با کمال تعجب، این یک واقعیت است که بسیاری از دارندگان خودرو به هیچ وجه انواع گیربکس های چهار چرخ متحرک را درک نمی کنند. و این وضعیت توسط روزنامه نگاران خودرو تشدید می شود که خودشان به سختی انواع درایوها و نحوه کار آنها را درک می کنند.

جدی ترین تصور اشتباه این است که بسیاری هنوز معتقدند که سیستم چهار چرخ محرک صحیح باید دائمی باشد و سیستم های تمام چرخ متحرک خودکار را قاطعانه رد می کنند. در عین حال، چهارچرخ محرک متصل به طور خودکار دو نوع است که بر اساس ماهیت کار تقسیم می شود: سیستم های واکنشی (که در صورت سر خوردن محور محرک روشن می شوند) و پیشگیرانه (که در آن گشتاور به هر دو منتقل می شود. محورها با سیگنالی از پدال گاز فعال می شوند.

من شما را از طریق گزینه های اصلی گیربکس چهار چرخ متحرک راهنمایی می کنم و آینده گیربکس های چهار چرخ متحرک با کنترل الکترونیکی را به شما نشان می دهم.

همه تصور تقریبی از نحوه عملکرد گیربکس خودرو دارند. برای انتقال گشتاور از میل لنگ موتور به چرخ های محرک طراحی شده است. گیربکس شامل کلاچ، گیربکس، درایو نهایی، دیفرانسیل و محورهای محرک (شفت کاردان و محور) است. مهمترین وسیله در گیربکس دیفرانسیل است. گشتاور عرضه شده به آن را بین محورهای محرک (شفت محور) چرخ های محرک توزیع می کند و به آنها اجازه می دهد با سرعت های مختلف بچرخند.

این برای چیست؟ هنگام رانندگی، به ویژه هنگام پیچیدن، هر چرخ خودرو در امتداد یک مسیر جداگانه حرکت می کند. در نتیجه تمامی چرخ های خودرو به نوبت با سرعت های متفاوتی می چرخند و فواصل مختلفی را طی می کنند. فقدان دیفرانسیل و اتصال سفت و سخت بین چرخ های یک محور منجر به افزایش بار روی گیربکس، عدم توانایی چرخش خودرو می شود و به چیزهای کوچکی مانند سایش لاستیک اشاره نمی کنیم.

بنابراین برای کار در جاده های آسفالته، هر وسیله نقلیه ای باید مجهز به یک یا چند دیفرانسیل باشد. برای خودرویی با درایو روی یک محور، یک دیفرانسیل بین چرخ نصب شده است. و در مورد خودروهای چهار چرخ محرک سه دیفرانسیل مورد نیاز است. یکی در هر محور، و یک مرکز، دیفرانسیل مرکزی.

برای درک بهتر نحوه عملکرد دیفرانسیل، تماشای فیلم مستند کوتاه 1937 در اطراف گوشه را به شدت توصیه می کنم. 70 سال است که دنیا نتوانسته ویدیوی ساده تر و قابل فهم تر در مورد عملکرد دیفرانسیل بسازد. شما حتی نیازی به دانستن زبان انگلیسی ندارید.

ایراد اصلی، بلکه بیشتر یک ویژگی، دیفرانسیل رایگان برای همه شناخته شده است - اگر روی یکی از چرخ های محرک ماشین (به عنوان مثال، روی یخ یا معلق در بالابر) هیچ گونه چسبندگی وجود نداشته باشد، خودرو نمی تواند حتی تکان خوردن این چرخ آزادانه با سرعت دو برابر می‌چرخد، در حالی که دیگری ثابت می‌ماند. بنابراین، در صورت از دست دادن کشش یکی از چرخ های محور محرک، هر وسیله نقلیه دو چرخ متحرک می تواند بی حرکت شود.

اگر یک خودروی چهار چرخ متحرک با سه دیفرانسیل معمولی (رایگان) سوار می‌شوید، توانایی بالقوه آن برای حرکت در فضا محدود می‌شود، حتی اگر هر یک از چهار چرخ کشش را از دست بدهند. یعنی اگر یک ماشین چهارچرخ متحرک با سه دیفرانسیل آزاد فقط با یک چرخ روی غلتک / یخ / معلق در هوا قرار گیرد، نمی تواند حرکت کند.

چگونه مطمئن شویم که ماشین در این حالت می تواند حرکت کند؟این بسیار ساده است - شما باید یک یا چند دیفرانسیل را قفل کنید. اما ما به یاد داریم که قفل دیفرانسیل سخت (و در واقع چنین حالتی برابر با عدم وجود آن است) به دلیل افزایش بار روی گیربکس و عدم توانایی چرخش برای عملکرد خودرو در جاده های آسفالته قابل استفاده نیست.

بنابراین، هنگام کار در جاده های آسفالت شده، بسته به شرایط رانندگی، به درجه متغیری از قفل دیفرانسیل نیاز است (ما اکنون در یک دیفرانسیل مرکزی صحبت می کنیم). اما در خارج از جاده حتی با هر سه دیفرانسیل کاملا قفل شده نیز می توانید حرکت کنید.

بنابراین، سه نوع اصلی راه حل تمام چرخ محرک در جهان وجود دارد:

گیربکس کلاسیک چهار چرخ متحرک(در اصطلاح خودروسازان به عنوان تمام وقت تعیین می شود) دارای سه دیفرانسیل تمام عیار است ، بنابراین چنین خودرویی در هر حالت رانندگی دارای درایو به هر 4 چرخ است. اما همانطور که در بالا نوشتم، اگر حداقل یکی از چرخ ها کشش را از دست بدهد، ماشین توانایی حرکت خود را از دست می دهد. بنابراین چنین خودرویی قطعا به قفل دیفرانسیل (کامل یا جزئی) نیاز دارد. محبوب ترین راه حلی که در SUV های کلاسیک انجام می شود، قفل دیفرانسیل مرکزی سفت و سخت مکانیکی با توزیع گشتاور در امتداد محورها به نسبت 50:50 است. این به شما امکان می‌دهد تا توانایی خودرو را به طور قابل توجهی افزایش دهید، اما با یک دیفرانسیل مرکزی قفل شده، نمی‌توانید در جاده‌های آسفالت رانندگی کنید. به عنوان یک گزینه، خودروهای خارج از جاده می توانند قفل اضافی دیفرانسیل محور عقب را داشته باشند.

در گیربکس تمام وقت، سه دیفرانسیل A، B و C وجود دارد و در حالت پاره وقت، دیفرانسیل مرکزی A وجود ندارد و مکانیزمی برای اتصال محکم محور دوم به صورت دستی جایگزین می شود.

در همان زمان، یک جهت جداگانه به صورت مکانیکی ظاهر شد پلاگین تمام چرخ متحرک(پاره وقت). چنین طرحی کاملاً فاقد دیفرانسیل بین محوری است و در جای خود مکانیزمی برای اتصال محور دوم وجود دارد. این گیربکس معمولاً در خودروهای شاسی بلند و وانت ارزان قیمت یافت می شود. در نتیجه، در جاده‌های آسفالت‌شده، چنین خودرویی فقط با یک محور (معمولاً عقب) قابل استفاده است. و برای غلبه بر مناطق دشوار خارج از جاده، راننده به صورت دستی با قفل کردن شدید محورهای جلو و عقب بین یکدیگر، چهار چرخ محرک را روشن می کند. در نتیجه، لحظه به هر دو محور منتقل می شود، اما فراموش نکنید که یک دیفرانسیل آزاد همچنان در هر یک از محورها باقی می ماند. این بدان معناست که با تعلیق مورب چرخ ها، خودرو به جایی نمی رسد. این مشکل فقط با قفل کردن یکی از دیفرانسیل های بین چرخ (عمدتاً عقب) قابل حل است، بنابراین برخی از مدل های SUV دارای دیفرانسیل لغزش محدود در محور عقب هستند.

