خودروهای چهارچرخ محرک در کشور ما مورد احترام و احترام هستند، اما در عین حال، چنین طرح 4x4 آرزویی را می توان به روش های مختلف اجرا کرد. مزایا و معایب طرح‌های انسداد و انسداد مکانیکی بین محور را با استفاده از یک کلاچ کنترل‌شده الکترونیکی در نظر بگیرید.

از لحاظ تاریخی، طرح تمام چرخ محرک قبل از دیگران ظاهر شد، که در آن یک جعبه انتقال به گیربکس یک خودروی دیفرانسیل عقب اضافه شد و یک شفت کاردان از آن به محور جلو (اکنون نیز در حال حرکت) گسترش یافت. در همان زمان، اتصال محور جلو در صورت نیاز و "سخت" انجام شد. طبق این طرح، انتقال بسیاری از خودروهای آفرود "حرفه ای" هنوز ساخته می شود. در بین داخلی ها می توانید کل خانواده UAZ را نام ببرید. وارداتی های زیادی وجود دارد - از سوزوکی جیمنی جمع و جور گرفته تا لندروور دیفندر افسانه ای.

و اگر در جاده چنین "سرکش ها" همسانی نداشته باشند، در شهر، شما موافقت خواهید کرد، کنار آمدن با آنها خیلی آسان نیست. بنابراین، طراحان راه حل فنی راحت تر و کاربردی تر را پیشنهاد کردند. این یک طرح تمام چرخ محرک است که در آن گشتاور از طریق دیفرانسیل به هر دو محور منتقل می شود. نمایندگان معمولی لادا 4x4 داخلی و شورولت نیوا هستند.

چهار چرخ متحرک دائمی با دیفرانسیل مرکزی قفل شونده

چهار چرخ متحرک شورولت نیوا دائمی است - گشتاور موتور همیشه به هر دو محور منتقل می شود (پل ها خاموش نمی شوند). چنین طرحی توانایی خودرو را افزایش می دهد، در حالی که به طور همزمان بار روی واحدهای انتقال را کاهش می دهد، اما مصرف سوخت را اندکی افزایش می دهد.

محورهای جلو و عقب از طریق یک دیفرانسیل مرکزی به هم متصل می‌شوند که به چرخ‌های جلو و عقب اجازه می‌دهد با سرعت‌های زاویه‌ای متفاوت بسته به مسیر و شرایط رانندگی بچرخند. دیفرانسیل مرکزی در جعبه انتقال قرار دارد. این شبیه به دیفرانسیل های بین چرخ در محورهای جلو و عقب است، اما بر خلاف آنها، دیفرانسیل میان محور را می توان به زور مسدود کرد. در این حالت، محورهای محرک محورهای جلو و عقب به طور صلب به هم متصل می شوند و با فرکانس یکسان می چرخند. این امر به طور قابل توجهی شناور شدن خودرو را افزایش می دهد (در شیب های لغزنده، در گل و لای، برف و غیره)، اما هندلینگ را بدتر می کند و سایش قطعات گیربکس و لاستیک ها را در سطوح با چسبندگی خوب افزایش می دهد. بنابراین، قفل دیفرانسیل تنها برای غلبه بر بخش های دشوار و در سرعت های پایین قابل استفاده است.

در صورتی که چرخ ها لیز نخورد، می توانید هنگام حرکت خودرو، قفل را روشن کنید. اما این خطر "آویزان مورب" را از بین نمی برد، زمانی که یکی از چرخ ها در هر محور کشش را با زمین از دست می دهد - در این حالت، شما باید خاک را زیر چرخ های معلق اضافه کنید یا آن را در زیر بقیه حفر کنید. برای افزایش گشتاور عرضه شده به چرخ ها از پایین ترین دنده در جعبه انتقال استفاده می شود که نسبت دنده آن 2.135 است. دنده بالایی که برای شرایط رانندگی عادی طراحی شده است، دارای نسبت دنده 1.20 است.

گیربکس تمام چرخ متحرک با کلاچ الکترومغناطیسی برای اتصال چرخ های عقب

با این حال ، پیشرفت متوقف نشد - طراحان ایده ای را ارائه کردند که از نظر سهولت اجرا و سودآوری مبتکرانه بود: ایجاد یک متقاطع بر اساس یک ماشین دیفرانسیل جلو. دستور العمل برای همه خودروسازان مشابه است. اجازه دهید چنین طرحی را با جزئیات در نمونه مدل رنو داستر در نظر بگیریم.

موتور و گیربکس (مکانیک یا اتوماتیک) به صورت عرضی نسبت به خودرو نصب می شوند. تمام شفت های داخل گیربکس نیز به ترتیب. و گشتاور باید به محور عقب منتقل شود. برای این کار از یک گیربکس زاویه ای در جلو و یک شفت کاردان استفاده کردند که به نوبه خود به کلاچ متصل می شود. قسمت جلویی کلاچ در ارتباط با شفت کاردان همیشه هنگام چرخش دنده گیربکس جلو می چرخد. قسمت محرک کلاچ به محور اصلی چرخ دنده متصل می شود. بدنه کلاچ الکترومغناطیسی نیز به محفظه دنده اصلی متصل است: یک گیربکس زاویه ای همراه با یک دیفرانسیل. از دیفرانسیل، پیشرانه ها گشتاور را مستقیماً به چرخ های عقب منتقل می کنند. کلاچ مجهز به یک واحد کنترل الکترونیکی است که به نوبه خود به سوئیچ حالت انتقال روی کنسول پانل ابزار بستگی دارد. اینگونه است که طرح چهار چرخ محرک اکثر کراس اوورهای مدرن با آرایش عرضی واحد قدرت به نظر می رسد.

