Anda sedang berada di hutan.
Jalanan berisi lumpur becek dan genangan yang cukup dalam, serta berbatu - batu dan tidak rata.
Saat itu hujan lebat pula, yang artinya kontur tanah akan lebih lembek dan jalanan semakin licin.
Anda berpikir dapat lolos dengan SUV 4x2 penggerak roda belakang anda bermodalkan ban pacul (Mud-Terrain). Pada satu titik, karena medan terlalu terjal dan jalan berisi bebatuan besar-besar, axle belakang anda menggantung. Salah satu ban sama sekali tidak napak ke jalan, sementara mobil anda tidak dilengkapi locking-differential atau LSD. Hanya open-differential standar yang jika salah satu ban kehilangan traksi, anda hanya akan berputar di situ terus-menerus.
Beruntunglah, saat itu ada tim petugas patroli yang menggunakan 4x4 SUV. Mobil anda ditarik dengan tali, anda disuruh mengikuti instruksi mereka...
Ilustrasi penyelamatan mobil yang "kepater"
.... singkat cerita, anda selamat. Sangat mudah.
Tapi anda lebih tertarik pada kemampuan SUV tadi, dapat melalui rintangan tanpa banyak masalah.
Di medan tanjakan terjal tadi, mobil itu mampu merayap perlahan, ketika ban belakang mulai kehilangan traksi karena medan yang sulit, ban depannya seakan bergerak "menarik" mobil untuk terus maju.
Gerak empat roda - mau anda sebut 4x4, 4WD, atau AWD (All-Wheel Drive), semua prinsip kerja utamanya adalah itu. Keempat roda sama - sama bekerja, mesin menyalurkan tenaga ke empat roda.
Perbedaan mendasar 4WD / 4x4 dan AWD.
Pada prakteknya, 4-wheel drive itu sangat variatif dan fleksibel. AWD dan 4x4 adalah dua hal yang serupa tapi tak sama. Sama-sama berpenggerak empat roda, tapi kegunaannya berbeda.
Baiklah, untuk bercerita tentang 4WD, saya harus ngaku dosa : saya kelewat membahas tentang komponen terpenting di dalam penggerak roda 2WD atau 4WD : differential.
Axle roda mobil modern sekarang itu tidak tersambung secara langsung kanan-kiri seperti mobil Tamiya. Mengapa, anda bertanya ?
Pada saat berbelok, roda kanan-kiri tidak menempuh jarak yang sama. Jika anda berbelok ke kiri maka roda kiri depan akan menempuh jarak lebih sedikit dibanding roda kanan. Untuk mengimbangi roda kiri, roda kanan harus berputar lebih cepat, dan vice-versa.
Prinsip differential
Maka dari itu, benda ini disebut differential. Dari kata dasar " Different". Pembeda. Bentuknya adalah susunan gigi - gigi yang kompleks untuk membedakan putaran antara kanan-kiri.
Differential standar kebanyakan mobil itu tidak ada penguncinya, makanya disebut "open" differential. Mereka bergerak bebas. Masalahnya, ini ideal di kondisi jalan kering tanpa perbedaan permukaan. Tapi bencana di medan yang minim traksi seperti lumpur.
Masalahnya adalah : masing - masing roda tidak tau kondisi sebelahnya.
Roda kanan tidak tau bahwa roda kiri butuh bantuan, dan vice-versa. Kayak pacar yang sama-sama nggak peka.
.... ya pokoknya begitu lah. Sedikit teknikal, biar rada pusing.
Makanya ketika salah satu punya traksi dan satunya tidak, roda satunya akan berputar terus-menerus sampai bensin abis. Gak kemana-mana. Ini masalah besar di medan yang sangat berat.
Nah skali lagi, engineers itu "make the impossible, possible".
Caranya, ya diberi mekanisme penguncian (locking). Banyak sekali jenis dan mekanismenya sesuai fungsi, dan akan terus nambah seiring makin variatifnya jenis mobil.
Limited-slip differential (LSD) seperti open differential yang diberi tambahan plat-plat kopling sebagai "alat komunikasi". Jika salah satu roda selip, pada titik tertentu ia akan mengunci roda sebelahnya untuk dapat meloloskan diri.
"Torsen" Differential. Jenis limited slip differential dengan "worm gear". Karena torsen tidak menggunakan sistem clutch pack, maka reaksi pada saat roda selip lebih cepat. "Torsen" sendiri adalah singkatan dari "Torque Sensing" dan dipatenkan oleh JTEKT Torsen North America, Inc.
