Pierwszy elektryczny samochód z napędem na cztery koła stworzył w 1900 roku Ferdynand Porsche. Był wówczas jeszcze młodym inżynierem pracującym dla firmy Lohner. Jego pojazd miał cztery silniki, każdy umieszczony w piaście koła. Systemowa moc wynosiła 56 koni mechanicznych, co pozwalało ważącej 1,8 tony maszynie rozpędzić się do aż 60 km/h. Jego wynalazek nie znalazł jednak większego praktycznego zastosowania, ani też nie był później rozwijany. Wczesne samochody elektryczne przegrały na ponad sto lat rywalizację ze spalinowymi. Dopiero kilka lat poważnie powrócono do pomysłu by nie tylko tworzyć samochody na prąd, ale także umożliwić im przenoszenie napędu na obie osie.

W pojazdach elektrycznych układ napędu 4x4 tworzy się umieszczając silniki elektryczne na przedniej i tylnej osi. Dzięki temu napęd trafia na wszystkie koła. Taki układ jest możliwy dzięki niewielkim rozmiarom silników elektrycznych w porównaniu do silników spalinowych, co pozwala na umieszczenie ich w wielu lokalizacjach. Eliminuje to także potrzebę stosowania wału napędowego i skrzyni rozdzielczej. To upraszcza budowę i jest też oszczędnością masy. Pozwala to też na zaprojektowanie pojemniejszej kabiny pasażerskiej.

Pod względem czystej mechaniki, sprawa jest więc bardzo prosta. Tyle, że żeby całość dobrze działała, potrzebne są niezwykle zaawansowane systemy elektroniczne. Wszystko przez to, że nie ma tu mechanizmu różnicowego, który pozwalałby osiom kręcić się z różną prędkością na zakrętach. Oznacza to, że przednia i tylna oś miałyby zawsze taką samą prędkość obrotową. O ile są sytuacje w jeździe terenowej, gdy takie właśnie ustawienie jest jak najbardziej przydatne, to w codziennej jeździe po asfaltowych drogach z licznymi zakrętami byłoby to czymś niekorzystnym. Ze względu na to, że nie ma żadnego mechanicznego połączenia pomiędzy osiami, cały rozdział mocy i momentu obrotowego na koła jest więc zmieniany przez układ elektroniczny. Zaawansowane systemy są w stanie dopasowywać trafiająca na każde koło energię kilka razy na sekundę.

Niektórzy producenci idą o krok dalej. W najmocniejszych z elektrycznych Audi, czy Teslach na tylnej osi umieszczono dwa dodatkowe silniki. To rozwiązanie wraz z elektronicznym systemem wektorowania momentu obrotowego, pozwala na elastyczne reagowanie, w jakim stopniu napęd powinien trafiać na prawą oraz lewą stronę pojazdu. Pozwala to na osiągnięcie takiego rezultatu, jakby istniał tu tradycyjny mechanizm różnicowy. W praktyce oznacza to, że następuje lekkie przyhamowywanie kół znajdujących się po wewnętrznej stronie zakrętu. Tak uzyskana różnica sił napędowych sprawia, że samochód łatwiej wchodzi w zakręt.

By sprawdzić działania tego rodzaju napędu na cztery koła, przetestowaliśmy to rozwiązanie zarówno w całkowicie elektrycznym Volvo C40, jak i w hybrydowym Jeepie Compass.

Volvo C40 na zdjęciach wygląda jak kompaktowe auto. Gdy jednak widzi się je na żywo, jego rozmiary ukazują się w pełni. To naprawdę spory samochód. Jest długi na prawie 4,5 metra, zaś jego rozstaw osi to 2,7 m. Jest bardzo szeroki. Miejsce na osiedlowym parkingu niby jest wystarczające, ale gdyby dwa takie pojazdy zaparkowały obok siebie, to już byłby problem by otworzyć drzwi i z niego wysiąść.

Modna linia SUV-Coupe wymusiła pewne kompromisy. Stylistyka była przy projektowaniu czasem ważniejsza niż praktyczne aspekty. Tylna szyba jest tak mała, że równie dobrze mogłoby jej zupełnie nie być. We wstecznym lusterku nie widać absolutnie niczego. Nie brakuje natomiast miejsca dla kierowcy, ani dla pasażerów. Bagażnik mieści 413 litrów, co jest wartością akceptowalną. Opadająca linia dachu nie pozwala na uzyskanie tu jakiejś nadzwyczaj dużej pojemności.

To samochód, którego nie można włączyć. Nie można go też wyłączyć. Uruchamia się automatycznie w momencie gdy kierowca otworzy drzwi. Gaśnie natomiast, po ich zamknięciu. To system, do którego początkowo trudno się przyzwyczaić.

