thumb|Firehjulstrekk ble opprinnelig introdusert for å gi bedre fremkommelighet i ulendt terreng. Her demonstreres en Toyota Land Cruiser 100 i 80 % stigning
Firehjulsdrift eller firehjulstrekk (4×4 eller 4WD) er en betegnelse som brukes om kjøretøy med fire hjul og et drivverk som gir fremdrift på alle hjul samtidig. Forhjulene vil trekke og bakhjulene skyve kjøretøyet fremover. Mange forbinder firehjulsdrift med terrengkjøretøy, men drift på alle fire hjul gir bedre fremkommelighet også på normale veier med glatt is, løs eller fast snø og dårlige grusveier. Avhengig av system, kan imidlertid firehjulsdift gi en reduksjon i veigrep under visse forhold. Dette fordi enkelte systemer ikke har midtdifferensial, men kan være utstyrt med en viskosekobling eller med sjaltet firehjulsdrift som i større eller mindre grad låser fremre og bakre aksel sammen til samme omdreiningshastighet. Dette kan gi dårligere veigrep under kjøring, særlig i krappe svinger. Firehjulsdrift kan også gi uønskede effekter under kraftig bremsing når hjulene låses.
I 2006 var 30,6 % av de nyregistrerte personbilene i Norge utstyrt med firehjulsdrift. Det er den høyeste andelen som noen gang er registrert. I 2007 var den 22,5 %.
Historie og utvikling thumb|Ferdinand Porsche kom i 1900 med denne Lohner-Porsche thumb|Spyker 60 H.P. kom i 1903. Dette eksemplaret er fra Louwman-samlingen.
Firehjulsdriften kan spore sin historie helt tilbake til 1827. Dette året konstruerte John Hill og Timothy Burstall i England en dampvogn med bakhjulsdrift, som også hadde en framaksel med drift via en kardangaksel som kunne sjaltes inn. På grunn av tidens tekniske begrensninger ble det med eksprimenteringen, og noe praktisk firehjulsdrevet kjøretøy ble det aldri noe av.
I 1900 kom Ferdinand Porsche med sin Lohner-Porsche, en elektrisk bil med drift på alle hjulene. Denne hadde en elektromotor som drev hvert hjul. I 1903 ble det i Nederland konstruert et kjøretøy av brødrene Jacobus og Hendrik-Jan Spijker. Dette ble solgt under bilmerket Spyker, og modellen het Spyker 60 H.P. Denne ble den første bilen med firehjulsdrift og forbrenningsmotor. Hensikten var å bruke den til løp. I 1907 bygde Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) en bil med firehjulsdrift for den tyske statssekretæren i Namibia. Denne var beregnet på persontransport og fikk navnet Dernburg-Wagen. I 1915 bygde Renault og Latil de første trekkvognene med trekk på alle hjulene. I 1935 kom Büssing AG med den første tyskproduserte lastebilen med drift på alle hjulene. Samme året kom Tempo med sin G1200, det første kjøretøyet med én forbrenningsmotor per aksel. I 1940 utviklet American Bantam den opprinnelig jeepen for amerikanske militærstyrker. Den ble satt i produksjon i 1941 og nådde stor utbredelse under andre verdenskrig og etter. I 1945 kom Unimog, et nyttekjøretøy med svært gode terrengegenskaper. I 1966 begynte serieproduksjon av den første gatebilen med firehjulsdrift, nemlig Jensen FF. I 1972 kom Subaru med sin Leone stasjonsvogn, det første firehjulsdrevne kjøretøy med valgbar firehjulsdrift som ble serieprodusert i stor skala. I 1980 presenterte Audi sin Quattro, det første serieproduserte gatekjøretøy med permanent firehjulsdrift.
Innføring av firehjulsdrift i ulike kjøretøysklasser
Innføring av firehjulsdrift i terrengkjøretøyer thumb|Også Paven bruker firehjulsdrift. Her er pave Johannes Paul II på Petersplassen i Vatikanet med en Fiat Campagnola.
