4x4. Szalony pomysł Diplocka [MOTO 2030]

Na pomysł, by w pojeździe samochodowym napędzać jednocześnie wszystkie cztery koła, pewien facet wpadł wcześniej od innych. Niejaki Bramah Joseph Diplock z Londynu w 1893 roku opatentował lokomobilę parową z napędem na cztery koła i z wszystkimi kołami skrętnymi. Ale wygląda na to, że ubiegł go inny wynazca.

MOTO 2030 to copiątkowy cykl Gazeta.pl, w którym poruszamy najważniejsze tematy dotyczące przyszłości motoryzacji, transportu, technologii. Samochody, drogi i miasta bardzo dynamicznie zmieniają się na naszych oczach. Co piątek dziennikarze Moto.pl będą o tych zmianach pisać. Tutaj znajdują się wszystkie artykuły z cyklu MOTO 2030.

O Diplocku jako "tym pierwszym" zazwyczaj mówią popularne źródła internetowe, ale wygląda na to, że się nieco mylą. Są dowody na to, że inżynier John Fowler z Leeds w Wielkiej Brytanii zbudował i wypróbował swoją lokomobilę z "czteronapędem" już w roku 1880, a następną ulepszoną, pięć lat później.

Tak czy owak, zastępujący konie lokomobilami Anglicy szybko zorientowali się, że w błocie pól uprawnych radzą sobie one kiepsko i starali się problem rozwiązać. Notabene w trakcie poszukiwań Diplock opracował też system "słoniowych stóp" o nazwie Pedrail, które, zamontowane na obwodzie żelaznych kół napędowych lokomobili miały poprawić dzielność terenową parowego pojazdu. Takim terminem określa się fachowo poziom przygotowania pojazdów do pokonywania przeszkód w terenie.

Trzeci w kolejce konstruktorów, bez których dzisiejszy SUV nie wjechałby na oblodzony parking pod wyciągiem narciarskim, jest niezapomniany Ferdynand Porsche. Znakomity konstruktor już w 1899 roku popisał się pierwszym samochodem z napędem na cztery koła.

Był realizowany poprzez zastosowanie czterech osobnych silników elektrycznych w piastach kół, czyli podobnie jak w dzisiejszym hiperszybkim Rimacu. Pojazd zbudowany w zakładzie Lohnera w Wiedniu nie był zbyt praktyczny, ale jego założenia konstrukcyjne dowodzą, że w technice tak naprawdę nie pojawia się nic nowego - po prostu umiemy sprawniej realizować te same pomysły i mamy do dyspozycji coraz lepsze materiały.

Lokomobila parowa Fowlera z napędem 4x4Lokomobila parowa Fowlera z napędem 4x4 fot. Wikipedia/CC

Napęd na cztery koła udowodnił swoją przydatność w czasie wojny

Kolejną konstrukcją, która wyprzedziła swoje czasy, był holenderski Spyker 60HP z 1903 roku, który nie zdobył popularności. Po nim w 1907 pojawił się zaprojektowany przez Paula Daimlera Daimler Dernburg Wagen. Niesamowite auto nie tylko z napędem na cztery koła, ale także z czterema kołami skrętnymi.

Powstało na podwoziu ciężarówki i miało służyć w niemieckich koloniach w Afryce Wschodniej. 32-konny silnik poruszał wóz z pięcioma miejscami siedzącymi, którego prześwit wynosił aż 32 centymetry, a stalowe tarcze jego kół pozbawione szczelin chroniły hamulce przed uszkodzeniem kamieniami.

Wczesne samochody osobowe, takie jak Ford T, świetnie radziły sobie w terenie bez napędu na wszystkie koła, nieliczni przedsiębiorcy widzieli za to perspektywy na rynku samochodów ciężarowych. W 1909 roku w stanie Wisconsin w USA powstała firma, która najpierw nazywała się Badger Four-Wheel Drive Auto Company, a potem przemianowano ją na Four Wheel Drive Auto Company (FWD).

Zbudowała ona praktyczne i skuteczne w terenie samochody ciężarowe, które w czasie pierwszej wojny światowej służyły nie tylko armii amerykańskiej, ale także brytyjskiej i rosyjskiej, a po wojnie również w armii niepodległej Polski.

Z dzisiejszego punktu widzenia były to auta zaawansowane technicznie, ze stałym napędem czterech kół, z blokadą centralnego mechanizmu różnicowego oraz przegubami homokinetycznymi w przedniej osi. Ich rozpowszechnienie podczas wojny sprawiło, że więcej ludzi zrozumiało zalety napędu na cztery koła.