و همه کاره ترین و محبوب ترین راه حل در حال حاضر است تمام چرخ متحرک اتوماتیک(A-AWD مخفف Automatic all-wheel drive است که اغلب به سادگی به عنوان AWD شناخته می شود). از نظر ساختاری، چنین گیربکس بسیار شبیه به یک پلاگین چهار چرخ متحرک (پاره وقت) است که دیفرانسیل مرکزی ندارد و برای اتصال محور دوم از کلاچ هیدرولیک یا الکترومغناطیسی استفاده می شود. قفل کلاچ معمولاً به صورت الکترونیکی کنترل می شود و دو مکانیسم عملکرد وجود دارد: فعال و واکنشی. در مورد آنها به تفصیل در زیر.

در گیربکس، دیفرانسیل مرکزی وجود ندارد، دو شفت از گیربکس خارج می شود، یکی به محور جلو (با دیفرانسیل خودش)، دیگری به عقب، به کلاچ.

درک این نکته مهم است که برای کارآمدترین گیربکس چهار چرخ متحرک (صرف نظر از اینکه تمام وقت باشد یا a-awd)، بسته به شرایط جاده (در مورد دیفرانسیل های بین چرخ ها) به یک قفل دیفرانسیل مرکزی متغیر (کلاچ) نیاز است. ، گفتگوی جداگانه، نه در چارچوب این مقاله) ... راه های مختلفی برای این کار وجود دارد. محبوب ترین آنها: کلاچ چسبناک، دیفرانسیل لغزش محدود دنده، کنترل قفل الکترونیکی.

1. یک کلاچ چسبناک (دیفرانسیل با چنین کلاچی VLSD نامیده می شود - دیفرانسیل لغزش محدود ویسکوز) ساده ترین و در عین حال بی اثرترین راه مسدود کردن است. این ساده ترین وسیله مکانیکی است که گشتاور را از طریق یک سیال چسبناک منتقل می کند. در صورتی که سرعت چرخش محور ورودی و خروجی کلاچ شروع به تغییر کند، ویسکوزیته مایع داخل کلاچ شروع به افزایش می کند تا زمانی که کاملاً جامد شود. بنابراین، کلاچ قفل شده و گشتاور به طور مساوی بین محورها توزیع می شود. مضرات کلاچ چسبناک اینرسی بیش از حد در کار است، این امر در جاده های آسفالت مهم نیست، اما عملا امکان استفاده از آن را برای عملیات خارج از جاده منتفی می کند. همچنین یک اشکال قابل توجه عمر سرویس محدود است و در نتیجه با مسافت پیموده شده 100 هزار کیلومتری، کلاچ چسبناک معمولاً عملکرد خود را متوقف می کند و دیفرانسیل مرکزی دائماً آزاد می شود.

اکنون گاهی اوقات از کلاچ های چسبناک برای قفل کردن دیفرانسیل محور عقب در خودروهای SUV و همچنین به عنوان قفل دیفرانسیل مرکزی در خودروهای سوبارو با گیربکس دستی استفاده می شود. قبلاً مواردی از استفاده از کلاچ چسبناک برای اتصال محور دوم در سیستم هایی با چهار چرخ متحرک متصل به طور خودکار (خودروهای تویوتا) وجود داشت ، اما به دلیل راندمان بسیار کم رها شدند.

2. دیفرانسیل معروف تورسن متعلق به دیفرانسیل های لغزش محدود دنده ای است. اصل آن بر اساس ویژگی کرم یا چرخ دنده مارپیچ به "جمع کردن" در نسبت معینی از گشتاور روی محورها است. این یک دیفرانسیل مکانیکی گران قیمت و از نظر فنی پیچیده است. در تعداد بسیار زیادی از خودروهای چهار چرخ متحرک (تقریباً تمام مدل های آئودی با سیستم چهار چرخ متحرک) استفاده می شود و هیچ محدودیتی برای استفاده در جاده های آسفالته یا خارج از جاده ندارد. از کاستی ها باید در نظر داشت که در غیاب کامل مقاومت در برابر چرخش در یکی از محورها ، دیفرانسیل در حالت قفل باقی می ماند و خودرو قادر به حرکت نیست. به همین دلیل است که اتومبیل های دارای دیفرانسیل Torsen دارای یک "آسیب پذیری" جدی هستند - در صورت عدم وجود کشش در هر دو چرخ یک محور ، خودرو قادر به حرکت نیست. این اثر است که می توان در این مشاهده کرد ویدئو... بنابراین، مدل‌های جدید آئودی اکنون از دیفرانسیل چرخ دنده با بسته‌بندی کلاچ اختیاری استفاده می‌کنند.

3. کنترل الکترونیکی انسداد شامل هر دو روش ساده ترمز کردن چرخ های لغزنده با استفاده از سیستم ترمز استاندارد و دستگاه های الکترونیکی پیچیده ای است که بسته به موقعیت جاده، درجه انسداد دیفرانسیل را کنترل می کنند. مزیت آنها در این است که کلاچ ویسکوز و تورسن دیفرانسیل لغزش محدود دستگاهی کاملاً مکانیکی هستند و امکان تداخل الکترونیکی در کار آنها وجود ندارد. یعنی، الکترونیک قادر است فوراً تعیین کند که کدام یک از چرخ‌های خودرو و در چه مقداری به گشتاور نیاز دارد. برای این منظور از مجموعه ای از سنسورهای الکترونیکی استفاده می شود - سنسورهای چرخش در هر چرخ، سنسور موقعیت فرمان و پدال گاز و همچنین یک شتاب سنج که شتاب های طولی و جانبی وسیله نقلیه را ثبت می کند.

در عین حال، من می خواهم توجه داشته باشم که سیستم تقلید قفل دیفرانسیل مبتنی بر سیستم ترمز استاندارد اغلب به اندازه قفل دیفرانسیل مستقیم موثر نیست. به طور معمول، تقلید مسدود کردن با استفاده از یک سیستم ترمز به جای مسدود کردن بین چرخ ها استفاده می شود و در حال حاضر حتی در وسایل نقلیه با یک محور درایو استفاده می شود. نمونه ای از قفل مرکزی دیفرانسیل کنترل شده الکترونیکی، گیربکس VTD چهار چرخ متحرک است که در خودروهای سوبارو با گیربکس اتوماتیک پنج سرعته استفاده می شود، یا سیستم DCCD مورد استفاده در سوبارو ایمپرزا WRX STI، و همچنین میتسوبیشی لنسر Evolition با دیفرانسیل مرکز فعال ACD اینها پیشرفته ترین گیربکس های چهار چرخ متحرک در جهان هستند!

حالا بیایید به موضوع اصلی بحث - انتقال با تمام چرخ متحرک اتوماتیک (a-awd)... از نظر فنی، ساده‌ترین و ارزان‌ترین راه برای اجرای تمام چرخ متحرک. از جمله مزیت آن در امکان استفاده از آرایش عرضی موتور در محفظه موتور است، اما گزینه هایی برای استفاده از آن با آرایش طولی موتور (به عنوان مثال BMW xDrive) وجود دارد. در چنین گیربکس یکی از محورها محور محرک است و در شرایط عادی معمولاً بیشترین گشتاور را به خود اختصاص می دهد. برای خودروهای با موتور عرضی، این محور جلو است، با یک طولی - به ترتیب عقب.

