Tipe Penggerak Roda Modern, Bersaing antara 4WD dan AWD
Kendaraan berpenggerak empat-roda (4X4/4WD), terutama part-time 4WD, saat ini sudah semakin ketinggalan jaman dalam soal teknologi. Jip dan truk-ringan yang berbasis 4WD kini telah berevolusi ke dalam kelas tersendiri yang dikenal sebagai Sport Utility Vehicle (SUV) atau bahkan crossover vehicle yang mengaplikasi sistem gerak seluruh roda (all wheel drive/AWD).
BMW X5 - pioner SUV AWD
Lagi soal 4WD dan AWD, dua ‘species’ yang serupa tapi tak sama. Masih banyak yang bingung membedakan antara sistem all-wheel drive (AWD) dengan part-time 4WD dan full-time/permanent 4WD. Oke, mari kita bedah lagi secara lebih detil perbedaan keduanya.
Pada prinsipnya, kendaraan AWD dan full time 4WD didesain untuk beroperasi dengan seluruh roda bergerak aktif pada kondisi permukaan jalan apapun (on-road maupun off-road). Sementara kendaraan part-time 4WD beroperasi dengan seluruh roda bergerak (sistem gerak-empat rodanya aktif) hanya saat dibutuhkan (khususnya part-time 4WD), misalnya ketika dikendarai pada kondisi permukaan jalan yang sulit untuk memperoleh traksi (tanah licin, lumpur, permukaan es, permukaan berkontur ekstrem, dan lain sebagainya).
 |
| Porche Cayenne |
Kekurangan Dan Kelebihan Mobil AWD dan 4WD
Pada permukaan jalan normal (aspal), penggunaan sistem 4WD – part-time 4WD khususnya -- justru bisa merusak seluruh sistem drivetrain (dari transmisi hingga ban) akibat terjadinya "axle binding" ,"driveline binding" atau "driveline wind-up” (rusaknya gear-geartransmisi dan diferensial/gardan akibat saling beradu-paksa). Ini karena part-time 4WD hanya memiliki dua diferensial (masing-masing di gardan depan dan gardan belakang). Tak adanya diferensial tengah (center differential) di antara gardan depan dan belakang, seperti halnya AWD dan full-time 4WD, membuat roda di gardan depan dan roda di gardan belakang akan terunci secara bersamaan ketika sistem gerak empat-roda pada part-time 4WD diaktifkan.
Dan ini berarti roda di gardan depan dan gardan belakang akan berputar dengan kecepatan rata-rata yang sama. Itu sebabnya mengapa mobil part-time 4WD sulit berbelok pada permukaan jalan normal (aspal) dengan sistem 4WD yang aktif. Setir terasa berat dan ’membal’ (saling berlawanan), dengan suara gemuruh. Jika penggunaan 4WD dipaksakan secara terus menerus di jalan aspal, maka akan mengakibatkan terjadinya "axle binding", "driveline binding" atau "driveline wind-up” tadi.
Komponen utama pada mobil part-time 4WD
Lalu bagaimana unjuk kerja part-time 4WD di jalan off-road, terutama pada permukaan jalan yang licin? Coba Anda membelok dengan sistem 4WD pada permukaan jalan yang licin. Hasilnya, salah satu roda di masing-masing gardan (depan dan belakang) akan selip. Ini karena gardan depan dan belakang terkunci secara bersamaan, sehingga keempat roda berputar dengan kecepatan yang sama. Namun ketika membelok – dimana roda yang membelok ke arah luar memperoleh beban lebih berat daripada roda yang membelok ke arah dalam, maka efek diferensial pada masing-masing gardan akan membuat daya dari mesin (tenaga dan torsi) justru akan disalurkan ke roda yang membelok ke arah dalam (yang kurang memperoleh beban), dan roda inilah yang selip.
