Centerdifferential

En centerdifferential är den anordning som på ett fyrhjulsdrivet fordon fördelar motorns vridmoment mellan fram- och bakaxeln samtidigt som axlarna tillåts rotera med något olika varvtal. Den utför för förhållandet mellan fram och bak samma grundläggande uppgift som en vanlig differential utför för de två hjulen på en och samma axel, och det är den som gör att en bil kan driva alla fyra hjulen permanent utan att drivlinan motarbetar sig själv.

Behovet av en centerdifferential uppstår eftersom fram- och bakaxeln sällan rör sig med exakt samma hastighet. När en bil svänger följer framhjulen en något större båge än bakhjulen, och däckdimensioner, lufttryck och slitage ger också upphov till små skillnader. Om de två axlarna vore stelt sammankopplade skulle dessa avvikelser inte ha någonstans att ta vägen, och drivlinan skulle låsa sig, ett tillstånd som kallas uppvridning och som ger ryckig styrning, däckslitage, påkänningar i drivlinan och, på greppvänligt underlag, så småningom skador. Centerdifferentialen tar upp skillnaden och låter varje axel hitta sitt eget tempo.

I drift tar centerdifferentialen kraften från växellådan och delar den via en uppsättning kuggdrev eller ett lamellpaket till främre och bakre kardanaxeln. Många system använder en asymmetrisk, eller förskjuten, fördelning som gynnar ena änden av bilen, kanske sextio procent bakåt för en sportigare balans, snarare än en neutral fördelning på femtio-femtio. Differentialmekanismen kan vara en enkel öppen lösning, en planetväxel eller en mer avancerad enhet, men i samtliga fall är det utmärkande draget att den fördelar vridmoment samtidigt som den tål en varvtalsskillnad mellan axlarna.

Svagheten hos en enkel öppen centerdifferential är densamma som hos vilken öppen differential som helst: vridmomentet följer minsta motståndets väg, så om en axel tappar grepp och dess hjul spinner går kraften förlorad där och den andra axeln får nästan ingenting. För att komma till rätta med detta förser de flesta permanent fyrhjulsdrivna system centerdifferentialen med någon form av spärr eller begränsning. Det kan vara en viskokoppling, en momentkänslig Torsen-växel, en elektroniskt styrd lamellkoppling eller en manuell spärr. Sådana anordningar kan stegvis föra över mer vridmoment till axeln med grepp, eller låsa de två axlarna när maximalt grepp krävs, och sedan släppa vid normal körning.

Det är denna kombination av differentialverkan och styrbar spärrning som möjliggör en förfinad permanent fyrhjulsdrift, användbar både på torr asfalt och i snö eller lera, och som skiljer den från enklare inkopplingsbara fyrhjulsdrifter som stelt förbinder axlarna och därför måste kopplas ur på hårt underlag. Centerdifferentialen sitter alltså i hjärtat av permanent fyrhjulsdrift och samverkar med de främre och bakre differentialerna och eventuell elektronisk antispinnreglering för att leverera kraft mjukt och säkert till alla fyra hjulen.