برای کنترل نیروی تراکم دیسک های کلاچ از مکانیزم بادامکی استفاده می شود که نیروی گیره را تغییر می دهد. ولتاژ اعمال شده به شیر برقی کلاچ باعث بسته شدن دیسک های کلاچ و درگیر شدن با محور عقب می شود. مقدار گشتاور منتقل شده توسط نیروی چسبندگی دیسک های اصطکاک در کلاچ تنظیم می شود. بنابراین، اگر ولتاژ تغذیه شده به آهنربا کاهش یابد، کلاچ یک مدار ناقص ایجاد می کند و می تواند با یک لحظه کوچک بچرخد. با این حال، حتی زمانی که به طور کامل انرژی دارد، یک کلاچ بسته می تواند گشتاور محدود شده توسط نیروهای اصطکاک در کلاچ را منتقل کند.

برای کارکرد کلاچ، حداقل کمی «تأخیر» چرخ‌های عقب از چرخ‌های جلو لازم است. جالب ترین چیز این است که هیچ سنسور دما در کلاچ وجود ندارد و هنگامی که واحد کنترل برای مدتی از طریق سنسورهای ABS تشخیص می دهد که در ولتاژ کامل روی کلاچ، چرخ های عقب نمی چرخند "با گرم شدن بیش از حد" خاموش می شود. ، و چرخ های جلو با سرعت قابل توجهی می چرخند. بنابراین در بیشتر موارد، وسایل الکترونیکی به سادگی بیمه مجدد می شوند.

چه چیزی را انتخاب کنیم؟

در هر دو طرح، تمام محورهای محرک و کاردان به طور مداوم می چرخند، بنابراین از نظر مصرف سوخت تفاوتی وجود ندارد. طرح کلاچ قفل سخت در شرایط سخت خارج از جاده ترجیح داده می شود، زیرا کلاچ های کنترل شده الکترونیکی فقط می توانند مقدار محدودی گشتاور را منتقل کنند و هنگام لغزش کلاچ ها، گرچه اغلب مجازی، مستعد گرم شدن سریع هستند. به طور غیرمنتظره ای برای راننده، درگیر شدن خودکار کلاچ در هنگام پیچیدن گاهی اوقات می تواند خطرناک باشد.

از تجربه شخصی

با داشتن یک ماشین با کلاچ الکترومغناطیسی برای اتصال محور عقب، می توانم به شما بگویم که از چه حالت هایی استفاده می کنم. در تابستان، در جاده های آسفالت شده، حالت 2WD همیشه روشن است، در گل و لای از تمام پتانسیل استفاده می کنم و سیستم تثبیت پویا ESP را خاموش می کنم. در زمستان، حالت AUTO همیشه روشن است. اول از همه، میخ های روی چرخ های جلو را از دست ندهید. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که از بین رفتن ناودانی‌ها به‌ویژه هنگام لغزش چرخ‌های محرک بسیار زیاد است. اگر در زمستان به شتاب شدید نیاز دارید و پوشش زیر چرخ ها از کیفیت پایینی برخوردار است ، به عنوان مثال کاشی مسیرهای تراموا ، حالت LOCK را روشن می کنم. و در صورت لزوم از حالت LOCK خارج شده و ESP را خاموش کنید.

در حال استفاده بود و نیوا. بنابراین، در صورت لزوم، شروع بر روی یک سطح لغزنده شامل مسدود کردن، و در ترافیک مرده خزیدن در یک کاهش - بنابراین بار بر روی کلاچ کمتر است.

بسیاری از مردم فکر می کنند که یک خودروی چهار چرخ محرک برای غلبه بر شرایط سخت خارج از جاده طراحی شده است. یعنی سیستم چهارچرخ محرک تنها توانایی خودرو را در کراس کانتری افزایش می دهد. این کاملا درست نیست. بله، چهار چرخ متحرک توانایی کراس کانتری را افزایش می دهد، اما می توان از آن در خودروها نیز استفاده کرد. اما هیچ کس هنوز به ذهنش نرسیده است، برای مثال، طوفان به جاده خاکی آغشته به باران روی یک آئودی A4 ... چرا یک ماشین سواری به چهار چرخ متحرک نیاز دارد؟ این ساده است، برای بهبود امنیت.

یک ماشین چهار چرخ متحرک در جاده های لغزنده پایدارتر است، رانندگی در پیچ های طولانی صاف در آن ایمن تر است. بنابراین، بسیاری از خودروسازان نیز خودروهای چهار چرخ متحرک تولید می کنند. همه دارندگان خودروهای بالقوه آماده خرید خودرویی با سیستم چهار چرخ متحرک نیستند. تعمیر و نگهداری چنین خودرویی گرانتر از حد معمول است و مصرف سوخت نیز تا حدودی بالاتر است.

بنابراین، خودروسازان سازشی بین کارایی و ایمنی پیدا کرده اند. اینها خودروهایی با سیستم چهار چرخ متحرک اتوماتیک هستند. به‌طور پیش‌فرض، خودرو دیفرانسیل جلو یا دیفرانسیل عقب است، اما وقتی چرخ‌های محرک لیز می‌خورند، قطعات الکترونیکی محور محرک دوم را به هم متصل می‌کنند.

بسیاری از کراس اوورها از چنین طرحی استفاده می کنند. فاصله از زمین در کراس اوورها بیشتر از خودروهای سواری است. بنابراین، اغلب آنها با SUV ها برابری می کنند. خریداران بالقوه وارد طراحی نمی شوند و خودروهایی با این طرح خریداری می کنند. و البته آنها اسب آهنین خود را مانند یک SUV واقعی کار می کنند. این به طور طبیعی منجر به خرابی سیستم اتصال تمام چرخ محرک می شود.

اصل عملیات

سیستم اتصال تمام چرخ محرک کاملا قابل اعتماد است. اما همیشه باید به خاطر داشته باشید و درک کنید که یک کراس اوور نمی تواند و نباید خارج از جاده حرکت کند. او در شرایط جاده ای شدید منع مصرف دارد. و اگر راننده همچنان در وضعیت ناخوشایندی قرار گرفت، باید به درستی از قابلیت های تمام چرخ متحرک استفاده کنید. در وسایل نقلیه با چنین سیستمی، یک دکمه کنترل وجود دارد. این دکمه معمولاً روی پنل خودکار نصب می‌شود و به راننده اجازه می‌دهد حالت خودکار را انتخاب کند یا تمام چرخ متحرک را روشن کند.