Diplock PedrailDiplock Pedrail fot. Wikipedia/CC, Moto.pl

Napęd 4x4. W Polsce też powstawały ciekawe projekty

Dzięki inżynierom z FWD także genialny Harry Miller był w stanie zbudować samochód wyścigowy zaopatrzony w napęd na cztery koła, który w 1932 roku wystartował w Indianapolis. Skonstruował nawet jeden egzemplarz niesamowitej limuzyny z napędem na cztery koła i silnikiem V-16!

Niewiele działo się w dziedzinie samochodów osobowych - nikt nie czuł potrzeby komplikowania tego, co działało dobrze. Za to rosło zainteresowanie wojskowych takim napędem. Siły zbrojne wielu krajów się motoryzowały, a to oznaczało fundusze na rozwój.

Budowano nie tylko eksperymentalne ciężarówki (także w Polsce powstawały bardzo ciekawe projekty PZInż.), ale także mniejsze auta. Wyróżniały się zwłaszcza: Mercedes G5 z czterema kołami skrętnymi oraz VW (KdF) Kommandeurwagen.

Ekstremalnym przykładem wykorzystania napędu na wszystkie koła (w tym przypadku na sześć) był skonstruowany przez niezmordowanego profesora Porsche Mercedes T80 z silnikiem lotniczym o mocy 3000 KM, przeznaczony do bicia rekordu prędkości.

FWD ScoutFWD Scout fot. Wikipedia/CC

Jeep Willys zmienił świat motoryzacji

A potem przyszła wojna i między innymi masowa produkcja Jeepa Willysa. Tysiące pochodzące z demobilu i sprzedawane za bezcen w czasie pokoju pokazały również cywilom, że niewielki samochód z napędem obu osi ma liczne zalety.

Dlatego pan Maurice Wilks mógł wymyślić Land Rovera, a International Harvester jakiś czas potem praktycznego Scouta. Niektórzy myśleli o zastosowaniu napędu na cztery koła, ale dopiero brytyjski Jensen odważył się stworzyć taki samochód.

W 1966 pokazano Jensena FF ze stałym napędem czterech kół systemu Fergusona oraz układem hamulcowym Maxaret Dunlopa. Auto wyprzedziło swoją epokę dość znacznie, ale było zbyt drogie w porównaniu do innych Gran Turismo. Poza tym nietypowy projekt uniemożliwiał zbudowanie wersji z kierownicą po lewej stronie, nadającej się do sprzedaży w USA.

Później nastąpiły dekady dalszego eksperymentowania - skromniutkie Subaru Leone pokazało Amerykanom i Europejczykom, że da się zbudować porządny samochód na cztery koła, który będzie niezawodny jak japoński aparat fotograficzny.

Brytyjski Ferguson zaprojektował napęd na cztery koła dla amerykańskiego AMC Eagle, ciekawego pojazdu, który stał się duchowym ojcem o wiele późniejszego Audi Allroad i jemu podobnych wynalazków. Historię Audi Quattro niby znają wszyscy. Od brzydkiego kaczątka, wojskowego VW Iltisa do rajdowego, kanciastego potwora. Ale czy wiedzą, że przełomowy napęd na cztery koła Iltisa pochodził z wcześniejszego łazika Bundeswehry, zaopatrzonego w jazgotliwy dwusuwowy silnik auta o nazwie DKW Munga?

AMC EagleAMC Eagle fot. AMC

Napędy 4x4 różnią się tak, jak ich zastosowanie

Napędy na cztery koła nie są jednakowe, poszczególne wersje znacznie się różnią. Mocne rozwiązania gotowe do jazdy w ciężkim terenie to zazwyczaj napędy chwilowe, nadające się tylko do jazdy po nawierzchniach luźnych i śliskich.

Samochody osobowe i rozmaite SUV-y miały początkowo stałe napędy na wszystkie koła, podobnie jak ciężarówki FWD sprzed 110 lat, ale względy finansowe spowodowały rozwój tańszych patentów na przeniesienie momentu napędowego na drugą oś: sprzęgła wiskotyczne, elektrohydrauliczne, wielopłytkowe sterowane elektromechanicznie...

Nazwy tych napędów to kalejdoskop marketingowego bełkotu, ale efekt końcowy jest taki sam: można bez wstydu wyjechać z ośnieżonego parkingu pod wyciągiem narciarskim albo przejechać przez błotniste kałuże. Drogi są lepsze niż kiedyś, rozwinęły się też opony, statystycznie coraz rzadziej potrzebujemy napędu 4WD czy AWD. Przynajmniej w teorii.

Co nas czeka w przyszłości? Na pewno coraz więcej bardzo tanich w produkcji sprzęgieł sterowanych elektronicznie i coraz więcej przypadków, gdzie napęd na koła drugiej osi realizowany będzie za pomocą silników elektrycznych. Czyli tak, jak to sobie wymyślił Ferdynand Porsche pod koniec XIX wieku.

Audi Quattro w Genewie 1980 r.Audi Quattro w Genewie 1980 r. fot. Audi