Senterdifferensial

En senterdifferensial er innretningen som på et firehjulsdrevet kjøretøy fordeler motorens dreiemoment mellom for- og bakakselen samtidig som den lar disse akslene rotere med litt ulik hastighet. Den utfører for forholdet mellom for og bak den samme grunnleggende oppgaven som en vanlig differensial gjør for de to hjulene på én aksel, og det er nettopp dette som lar en bil drive alle fire hjul permanent uten at drivverket motarbeider seg selv.

Behovet for en senterdifferensial oppstår fordi for- og bakakselen sjelden går med nøyaktig samme hastighet. Når en bil svinger, beskriver forhjulene en litt større bue enn bakhjulene, og dekkdimensjoner, lufttrykk og slitasje gir også små forskjeller. Var de to akslene stivt koblet sammen, ville disse avvikene ikke ha noe sted å gå, og kraftoverføringen ville låse seg, en tilstand kjent som oppvikling som gir hard styring, dekkslep, belastning på drivverket og, på underlag med godt grep, etter hvert skade. Senterdifferensialen tar opp forskjellen og lar hver aksel finne sitt eget tempo.

I drift tar senterdifferensialen kraften fra girkassen og fordeler den via et sett tannhjul eller en lamellkobling til de fremre og bakre kardangakslene. Mange systemer bruker en asymmetrisk, eller forskjøvet, fordeling som favoriserer den ene enden av bilen, kanskje med seksti prosent til bakakselen for en mer sportslig balanse, framfor en nøytral femti-femti-deling. Selve differensialmekanismen kan være en enkel åpen løsning, et planetgirsett eller en mer avansert enhet, men i alle tilfeller er det avgjørende trekket at den fordeler dreiemoment samtidig som den tolererer en hastighetsforskjell mellom akslene.

Svakheten ved en ren åpen senterdifferensial er den samme som ved enhver åpen differensial: dreiemomentet følger minste motstands vei, så hvis én aksel mister grepet og hjulene spinner, går kraften tapt der, og den andre akselen får lite. For å løse dette legger de fleste permanent firehjulsdrevne systemer til en måte å begrense eller låse senterdifferensialen på. Det kan være en viskokobling, et momentfølsomt tannhjulssett av Torsen-typen, en elektronisk styrt lamellkobling eller en manuell låsing. Slike innretninger kan gradvis sende mer dreiemoment til akselen med grep, eller låse de to akslene sammen når maksimalt veigrep kreves, og deretter slippe opp for vanlig kjøring.

Det er denne kombinasjonen av differensialvirkning og styrbar låsing som muliggjør forfinet, permanent firehjulsdrift som er brukbar på tørr asfalt så vel som i snø eller gjørme, og som skiller den fra enklere innkoblbare firehjulssystemer som stivt forbinder akslene og derfor må kobles ut på hardt underlag. Senterdifferensialen står dermed i hjertet av permanent firehjulsdrift og arbeider sammen med for- og bakdifferensialene og eventuell elektronisk trekkraftstyring for å levere kraften jevnt og trygt til alle fire hjul.