در حالت خودکار، واحد کنترل خود "تصمیم می گیرد" چه زمانی باید دیفرانسیل تمام چرخ را وصل کند. هنگامی که به صورت دستی درگیر می شود، چهار چرخ محرک همیشه کار می کند، یعنی کلاچ محور محرک دوم قفل است (روشن). برای محافظت از واحدها و مکانیسم ها از اضافه بارهای بزرگ، خاموش شدن خودکار انسداد اجباری ارائه شده است. خاموش شدن زمانی اتفاق می افتد که در حین شتاب به سرعت معینی برسد. اما خاموش شدن به طور کامل رخ نمی دهد، سیستم به حالت خودکار می رود.

دستگاه

کلاچ چهار چرخ متحرک روی گیربکس GP نصب می شود. از یک طرف، یک کاردان وصل شده است که از RC به محور عقب می رود و شفت خروجی کوپلینگ با ساقه GPU درگیر می شود.

وقتی ماشین در حال حرکت است، کاردان می چرخد، اما خود پل کار نمی کند. GP از بازخورد چرخ ها در حالی که جاده در حالت آرام است می چرخد، گشتاور گیربکس به چرخ ها منتقل نمی شود. هنگام روشن شدن، جریان الکتریکی به سیم پیچ مغناطیسی کلاچ وارد می شود. تحت عمل یک میدان مغناطیسی، بسته ای از دیسک های اصطکاک ویژه فشرده می شود. در اثر اصطکاک، کل بسته به یک بدنه تبدیل می شود و چرخش به یک واحد خاص منتقل می شود که به نوبه خود، بسته دیگری از دیسک های اصطکاکی را به صورت مکانیکی فشرده می کند. اکنون چرخش به قسمت GPU و بیشتر به چرخ ها منتقل می شود. محفظه کلاچ با روغن پر شده است.

توجه! روغن GP و روغن کلاچ در حین کار با هم مخلوط نمی شوند.روغن گیربکس در GP ریخته می شود و روغن هیدرولیک ویژه با خاصیت اصطکاک افزایش یافته در کلاچ ریخته می شود. چنین روغنی به طور همزمان کل مکانیسم را روان می کند و چسبندگی دیسک های اصطکاک را به یکدیگر بهبود می بخشد. ریختن روغن دنده معمولی داخل کلاچ ممنوع است.

خرابی ها

در صورت استفاده نادرست، کلاچ نمی تواند با افزایش بار مقابله کند و از کار می افتد. در حالت اتوماتیک، یک ولتاژ غیر ثابت به سیم پیچ آهنربای الکتریکی اعمال می شود. واحد کنترل، بسته به شرایط، جریان پالسی را تامین می کند. هرچه گشتاور بیشتری برای انتقال نیاز باشد، پالس های جریان بیشتری به سیم پیچ اعمال می شود. سپس دیسک های اصطکاکی فشرده می شوند و سپس آزاد می شوند. در لحظه اتصال دیسک ها به یکدیگر سایش شدید آنها وجود دارد.

در همان زمان، گره ای که بسته کلاچ دوم را فشرده می کند، بارهای متغیر را درک می کند و همچنین فرسوده می شود. بسته دوم کلاچ به عنوان یک دمپر عمل می کند و درگیری شدید کلاچ را به دلیل لیز خوردن دیسک های اصطکاک صاف می کند. این برای عمر طولانی تر خود گیربکس GP ضروری است.
هنگام روشن و خاموش شدن کلاچ، به دلیل اصطکاک کلاچ ها، کل مکانیسم گرم می شود. گرمای شدید می تواند منجر به جوشیدن روغن در حفره کلاچ شود و در نتیجه فشار داخل آن افزایش یابد.

مهر و موم شروع به "خروج" می کنند. همچنین با افزایش فشار، بسته کلاچ کنترلی (که توسط آهنربای الکتریکی فعال می شود) بدون برق فشرده می شود و کلاچ خاموش نمی شود. در یک خط مستقیم به سختی قابل توجه است. اما هنگامی که ماشین می چرخد، بسته های دیسک اصطکاک نمی توانند با افزایش بار مقابله کنند، دیسک ها شروع به لیز خوردن می کنند و صدای ساییدن ایجاد می کنند. سایش شدید هر دو بسته وجود دارد.

با گرمایش بسیار بالا، یک مدار وقفه در سیم پیچ آهنربای الکتریکی امکان پذیر است. اگر راننده تمام قوانین عملیاتی را رعایت کند، کافی است مهر و موم روغن را کنترل کنید تا از نشت روغن جلوگیری شود. اگر روغن نشت کند، کلاچ بدون روغن کاری باقی می ماند و گرم می شود. نتیجه گرمای بیش از حد در بالا توضیح داده شده است.

چگونه از شکستگی کلاچ جلوگیری کنیم

می توان از عمر مفید آن جلوگیری کرد یا حداقل آن را افزایش داد. هرچه کمتر از خودرو در خارج از جاده استفاده شود، کلاچ بیشتر دوام می آورد. هنگام غلبه بر بخش های دشوار کوچک، مسدود کردن کامل باید گنجانده شود. شما نباید به حالت خودکار تکیه کنید، در چنین شرایطی بهینه نیست. در حین رانندگی، نیازی به فشار شدید گاز ندارید، به شدت ترمز کنید. حتی در صورت مسدود شدن کامل، چنین اقداماتی بر عمر کلاچ تأثیر منفی می گذارد. شما باید با دنده کم رانندگی کنید. شرایطی وجود دارد که شرایط دشواری در جاده های شهری وجود دارد. محور جلوی خودرو روی یخ و محور عقب روی آسفالت خشک است. فشار دادن مداوم دکمه خیلی راحت نیست، اما باید در چنین شرایطی تا حد امکان راحت حرکت کنید.

تا جایی که ممکن است، محفظه کلاچ را به صورت بصری برای نشتی روغن بررسی کنید. روغن کمی ریخته می شود، بنابراین اگر نشت کند، خیلی سریع خارج می شود و منجر به شکستگی می شود. در اولین علائم خرابی کلاچ، باید فوراً رانندگی را متوقف کنید. توقف به موقع به جلوگیری از آسیب جدی کمک می کند. در صورت امکان خودرو را با یدک کش به محل تعمیر تحویل دهید. یدک کشی توصیه نمی شود.

