Cơ cấu 4WD trong xe ô tô hiện đại

Trên các xe ô tô hiện đại thường có ký hiệu 4WD kèm theo nhãn hiệu xe. Ký hiệu này cho biết, xe trang bị 4 bánh chủ động để chạy trên đường xấu hoặc địa hình. Tùy theo mục đích sử dụng mà các xe 4WD có thể chia thành xe chạy đường tốt và xe chạy đường xấu. Chẳng hạn, những xe chạy trên đường xấu như Toyota Landcruise, Hilux 4WD có gầm và thân xe được thiết kế cứng, có khoảng sáng gầm xe lớn, phù hợp hoạt động ở địa hình đồi núi, sông, suối. Ngược lại, những xe 4WD chạy đường tốt, dùng để chạy trên đường bình thường, có gầm và thân cứng vững nhưng hình dáng bên ngoài có dáng giống hệt xe du lịch bình thường, điển hình như xe Toyota Corolla 4WD, Camry 4WD…

Các xe trang bị cơ cấu 4WD có hai kiểu cơ bản là gián đoạn và thường xuyên. Cơ cấu 4WD gián đoạn thường dùng chế độ 2WD (hai bánh chủ động) và lái xe chỉ chuyển sang 4WD khi cần. Loại cơ cấu 4WD thường xuyên hoạt động ở chế độ 4 bánh chủ động. Sự khác nhau của hai loại trên ở chỗ: Xe sử dụng cơ cấu 4WD gián đoạn chỉ có một bộ vi sai cho cầu trước và một bộ cho cầu sau, trong khi xe sử dụng cơ cấu 4WD thường xuyên còn có thêm một bộ vi sai giữa hai cầu.

Do sự khác nhau của bán kính quay vòng giữa bánh phải và bánh trái khi quay vòng làm vận tốc góc giữa hai bánh xe khác nhau, vì thế phải có bộ vi sai ở cầu xe để bù lại sự chênh lệch vận tốc góc này. Với xe 4WD, do cả hai cầu là chủ động nên khi quay vòng, ngoài sự chênh lệch vận tốc góc giữa bánh phải và bánh trái, còn có sự chênh lệch vận tốc góc giữa cầu trước và cầu sau, do bán kính quay vòng giữa chúng khác nhau. Vì vậy, đối với xe luôn hoạt động ở chế độ 4WD cần phải có bộ vi sai trung tâm để bù lại sự chênh lệch vận tốc giữa các bánh trước và bánh sau, nhờ đó mà xe chuyển động êm dịu. Đối với xe 4WD gián đoạn, do không có vi sai giữa để bù sự chênh lệch vận tốc giữa bánh trước và bánh sau, khi đang ở chế độ 4WD mà ngoặt gấp sẽ xảy ra hiện tượng tuần hoàn công suất và không thể quay vòng êm dịu, vì vậy, lái xe cần phải chuyển giữa chế độ 2WD và 4WD phù hợp với điều kiện chuyển động để xe được êm dịu.