عیب اصلی این نوع انتقال این است که چرخ های روی محور متصل نمی توانند از نظر فیزیکی سریعتر از چرخ های محور "اصلی" بچرخند. یعنی برای خودروهایی که کلاچ محور عقب را به هم متصل می کند، نسبت توزیع گشتاور در امتداد محورها از 0: 100 (به نفع محور جلو) تا 50:50 متغیر است. در موردی که محور "اصلی" عقب است (به عنوان مثال، سیستم xDrive)، اغلب نسبت گشتاور اسمی در امتداد محورها با تغییر جزئی به نفع محور عقب تنظیم می شود تا فرمان خودرو را بهبود بخشد. برای مثال، 40:60).

در مجموع، دو مکانیسم عملکرد تمام چرخ متحرک متصل به طور خودکار وجود دارد: واکنشی و پیشگیرانه.

1. الگوریتم راکتیو کار به معنی مسدود شدن کلاچ است که وظیفه انتقال گشتاور به محور دوم را بر اساس واقعیت لغزش چرخ روی محور محرکه دارد. این امر با تاخیرهای زیاد در اتصال محور دوم تشدید شد (به ویژه به همین دلیل، کوپلینگ های چسبناک در این نوع انتقال ریشه نداشتند) و منجر به رفتار مبهم خودرو در جاده شد. این طرح به طور گسترده در وسایل نقلیه اولیه چرخ جلو با آرایش موتور عرضی استفاده شده است.

در پیچ ها، کار کلاچ واکنش به این صورت است: در شرایط عادی، تقریباً تمام گشتاور به محور جلو منتقل می شود و خودرو اساساً دیفرانسیل جلو است. به محض ایجاد اختلاف در چرخش چرخ ها در محورهای جلو و عقب (مثلاً در صورت رانش محور جلو)، کلاچ اینتراکسل مسدود می شود. این منجر به ظاهر شدن ناگهانی کشش در محور عقب می شود و کم فرمانی با بیش فرمانی جایگزین می شود. در نتیجه اتصال محور عقب، سرعت چرخش محورهای جلو و عقب تثبیت می شود (کلاچ قفل می شود) - کلاچ دوباره باز می شود و رویای خودرویی که دیفرانسیل جلو است!

خارج از جاده، وضعیت بهتر نمی شود، در واقع این یک ماشین معمولی چرخ جلو است که در آن لحظه روشن شدن محور عقب با لغزش چرخ های جلو مشخص می شود. به همین دلیل است که بسیاری از کراس اوورها با این نوع درایوهای آفرود کاملاً قادر به معکوس نیستند. و در چنین انتقالی، لحظه اتصال محور عقب به خوبی احساس می شود. در عین حال، در جاده های آسفالت شده، ماشین همیشه چرخ جلو باقی می ماند.

در حال حاضر، چنین الگوریتمی برای عملکرد یک چرخ متحرک متصل به طور خودکار به ندرت استفاده می شود، به ویژه، اینها کراس اوورهای هیوندای / کیا (به جز سیستم جدید DynaMax AWD) و همچنین اتومبیل های هوندا (سیستم پمپ دوگانه 4WD) هستند. ). در عمل، چنین چهار چرخ محرک کاملاً بی فایده است.

2. کلاچ قفل پیشگیرانه متفاوت عمل می کند. مسدود شدن آن نه بر اساس لغزش چرخ در محور "اصلی"، بلکه از قبل، در لحظه ای که به کشش روی همه چرخ ها نیاز است (سرعت چرخش چرخ ها ثانویه است) اتفاق می افتد. یعنی قفل کلاچ در لحظه فشار دادن گاز اتفاق می افتد. همچنین مواردی مانند زاویه فرمان را در نظر می گیرد (زمانی که چرخ ها بسیار چرخان هستند، درجه قفل کلاچ کاهش می یابد تا گیربکس بارگیری نشود).

به یاد داشته باشید، برای اتصال محور عقب نیازی به لغزش محور جلو نیست!قفل کلاچ چهار چرخ محرک که به طور خودکار درگیر می شود در درجه اول با موقعیت پدال گاز تعیین می شود. در شرایط عادی حدود 5-10 درصد گشتاور به محور عقب منتقل می شود، اما به محض فشار دادن گاز، کلاچ قفل می شود (تا مسدود شدن کامل).

یک اشتباه جدی که بیش از یک سال است توسط روزنامه نگاران خودرو مرتکب شده است، این است که الگوریتم های چهار چرخ محرک متصل به طور خودکار نباید اشتباه گرفته شود. سیستم چهار چرخ متحرک اتوماتیک با قفل پیشگیرانه به طور مداوم گشتاور را به هر 4 چرخ منتقل می کند! برای او چیزی به نام "اتصال ناگهانی محور عقب" وجود ندارد.

کلاچ های قفل پیشگیرانه شامل Haldex 4 (مقاله جداگانه من در مورد موضوع) و 5 نسل، نیسان / رنو، سوبارو، BMW xDrive، مرسدس بنز 4Matic (برای موتورهای نصب شده عرضی) و بسیاری دیگر است. هر برند الگوریتم های کار و ویژگی های کنترلی خود را دارد، این باید در هنگام انجام یک تحلیل مقایسه ای در نظر گرفته شود.

این چیزی است که کلاچ محور جلو در BMW xDrive به نظر می رسد.

همچنین باید به مهارت های رانندگی توجه ویژه ای داشته باشید. اگر راننده با اصول رانندگی در جاده و به ویژه با نحوه نوبت دادن آشنا نباشد (من اخیراً در این مورد صحبت کردم)، به احتمال بسیار زیاد نمی تواند ماشینی را با یک ماشین پارک کند. به طور خودکار سیستم درایو را به پهلو متصل می کند، در حالی که او به راحتی می تواند این کار را روی یک خودروی چهار چرخ متحرک با سه دیفرانسیل انجام دهد (از این رو نتیجه گیری اشتباه می شود که فقط سوبارو می تواند به پهلو برود). و البته فراموش نکنید که میزان رانش روی محورها توسط پدال گاز و زاویه فرمان تنظیم می شود (از جمله همانطور که قبلاً در بالا نوشتم ، وقتی چرخ ها بسیار چرخان هستند ، کلاچ کاملاً مسدود نمی شود) .

طرح عملکرد کلاچ هالدکس نسل پنجم، کاملاً الکترونیکی کنترل می شود (به یاد داشته باشید، نسل های Haldex 1، 2 و 3 دارای پمپ دیفرانسیل در طراحی بودند که ناشی از تفاوت در چرخش شفت های ورودی و خروجی بود). این را با طراحی دیوانه کننده پیچیده کوپلینگ نسل اول Haldex مقایسه کنید.

علاوه بر این، تقریباً همیشه چنین سیستم هایی با تقلید الکترونیکی قفل دیفرانسیل بین چرخ ها با استفاده از سیستم ترمز تکمیل می شوند. اما باید در نظر داشت که این کار نیز ویژگی های خاص خود را دارد. به طور خاص، فقط در یک محدوده دور در دقیقه خاص کار می کند. در دورهای پایین روشن نمی شود تا موتور را خفه نکند و در دورهای بالا برای اینکه لنت ها نسوزند. بنابراین، رانندگی کردن سرعت سنج به منطقه قرمز و امید به کمک الکترونیک در هنگام گیرکردن خودرو، منطقی نیست. برای کاربردهای خارج از جاده، سیستم های کلاچ هیدرولیک نسبت به کلاچ های اصطکاکی الکترومغناطیسی در برابر گرمای بیش از حد مقاوم تر هستند. به طور خاص، Land Rover Freelander 2 / Range Rover Evoque می‌تواند نمونه‌ای از خودرویی با سیستم چهارچرخ متحرک مبتنی بر نسل چهارم کلاچ Haldex و قابلیت‌های آفرود بسیار چشمگیر باشد.