تعمیر کلاچ

مهم نیست که راننده چقدر به درستی و شایستگی ماشین خود را کار نمی کند، کلاچ تمام چرخ محرک همچنان ممکن است از کار بیفتد. نمایندگی ها مجموعه کلاچ را تغییر می دهند، زیرا یافتن قطعات یدکی بسیار مشکل است. شایع ترین خرابی گیرکردن کلاچ در حالت روشن است. این بیشتر به دلیل گرمای بیش از حد اتفاق می افتد.

هنگام تعمیر، باید مکانیسم را جدا کنید، تمام قطعات را از نظر سایش به صورت بصری بررسی کنید. اگر قطعات در وضعیت رضایت بخش هستند، همه چیز را کاملاً بشویید و با هوای فشرده باد کنید. هنگام چرخش با دست، بلبرینگ را از نظر بازی و صدا بررسی کنید. اگر بلبرینگ دارای نویز و نویز در حین چرخش باشد، باید تعویض شود. آنالوگ را می توان بر اساس اندازه انتخاب کرد.

با مسافت پیموده شده زیاد خودرو، بهتر است مهر و موم روغن را تعویض کنید. عمر سرویس آنها بسیار مناسب است، اما هنوز ارزش ریسک را ندارد. مهر و موم را می توان بر اساس اندازه و علامت گذاری انتخاب کرد. لازم است حلقه آب بندی پوشش کلاچ را تغییر دهید، آن را در حین نصب روغن کاری کنید و مطمئن شوید که لبه ها بلند نمی شوند. اگر اورینگ در حین نصب آسیب ببیند، امکان مخلوط شدن روغن اچ پی و کلاچ در حین کار وجود دارد که قابل قبول نیست.

همین امر در مورد مهر و موم داخلی روغن که در سمت HP نصب می شود نیز صدق می کند. قبل از نصب درپوش با روغن جدید پر کنید. کلاچ مونتاژ شده را داخل محفظه قرار دهید، در حالی که شکاف بین صفحه متحرک و محفظه را تنظیم کنید. مهم است که هنگام روشن شدن آهنربای الکتریکی، صفحه با محفظه کلاچ تماس نگیرد.

کوپلینگ کاردان الاستیک

یکی دیگر از خرابی های رایج، زمزمه هنگام رانندگی است. بلبرینگ کلاچ معمولاً زمزمه می کند. هنگام تعویض آن، تمام قسمت های کوپلینگ را از نظر سایش به دقت بررسی کنید. توصیه می شود روغن را در هر جداسازی تعویض کنید تا از ورود محصولات سایش به مکانیزم جلوگیری شود.

به ندرت سیم پیچ آهنربای الکتریکی خراب می شود. امکان بررسی مستقیم کار آن روی ماشین وجود دارد. ولتاژ 12 ولت را به پین ​​های رابط اعمال کنید، صدای کلیک شنیده می شود. و اگر کلاچ را با دست بگیرید، در لحظه روشن شدن می توانید یک ضربه کمی محسوس در داخل کلاچ احساس کنید. این نشان دهنده سلامت آهنربای الکتریکی است.

کلاچ های چهار چرخ محرک هیوندای توسان و کیا اسپورتیج یکسان هستند.آنها فقط در مورد بیرونی متفاوت هستند، بسته به سال ساخت ماشین. آنها همچنین در شماره قطعات متفاوت هستند. در صورت خرابی باید به طور کامل تعویض شود. اما در صورت تمایل می توان کلاچ را به تنهایی و با هزینه کمتر تعمیر کرد. مهم ترین مشکل در تعمیر خود، جستجوی قطعات یدکی خواهد بود.

جاده های خوب و موفق باشید در تعمیر!

به نوعی اتفاق افتاد که پلاگین تمام چرخ متحرک به عنوان راه حلی در نظر گرفته می شود که به خصوص قابل اعتماد نیست، قادر به انتقال یک لحظه بزرگ نیست و به طور کلی تسکینی همراه با صرفه جویی در هزینه است. علاوه بر این، از هر 10 نفر از دوستان من، 9 نفر که در مورد ماشین ها از نزدیک می دانند، از این موضوع مطمئن هستند. اما باید اعتراف کنید: کلمات «صرفه‌جویی» و «ارزان‌تر» زمانی که صحبت از جدیدترین X5، X6 و Cayenne می‌شود، یا در مورد 550Xi یا پانامرا «متوسط» تا حدی عجیب به نظر می‌رسد. ظاهراً دلیل آن کاملاً متفاوت است - به سختی می توان در یک دیفرانسیل مرکزی پیش پا افتاده "پس انداز" کرد.

اگر دیفرانسیل ها اینقدر گرون بودند، احتمالا به جای اینترویل از چیز دیگری هم استفاده می کردند؟ و تورسن معروف به وضوح ارزش میلیونی ندارد. بله قیمت خود دیفرانسیل نیست. شگفتی هایی با تفاوت های ظریف شناسایی شده در راه اندازی مدیریت و عملکرد "دستیاران" الکترونیکی مختلف ارائه شد: ABS، ESP و سایر سیستم های ایمنی فعال. و همه اینها به این دلیل است که الزامات ایمنی فعال خودروها در دهه های گذشته به طور چشمگیری افزایش یافته است و هندلینگ حتی اتومبیل های ساده در سطحی است که اتومبیل های اسپورت در دهه هشتاد هرگز تصورش را نمی کردند.

چهار چرخ محرک دائمی خوب چیست؟ این واقعیت که گشتاور به طور مداوم بر روی همه چرخ ها وجود دارد و طبق قوانین خاصی توزیع می شود که به طور سفت و سخت توسط دستگاه مکانیزم تنظیم می شود. نمی توان مستقیماً توزیع را مشخص کرد، اما راه های دیگری برای "آموزش" ماشین برای انجام آنچه نیاز دارد وجود دارد. مثلاً معرفی قفل، استفاده از ترمز یا چیز دیگری.

