadzenie takich pojazdów nie wymaga od kierowcy szczególnych umiejętności. Podstawową korzyścią jest zwiększenie bezpieczeństwa i komfortu jazdy, w tym po śliskiej nawierzchni. Nie jest to rozwiązanie optymalne do jazdy w warunkach terenowych, po grząskiej nawierzchni czy błocie. Tego typu napęd nie ułatwi wydobycia samochodu zakopanego w błocie, chyba że auto jest dodatkowo wyposażone w blokadę mechanizmu różnicowego.

Po stronie wad należy zapisać: zwiększone zużycie paliwa, większe koszty naprawy w przypadku uszkodzenia wału napędowego i większą masę własną pojazdu. Są to jednak cechy wspólne wszystkich samochodów z napędem na cztery koła i należy je traktować jak zwykłe konsekwencje wyboru takiego a nie innego pojazdu. W zamian kierowca dostaje większy komfort i bezpieczeństwo jazdy w trudnych warunkach pogodowych.

Napęd dołączany ręcznie

Rozwiązanie w postaci napędu dołączanego ręcznie można spotkać w kilku wariantach: może to być sterowanie całkowicie ręczne – za pomocą dźwigni bezpośrednio połączonych z odpowiednimi podzespołami albo elektroniczne – za pomocą przycisku (pokrętła). Napęd dołączany ręcznie daje lepszą kontrolę nad pojazdem, dzięki czemu jego zachowanie staje się bardziej przewidywalne, zwłaszcza w rękach doświadczonego kierowcy.

Problemem może być maksymalne wykorzystanie możliwości samochodu przez niedoświadczonych kierowców. Mogą oni z opóźnieniem reagować na zmianę warunków na drodze czy też omyłkowo włączać lub wyłączać potrzebne podzespoły, zwłaszcza te rzadziej używane, jak reduktor czy blokada mostu. Jeśli samochód oprócz sterowania ręcznego posiada funkcję automatycznej kontroli trakcji, może to wyeliminować część błędów, np. przypominając kierowcy o tym, że aktualne warunki jazdy nie wymagają blokady mechanizmu różnicowego.

Ręcznie dołączany napęd na obie osie – szczególnie ten współpracujący z systemem stabilizacji toru jazdy, ruszania pod górę, ABS i podobnymi systemami – jest najlepszym rozwiązaniem dla kierowców, którzy ze względu na wykonywany zawód, miejsce zamieszkania albo uprawiane sporty potrzebują auta dzielnego w terenie i są gotowi poświęcić czas i siły na naukę jazdy w terenie.

Napęd dołączany automatycznie

Napęd dołączany automatycznie to rozwiązanie optymalne dla kierowców poruszających się na co dzień po dobrze utrzymanych drogach, zwłaszcza w mieście. Zwykłym trybem pracy w tych pojazdach jest napęd na jedną oś. Druga oś jest dołączana automatycznie, jeśli system kontroli trakcji wykryje sytuację, w której producent zaleca użycie napędu na cztery koła (np. poślizg, problemy z utrzymaniem stabilnego toru jazdy, ruszanie pod górę itp.).

Kierowca może częściowo wpływać na zachowanie układu przeniesienia napędu, wybierając tryb jazdy (np. sportowy, terenowy, ekonomiczny itp.). W niektórych samochodach może też wymusić włączenie napędu na obie osie, chociaż zazwyczaj będzie to załączenie chwilowe. Ręczne włączenie napędu na cztery koła na stałe jest najczęściej niemożliwe, ponieważ taki układ nie jest dostosowany do długotrwałego przenoszenia dużego momentu obrotowego, a wymuszenie go przez modyfikację oprogramowania mogłoby doprowadzić do znacznego skrócenia oczekiwanego czasu pracy między naprawami. Zaletą napędu dołączanego automatycznie – w porównaniu z układem stale napędzającym obie osie – jest niższe zużycie paliwa i lepsze dostosowanie pojazdu do warunków jazdy.

Co przyniesie przyszłość?

Skoro zapowiedziano koniec produkcji samochodów osobowych z napędem spalinowym, trzeba zadać pytanie o przyszłość napędu na cztery koła w samochodach osobowych o różnym przeznaczeniu. Prawdopodobnie przez pewien czas będą powielane stare wzorce, z tą różnicą, że zamiast silnika spalinowego całość będzie napędzana silnikiem elektrycznym. Ostatecznie jednak rynek zdominują zupełnie inne rozwiązania.

Silniki elektryczne – w odróżnieniu od silników spalinowych – mają bardzo prostą konstrukcję, składają się z mniejszej liczby podzespołów, są mniejsze, lżejsze i bardziej niezawodne, a ich pracą można sterować w bardzo szerokim zakresie prędkości i momentów obrotowych. Niepotrzebne są skomplikowane, ciężkie, zużywające się przekładnie.

Skoro silniki elektryczne pozwalają zmniejszyć masę pojazdu, to może nie trzeba ograniczać się do montowania jednego silnika? Pomysł wyposażania samochodów w więcej niż jeden silnik nie jest nowy, jednak w epoce silników spalinowych nigdy nie zrealizowano go na większą skalę. Powstało kilka konstrukcji tego typu, ale miały one marginalne znaczenie dla przemysłu, a dzisiaj są jedynie efektownymi ciekawostkami. A gdyby spróbować zrobić to samo z silnikami elektrycznymi?

Istnieje spora grupa pojazdów, których podwozia mają wyjątkowe osiągi w terenie dzięki zastosowaniu osobnego silnika dla każdego koła. Takie rozwiązanie jest często spotykane w koparkach na podwoziu kołowym, w których elementami wykonawczymi są silniki hydrauliczne. Koparki te są wyposażone w jeden silnik spalinowy, który służy wyłącznie do napędzania pompy hydraulicznej zasilającej silniki hydrauliczne uruchamiające poszczególne koła.

Wyposażenie samochodu osobowego w dwa lub cztery silniki elektryczne wprowadziłoby do motoryzacji zupełnie nową jakość, a możliwość bezstopniowego, całkowicie niezależnego regulowania mocy i momentu obrotowego każdego koła z osobna byłaby milowym krokiem w kierunku trakcji doskonałej: bez poślizgów spowodowanych utratą przyczepności i buksowaniem kół, bez problemów z wyjazdem z grząskiego terenu, bez potrzeby włączania i wyłączania blokad mostów, reduktora czy zwolnic.

Całe sterowanie rozwiązałby jeden komputer pobierający dane z czujników oraz – być może – z mapy elektronicznej. Względnie prosty układ elektroniczny sterowałby każdym silnikiem z osobna, udostępniając niezwykle szeroki zbiór programów, modyfikacji czy wariantów ustawień bez obawy o uszkodzenie skomplikowanych przekładni, wału napędowego, mechanizmów różnicowych czy blokad. Zmiana parametrów zasilania w takim pojeździe spowodowałaby natychmiastową zmianę zachowania silników.

To są jasne strony elektryfikacji samochodów osobowych, choć tradycjonaliści zapewne i tak będą narzekali, że „jakieś takie to ciche”, że „bez rasowego dźwięku sześciu lub więcej cylindrów” i że „kiedyś to były samochody terenowe…”.