نتیجه چیست؟نیازی به ترس از سیستم های اتوماتیک تمام چرخ محرک با قفل پیشگیرانه وجود ندارد. این یک راه حل جهانی هم برای عملیات جاده ای و هم برای عملیات گاه به گاه خارج از جاده با سختی متوسط ​​است. خودرویی با چنین سیستم چهارچرخ محرکی به اندازه کافی در جاده ها کنترل می کند، فرمان خنثی دارد و همیشه چهار چرخ متحرک باقی می ماند. و داستان های مربوط به "اتصال ناگهانی محور عقب" را باور نکنید.

اضافه: یک موضوع بسیار مهم برای درک، توزیع گشتاور در امتداد محورها است. مطالب تبلیغاتی خودروسازان اغلب در درک اصول گیربکس های چهار چرخ متحرک گمراه کننده و حتی گیج کننده تر هستند. اولین چیزی که باید به خاطر داشته باشید این است که گشتاور فقط روی چرخ هایی وجود دارد که کشش دارند. اگر چرخ در هوا آویزان باشد، با وجود این واقعیت که توسط موتور آزادانه می چرخد، گشتاور روی آن صفر است. ثانیاً، درصد گشتاور ارسالی در هر محور و نسبت توزیع گشتاور در طول محورها را اشتباه نگیرید. این برای سیستم های تمام چرخ متحرک اتوماتیک مهم است، زیرا عدم وجود دیفرانسیل مرکزی حداکثر توزیع ممکن گشتاور در امتداد محورها را در نسبت 50/50 محدود می کند (یعنی از نظر فیزیکی غیرممکن است که این نسبت در جهت محور متصل بیشتر باشد) اما در عین حال ، حداکثر 100% گشتاور را می توان به هر محور منتقل کرد. از جمله پلاگین. این با این واقعیت توضیح داده می شود که اگر در یک محور کلاچ وجود نداشته باشد ، لحظه روی آن نیز صفر است. بنابراین، تمام 100٪ ممان روی محور متصل شده توسط کوپلینگ خواهد بود، در حالی که نسبت توزیع گشتاور در امتداد محورها همچنان 50/50 خواهد بود.

اکنون تعداد بسیار زیادی از به اصطلاح کراس اوورها دارای چهار چرخ محرک نه کاملا صادقانه هستند. دائمی نیست و حتی برای مدت زمان بسیار کوتاهی متصل است (من می خواهم به طور خودکار اتصال را علامت بزنم) - خوب یا بد، قطعاً در مقاله دیگری صحبت خواهیم کرد، اما امروز می خواهم در مورد "اتصال خودکار" با استفاده از آن صحبت کنم. "کوپلینگ چسبناک" - و چه چیزی می دانید؟ از این گذشته ، این واحد اکنون بسیار مورد تقاضا است ، اما متأسفانه بسیاری از آنها اصل عملکرد آن را نمی دانند ، اگرچه این نام بر روی لبان همه است. خوب ، طبق معمول ، موضوع را فهمیدم و سعی خواهم کرد با جزئیات به شما بگویم که چیست و همه چیز واقعاً چگونه کار می کند ، در پایان یک ویدیوی دقیق وجود خواهد داشت ، بنابراین می خوانیم - ما نگاه می کنیم ...

انصافاً می خواهم توجه داشته باشم که کوپلینگ های چسبناک نه تنها در سیستم های تمام چرخ متحرک، بلکه در سیستم های خنک کننده خودرو و نه تنها استفاده می شود. برای شروع، طبق معمول تعریف.

کوپلینگ ویسکوز (یا کوپلینگ چسبناک) وسیله ای خودکار برای انتقال گشتاور با استفاده از خواص چسبناک سیالات خاص است.

به عبارت ساده، گشتاور با تغییر ویسکوزیته یک مایع خاص در محفظه کلاچ ویسکوز منتقل می شود.

در مورد مایع داخل

در همان ابتدا می خواهم در مورد سیالی که داخل کوپلینگ ویسکوز است بگویم که چیست و چه خواصی دارد.

برای شروع، می خواهم بگویم که داخل آن ریخته می شود - یک مایع گشاد کننده، که بر اساس سیلیکون است. خواص آن بسیار جالب است، اگر حرارت نبیند و زیاد هم زده نشود، مایع می ماند. اما ارزش آن را دارد که آن را به شدت مخلوط کنید و کمی گرم کنید، ضخیم می شود و بسیار قوی منبسط می شود، بیشتر شبیه چسب یخ زده می شود. پس از اینکه اختلاط مجدداً بی اهمیت شد، مجدداً حالت تجمع اولیه خود را به دست می آورد، یعنی مایع می شود.

لازم به ذکر است که مایع در تمام طول عمر این دستگاه پر شده و قابل تعویض نیست.

دستگاه و اصل کار

این بسیار شبیه مبدل گشتاور گیربکس اتوماتیک است، اگر دوست داشته باشید، جایی که گشتاور با استفاده از فشار روغن منتقل می شود. در اینجا نیز انتقال گشتاور به دلیل سیال اتفاق می افتد، با این حال، تفاوت های کلی در اصل عملکرد وجود دارد.

تنها دو دستگاه جفت چسبنده اصلی وجود دارد:

• یک محفظه مهر و موم بسته وجود دارد که در آن دو چرخ توربین با پروانه (گاهی اوقات بیشتر) در مقابل یکدیگر می چرخند ، یکی روی محور محرک نصب شده است ، دیگری روی محور محرک نصب شده است. البته آنها در مایع گشاد کننده ما می چرخند. تا زمانی که شفت ها به طور همزمان می چرخند، عملاً هیچ مخلوطی از مایع وجود ندارد. اما ارزش این را دارد که یک محور بایستد و دیگری خیلی سریع بچرخد (لغزش چرخ) ، سپس مایع داخل خیلی سریع شروع به مخلوط شدن و گرم شدن می کند ، به این معنی که غلیظ می شود. بنابراین، اولین پروانه محرک با پروانه رانده درگیر می شود و گشتاور به محور دوم منتقل می شود. هنگامی که خودرو خارج از جاده را به پایان رساند، هم زدن متوقف می شود و محور عقب به طور خودکار جدا می شود.

• طرح دوم نیز دارای بدنه بسته است. چندین گروه از دیسک های تخت فقط روی شفت های ورودی و خروجی وجود دارد. بخشی بر سر برده، بخشی بر سر رهبر. آنها همچنین در یک مایع خاص می چرخند. در حالی که چرخش یکنواخت است، اختلاط مایع حداقل است و مایع است، اما پس از بالا آمدن یک محور، محور دوم شروع به لغزش می کند، اختلاط بسیار زیاد است! نه تنها ضخیم می شود، بلکه منبسط می شود. بنابراین - فشار دادن بسیار قوی دیسک ها در برابر یکدیگر. در نتیجه، انتقال گشتاور - محور دوم نیز شروع به چرخش می کند.

کوپلینگ چسبناک یک وسیله مکانیکی نسبتاً ساده و مؤثر است که با استفاده مناسب می تواند برای مدت طولانی بدون هیچ مشکلی راه برود.