به نظر می رسد نیازی به چنین "ظرافت هایی" در جاده های آسفالته وجود ندارد، زیرا آئودی کواترو، آلفا 155، لانچیا دلتا اینتگراله راندند ... به دلیل توزیع آن در هر چهار چرخ، امکان افزایش مولفه جانبی بار را فراهم می کند. ، به این معنی که نوبت گرفتن سریعتر است. علاوه بر این می توانید کشش موتور را روی هر سطحی پیاده سازی کنید. علاوه بر این، دیفرانسیل یک چیز قابل اعتماد است، شکستن آن چندان آسان نیست، آنها با حاشیه ساخته می شوند، دیفرانسیل منبع بسیار بالایی دارد. به طور کلی، مثبت های جامد.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

متأسفانه، معایبی نیز وجود داشت. هر گونه تغییر در کشش در یک وسیله نقلیه تمام چرخ محرک باعث توزیع مجدد جرم در امتداد محورها و چرخ ها می شود و یک انتقال پیچیده سپس لحظه را توزیع می کند. سهم لحظه به هر چهار چرخ خواهد رفت، اما مقدار آن به عوامل زیادی بستگی دارد. از چسبندگی هر یک از چرخ ها، از جرم قطعات انتقال، از تلفات اصطکاک در گره ها و غیره. در نتیجه، معلوم می شود که پیش بینی دقیق چگونگی تغییر کشش در هر یک از محورها دشوار است. با توجه به تغییر مداوم بار، تغییرات در زوایای لغزش محورهای جلو و عقب تقریبا غیر قابل پیش بینی می شود. فقط یک راننده بسیار باتجربه می تواند تمام تفاوت های ظریف عکس العمل ماشین را نسبت به اقدامات کنترلی احساس کند و برای هر تحولی از رویدادها آماده باشد. باید راهی برای خروج از این وضعیت پیدا می‌کردیم.

چگونه انجام می شود؟

پایداری دستگاه را می توان با اقدامات طراحی خاص افزایش داد. به عنوان مثال، با افزایش ممان اینرسی حول محور عمودی، بار را به نفع یکی از محورها توزیع می کنیم به طوری که به طور مداوم در یکی از محورها بیشتر از دیگری است و ضخامت لاستیک ها یا زوایای نصب را تغییر می دهد. شما را به یاد چیزی نمی اندازد؟ البته ماشین های آئودی. روی آنها، چهار چرخ متحرک دائمی آشنا شد و حداقل چند ویژگی از این لیست داشت.

تصویر: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro" 2012–14

موتور واقع در جلوی محور یک لحظه اینرسی بزرگ در اطراف محور عمودی و بارگذاری بالای محور جلو را تضمین می کند. سیستم تعلیق جلوی چند پیوندی بهترین چسبندگی را دقیقاً روی محور جلو در بازه های بار وسیع فراهم می کند.

در پورشه 911 کاررا 4، یک طرح درایو مشابه به سادگی 180 درجه "تغییر" می شود و ویژگی های چیدمان یکسان است. اما در اتومبیل های مارک های دیگر ، این طرح به نوعی ریشه نگرفت - تنها استثناء اتومبیل های نادر برای "مسابقه ها" و تعداد کمی کراس اوور است.

تصویر: پورشه 911 کاررا 4 کوپه "2015–اکنون

طرح و چیدمان چهارچرخ محرک سوبارو تقریباً مشابه آئودی است، به استثنای سیستم تعلیق ساده تر و موتور فشرده تر. در عین حال، به دلیل اندازه کوچکتر و اضافه بار کمتر از محور جلو، هندلینگ بسیار "اسپرت" تر است.

میتسوبیشی، لانچیا و آلفارومئو حتی ارزش یادآوری را ندارند: طرح آنها با موتور عرضی و حتی در اتومبیل های بسیار جمع و جور، در اصل برای رانندگان ناآماده در نظر گرفته نشده بود.

در عکس: زیر کاپوت آلفارومئو 156 "2002–03

به نظر می رسد که اگر اقدامات طراحی خاصی را انجام ندهید، خودرویی با سیستم چهار چرخ متحرک دائمی قابلیت کنترل پیچیده ای دارد. بسته به کشش، بار و هزاران دلیل دیگر، می‌تواند عادات یک خودروی دیفرانسیل جلو یا دیفرانسیل عقب را نشان دهد. برای به دست آوردن یک نتیجه قابل قبول برای یک خودروی تولیدی، باید تلاش زیادی را برای تنظیم دقیق هندلینگ صرف کنید، زیرا راننده معمولی چنین شگفتی هایی را دوست ندارد، او نیاز به رفتار بدون ابهام دارد. البته می توان آن را با نصب سیستم های کنترل پایداری الکترونیکی پیچیده به دست آورد، اما این یک راه پیچیده و گران است. ساده کردن طرح انتقال با نصب کلاچ که محور دوم را فقط در صورت لزوم وصل می کند بسیار ساده تر خواهد بود. البته، شما هنوز هم نمی توانید بدون وسایل الکترونیکی کار کنید، اما در مورد یک ماشین چرخ جلو با موتور عرضی، انتقال یک مرتبه ساده تر می شود. به عنوان مثال، به جای یک جعبه انتقال بسیار پیچیده و سنگین، می توانید با یک گیربکس زاویه ای ساده از پس آن بربیایید.

در ماشین هایی با موتور طولی و طرح کلاسیک، مزایای نصب کلاچ کمی کمتر است. در انبوه افزایش قابل توجهی، کار نخواهد کرد، اما از طرف دیگر، محور جلو تقریباً نمی تواند متصل شود و از شر تکان های کشش فرمان خلاص شود. و همچنین می توانید مصرف سوخت را کاهش دهید که برای یک خودروی تولیدی نیز مهم است.

وصل شدن یا عدم اتصال؟

چهار چرخ متحرک دائمی چندان پیچیده نیست و آنقدر گران نیست. و تصادفی نیست که آنها اغلب به سیستم چهار چرخ متحرک دائمی مجهز بودند. چرا کراس اوورها وجود دارد - Niva ما را به یاد بیاورید که در عین حال ارزان و عصبانی بود.