Ini membuat sangat mungkin pada mobil gerak empat roda, 90% tenaga justru disalurkan ke dua roda saja - atau malah 100%. Tergantung sistemnya. Full-time atau part-time.
4x4 mampu 100% menyalurkan ke dua roda saja. Roda depan dan belakang pada 4x4 disambungkan lewat susunan gigi roda (gearbox) tambahan di tengah - tengah bernama "transfer case", dan memang berfungsi seperti tuas transmisi tambahan khusus - walau beberapa mobil berbentuk tombol.
Diagram kerja transfer case
Bagian dalam transfer case, berisi gigi - gigi, persis gearbox transmisi.
Selektor ini dapat berpindah dari mode 4x2 (2H / 2WD - High Range) dan 4x4 (4H / 4WD - High Range). Ini mode default nya. High-Range artinya mengikuti rasio gigi transmisi utama.
Pada girboks ini juga sering diberi satu susunan gear - yang sangat kasar : low range gear , berfungsi untuk merayap di medan sangat berat. (4L / 4WD - Low Range). Untuk yang dilengkapi Locking Differential : 4HLc (4H-Lock) dan 4LLc (4L-Lock), seperti pada Mitsubishi Triton dan Pajero Sport.
Gambaran sederhana locking differential yang mengunci 100%.
Super Select II Mitsubishi sudah memiliki mekanisme locking differential
All Wheel Drive (AWD), kebanyakan sistemnya full-time. Dalam penggerak AWD, semua mendapat torsi (torque-split). Maka dari itu AWD sangat ideal tidak hanya untuk mobil segala medan, tapi juga mobil sport / supercar bertenaga besar yang sering bermasalah dengan traksi karena tenaga yang besar. Yang paling konvensional, pembagiannya hanya depan-belakang saja, tetapi sekarang sudah banyak yang dapat membagi hingga benar - benar individual tiap roda.
ATTESA E-TS, sistem AWD di Nissan Skyline GT-R.
Mayoritas sistem AWD tidak memerlukan transfer case, karena sudah otomatis diatur secara mekanis maupun elektronik - tergantuk tipe diferensial yang digunakan. Sempurna untuk kendaraan dua alam, makanya di negara 4 musim mobil jenis crossover dilengkapi varian AWD
Subaru Forester, salah satu crossover berpenggerak AWD yang cukup favorit karena kehandalannya di dua medan.
Tapi tetap untuk medan berat - anda mutlak butuh 4x4 yang proper.
Penyebabnya adalah tidak adanya low-range gear set yang biasa terdapat pada transfer case, dan tidak dapat mengunci diferensial 100% - atau fully locking differential.
Lalu mengapa tidak semua mobil menggunakan AWD atau 4x4 ? Well... great you asked.
Penggerak 4 roda di atas kertas terdengar sangat indah, best of both worlds. Tetapi masalah utama gerak empat roda adalah : inefisiensi, lebih spesifiknya : berat. Tambahan gardan, kopel gardan, belum transfer case, belum lagi di 4x4 SUV pasti dilengkapi ban besar.
Suzuki Jimny, mobil ini hanya seukuran Suzuki Ignis yang hanya berbobot 900 kg, tetapi 200 kg lebih berat (1,1 ton).
Dalam konteks penggunaan sehari - hari, khususnya jika di negara dua musim, anda belum tentu memerlukan AWD / 4WD, kecuali anda suka adventure off-road dan melakukan road-trip dengan medan bervariasi. 2WD sudah lebih dari cukup untuk melakukan tugas sehari-hari anda.
Dalam konteks membuat sports car, AWD memang memberikan ekstra traksi, tapi ia juga memberi drawback ke handling, akibat bobot yang bertambah, kelincahan mobil jelas berkurang. Bagi sebagian pabrikan, masalah traksi pada mobil sportnya masih dapat diatasi dengan tuning suspensi dan differential.
Volkswagen Golf R, hot hatchback berpenggerak AWD. Bobotnya mencapai 1.500kg, 120 kg lebih berat dari Civic Type R terbaru (1380 kg)
However, bagi mobil berpenggerak AWD dengan tenaga besar, AWD justru diperlukan untuk traksi extra, dan mobil - mobil berpenggerak AWD ini punya kemampuan launch - meluncur dari diam yang sangat luar biasa berkat ekstra traksi, dan dalam drag race, traksi adalah kunci. Contoh di bawah ini adalah buktinya :
Meski 2WD dan 4WD punya permasalahan dan kelebihan sendiri - sendiri, trust me, kendaraan 4WD selalu menarik untuk dibahas - dan dimiliki.
Dan saat anda membaca ini, harga Suzuki Jimny baru sudah dekat 400 juta.
Just FYI.