År Produsent Modell Serieproduksjon Småproduksjon 1941 Willys-Overland Willys MA/MB Militærkjøretøy
1941 Volkswagen Typ 128 Schwimmwagen Militærkjøretøy 1945 Willys-Overland Jeep CJ-2A x 1948 Rover Land Rover x 1951 Alfa Romeo Alfa Romeo Matta x
1951 Fiat Fiat Campagnola x
1956 Auto Union F91/4 Munga Militærkjøretøy
1970 British Leyland Range Rover x 1976 Lada Lada Niva x 1979 Mercedes-Benz/Steyr-Daimler-Puch G-Modell x
Innføring av permanent firehjulsdrift i personbiler thumb|Fiat Panda 4x4 i rallysammenheng thumb|En supersportsbil med firehjulsdrift: Porsche 959
År Produsent Modell Serieproduksjon Småproduksjon 1966 Jensen Jensen FF x (320 st.) 1980 Audi Audi Quattro x 1982 Renault Renault 18 Combi 4x4 x
1983 Alfa Romeo Alfa 33 4x4 x
1985 BMW BMW 325iX x 1985 Lancia Lancia Delta HF 4WD x 1985 Subaru Subaru XT Coupé x 1985 Volkswagen VW Passat Syncro x 1986 Ford Ford Scorpio 4x4 x 1987 Mazda Mazda 323 4WD x
1987 Mercedes-Benz Mercedes W124 4MATIC x 1987 Porsche Porsche 959
x (283 st.) 1988 Opel Opel Vectra 4x4 x 1988 Porsche Porsche 911 Carrera 4 x 1989 Citroën Citroën BX x 1991 Bugatti Bugatti EB110 x (ca. 300 st.) 1991 Lamborghini Lamborghini Diablo VT x 1992 Fiat Tempra 4x4 x
2004 Jaguar Jaguar X-Type x
Firehjulsdrift i landbruket I 1857 kom oppfinneren John S. Hall patent i USA på en damptraktor med drift på alle hjulene. Denne konstruksjonen fikk ingen praktisk bruk, da den var umulig å kjøre i svinger.
Den første traktoren med firehjulsdrift kom i 1907 fra Deutz. Dette kjøretøyet ble aldri noen stor suksess, da teknologien var for dyr. Deutz kom først ordentlig i gang i traktormarkedet i 1926, men da uten firehjulsdrift.
I 1923 kom Lanz HP-Bulldog med firehjulsdrift og midjestyring, produsert av Heinrich Lanz AG. Den hadde permanent framhjulstrekk og innsjaltbar bakhjulsdrift.
I 1948 ble den første MAN Ackerdiesel med firehjulsdrift utviklet, og den kom i produksjon i 1949. Andre firmaer, som Fendt, hadde også kommet med firehjulsdrevne traktorer i mellomkrigstiden. Alle disse ble sjeldne på grunn av høy pris, mest på grunn av komplisert produksjon. Mange av modellene ble også raskt tatt av markedet igjen.
Markedsituasjonen endret seg i 1951, da produsenten Same kom med en 25 hk sterk modell kalt Same DA 25. Dette ble den første firehjulsdrevne traktoren i serieproduksjon. Den satte standarden, og andre produsenter fulgte etter. Firehjulsdrift på traktorer ble etter dette vanligere og vanligere.
For tiden er markedsandelen for firehulsdrevne traktorer i klassen over 74 kW nærmere 100 %. Også på mindre traktorer er markedsandelen på firehjulstrekkere kontra tohjulsdrevne rundt 70 %.
Firehjulsdrift i motorsport thumb|En firehjulsdrevet versjon av Mercedes-Benz W196 finnes i Stuttgart thumb|Mario Andretti i 1969 på Nürburgring i Lotus 63 4WD thumb|Gateversjonen av Ford RS 200 fra Gruppe B
For flere former av motorsport er firehjulsdrift et absolutt krav. Audi revolusjonerte på 1980-tallet rallysporten med sin Quattro, da firehjulsdriften var en stor fordel. Alle former for terrengkjøring har også fordel av firehjulsdrift, slik som i Dakar-Rally.
1903 – Den første løpsbilen med permanent firehjulsdrift var Spyker 60 H.P. 1931 – Ettore Bugatti bygde en løpsvogn med firehjulsdrift kalt Bugatti Type 53 1932 – Miller 4×4 deltok i løpet Indianapolis 500. Den ble konstruert og ført av Harry Miller, og var utstyrt med en 5 liter V8 motor. 1947 – Porsche utviklet med CIS 360 Formel 1-bil med firehjulsdrift. 1954 – Mercedes-Benz utviklet en «sølvpil» med firehjulsdrift for Juan Manuel Fangio. Dette var en versjon av W196. 1961 – Ferguson Reseach kommer også med en Formel 1-bil med firehjulsdrift, kalt P99 4WD. 1961 – Howard Parkin kommer med sin Cannonball, det første rallykjøretøy med firehjulsdrift. 1964 – Enda en Formel 1-bil gjør en kort gjesteopptreden: BRM sin P67. 1964 – Den firehjulsdrevne STP-Oil Novi V8 deltar i Indianapolis med Bobby Unser. 1968 – Colin Chapman deltar med den firehjulsdrevne Lotus 56, som attpåtil var drevet av en gassturbin, i Indianapolis. 1969 – I rally deltar Triumph 1300 4WD og Capri 1300GT 4WD. 1969 – Fra 1969 og utover tester fire Formel 1-lag firehjulsdrift. 1971 – DAF bygget DAF 55 Coupé 4WD for Jan de Rooy til bruk i rally. 1980 – Audi quattro gjør sin debut i rallysporten. 1981 – Fra 1981 vinner Audi quattro en rekke seire i rally. 1983 – Xtrac Escot Mk3 får en rekke seire med norske Martin Schanche 1984 – Fra nå og utover dominerer Audi Gruppe B rally fram til serien blir lagt ned. 1985 – Porsche 959, en supersportsbil med elektronisk styrt, variabel firehjulsdrift, blir lansert. Den deltok også i Paris-Dakar.