کوپلینگ های ویسکوز کجا استفاده می شوند؟

در واقع، تنها دو برنامه اصلی وجود دارد، اما اکنون تنها یکی باقی مانده است:

• برای خنک کردن موتور استفاده می شود. یک کوپلینگ چسبناک با یک فن روی میله ثابت شد. با استفاده از تسمه درایو از میل لنگ خودرو رانده شد. هر چه موتور سریعتر بچرخد، مایع غلیظ تر شده و اتصال با فن سفت تر می شود. اگر دور در دقیقه افت می کرد، پس اختلاط چنین قوی وجود نداشت، یعنی لغزش هایی وجود داشت، یعنی فن می چرخید، رادیاتور آنقدر خنک نمی شد. چنین سیستمی برای دوره سرد (زمستان) موثر است، زمانی که موتور خیلی گرم نمی شود، اما همچنین خنک می شود. اکنون دیگر استفاده از چنین سیستم‌هایی در خودروهای جدید یافت نمی‌شود؛ فن‌های الکترونیکی (با حسگرهایی در مایع) جایگزین شده‌اند که با برق کار می‌کنند و به هیچ وجه به میل لنگ موتور متصل نیستند.

• اتصال اتوماتیک تمام چرخ متحرک. در این جهت است که کوپلینگ های چسبناک بسیار مورد تقاضا باقی مانده اند. عملاً در 70 تا 80 درصد از کراس اوورها یا SUV ها، چنین سیستم هایی در حال حاضر استفاده می شود. درست است، آنها به تدریج شروع به جایگزینی با گزینه های کاملاً الکترومکانیکی می کنند، اما تا کنون آنها گران تر هستند و چندان کاربردی نیستند.

کوپلینگ ویسکوز از یک طرف یک وسیله مکانیکی بسیار ساده، ارزان، کاربردی و همه کاره است و از طرف دیگر دارای معایب زیادی است.

مزایا و معایب کوپلینگ ویسکوز

برای شروع، من پیشنهاد می کنم در مورد مزایای این گره صحبت کنیم:

• ساخت و ساز ساده. در واقع، طراحی بسیار رایج است، هیچ چیز بیش از حد پیچیده در آن وجود ندارد.
• ارزان. به دلیل سادگی اصلا گران نیست
• بادوام محفظه کوپلینگ چسبناک می تواند فشار 15 تا 20 اتمسفر را تحمل کند، همه اینها به طراحی بستگی دارد. اگر در ابتدا هیچ خرابی وجود نداشت، پس این بدان معنی است که می تواند زمان بسیار زیادی طول بکشد.
• کاربردی. برای استفاده مناسب نصب شده برای کل عمر ماشین، نیازی به توجه به خود ندارد.
• در جاده خاکی یا آسفالت نیز می تواند کار کند. اگر به طور ناگهانی می گویید "از جایی شروع شد" یا روی یخ یا گرد و غبار می لغزد. سپس محور عقب به طور خودکار متصل می شود. این مزیت هندلینگ را حتی در شهر می دهد.

با وجود مزایای طراحی، شایان ذکر است که کاستی های آن وجود دارد، زیرا بسیاری از آنها نیز وجود دارد.

• قابلیت نگهداری. قاعدتاً تعمیر نمی شود، یعنی یکبار مصرف، تعمیر آن سودی ندارد و برای یک مرد معمولی در خیابان بسیار سخت است. آنها تقریبا همیشه به یک جدید تغییر می کنند.
• قابلیت اتصال هیچ وابستگی خطی اتصال تمام چرخ متحرک وجود ندارد، عملاً نمی توان حدس زد که دیسک های داخل چه زمانی کند می شوند! بنابراین، کنترل چهار چرخ محرک وجود ندارد.
• خودتان نمی توانید درایو را به صورت دستی وصل کنید.
• راندمان پایین چهار چرخ محرک. حداکثر گشتاور تنها زمانی منتقل می شود که چرخ های جلو به شدت لغزش کنند.
• از کوپلینگ های چسبناک بزرگ استفاده نمی شود. زیرا به بدنه بزرگی نیاز دارد و از آنجایی که از پایین آویزان است، واقعاً فاصله خودرو را بسیار کاهش می دهد. استفاده از محفظه های کوچک، یعنی کوپلینگ های چسبناک کوچک منجر به انتقال محدود گشتاور به محور عقب می شود، زیرا دیسک های کمتر و حجم کمی از مایع ویژه وجود دارد.
• کوپلینگ چسبناک نمی تواند برای مدت طولانی کار کند. این بسیار نامطلوب است! برای بارهای طولانی مدت طراحی نشده است، در غیر این صورت به سادگی از کار می افتد، کاملا گیر می کند. یعنی به ما می گوید که نمی توان در آفرود جدی دخالت کرد! در اسرع وقت از آن برای حیاط های برفی و کمی خاک در کشور استفاده کنید، همین.

در بسیاری از خودروها، تمام چرخ متحرک به صورت پلاگین است. چهار چرخ متحرک در خودروهای Cherie Tiggo نیز مرتب شده است، دیفرانسیل عقب در اینجا به طور خودکار و از طریق یک کلاچ الکترومغناطیسی متصل می شود.

کلاچ توسط واحد کنترل چهار چرخ محرک کنترل می شود. اصل کار یک کلاچ الکترومکانیکی عملاً با کلاچ یکسان است. هنگامی که ولتاژ به کلاچ اعمال می شود، دیسک های داخل کلاچ به یکدیگر فشرده می شوند و از طریق آنها گشتاور به چرخ های عقب منتقل می شود.

چهار چرخ متحرک تنها در لحظه لغزش چرخ های جلو و پس از حدود چرخش چرخ دوم به چری تیگو متصل می شود. وقتی دیگر نیازی به سیستم چهارچرخ محرک نباشد، خاموش می شود. همچنین، هنگامی که از آستانه سرعت معینی فراتر رود، درایو خاموش می شود، زیرا کلاچ برای سرعت های بالا طراحی نشده است.

روی داشبورد چری یک لامپ تست چهار چرخ محرک وجود دارد. هنگامی که احتراق روشن می شود، لامپ روشن می شود و خودآزمایی سیستم انجام می شود. اگر همه چیز مرتب باشد، لامپ خاموش می شود. در صورت وجود ایراد، لامپ همچنان می سوزد.

متاسفانه هیچ علامتی مبنی بر روشن شدن درایو در خودرو وجود ندارد. اما وقتی گیر کردید و شروع به لغزش کردید به راحتی این را خواهید فهمید. هنگامی که محرک چرخ عقب درگیر می شود، یک تکان خفیف احساس خواهید کرد و خودرو به آرامی شروع به بالا رفتن از انسداد می کند.

گشتاور از طریق جعبه انتقال (2)، اتصال جهانی جلو (4)، کلاچ الکترومغناطیسی (5)، اتصال جهانی عقب (6)، کاهش دهنده محور عقب (7) و محرک چرخ های عقب به چرخ های عقب منتقل می شود.

طرح انتقال چهار چرخ متحرک

1 - گیربکس، 2 - جعبه انتقال، 3 - دیفرانسیل جلو، 4 - دنده کاردان جلو، 5 - کلاچ الکترومغناطیسی، 6 - دنده کاردان عقب، 7 - کاهنده اکسل عقب، 8 - چرخ دنده عقب.

مورد انتقالی

جعبه انتقال به طور محکم به محفظه گیربکس وصل شده است. جعبه انتقال توسط یک جعبه دیفرانسیل هدایت می شود. پرونده انتقال خود دو مرحله ای است. هیچ دیفرانسیل مرکزی در جعبه انتقال وجود ندارد و توزیع مجدد گشتاور بین محورها بسته به شرایط جاده توسط یک کلاچ الکترومغناطیسی انجام می شود.