Ilustrasi sistem AWD
Nah pada sistem AWD, kondisi seperti itu tidak akan terjadi ketika berbelok. Ini karena sistem penggerak AWD-nya dibekali diferensial ketiga (diferensial tengah) yang terletak di antara diferensial pada gardan depan dan belakang. Diferensial tengah yang bekerja secara simultan inilah yang membuat seluruh roda berputar dengan kecepatan yang berbeda, dari gardan-depan ke gardan-belakang pada kondisi permukaan jalan apapun (on-road maupun off-road). Karena itu traksi pada seluruh roda bisa tetap dijaga dan mobil bisa dikendarai lebih stabil. Jadi, di sinilah letak kelebihan teknologi AWD dibanding part-time 4WD.
Kebanyakan sistem AWD modern saat ini berbasis pada drivetrainroda-depan, dengan drive gardan-belakang sebagai alat bantu. Ambil contoh sedan Jaguar X-Type, dengan sistem AWD yang bisa diatur untuk menyeimbangkan handling-nya. Bukan cuma itu, sistem AWD Jaguar X-Type juga mampu memperbaiki traksi dan stabilitas. Mobil ini menggunakan sebuah tranverse yang langsung berhubungan dengan mesin dan sebuah transaxle depan yang dihubungkan langsung dengan unit drive gearbelakang – melalui perangkat ini daya dari mesin disalurkan lewat kopel ke gardan belakang. Di dalam drive gearbelakang ini terdapat satu set planetary gear (gigi satelit) dan sebuah viscous coupling.
Ilustrasi sistem transmisi mobil AWD
Rasio gigi (gear ratio) dari planetary gear inilah yang menentukan berapa besar torsi dari mesin akan disalurkan ke setiap gardan. Pada Jaguar X-Type, rasio gigi planetary gear akan mendistribusi 60% torsi ke roda belakang dan 40% ke roda depan. Ini dalam kondisi jalan normal (aspal). Ketika Jaguar harus melibas permukaan jalan yang licin (semisal permukaan es), distribusi torsi ke roda akan berbeda lagi, dan disinilahviscous coupling mulai berfungsi. Viscous coupling menghubungkan antar gigi dari planetary gear. Sepanjang roda memperoleh traksi, gear-gear ini akan saling memutar dengan kecepatan sangat pelan.
Namun ketika roda mulai spin – akibat jalan licin – maka cairan silikon (silicone fluid) yang ada pada viscous coupling akan mengeras dan mengunci gigi-gigi pada planetary gear sehingga membuatnya berputar dengan kecepatan yang sama. Hasilnya, torsi dari mesin akan disalurkan ke gardan yang memperoleh traksi paling besar, sehingga roda akan tetap memperoleh traksi.
Jaguar X-Type cuma salah satu contoh. Kebanyakan kendaraan all-wheel drive (AWD) terbaru saat ini bahkan telah menggunakan perangkat elektronik (electronic control unit/ECU) dan unit komputer yang mampu mengatur sendiri distribusi torsi ke setiap roda, sesuai kondisi jalan yang dilewati kendaraan. Bagaimanapun, sistem AWD memberi banyak manfaat dalam handling dan safety pengendaraan. Apalagi saat ini bermunculan teknologi dan material baru yang membuat perangkat gerak AWD lebih kecil, lebih ringan, lebih responsif, dan bahkan harganya makin murah dari waktu-ke-waktu.
Lalu, apa perbedaan mendasar antara sistem full-time 4WD dengan AWD? Sistem all-wheel drive (AWD) mirip 4WD tapi, tidak dilengkapi low-range gear dan selalu dalam mode 4WD (full-time), tidak bisa dipindah ke 2WD. Meskipun tak setangguh 4WD, AWD cukup mampu untuk melibas jalanan pedesaan, off-road ringan dan bukit landai. Karena bobotnya yang ringan, ukurannya kompak, dan terbukti ampuh untuk setiap bentuk permukaan medan jalan, perangkat sistem AWD menjadi pilihan pada segala jenis kendaraan modern seperti minivan, pikap, dan terutama yang berbasis SUV dan crossover. Bagaimanapun, mobil AWD pada dasarnya memang didesain sebagai kendaraan ‘on-roader’ yang dilengkapi dengan kemampuan all-terrain terbatas. Inilah yang membedakannya dengan off-roader sejati.