برای خودروهای دیفرانسیل جلو در ابتدا، ساخت پلاگین درایو واقعا ساده تر و ارزان تر بود. تفاوت وزن 50 کیلوگرم در حال حاضر بسیار جدی است و مزایای کنترل بدون ابهام و امکان تنظیم آسان سیستم های ABS به طور قابل توجهی قیمت "تمام" مدل را کاهش می دهد.

کوپلینگ های چسبناک مورد استفاده در ابتدا برای اتصال محور عقب بهترین انتخاب نبودند و به سرعت به طرح های کنترل شده الکترونیکی تغییر یافتند. درست است، برخی از تولید کنندگان، به عنوان مثال، هوندا، به روش های خاص خود برای اتصال تمام چرخ متحرک (ما در مورد Dual-Pump-System صحبت می کنیم). اما پس از معرفی انبوه حتی ساده ترین سیستم ها با اتصال کنترل شده، مشخص شد که چنین درایو برای اکثریت قریب به اتفاق رانندگان کاملاً کافی است. علاوه بر این، حتی در مورد ماشین‌های قدرتمند و افزایش نیاز به هندلینگ و توانایی بین کشوری کافی است.

سیستم چهار چرخ متحرک پلاگین نیز معایبی دارد. اول از همه، آنها به این دلیل هستند که گره های زیادی گران هستند. بنابراین، آنها دائما در تلاش برای ارزان تر و ساده تر هستند. با این حال، نتایج همیشه دلگرم کننده نیستند.

به عنوان مثال، کلاچ ممکن است تمام گشتاور موتور را در دنده اول حفظ نکند، بلکه فقط بخشی از آن را نگه دارد یا لحظه را فقط برای مدت محدودی نگه دارد. ممکن است توانایی کار با لغزش را نداشته باشد، و سرعت اتصال ممکن است تنظیم نشده یا خیلی تقریبی تنظیم شود. کلاچ ممکن است برای عملکرد طولانی مدت طراحی نشده باشد، در نتیجه اغلب تحت بار بیش از حد گرم می شود.

الکترونیکی که به سیستم اتصال خدمت می کند نیز می تواند ساده شود. در این مورد، الگوریتم‌ها گاهی اوقات برخی از حالت‌های رانندگی را در نظر نمی‌گیرند و از سهولت حمل و نقل ایمن می‌کاهد.

از این گذشته ، کلاچ همیشه دارای قطعات سایش است - به عنوان مثال ، خود کلاچ ها و اغلب همچنین اجزای درایو هیدرولیک یا الکتریکی.

و با این حال، با کاهش هزینه های الکترونیک و استفاده از چنین سیستم هایی در ماشین های گران تر، کیفیت چنین مکانیزم اتصال به طور پیوسته در حال افزایش است. اگرچه به طور کلی کلاچ هنوز بسیار گران تر از یک دیفرانسیل ساده است و تلاش برای ارزان تر کردن آن متوقف نمی شود.

متذکر می شوم که چنین طرح های اتصالی وجود دارد که کارایی آنها از تمام سیستم های متحرک تمام چرخ دائمی فراتر می رود. اینها تقریباً تمام آخرین نسل‌های گیربکس‌های چهار چرخ متحرک با بردار رانش متغیر در سوبارو و میتسوبیشی و خودروهای درجه یک آلمانی را شامل می‌شوند. آنها امکان کنترل مستقیم گشتاور در یک یا چند چرخ را برای انتخاب فراهم می کنند. این به شما امکان می دهد اتومبیل هایی با هندلینگ عالی و قابلیت های خارق العاده ایجاد کنید. پشت فرمان چنین خودرویی، هر گونه منحنی در هر سطحی تقریباً کاملاً و با حداقل تلاش از جانب راننده "ثبت می شود". متأسفانه، اینها سیستم های پیچیده و گران قیمتی هستند که هدفشان ارائه عملکرد فوق العاده در مسیر مسابقه است. و بدون توجه به هزینه عملیات طراحی شده اند.

از سیستم های ساده تر نترسید. به عنوان مثال، خودروهای بسیار حجیم تر دارای هندلینگ عالی و قابلیت استفاده از کوپلینگ Haldex در چند نسل اخیر هستند. مدل های فرعی لندرور، رنج روور، فولکس واگن، آئودی، سیت و ولوو به طور گسترده از طراحی های این برند استفاده می کنند. و در عملیات، چنین سیستم هایی کاملاً قابل اعتماد هستند.

خودروهای چهار چرخ متحرک BMW هم توانایی عالی در کراس کانتری و هم رفتار بی عیب و نقص روی آسفالت دارند. از آنجایی که سیستم چهار چرخ متحرک دائمی در E53 با یک پلاگین جایگزین شد، سیستم به طور مداوم بهبود یافته است و نتایج پیشرفت چشمگیر است. حتی قابلیت اطمینان توانست تا سطح کاملا قابل قبولی افزایش یابد.

امروزه حتی سیستم های بسیار ارزان قیمت با درایو کاملاً الکتریکی از مارک های آسیایی در جاده ها تسلیم نمی شوند و در بزرگراه ها اتومبیل هایی که با آنها همراه هستند با رفتار عالی خوشحال می شوند.

بعد از این چه خواهد شد؟

ده سال دیگر - و به جز جیپرها، تعداد کمی از خودروهای چهارچرخ متحرک دائمی را به یاد خواهند آورد. و همانطور که خودروهای ICE با وسایل نقلیه الکتریکی جایگزین می شوند، گیربکس های پیچیده مانند ماموت ها خود به خود از بین می روند. و من می ترسم که زمان آن رسیده است که همه در نگرش خود به چهار چرخ متحرک دائمی تجدید نظر کنند. این یک راه حل گران قیمت یا نخبه نیست، بلکه فقط یک فناوری از اواسط دهه هشتاد است که تقاضای خاصی ندارد. از زمانی که قابلیت های موتورها بسیار جلوتر از لاستیک ها و الکترونیک بود. پس از آن بود که افسانه کامل ترین و دائمی ترین درایو ظاهر شد. که با این حال، هنوز زنده است.