شفت های مشترک جهانی از فولاد جدار نازک ساخته شده اند. کلاچ الکترومغناطیسی تنها زمانی گشتاور را به چرخ های عقب منتقل می کند که کلاچ به طور جزئی یا کامل از سیگنال واحد کنترل چهار چرخ محرک مسدود شده باشد.

واحد کنترل چهار چرخ محرک در زیر صندلی راننده قرار دارد. واحد محرک اطلاعات را از واحد کنترل موتور دریافت می کند و بر اساس اطلاعات دریافتی، کلاچ را روشن یا خاموش می کند، بنابراین گشتاور چرخ های عقب را تامین یا حذف می کند.

بلوک اطلاعات زیر را دریافت می کند:

- شتاب طولی خودرو (از سنسور شتاب در زیر کنسول داشبورد)

- سرعت خودرو و اختلاف سرعت چرخ (از سنسورهای چرخ)

"چهار چرخ متحرک صادقانه" یک اصطلاح مبهم اما متقاعد کننده است، شعار مقدس مرشد اینترنتی. با این حال، امروزه اکثریت قریب به اتفاق سازندگان به وسایل الکترونیکی و کلاچ های چند صفحه ای تکیه می کنند که به طور خودکار محور عقب را به هم متصل می کنند.

خوب است که در صورت طوفان برف، ماشینی با چیدمان چرخ 4x4 داشته باشید، و بقیه زمان - یک درایو تک اقتصادی. و هنگام شروع روی آسفالت خیس مفید است که کاملا مسلح باشید. اما پس از یک لحظه، هنگامی که سرعت افزایش می یابد، محور محرک اضافی صرفاً مصرف بیش از حد سوخت است.

این یک فرمت 100٪ متقاطع است و به منظور امکان روشن کردن سریع یا کوتاه مدت چرخ های محرک دوم، انواع کلاچ های چند صفحه ای برای اتصال آنها ظاهر شده است.

صرفه جویی در فلز و سوخت
یک کلاچ چند صفحه ای ارزان و جمع و جور که باعث ایجاد لرزش اضافی نمی شود و بسیار پاسخگو است، 90 درصد از خودروهای چهارچرخ متحرک امروزی جایگزین سایر انواع گیربکس شده است و فرمول ساخت فعلی یک کراس اوور انبوه را به کاهش می دهد. یک اصل واحد: قرارگیری عرضی در جلوی موتور به طور مداوم چرخ های جلو را به حرکت در می آورد و چرخ های عقب با یک کلاچ در طول نیازها به هم متصل می شوند.

چهار چرخ محرک که به این روش اجرا می شود بسیار ساده تر از طراحی های واقعی خارج از جاده است. جعبه انتقال وجود ندارد، فقط یک جفت چرخ دنده اضافی و یک شفت خروجی در نزدیکی دیفرانسیل جلو باقی می مانند. مزیت دیگر: به لطف وزن و ابعاد کم آن، می توان جلوی در حال حاضر سنگین وسیله نقلیه را از کلاچ رها کرد. کلاچ چند صفحه ای به طور مستقیم بر روی جعبه دنده عقب قرار می گیرد.

ناهمسان
اما کلاچ کلاچ است. با همان اصل اتصال پل دوم، طرح ها می توانند تفاوت های چشمگیری داشته باشند.

در ابتدا تصمیم گرفته شد که به نوعی کلاچ را از لغزش نیمه جلو متصل به موتور و چرخ های جلو نسبت به قسمت عقب متصل به چرخ های عقب مجبور به کار کنیم. جلو متوقف شد، اختلاف چرخش نیمه ها رفت، کلاچ مسدود شد، عقب وصل شد. آیا منطقی است؟

اولین کلاچ ها توسط فولکس واگن گلف در جعبه دنده Syncro خود استفاده شد. بسته کلاچ در آنها فشرده نشده بود، بلکه با مایع سیلیکونی پر شده بود که تحت بارهای سنگین ضخیم می شد و خود چرخش را منتقل می کرد. کار با چنین ویسکو کلاچ غیرممکن بود، عملکرد کار آن بسیار مورد نظر بود و نمی توانست 100٪ گشتاور را به چرخ های عقب منتقل کند. علاوه بر این، هنگام لیز خوردن در گل، سیلیکون به جوش آمد، کوپلینگ به سرعت بیش از حد گرم شد و ... سوخت.

طراحی متفاوت آن را به فورد اسکیپ اولیه رساند. در آنجا ، دیسک های کلاچ قبلاً فشرده شده بودند ، اما این اتفاق کاملاً مکانیکی و با کمک توپ ها و شکاف های گوه ای شکل در زمان چرخاندن قسمت جلو نسبت به عقب رخ داد. کلاچ تیزتر، اما تیزتر کار می کرد و باعث ضربات غیرمنتظره در حساس ترین مرحله از گوشه لغزنده شد.

تصور کنید که در یک پیچ، ماشین شما به طور ناگهانی از یک دیفرانسیل جلو به یک "کلاسیک" تبدیل می شود، و هنگامی که دریچه گاز آزاد می شود، کلاچ نیز ناگهان جدا می شود. عواقب آن می تواند کشنده باشد.

این مشکل برای مدت طولانی همچنان گریبانگیر سازندگان کوپلینگ بود. به منظور تنظیم بیشتر جریان نیرو به چرخ های عقب و در عین حال برای محافظت از دیسک های کلاچ از گرمای بیش از حد، سعی شد از هیدرولیک استفاده شود.

آمدن هالدکس
آخرین نسخه از کلاچ بدون هدایت، نسل اول Haldex در سال 1998 بود. در اینجا دیسک ها توسط یک سیلندر هیدرولیک فشرده می شوند که فشار روغن برای آن توسط یک پمپ تولید می شود. پمپ روی یک نیمه کوپلینگ نصب شده بود و درایو به آن از طرف دیگر می آمد. یعنی الان با اختلاف دور چرخ های جلو و عقب فشار تراکم زیاد شد و کلاچ مسدود شد. هالدکس نرم کار کرد و موفق شد.

ما به طور همزمان دو مزیت داشتیم: روغن که اکنون از طریق پمپ هیدرولیک به گردش در می‌آید، بهتر خنک می‌شود و درایو هیدرولیک شفاف‌تر و مهم‌تر از همه، سریع‌تر بود. اما هنوز هم بخشی از عملکرد درایو بدون استفاده باقی مانده است - پیش بینی اتصال محور عقب در همان ابتدای ایجاد یک وضعیت خطرناک، مسدود کردن جزئی کلاچ برای پیچیدن. این می توانست و باید توسط الکترونیک اداره می شد.

بنابراین در سال 2004، نسل دوم Haldex با همان دیسک‌ها و یک پمپ، اما با یک دریچه الکترونیکی ظاهر شد و یک بخش مسئول تمام چرخ محرک در "مغز" سیستم تثبیت دستگاه معرفی شد.

فشرده - جمع و جور. کل مجموعه عناصر کلاچ Haldex در یک بلوک محکم مونتاژ شده است و از نظر اندازه فقط کمی بزرگتر از دیفرانسیل استاندارد است.

سیستم قابل کنترل شد و گشتاور منتقل شده به عقب دیگر به تفاوت بین سرعت چرخ های جلو و عقب بستگی ندارد.

FOREWARNED FORARMED است
همه چیز خوب خواهد بود، اما موقعیت ها "بدون تاثیر" باقی می مانند که در آن بهتر است حتی قبل از لغزش چرخ های جلو، یک چهار چرخ محرک کامل داشته باشیم. به عبارت دیگر، پمپ که از اختلاف دورهای دو نیمه کوپلینگ کار می کند، دیگر مناسب مهندسان انتقال نیست. پس از همه، فشار صرفه جویی او در برخی از حالت های حرکت به سادگی وجود نداشت.