Fact Files
1. Keuntungannya, AWD mudah digunakan dan seketika mampu menyalurkan power/torsi mesin ke roda dengan cengkraman (traksi) terbaik.
2. Sistem AWD selalu memiliki center differential (diferensial tengah) yang terletak di antara diferensial pada gardan belakang dan depan.
3. Center differential pada AWD bisa secara otomatis mengunci atau membuka, tergantung traksi masing-masing roda pada permukaan jalan.
4. Tidak merusak ban dan komponen transmisi (driveline wind-up) ketika digunakan di jalan aspal.
5. Sayangnya, karena tidak memiliki low-range gear maka kemampuan off road-nya tak sehebat 4WD (baik full-time 4WD maupun part-time 4WD).
Penamaan AWD/4WD ala Pabrikan
BANYAK sistem AWD/4WD yang berbeda di pasaran saat ini. Masing-masing pabrikan menamai sistem penggerak-roda AWD/4WD yang mereka kembangkan dengan berbagai nama, seperti “Active 4WD”, “Quadra-Drive”, “quattro”, dan lain sebagainya. Inilah beberapa di antaranya:
Dalam dunia otomotif kadang-kadang didapati arti 4WD (Four Wheel Drive) serta AWD (All Wheel Drive). Ke-2 jenis mobil itu sesungguhnya keduanya sama memakai system penggerak 4 roda. Konfigurasi mesin 4WD serta AWD disalurkan ke semua roda. Walau jadi jadi tambah dengan cara penting, namun drivetrain layout ini mempunyai performa yang baik untuk keadaan akselerasi mobil dimuka putaran. Mobil 4WD juga termasuk juga unggul ditempat dengan permukaan yang licin hingga mobil type ini banyak dipakai juga sebagai mobil offroad. 4WD sendiri dibagi jadi sebagian type, yakni Full Time 4WD, Part Time 4WD, AWD (All Wheel Drive) serta Auto AWD.
Full Time 4WD ini berarti mobil senantiasa dalam keadaan 4WD serta memiliki pilihan low gear serta high gear. Lalu Part Time AWD berarti mempunyai penggerak roda yang diapat diswitch jadi 2WD dengan settingan low gear serta high gear terus ada. AWD bermakna mobil senantiasa dalam keadaan seluruhnya roda jadi penggerak dan tak ada settingan untuk low gear maupun high gear.
System 4WD serta AWD sesungguhnya mempunyai manfaat yang sama yakni untuk mengoptimalkan traksi dari ke empat roda dengan cara berbarengan. System yang baik bisa memuntahkan torsi yang optimal pada roda tanpa ada kemungkinan selip. Torsi yaitu style yang dihasilkan mesin waktu pertama kali melaju dari posisi diam. Oleh oleh karena itu umumnya mobil-mobil offroad mempunyai torsi yang besar dengan system penggerak yang baik di roda-rodanya. Traksi sendiri yaitu daya maksimum yang bisa diberikan roda pada permukaan yang dilintasi. Makin baik traksi yang dapat diberikan jadi makin tinggi juga daya yang diberkan roda pada permukaan untuk menggerakkan mobil.
Traksi dipengaruhi beberapa hal, di antaranya adalah
Kelebihan 4WD
Kekurangan 4WD
Kelebihan AWD
Kekurangan AWD
Bagaimana, sudah paham tentang kelebihan dan kekurangan Mobil 4WD dan AWD..? Jadi silahkan memilih mobil sesuai dengan keinginan Anda.