Testowana przez nas wersja to wariant z dwoma silnikami i bateriami o pojemności 78 kWh. Co bardzo nietypowe, różnią się znacznie swoją konstrukcją. Na przedniej osi znajdziemy zasilany prądem przemiennym silnik asynchroniczny o mocy 150 KM i momencie obrotowym 250 Nm. Energia płynąca przez uzwojenie jego nieruchomej części tworzy pole elektromagnetyczne, które wprawiając w ruch wirnik tworzy przekazywany na przednie koła moment obrotowy. Na tylnej osi umieszczono natomiast silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, rozwijający moc 258 KM i moment obrotowy 420 Nm.

Technologia budowy synchronicznych motorów pozwala na uzyskanie większej siły przy mniejszej masie. Zamysłem inżynierów było umieszczenie takiej właśnie jednostki by napędzała tylne koła, zaś na przednie trafia mniejsza moc. Dzięki takiemu zabiegowi można bowiem uzyskać zarówno większą przyczepność podczas przyspieszania, jak i lepszą kontrolę na zakrętach.

To istotne, gdyż samochód rozwija moc aż 408 koni mechanicznych, zaś moment obrotowy to 670 Niutonometrów. Dzięki temu, jeżeli dociśnie się gaz w podłogę, to przyspieszenie jest aż bolesne. Dojście do 100 km/h zajmuje temu SUV-owi jedynie 4,7 sekundy. Maksymalna prędkość jest natomiast ograniczona do 180 km/h. To zasada, której szwedzki producent trzyma się we wszystkich swoich pojazdach. W trakcie jazdy widać, że zamysły konstruktorów się sprawdziły. Niezależnie od warunków na drodze przyczepność rzeczywiście jest znakomita, a to właśnie dzięki odpowiedniemu rozkładowi momentu obrotowego na koła.

Zapas prądu w bateriach pozwala na przejechanie 500 kilometrów w idealnych warunkach. To zasługa nie tylko sporych akumulatorów, ale także bardzo mocno działającemu systemowi odzyskiwania energii przy hamowaniu. Sprytnie rozwiązano sprawę przewidywanego zasięgu. Zamiast jednej liczby wyświetlane są trzy. Główna pokazuje ile kilometrów najprawdopodobniej można będzie przejechać. Powyżej jest maksymalna możliwa do uzyskania przy osiągnięciu mistrzostwa w eko-jeździe. Na samym dole zaś – zasięg przy prowadzeniu bez jakiegokolwiek ograniczania się.

Jeep Compass w wersji 4x4 plugin to hybrydowy SUV z napędem na cztery koła. To jedyna wersja tego samochodu, w której moc i moment obrotowy trafiają na obie osie.

Amerykańskie samochody zawsze oferują dużo miejsca dla kierowcy i pasażerów. Compass nie jest tu wyjątkiem., choć szklany panoramiczny dach zabiera nieco miejsca nad głową. Żeby to jednak odczuć trzeba mieć wzrost powyżej 185 cm. Mieszczący 420 litrów bagażnik to tyle, ile w tej klasie należy się spodziewać. Baterie muszą zajmować trochę miejsca, więc hybryda ma do wykorzystania o 18 litrów mniej niż czysto spalinowe warianty.

Ma charakterystyczną dla amerykańskiej marki linię nadwozia, co pokazuje, że jest to samochód wywodzący się z długiej linii „prawdziwych terenówek”. Prześwit wynosi równe 20 centymetrów, co pozwala Compassowi robić to, z czego Jeepy są najbardziej znane – zjechać z asfaltu.

Układ napędowy składa się z benzynowego motoru o pojemności 1,3 litra i silnika elektrycznego. Ten ostatni służy do napędzania tylnej osi. Łączna moc tego zestawu to 240 koni mechanicznych. Sama benzynowa jednostka rozwija 180 KM, zaś „elektryk” – 60 KM. Różnica w momencie obrotowym jest już znacznie mniejsza – 270 do 250 Nm.

Na samym prądzie można jechać aż do prędkości 135 km/h, zaś w pełni naładowane baterie pozwalają na przejechanie w czysto elektrycznym trybie do 54 km. Do 100 km/h Compass rozpędza się w 7,3 sekundy, a wskazówka licznika kończy swój bieg na wartości 200 km/h. Sześciobiegowa skrzynia jest nieco ospała. Pomaga przełączenie jej w tryb sportowy.

Konsekwencją braku fizycznego połączenia pomiędzy osiami jest wyczuwalna zwłoka w dołączeniu napędu na tylną oś. Trzeba również pamiętać, że ze względu na różną charakterystykę obu silników mniej mocy trafia na tylną oś, za to jest ona tam gwałtowniej przesyłana.

O to, by cały układ spełniał swoje zadanie dba system elektroniczny, który przystosowano także do jazdy poza asfaltem. Odpowiednio przekazuje moment obrotowy również przy poruszaniu się po błocie czy sypkim piasku. Można wymusić na nim zblokowanie obu osi (4WD Lock), a nawet utrzymywanie przez skrzynię biegów niskich przełożeń (4WD Low). Można nim więc pojechać w nieco trudniejszy teren niż wiodąca na działkę droga gruntowa.