معلوم شد که راه حل ساده است و به طور کلی تا به امروز در اکثر درایوهای اجرا شده با کلاچ استفاده شده است.

نسل بعدی - چهارم هالدکس یک پمپ الکتریکی متصل به بیرون و سوپاپ‌های تنظیمی که قبلاً در جلوی سیلندرهای هیدرولیک می‌شناسیم دریافت کرد. در حال حاضر، در هر زمان، کلاچ می تواند به طور کامل یا تا حدی تنها با یک سیگنال الکترونیکی بسته شود.

این اصل تأثیرات مثبت زیادی به همراه داشت. حالت های شروع از یک مکان ظاهر شده است که در آن کلاچ برای مدت کوتاهی از شتاب گیری کاملاً مسدود می شود. حالت های مسدود شدن قابل توجه در پیچ ها اضافه شده است، زمانی که چسبندگی خوب روی آسفالت خشک امکان استفاده کامل از سیستم چهار چرخ محرک را فراهم می کند.

با کمال تعجب، کیفیت تمام زمین افزایش یافته است. از این گذشته ، اکنون می توان با فشار دادن یک دکمه ، الگوریتم عملکرد کلاچ را از "آسفالت" به "آفرود" تغییر داد یا این موضوع را به اتوماسیون واگذار کرد.

آیا سه حالت انتقال اصلی کراس اوور خود را می شناسید؟ البته شما همچین کلاچی در دیفرانسیل عقب دارید!

فقط یک لحظه. دو جزء عملکرد سیستم عبارتند از: مغز الکترونیکی و شیر الکتریکی فوق سریع که زمان باز شدن آن کمتر از 0.1 ثانیه است.

علاوه بر این
کنترل الکترونیکی کلاچ به راحتی با سیستم تثبیت کننده و با برنامه ایمنی کلاچ خود ترکیب شده است. از این پس یک سنسور حرارتی کوچک در داخل کلاچ دمای کارکرد را کنترل می کرد و در صورت نزدیک شدن به گرمای بیش از حد کلاچ ها، درایو را خاموش می کرد. البته ماشینی که ده دقیقه زیر رانندگی شده می تواند تعادل را از بین ببرد، اما این به طور غیرقابل مقایسه ای بهتر از دود از زیر و خرابی گیربکس است.

علاوه بر این، هر چه کراس اوورها با کلاچ های الکترونیکی کنترل شده بیشتر به دست مالکان می رسید، برنامه های سیستم های تمام چرخ محرک گسترده تر و دقیق تر می شد. امروزه بهترین آنها نه تنها در برف شل، بلکه با لغزش مستقیم گل، دیگر از گرم شدن بیش از حد نمی ترسند. و همچنین شیمیدانان با دانشمندان مواد بیکار ننشستند. مواد جدید دیسک ها و آسترها امکان دو برابر شدن دمای خاموش شدن اضطراری و همچنین افزایش گشتاور انتقال یافته توسط کلاچ ها را به مقادیری که آشکارا بیشتر از آنچه موتور می تواند تولید کند، افزایش داد.

مواد پیشرفته کلاچ، روغن‌های با کیفیت بالا و برنامه‌های کنترلی پیشرفته بسته شدن دیسک این امکان را فراهم می‌آورند که حتی کلاچ را تا حدی متصل نگه دارید بدون ترس از داغ شدن بیش از حد. در همان زمان، خودرو توزیع گشتاور را در امتداد محورها به نسبت 10:90 یا حتی 40:60 دریافت می کند، که برای مارک هایی که به سمت طرح دیفرانسیل عقب حرکت می کنند، به شما امکان می دهد عادات کلاسیک را در جاده ترکیب کنید. با چهار چرخ محرک سبک، گاهی اوقات تقریبا نامحسوس. و حتی به طور مداوم درجه اتصال را تغییر دهید، کنترل پذیری دستگاه را بهبود می بخشد و به سیستم تثبیت کمک می کند تا کار خود را انجام دهد.

با توجه به انعطاف‌پذیری الگوریتم‌های عملیاتی و درجه بالای اصلاح طراحی کلاچ‌های چند صفحه‌ای، امروزه این عظیم‌ترین گزینه برای سازماندهی سیستم چهارچرخ محرک است و بعید است که در آینده قابل پیش‌بینی چیزی اساساً جدید در اینجا در انتظار ما باشد. .

این اتفاق افتاد که پلاگین تمام چرخ محرک به عنوان یک راه حل غیرقابل اعتماد در نظر گرفته می شود، قادر به انتقال گشتاور زیاد نیست و به طور کلی تسکین دهنده است که با صرفه جویی در هزینه همراه است. علاوه بر این، از هر 10 نفر از آشنایان من 9 نفر از این موضوع مطمئن هستند که اصلاً در مورد ماشین ها اطلاعاتی ندارند. اما باید موافق باشید: کلمات "اقتصادی" و "ارزانتر" در مورد جدیدترین X5، X6 و Cayenne یا در مورد "متوسط" 550Xi یا پانامرا به نوعی عجیب به نظر می رسند. ظاهراً دلیل کاملاً متفاوت است - به سختی می توان در یک دیفرانسیل مرکزی پیش پا افتاده "پس انداز" کرد.

اگر دیفرانسیل ها اینقدر گران بودند، آیا احتمالاً به جای دیفرانسیل های محوری از چیز دیگری نیز استفاده می کردند؟ و تورسن معروف به وضوح ارزش میلیونی ندارد. بله، بحث قیمت خود دیفرانسیل نیست. شگفتی ها با تفاوت های ظریف آشکار در تنظیم کنترل و عملکرد "دستیاران" الکترونیکی مختلف ارائه شد: ABS، ESP و سایر سیستم های افزایش ایمنی فعال. و همه اینها به این دلیل است که الزامات ایمنی فعال خودروها در دهه های گذشته به شدت رشد کرده است و هندلینگ حتی اتومبیل های ساده در سطحی است که اتومبیل های اسپورت دهه هشتاد هرگز تصورش را نمی کردند.

چرا چهار چرخ متحرک دائمی خوب است؟ این واقعیت که گشتاور به طور مداوم بر روی همه چرخ ها وجود دارد و طبق قوانین خاصی توزیع می شود و به طور سفت و سخت توسط دستگاه مکانیزم تنظیم می شود. نمی‌توان توزیع را مستقیماً مشخص کرد، اما راه‌های دیگری برای «آموزش» ماشین برای انجام کارهایی که باید انجام دهد وجود دارد. مثلاً معرفی قفل، استفاده از ترمز یا چیز دیگری.

