Wszystkie koła samochodu osobowego mają zawsze kontakt z nawierzchnią – nie zmieniło się to od momentu, kiedy powstały. Nas jednak interesują bardziej sposoby ich łączenia z układem napędowym, a także liczba tych połączeń – więcej o nich w poniższym artykule. Omówione zostaną wersje układów napędowych w samochodach osobowych, które przez lata zyskały największe uznanie na rynku.

Jak działa napęd na tylne koła?

Należy podkreślić, że na złożoność układu napędowego zasadniczo wpływa umiejscowienie silnika w samochodzie.
Klasyczną metodą jest zastosowanie silnika z przodu i napędu na tylne koła. Mogłoby się wydawać, że nie jest to szczególnie trafny wybór, ponieważ silnik jest umieszczony daleko od napędzanych kół, co wiąże się z koniecznością zastosowania wału kardana, a co za tym idzie pewną stratą mocy. Takie rozwiązania miały jednak swoje zalety, szczególnie w dawniejszych modelach.
Dawne silniki cechował bardzo duża pojemność cylindrów, a tym samym rozmiary samej jednostki. Silnik trzeba było montować wzdłużnie, więc napęd na przednie koła był kwestią technicznie skomplikowaną. W takiej sytuacji wykonanie napędu na tylne koła nastręczało mniej problemów, choć zużywano wtedy więcej materiału.

W samochodach osobowych osią kierowaną jest zawsze oś przednia, podczas gdy tylna jest zazwyczaj stała, przez co tylne koła mogą być wyposażone w masywniejsze i sztywniejsze osie oraz przeguby. Konsekwencją jest to, że na koła tylne można przenieść większy moment obrotowy niż na przednie.

Oczywiście w dużej mierze zależy to również od rozkładu masy pojazdu – i tu do gry wchodzą samochody z silnikiem z tyłu i na środku.
W sporcie wyczynowym szybko zrozumiano, że tę zaletę napędu na tylne koła można maksymalnie wykorzystać poprzez umieszczenie na tylnej osi silnika, co znacznie uprościło jazdę.
Ze względów praktycznych większość samochodów poruszających się dawniej po drogach miała silnik z przodu, ewentualnie był on lekko przesunięty ku tyłowi. To wiązało się z wadami napędu na tylną oś, mianowicie nadsterownością, która jest bardziej niebezpieczna niż podsterowność, ale szczególnie ryzykowna w trudnych warunkach klimatycznych (śnieg, oblodzona nawierzchnia)
Zaletą jest to, że ponieważ przednia oś jest niezależna od napędu, samochód może skręcać ze znacznie większym kątem skrętu, więc nawet limuzyna może osiągnąć niezwykle mały promień skrętu.

Dlaczego napęd na przednie koła jest tak popularny?

Jak już wspomnieliśmy, samochody z napędem na przednie koła stały się naprawdę popularne, gdy udało się zmniejszyć rozmiary silnika. Konstrukcja napędu stała się znacznie prostsza i tańsza, a limity mocy i momentu obrotowego były wystarczająco wysokie, by zaspokoić potrzeby samochodów osobowych i mniejszych ciężarówek.

Dziś w segmentach od AA do C, a więc w najmniejszych i najtańszych kategoriach, rzadkością są samochody z napędem na tył (poza niektórymi pojazdami elektrycznymi), rzadkością są też samochody z napędem na wszystkie koła.
Napęd na przód posiada wadę w postaci dużej ciężkości przedniej części pojazdu, co wiąże się z ryzykiem podsterowności. Ze względu na tanią produkcję, samochody te w zdecydowanej większości posiadają otwarty mechanizm różnicowy, co oznacza, że nie będziemy mogli ruszyć z miejsca, jeśli jednym kołem stoimy na śliskim lodzie, a drugim na asfalcie.
Należy zaznaczyć, że w dzisiejszych samochodach problem ten co prawda rozwiązano dzięki elektronice sterującej napędem, choć w niektórych modelach zjawisko to może nadal występować.

Jak działa napęd na wszystkie koła?

Temat ten zasługuje na osobny artykuł, a może nawet serię artykułów.
Chociaż istnieje wiele różnic pomiędzy napędem na przednie i tylne koła, jedno zdecydowanie je łączy: ich zdolności terenowe nie należą do najlepszych. Nietrudno zauważyć, że najlepsze wykorzystanie momentu obrotowego samochodu jest możliwe, gdy napędzane są wszystkie koła – czy to w terenie, czy na asfalcie. Zjeżdżając z utwardzonej drogi, często spotykamy się z tym zjawiskiem, że tylko jedno z naszych czterech kół jest w stanie zachować przyczepność. W samochodzie z napędem na wszystkie koła, nie ma znaczenia, które to koło.
Przykładów praktycznych realizacji jest nieskończenie wiele, ale istnieją punkty wspólne w konstrukcjach mechanicznych. Moment obrotowy z silnika jest przekazywany na obie osie przez skrzynię rozdzielczą, a przełożenie momentu jest stałe lub zmienne, w zależności od konstrukcji.
Funkcja przekładni rozdzielczej jest taka sama jak przekładni różnicowej, ale jej konstrukcja jest bardziej zróżnicowana:

• Otwarta przekładnia stożkowa,
• torsen,
• haldex,
• sprzęgło wiskotyczne.

Dodatkowe elementy zwiększają masę, przez co samochód jest cięższy – mimo to zachowuje pewne zalety nawet w wyścigach.
Nie można sobie wyobrazić rajdu bez samochodu z napędem na cztery koła (samochodem tylnonapędowym, który po raz ostatni wygrał rajd była Lancia 037 w 1983 r.). Pojazdy tylnonapędowe dalej są jednak popularne w wyścigach dzięki możliwości przyśpieszania przy wychodzeniu z zakrętów.
W wyniku większej masy i większych strat mechanicznych, przewaga w wyższych zakresach prędkości staje się wadą i nie możemy przenieść tych samych osiągów na tor – a na drodze w tych samych warunkach doświadczamy zwiększonego zużycia.
Przełączalny napęd na wszystkie koła powstał po to, by wyeliminować dodatkowe straty w napędzie. Dzięki niemu kierowca lub elektronika samochodowa decydują o tym, czy zastosować napęd na jedną oś czy na obie.
W samochodach elektrycznych napędem na wszystkie koła mogą zarządzać tzw. silniki w piaście koła. Oznacza to, że cztery oddzielne silniki elektryczne napędzają każde koło bezpośrednio przez piastę, a wszystkie są kontrolowane przez wspólną elektronikę sterującą napędem. W tym przypadku można również wyłączyć silniki, więc w jednym samochodzie można zrealizować praktycznie każdą wersję napędu.