کوپلینگ ویسکوز یا کوپلینگ ویسکوز وسیله ای است که به دلیل خاصیت چسبناکی سیال مخصوص داخل کوپلینگ، گشتاور را از یک شفت به محور دیگر منتقل می کند. این مکانیزم به طور گسترده در فناوری استفاده می شود، اما رانندگان بیشتر با آن به عنوان یک وسیله در گیربکس خودرو آشنا هستند. این یک مکانیسم ساده و ارزان است که قادر است هم قفل دیفرانسیل اتوماتیک و هم سیستم چهار چرخ متحرک اتوماتیک را در اکثر کراس اوورهای مدرن ارائه دهد. اصل عملکرد، طراحی، و همچنین مزایا و معایب مکانیسم انتقال محبوب را در نظر بگیرید.

اصل عملکرد کوپلینگ چسبناک

کوپلینگ چسبناک یک محفظه مهر و موم شده حاوی دیسک های سوراخ دار و یک مایع گشادکننده (ماده ای مبتنی بر سیلیکون با ویسکوزیته بالا) است. یک قسمت از دیسک ها به طور سفت و سخت به شفت درایو وصل شده است، دیگری - به محفظه دیفرانسیل.

نمای کلی کوپلینگ چسبناک

هنگامی که وسیله نقلیه روی سطح جاده هموار حرکت می کند، دیفرانسیل و شفت محرک همزمان می چرخند. دیسک های سوراخ دار نیز به طور کلی می چرخند. اگر خودرو شروع به لیز خوردن کند، چرخ های یک محور به سرعت شروع به چرخش می کنند و محور دیگر ساکن می شود. در این مرحله، دیسک های متصل به محور محرک شروع به چرخش سریع می کنند و مایع دیلاتانت را مخلوط می کنند. در نتیجه، ماده سیلیکونی به سرعت ضخیم و سخت می شود و دیفرانسیل را مسدود می کند. گشتاور به محور دوم منتقل می شود و از این طریق دیفرانسیل تمام چرخ را "اتصال" می کند که به خودرو کمک می کند تا با خارج از جاده کنار بیاید. پس از غلبه بر مانع، مایع سیلیکونی به حالت اولیه خود باز می گردد، کوپلینگ چسبناک باز می شود و محور عقب خاموش می شود.

دستگاه و اجزای اصلی

نمودار کوپلینگ چسبناک: 1 - هاب رانده. 2 - محفظه کلاچ متصل به محور محرک؛ 3 - دیسک رانده. 4 - دیسک پیشرو.

اجزای اصلی یک کوپلینگ چسبناک عبارتند از دیسک های سوراخ دار مسطح، یک مایع گشادکننده و یک محفظه مهر و موم شده.
بسته دیسک های دارای سوراخ به دو گروه تقسیم می شوند: یک گروه به محور محرک و گروه دیگر به محور محرک متصل می شود. همه دیسک ها در حداقل فاصله از یکدیگر قرار دارند، در حالی که master و slave متناوب هستند.
مایع گشادکننده که فضای داخلی کوپلینگ چسبناک را پر می کند یک ماده آلی بر پایه سیلیکون است. با هم زدن و حرارت دادن فعال، ماده غلیظ شده و به حالت جامد تبدیل می شود. پس از انبساط و سفت شدن مواد سیلیکونی، فشار روی دیسک های سوراخ شده به شدت افزایش می یابد و به همین دلیل بر روی یکدیگر فشرده می شوند. پس از این است که محور عقب دستگاه راه اندازی می شود.

مزایا و معایب

ابتدا در مورد مزایای کوپلینگ چسبناک:

• ساده ترین طراحی؛
• کیس بادوام که می تواند فشار تا 20 اتمسفر را تحمل کند.
• هزینه مقرون به صرفه به دلیل سادگی طراحی؛
• نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد، معمولاً در تمام طول عمر وسیله نقلیه بدون خرابی کار می کند.

معایب اصلی کوپلینگ ویسکوز:

• عدم امکان تعمیر (در صورت شکسته شدن کوپلینگ چسبناک، با یک جفت جدید جایگزین می شود).
• خطر گرم شدن بیش از حد در طول عملیات طولانی مدت؛
• امکان مسدودسازی دستی وجود ندارد.
• مسدود کردن خودکار ناقص؛
• عملیات تاخیری؛
• ناسازگاری با ;
• عدم کنترل بر روی تمام چرخ محرک؛
• کلاچ های بزرگ فاصله را تا حد زیادی کاهش می دهند.

کاربرد کوپلینگ ویسکوز

کوپلینگ چسبناک عمدتاً در وسایل نقلیه خارج از جاده به عنوان قفل دیفرانسیل مرکزی خودکار (به عنوان مثال در خودروهای جیپ گرند چروکی و رنج روور HSE) نصب می شود. با این حال، یک کوپلینگ چسبناک همچنین می تواند همراه با یک دیفرانسیل بدون دنده استفاده شود، که به عنوان یک مکانیسم قفل خودکار کمکی عمل می کند.
توجه داشته باشید که کوپلینگ مایع دیلاتانت ساده ترین و ارزان ترین راه برای اتصال هر دو محور خودرو است. کارایی و دقت این مکانیزم در اکثر موارد برای جلوگیری از لغزش چرخ های جلوی دستگاه نسبت به چرخ های عقب در سطوح معمولی جاده کافی است. با این حال، در حال حاضر خودروسازان به طور فزاینده ای از نصب کوپلینگ های چسبناک به دلیل ناسازگاری آنها با سیستم ABS خودداری می کنند.

گیربکس های چهار چرخ متحرک دارای طرح های مختلفی هستند. آنها با هم سیستم های تمام چرخ محرک را تشکیل می دهند. انواع زیر از سیستم های تمام چرخ متحرک وجود دارد: اتصال دائمی، اتصال خودکار و اتصال دستی.