به نظر می رسد که در جاده های آسفالت شده نیازی به چنین "ظرافت هایی" وجود ندارد، زیرا آئودی کواترو، آلفا 155، لانچیا دلتا اینتگراله راند ... به دلیل توزیع آن به هر چهار چرخ، امکان افزایش مولفه جانبی بار را فراهم می کند. ، که به معنای پیچیدن سریعتر است. علاوه بر این، رانش موتور را می توان در هر سطحی متوجه شد. علاوه بر این، دیفرانسیل یک چیز قابل اعتماد است، شکستن آن چندان آسان نیست، آنها با حاشیه ساخته می شوند، منبع دیفرانسیل بسیار بالا است. به طور کلی، مثبت های جامد.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

متأسفانه، معایب نیز خیلی سریع وجود داشت. هر گونه تغییر در کشش در یک خودروی چهار چرخ محرک باعث توزیع مجدد جرم در امتداد محورها و چرخ ها می شود و انتقال پیچیده نیز لحظه را توزیع می کند. سهمی از لحظه به هر چهار چرخ خواهد رفت، اما مقدار آن به عوامل بسیاری 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 اینکه رانش دقیقاً در هر یک از محورها چگونه تغییر می کند دشوار است. با توجه به تغییر مداوم بار، تغییرات در زوایای لغزش محورهای جلو و عقب عملا غیر قابل پیش بینی می شود. فقط یک راننده بسیار باتجربه می تواند تمام تفاوت های ظریف واکنش ماشین به اقدامات رانندگی را 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 به گونه‌ای تقسیم می‌کند که به طور مداوم روی یکی از محورها بالاتر از دیگری باشد، ضخامت لاستیک‌ها یا زوایای نصب تغییر می‌کند. شبیه چیزی نیست؟ البته ماشین های آئودی. در آنها، چهار چرخ متحرک دائمی رایج شده است و حداقل چند ویژگی از این لیست را دارد.

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

موتور واقع در جلوی محور یک لحظه اینرسی زیادی در اطراف محور عمودی و یک بار بالا تضمین شده بر روی محور جلو ایجاد می کند. سیستم تعلیق جلوی چند پیوندی بهترین چسبندگی را در محور جلو در بازه های بار وسیع فراهم می کند.

در پورشه 911 کاررا 4، یک مدار محرک مشابه به سادگی 180 درجه "چرخش" می شود و طرح 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.

عکس: پورشه 911 کاررا 4 کوپه "2015 – حال.

سوبارو دارای طرح و طرح چهار چرخ محرک تقریباً مشابه با آئودی است، به استثنای سیستم تعلیق ساده تر و موتور فشرده تر. در عین حال، به دلیل ابعاد کوچکتر و اضافه بار کمتر محور جلو، هندلینگ بسیار "اسپرت"تر است.

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

در عکس: آلفارومئو 156 "2002-03 زیر کاپوت

به نظر می رسد، اگر اقدامات طراحی خاصی را انجام ندهید، خودرویی با سیستم چهار چرخ متحرک دائمی هندلینگ 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 نتیجه قابل قبول برای یک خودروی تولیدی، باید تلاش قابل توجهی را برای تنظیم دقیق هندلینگ انجام دهید، زیرا راننده معمولی چنین شگفتی هایی را دوست ندارد، او نیاز به رفتار غیر ابهام دارد. البته با نصب سیستم های کنترل پایداری الکترونیکی پیچیده می توان آن را به دست آورد، اما این روش پیچیده و پرهزینه 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 الکترونیک انجام دهید، اما در مورد یک ماشین چرخ جلو با موتور عرضی، انتقال آسان تر خواهد شد. به عنوان مثال، به جای یک جعبه انتقال بسیار پیچیده و سنگین، می توانید با یک گیربکس زاویه دار ساده از پس آن بربیایید.

در ماشین هایی با موتور طولی و طرح کلاسیک، مزایای نصب کلاچ کمی کمتر است. در انبوه، دستیابی به سود قابل توجهی امکان پذیر نخواهد بود، اما از سوی دیگر، محور جلو به سختی می تواند متصل شود و از شر تکان های رانش روی فرمان خلاص شود. و همچنین می توانید مصرف سوخت را کاهش دهید که برای یک خودروی تولیدی نیز مهم است.

وصل میشه یا نه؟

چهار چرخ متحرک دائمی آنقدرها هم سخت نیست و آنقدرها هم 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 کیلوگرمی در حال حاضر بسیار جدی است و مزایای کنترل بدون ابهام و امکان تنظیم آسان سیستم های ABS به طور قابل توجهی هزینه "تنظیم دقیق" مدل را کاهش می دهد.

کوپلینگ های چسبناک که در ابتدا برای اتصال محور عقب استفاده می شد، 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) استفاده می کنند. اما پس از معرفی گسترده حتی ساده ترین سیستم ها با اتصال کنترل شده، آشکار شد که چنین درایو برای اکثریت مطلق درایورها 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 اشکالاتی دارد. اول از همه، آنها با این واقعیت مرتبط هستند که گره های زیادی گران هستند. بنابراین، آنها دائما در تلاش هستند تا آنها را ارزان تر و آسان تر کنند. با این حال، نتایج همیشه دلگرم کننده نیستند.

به عنوان مثال، کلاچ می تواند نه تمام گشتاور موتور را در دنده اول، بلکه فقط بخشی از آن را نگه دارد یا فقط برای مدت محدودی گشتاور را 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 سادگی کنترل‌پذیری ایمن را کاهش می‌دهند.

از این گذشته، یک کلاچ همیشه دارای قطعاتی برای پوشیدن است - به عنوان مثال، خود کلاچ ها و اغلب قطعات 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 کلاچ کلی هنوز بسیار گران تر از یک دیفرانسیل ساده است، اما تلاش ها برای ارزان تر کردن آن همچنان ادامه دارد.

توجه می کنم که چنین طرح های اتصالی وجود دارد که کارایی آنها از همه سیستم های متحرک تمام چرخ دائمی پیشی می گیرد. تقریباً تمام آخرین نسل‌های گیربکس‌های چهار چرخ متحرک با بردار رانش متغیر در سوبارو و میتسوبیشی و خودروهای درجه یک آلمانی را شامل می‌شود. آنها امکان کنترل مستقیم گشتاور در یک یا چند چرخ را برای انتخاب فراهم می کنند. این به ما اجازه می دهد تا اتومبیل هایی با هندلینگ عالی و قابلیت های خارق العاده بسازیم. با راندن چنین خودرویی، هر 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 دستیابی به عملکرد فوق العاده در مسیر مسابقه است. و بدون توجه به هزینه عملیات طراحی شده اند.

سیستم های ساده تر را نیز نترسید. به عنوان مثال، اتومبیل های بسیار محبوب تر، کوپلینگ های Haldex چندین نسل اخیر را با هندلینگ عالی و توانایی عبور از کشور اعطا می کنند. مدل های جونیور 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 E53 با یک پلاگین جایگزین شد، سیستم به طور مداوم بهبود یافته است و نتایج پیشرفت چشمگیر است. حتی قابلیت اطمینان را می توان تا حد قابل قبولی افزایش داد.

امروزه حتی سیستم‌های کاملاً برقی بسیار ارزان از مارک‌های آسیایی در خارج از جاده تسلیم نمی‌شوند و در بزرگراه، اتومبیل‌هایی که با آنها همراه هستند با رفتار عالی خوشحال می‌شوند.

بعد از این چه خواهد شد؟

ده سال دیگر - و علاوه بر جیپرها، افراد کمی از سیستم چهار چرخ متحرک دائمی به یاد خواهند آورد. و همانطور که خودروهای با موتورهای احتراق داخلی با خودروهای الکتریکی جایگزین می‌شوند، گیربکس‌های پیچیده مانند ماموت‌ها خود به خود از بین می‌روند. و من می ترسم که زمان آن رسیده است که همه در نگرش خود نسبت به سیستم چهار چرخ متحرک دائمی تجدید نظر کنند. این یک راه حل گران قیمت و نخبه نیست، بلکه فقط یک فناوری نه چندان محبوب از اواسط دهه هشتاد است. از زمانی که قابلیت‌های موتورها از لاستیک‌ها و وسایل الکترونیکی بسیار بیشتر بود. پس از آن بود که افسانه کامل ترین و دائمی ترین درایو ظاهر شد. که با این حال هنوز زنده است.