Wie der Allradantrieb (4x4) funktioniert

AWD - Ständiger Allradantrieb

Wie der Name schon sagt, haben Fahrzeuge mit ständigem Allradantrieb während der gesamten Fahrt alle vier Räder angetrieben. Die Motorkraft wird über eine Kardanwelle und drei Differentiale auf die Räder übertragen - eines zwischen den Achsen und eines an jeder der Achsen.

Der ständige Allradantrieb wurde durch Fahrzeuge von Audi (Quattro), Subaru oder den ursprünglichen Land Rover Defender berühmt. Bis heute wird er von einer Reihe großer SUVs von Mercedes, Range Rovers oder dem Toyota Land Cruiser genutzt.

Die drei Differentiale sorgen für eine gleichmäßige Kraftverteilung auf beide Achsen im Verhältnis 50:50. Bei Schlupf eines Rades führen sie jedoch zu einem Verlust des Drehmoments an den verbleibenden Rädern, und das Auto kann leicht mit einem durchdrehenden Rad stecken bleiben.

Für Fahrten im Gelände ist dieses System daher mit einer Differenzialsperre ausgestattet, die den Verlust des Drehmoments eliminiert. Die Sperre kann manuell oder elektronisch gesteuert werden. Eine Alternative ist das Mitteldifferenzial, ergänzt durch eine Kupplung - entweder viskos oder elektronisch gesteuert.

Bei den neuesten Autos trifft man auf Systeme komplett ohne Sperre oder Mittelkupplung. Der Radschlupf wird von einem elektronischen System erkannt, das die durchdrehenden Räder abbremst und so den Drehmomentverlust der anderen Räder verhindert. Dieses System finden wir z. B. in neuen Mercedes-Modellen.

✅ Robustester und zuverlässigster Allradantrieb
❌ Ständiger Allradantrieb erhöht den Kraftstoffverbrauch

4WD - Zuschaltbarer Allradantrieb

Bei dieser Art von Antrieb fehlt ein Mitteldifferenzial komplett. Auf festem Untergrund wird nur eine Achse angetrieben (in der Regel die hintere) und im Gelände kann der Vorderradantrieb zugeschaltet werden. In diesem Moment sind die Achsen starr verbunden. Der Vorteil ist die Eliminierung des Drehmomentverlusts bei Radschlupf, aber mit eingeschaltetem Allradantrieb kann man nicht auf Asphalt fahren - man würde bald im Graben landen.

Auf diesen Antrieb treffen Sie bei echten Offroadern mit Leiterrahmen wie dem Suzuki Jimny, dem Toyota Hilux und anderen Pick-ups.

✅ Robuste und einfache Lösung - geeignet für schweres Gelände
❌ Im 4x4-Modus nicht auf der Straße fahrbar

Viskokupplung

Allradfahrzeuge begannen in den neunziger Jahren auch bei normalen Straßenautos gefragt zu sein, für die sich die beiden oben beschriebenen Systeme jedoch als unnötig robust und platzraubend erwiesen.

Die Hersteller brachten daher eine neue Lösung auf den Markt. Die Differentiale an den Achsen blieben, das mittlere wurde jedoch durch eine Viskokupplung ersetzt. In dieser befindet sich eine Reihe von Lamellen in einem Ölbad. Wenn es zum Radschlupf an einer der Achsen kommt, verändert der Drehzahlunterschied die Viskosität des Öls, wodurch die Kupplung schließt.

Autos mit Viskokupplung werden also die meiste Zeit nur von einer Achse angetrieben, erst bei deren Schlupf schaltet die Kupplung die zweite Achse dazu. Die Tätigkeit des Systems lässt sich jedoch aufgrund seiner Natur nicht regulieren, daher finden wir es heute nur noch in den günstigsten 4x4-Fahrzeugen - Fiat Panda, Suzuki Ignis und Suzuki Swift.

✅ Sehr einfaches und zuverlässiges System ohne Elektronik
❌ 4x4-Modus nicht steuerbar, bei übermäßiger Beanspruchung droht Überhitzung der Kupplung

Aktiv gesteuerte Kupplung

Den Nachteil der Viskokupplung in Form der Unmöglichkeit ihrer Steuerung lösten die Automobilhersteller durch deren Ersetzung durch eine aktiv gesteuerte Kupplung. Dabei wird das Zuschalten der zweiten Achse nicht durch Öl, sondern durch ein hydraulisches System (Haldex) oder ein weiter verbreitetes elektromagnetisches System sichergestellt - man findet es bei BMW xDrive-Fahrzeugen oder einer Reihe asiatischer SUVs - zum Beispiel im neuesten Suzuki Vitara.

Die hydraulische sowie die elektromagnetische Kupplung werden immer aktiv von der Elektronik des Autos gesteuert. Mithilfe einer Reihe von Sensoren wertet sie ständig die Raddrehung aus und schaltet bei Schlupf sofort selbstständig die zweite Achse zu. Zudem kann die Elektronik durch Abbremsen einzelner Räder den gleichen Effekt wie sperrbare Differentiale erzielen. Wenn das System ausgereift ist, kann es das Fahrzeug aus Situationen retten, in denen drei von vier Rädern durchdrehen.