انواع مختلف سیستم های تمام چرخ محرک، به عنوان یک قاعده، اهداف متفاوتی دارند. در عین حال، مزایای زیر را می توان از این سیستم ها متمایز کرد که دامنه کاربرد آنها را تعیین می کند:

سیستم چهار چرخ محرک دائمی

سیستم چهار چرخ محرک دائمی (نام دیگر - سیستم تمام وقت، در ترجمه "تمام وقت") انتقال ثابت گشتاور به تمام چرخ های ماشین را فراهم می کند.

این سیستم شامل عناصر ساختاری معمولی برای یک گیربکس تمام چرخ متحرک است، یعنی: کلاچ، جعبه دنده، جعبه انتقال، دنده های کاردان، دنده های اصلی، دیفرانسیل های چرخ های کوچک محورهای عقب و جلو، و همچنین شفت محور چرخ ها.

چهار چرخ متحرک دائمی هم در خودروهایی با طرح دیفرانسیل عقب (آرایش طولی موتور و گیربکس) و هم در خودروهایی با طرح دیفرانسیل جلو (آرایش عرضی موتور و گیربکس) استفاده می شود. چنین سیستم هایی عمدتاً در طراحی جعبه انتقال و چرخ دنده های کاردان متفاوت هستند.

سیستم های چهار چرخ متحرک دائمی شناخته شده عبارتند از: سیستم Quattro از آئودی، xDrive از BMW، 4Matic از مرسدس.

قفل دیفرانسیل می تواند اتوماتیک یا دستی باشد. طرح های مدرن قفل اتوماتیک دیفرانسیل مرکزی عبارتند از کوپلینگ چسبناک، تورسن دیفرانسیل خود قفل، کلاچ اصطکاکی چند صفحه ای.

قفل دیفرانسیل دستی (اجباری) توسط راننده با استفاده از درایو مکانیکی، پنوماتیکی، الکتریکی یا هیدرولیک انجام می شود. در برخی از طرح های جعبه انتقال، عملکرد قفل خودکار و دستی دیفرانسیل مرکزی ارائه شده است.

اصل عملکرد سیستم دائمی تمام چرخ محرک

گشتاور موتور به جعبه دنده و سپس به جعبه انتقال منتقل می شود. در مورد انتقال، لحظه در امتداد محورها توزیع می شود. در صورت لزوم، راننده می تواند دنده پایین دنده را روشن کند. علاوه بر این، گشتاور از طریق شفت های کاردان به چرخ دنده اصلی و دیفرانسیل مرکزی هر یک از محورها منتقل می شود. از دیفرانسیل، گشتاور از طریق میل محور به چرخ های محرک منتقل می شود. هنگامی که چرخ های یکی از محورها می لغزند، دیفرانسیل های بین محور و بین محور به طور خودکار یا اجباری قفل می شوند.

سیستم تمام چرخ متحرک اتوماتیک

سیستم تمام چرخ متحرک به طور خودکار متصل می شود (نام دیگر - سیستم درخواستی، ترجمه شده به عنوان "در صورت تقاضا") یک جهت امیدوار کننده در توسعه اتومبیل های تمام چرخ محرک است. این سیستم اتصال چرخ های یکی از محورها را در صورت لغزش چرخ های محور دیگر تضمین می کند. در شرایط عادی کارکرد، خودرو دیفرانسیل جلو یا عقب است.

تقریباً همه خودروسازان پیشرو دارای خودروهایی با سیستم چهار چرخ متحرک هستند که به طور خودکار در محدوده مدل خود قرار دارند. یک سیستم چهار چرخ متحرک معروف که به طور خودکار متصل می شود، 4Motion از فولکس واگن است.

طراحی سیستم تمام چرخ محرک متصل به طور خودکار شبیه به سیستم چهار چرخ متحرک دائمی است. استثنا وجود یک جفت محور عقب است.

جعبه انتقال در سیستم تمام چرخ متحرک اتوماتیک، به عنوان یک قاعده، یک دنده مخروطی است. دنده پایین و دیفرانسیل مرکزی وجود ندارد.

یک کوپلینگ چسبناک یا یک کلاچ اصطکاکی کنترل شده الکترونیکی به عنوان کوپلینگ محور عقب استفاده می شود. یک کلاچ اصطکاکی معروف کلاچ Haldex است که در سیستم چهار چرخ متحرک فولکس واگن 4Motion استفاده می شود.

اصل عملکرد سیستم تمام چرخ محرک به طور خودکار متصل می شود

گشتاور موتور، از طریق کلاچ، گیربکس، درایو نهایی و دیفرانسیل به محور جلوی خودرو منتقل می شود. گشتاور از طریق جعبه انتقال و محورهای کاردان نیز به کلاچ اصطکاکی منتقل می شود. در حالت عادی، کلاچ اصطکاکی دارای حداقل تراکم است که در آن حداکثر 10٪ از گشتاور به محور عقب منتقل می شود. با لغزش چرخ های محور جلو، به دستور واحد کنترل الکترونیکی، کلاچ اصطکاکی فعال شده و گشتاور را به محور عقب منتقل می کند. مقدار گشتاور منتقل شده به محور عقب می تواند در محدوده های خاصی متفاوت باشد.

سیستم چهار چرخ محرک به صورت دستی متصل می شود

سیستم چهار چرخ متحرک به صورت دستی متصل شده است (نام دیگر این است سیستم پاره وقت، ترجمه شده به عنوان "زمان جزئی") در حال حاضر عملا استفاده نمی شود، زیرا. ناکارآمد است. در عین حال، این سیستم است که اتصال سفت و سخت بین محورهای جلو و عقب، انتقال گشتاور در نسبت 50:50 را فراهم می کند و بنابراین واقعاً خارج از جاده است.

دستگاه سیستم چهار چرخ محرک متصل به صورت دستی به طور کلی شبیه به سیستم چهار چرخ متحرک دائمی است. تفاوت اصلی عدم وجود دیفرانسیل مرکزی و توانایی اتصال محور جلو در جعبه انتقال است. لازم به ذکر است که در تعدادی از طرح های چهار چرخ متحرک دائمی، از عملکرد جداسازی محور جلو استفاده می شود. درست است، در این مورد، قطع و وصل کردن یک چیز نیست.