የሁሉም ጎማ ኃይል ስርዓት ተብራርቷል፡ ታሪክ፣ ቴክኖሎጂ እና AWD ስርዓቶች እንዴት እንደሚሰሩ

ይህ ጽሁፍ መጀመሪያ ቀጥተኛ ቴክኒካዊ መመሪያ እንደሆነ ጀመረ፤ ስለ ሁሉም ጎማ ኃይል ስርዓት ሁሉን ነገር ማወቅ ትፈልጉ ነበር ግን ማንን መጠየቅ እንዳለባችሁ አታውቁም የሚለው አይነት። ዕቅዱ ክፍት differential ከ visco-coupler ወይም Haldex ክፍል እንዴት እንደሚለይ፣ self-locking differential በእውነት ምን እንደሚሰራ፣ እና ይህ ሁሉ ለምን እንደሚጠቅም ማብራራት ነበር። ግን ወደ ታሪኩ በጥልቀት ስንገባ ነገሩ የበለጠ አስገራሚ ሆነ። ቋሚ የሁሉም ጎማ ኃይል ያለው የመጀመሪያው የተሳፋሪ መኪና ከመቶ ዓመት በላይ በፊት በ Netherlands ተገነባ። እና በ 1935 አራት ጎማ ኃይል ያለው የ American የውድድር መኪና የዓለምን ታሪክ አቅጣጫ ለመቀየር በሚገርም ሁኔታ ቀረበ።

የተሳፋሪ መኪና ለምን በፍጹም የሁሉም ጎማ ኃይል ይፈልጋል? በ 21ኛው ዘመን መልሱ ግልጽ ይመስላል፤ የተሻለ መያዣ፣ በለስላሳ መሬት ላይ ያነሰ የጎማ ባዶ መሽከርከር፣ በኃይል ስር የተሻለ መረጋጋት። አራት የሚነዱ ጎማዎች ከሁለት በቀላሉ ይሻላሉ። ነገር ግን ኢንዱስትሪው በዚህ ላይ ለመንቀሳቀስ በሚያስገርም መጠን ዘገየ። ማንኛውንም የመኪና ታሪክ ሙሁር ብትጠይቁ የገበያ መኪናዎች የሁሉም ጎማ ኃይል ዘመን በ 1980 ከ Audi Quattro ጋር ጀመረ ይላሉ፣ ጥቂት አስቀድመው የነበሩ አልፎ አልፎ ምሳሌዎችም አሉ፤ የ 1966 British supercar Jensen FF እና የ 1972 Subaru Leone 4WD። እውነተኛ ልዩ ባለሙያ ግን የመጀመሪያዎቹ አራት ጎማ ኃይል ያላቸው Subarus ቋሚ የሁሉም ጎማ ኃይል እንዳልነበራቸው ይጨምራል። እነሱ part-time ነበሩ። ይህ ልዩነትም የታሪኩ ሁሉ ቁልፍ ነው።

ከፊል-ጊዜ 4WD፡ ጊዜያዊ መፍትሔ

አንድ አክሲልን ብቻ ከጊዜው አንዳንድ ጊዜ ማንቀሳቀስ መስማማት ነው፣ ለመንገድ መኪናም የተዋበ መፍትሔ አይደለም። part-time 4WD የሚለው ቃል ከ SUVs እና ከ off-road trucks ዓለም የመጣ ነው። በዚህ አቀማመጥ አንድ አክሲል በቋሚነት ይነዳል፣ ሌላው ግን በፍላጎት በጠንካራ መልኩ ይገናኛል፤ ይህ ጠንካራ ግንኙነት ግን ከመንገድ ውጭ ብቻ ሊጠቀም ይችላል። በ tarmac ላይ ስርዓቱ ሙሉ በሙሉ መለየት አለበት።

ጠንካራ ግንኙነት በ tarmac ላይ ለምን ይወድቃል

• መኪና ሲዞር የፊት ጎማዎች ከኋላ ጎማዎች የረዘመ ቅስት ይጓዛሉ፣ ስለዚህ ፈጣን መሽከርከር አለባቸው።
• በጠንካራ የተገናኘ የሁሉም ጎማ ኃይል ስርዓት ውስጥ የፊት ጎማዎች መያዣ ይቀንሳል፣ በኋላ ግን torque ይጨምራል።
• በአንዳንድ ሁኔታዎች የፊት ጎማዎች የመንዳት ኃይል ከመፍጠር ይልቅ የመቆሚያ ኃይል ሊፈጥሩ ይችላሉ፤ ይህም መቋቋምን ይጨምራል እና መኪናውን ለመመራት ይከብዳል።
• እንደ ጭቃ ወይም በረዶ ባሉ ለስላሳ መሬቶች ላይ ይህ ሊቆጣጠር ይችላል፣ በ tarmac ላይ ግን ከባድ drivetrain binding እና የአያያዝ ችግኝ ያመጣል።