Viele Autos mit diesem System bieten dem Fahrer die Möglichkeit, den Allradantrieb zu steuern, er kann verschiedene Fahrmodi wählen oder im Lock-Modus einen "ständigen" 4x4-Antrieb einschalten.

Auch im Lock-Modus hat das System jedoch nicht die gleichen Eigenschaften wie ein ständiger Allradantrieb. Die Elektronik überwacht den Antrieb weiterhin und koppelt die Kupplung bei höheren Geschwindigkeiten oder drohender Überhitzung des Systems aus. Daher eignet sich dieses System für SUVs, ist aber für echtes Offroad nicht geeignet.

✅ Spart Kraftstoff, Möglichkeit, 4x4-Zuschaltung zu steuern, keine Gefahr der Kupplungsüberhitzung
❌ Nicht geeignet für den langfristigen Einsatz in schwerem Gelände

Twinster-System

Ein weniger verbreitetes automatisches System ist Twinster. Es nutzt gleich drei elektronisch gesteuerte Kupplungen, die das Mitteldifferenzial und das hintere Differential ersetzen. Das System kann nicht nur die Achsen starr verbinden, sondern auch die Hinterräder (daraus entstand der populäre Drift-Modus des Ford Focus RS 2015).

Das System ermöglicht das Fahren mit einer angetriebenen Achse und bei Bedarf das Zuschalten von 4x4 sowie die Kraftverteilung zwischen den Hinterrädern. Die Elektronik muss daher den Radschlupf nicht durch Abbremsen lösen, sondern nur durch das Schließen der Kupplungen.

Twinster ist jedoch sehr empfindlich gegenüber perfekt abgestimmter Software und kann bei plötzlichem 4x4-Bedarf gewisse Verzögerungen haben. Deshalb ist es bisher nicht sehr verbreitet - es wird vom erwähnten Ford Focus RS, dem Range Rover Evoque oder der 2. Generation des Opel Insignia genutzt.

✅ Möglichkeit, die Antriebskraft beliebig zwischen den Hinterrädern zu verteilen
❌ Hohe Anforderungen an die Elektronik, Verzögerung beim Zuschalten des 4x4

Elektrischer 4x4-Antrieb

Den elektrischen Allradantrieb finden wir nicht nur bei Elektroautos, sondern auch bei Hybriden, bei denen das System Gewicht und Platz sparen soll. Das Prinzip ist einfach: Die Achsen sind mechanisch nicht verbunden und jede von ihnen hat einen eigenen Antrieb. Bei Hybriden wird die Vorderachse vom Verbrennungsmotor und die Hinterachse vom Elektromotor angetrieben.

Die Elektronik schaltet dann automatisch den Elektromotor immer dann zu, wenn er gebraucht wird, und aktiviert so den 4x4-Antrieb. Diese Lösung finden wir bei Lexus, Toyota und Hybrid-Peugeots. Sehr wichtig ist jedoch die Leistung des Elektromotors - ist sie gering, kommt der Antrieb mit anspruchsvolleren Situationen nicht zurecht und ist für schweres Gelände völlig ungeeignet.

Auch die Batteriekapazität spielt eine große Rolle. Wenn ihr darin der Saft ausgeht, sind Sie komplett ohne Antrieb einer Achse oder der Elektromotor hat nur minimale Leistung, die ihm die Verbrennungseinheit durch die Stromerzeugung mittels Lichtmaschine bzw. Generator zuzuführen versucht.

Bei reinen Elektroautos mit großer Batteriekapazität kann der Antrieb jedoch mit seinen Eigenschaften alle anderen Lösungen übertreffen. Die Elektronik kann die Energie völlig beliebig auf die einzelnen Räder verteilen und das maximale Drehmoment steht ab Null-Drehzahl der Motoren zur Verfügung.

✅ Bei reinen Elektroautos kann er alle anderen 4x4-Antriebe übertreffen
❌ Antrieb ist anfällig für ausreichende Leistung des Elektromotors und Batteriekapazität

Sie kaufen ein gebrauchtes Auto mit Allradantrieb? Überprüfen Sie dessen Historie!

Planen Sie den Kauf eines Gebrauchtwagens? Vergessen Sie nicht, dass viele Fahrzeuge kleinere oder größere Schäden haben könnten, einige mit manipulierten Kilometerständen und andere möglicherweise als gestohlen gemeldet sind.

Deshalb ist es wichtig, immer die Historie des Fahrzeugs zu prüfen, das Sie kaufen möchten. Zum Glück kann dies einfach online auf der Website Cebia.com erledigt werden – der größten Datenbank für Gebrauchtfahrzeuge in Europa. Auf Cebia.com können folgende Informationen überprüft werden (der Umfang der Informationen variiert je nach Fahrzeug):

• Kilometerstandprüfung (Historie der gefahrenen Kilometer)
• Prüfung auf Schäden
• Überprüfung auf Diebstahl
• Prüfung auf Taxinutzung
• Fotos und Anzeigenaufzeichnungen
• Wartungshistorie
• Einträge aus staatlichen Datenbanken
• und vieles mehr

Fahrzeugprüfung:

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