Firehjulsdrift i dagens personbiler Det er Audi som i stor grad må tilskrives æren for den popularitet firehjulsdrift har i markedet i dag. Audi innførte permanent firehjulsdrift i 1980 under navnet Quattro. Ved introduksjonen hadde quattro-modellen en konvensjonell senterdifferensial med 50/50 fordeling av kraften mellom for- og bakaksel. Under utviklingen av quattro-systemet skaffet Audi seg tre Jensen FF, for å studere teknologien. Audis «urquattro» gjorde rent bord i rally-VM flere år på rad, en prestasjon som vakte oppsikt verden over. Quattro ble en del av det vanlige modelltilbudet fra Audi og andre merker fulgte naturlig nok etter.
Teknisk
Betegnelser og teknologier En rekke produsenter benytter betegnelsen 4×4 på sine firehjulstrekkere. Dette er et begrep hentet fra amerikansk militærterminologi, hvor det første tallet viser antall hjul på bakken, og det andre viser til antall hjul med drift. Tilsvarende kan betegnelsen 4×2 benyttes om firehjulskjøretøy med drift på to hjul.
Firehjulsdrift betegnet opprinnelig et lastebil-liknende kjøretøy som krevde at føreren manuelt vekslet mellom drift på to hjul (på gater og hovedveier) eller drift på fire hjul (ved kjøring på underlag med dårlig veigrep, for eksempel is, grus eller gjørme.)
Uttrykket «AWD» (All Wheel Drive) ble oppfunnet for å kunne skille mellom kjøretøy med klassisk firehjulsdrift og kjøretøy som var i stand til å drive alle fire hjul samtidig, også på hardt underlag, uten å forårsake dårlige kjøreegenskaper eller overdreven slitasje på dekk eller drivverk. AWD-uttrykket blir i dag også brukt til å markedsføre kjøretøy som ikke har kontinuerlig drift på alle fire hjul, men som i stedet automatisk skifter mellom drift på to og fire hjul etter behov. Uttrykket er dermed relativt vagt i moderne sammenhenger, når AWD blir brukt til å beskrive kjøretøy med forskjellige systemer. Betegnelsen Full Time 4WD er tatt i bruk av enkelte for å betegne et system med kontinuerlig drift på alle fire hjul.
Kjøpere må være oppmerksomme. Det er vanlig at like overføringssystem blir markedsført ulikt i de øvre og det nedre segmentet. Det er også vanlig at svært ulike overføringssystem med ulike egenskaper blir markedsført under det samme navnet på grunn av en produsents ønske om å ha en ensartet betegnelse for alle sine modeller med firehjulsdrift. Teknologien varierer, men betegnelsen står fast. Som et eksempel: Både Quattro og 4motion kan referere til både et automatisk innkoblende system med en haldexkobling og et kontinuerlig system med en torsenkobling.
Virkemåte Når man skal drive to hjul samtidig, må noe gjøres for å tillate de to hjulene å rotere med ulik hastighet når kjøretøyet beveger seg i kurver. Ved fremdrift på alle fire hjulene er problemet mer komplekst. Et design som ikke tar hensyn til dette, vil føre til at kjøretøyet manøvrer svært dårlig i svinger, og kjemper mot føreren i det dekkene slipper og skrenser på grunn av de ulike hastighetene.
Man kan unngå den mekaniske kompleksiteten ved å bruke en elektrisk motor for hvert hjul, med hastighetene styrt av datateknikk. Dette er normalt sett ikke gjort.
En differensial tillater at en tilførselsaksling fra girkassa driver to drivakslinger med forskjellig hastighet. Differensialen fordeler dreiemoment (rotasjonskraft) likt til de to drivakslingene, samtidig som vinkelhastighet (dreiehastighet) fordeles slik at summen av vinkelhastigheten for de to drivakslingene er lik rotasjonen fra tilførselsakslingen. Hvert drevne hjulpar krever en differensial for å distribuere kraften mellom venstre og høyre side. Hvis alle fire hjul skal drives, kan en tredje differensial bli brukt til å fordele kraft mellom frem- og bakaksling.