በመዞር ውስጥ እያንዳንዱ ጎማ የራሱን ቅስት ይከተላል እና በራሱ ፍጥነት መሽከርከር አለበት። ስለዚህ ቋሚ የሁሉም ጎማ ኃይል ሶስት differential ይፈልጋል፤ ሁለቱ በእያንዳንዱ አክሲል ጎማዎች መካከል፣ አንዱም በአክሲሎቹ መካከል፣ እንዲህም ፊትና ኋላ ከእርስ በርሳቸው በተናጠል እንዲሽከረከሩ።

ከፊል-ጊዜ መኪኖች፡ ከ GAZ-61 እስከ Subaru Leone

በጠንካራ የተገናኘ የሁሉም ጎማ ኃይል ከዚህ ሁሉ ቢሆንም ጥቂት የመንገድ መኪናዎችን ደረሰ፣ ግን ባህሪያቸው ከ off-road trucks በቀርቦ ነበር። በ USSR ውስጥ GAZ-61 Emka – ስድስት ሲሊንደር ሞተር እና part-time የፊት አክሲል ያለው አራት ጎማ ኃይል sedan – እንኳን በ 1938 በትንሽ ምርት ገባ። ከጦርነቱ በኋላ ተመሳሳይ ሀሳብ በ off-road GAZ-M72 Pobeda እና Moskvitch-410 ታየ። የ 1972 Subaru Leone 4WD በትክክል ይህንን ሎጂክ ተከተለ፤ ለከባድ መንገድ የተሰራ፣ ከፊት-ጎማ ኃይል Subarus ከፍ ያለ፣ እና አሽከርካሪው በእጅ የሚያገናኘው የኋላ አክሲል ያለው።

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) ከፊት-ጎማ ኃይል መድረክ የተለወጠ አራት ጎማ ኃይል ነበር፣ በእጅ የሚገናኝ የኋላ አክሲል ያለው። ዋና መግለጫዎቹ እነዚህን ያካተቱ ነበር፤

• የሞተር አማራጮች፡ 1.4-ሊትር (72 hp) ወይም 1.6-ሊትር (80 hp)
• የአካል ዓይነቶች፡ ስቴሽን ዋገን፣ ሳሎን፣ እና ፒክአፕ መኪና
• የኋላ-ጎማ ድራይቭ አሠራር፡ በእጅ ማስተላለፊያ መኪኖች ላይ በእጅ፤ በአውቶማቲክ መኪኖች ላይ በብዙ-ዲስክ ፍሪክሽን ክላች አማካኝነት በራስ-ሰር
• ይህ part-time አቀማመጥ በሁሉም አራት ጎማ ኃይል Subarus ላይ እስከ 1989 ቀጠለ

የ part-time drive ዋና ችግኝ አብዛኞቹ መኪናዎች አብዛኛውን ሕይወታቸውን በሚያሳልፉበት የተነጠፈ መንገድ ላይ የማይጠቅም መሆኑ ነው፤ ግን መኪናው የ transfer case፣ ሁለተኛ driveshaft እና ሙሉ ተጨማሪ የአክሲል ስብስብ ክብደት ሁሉንም ቦታ ይሸከማል። Part-time ስርዓትን full-time ለማድረግ በትክክል አንድ ተጨማሪ ክፍል ይፈልጋል፤ በ transfer case ውስጥ ያለ inter-axle differential።

Full-Time የሁሉም ጎማ ኃይል፡ እንዴት እንደሚሰራ እና ለምን እንደሚጠቅም

ሦስት ዲፈረንሻሎች፣ አንድ መርህ

Inter-axle differential የቋሚ የሁሉም ጎማ ኃይል ቁልፍ ነው። ሁለቱ inter-wheel differential የእያንዳንዱ አክሲል ግራና ቀኝ ጎማዎች በመዞር ጊዜ በተለያዩ ፍጥነቶች እንዲሽከረከሩ ይፈቅዳሉ። Inter-axle differential ይህንኑ ስራ በፊት አክሲል እና በኋላ አክሲል መካከል ይሰራል። ሶስቱም ያሉት መኪና በማንኛውም መሬት ላይ drivetrain ሳይታሰር ወይም አያያዙ ሳይደክም ቋሚ የሁሉም ጎማ ኃይል ሊጠቀም ይችላል።

በንድፈ ሐሳብ ቀላል ነው፤ ግን እስከ 1980s መጀመሪያ ድረስ ኢንዱስትሪው full-time የሁሉም ጎማ ኃይል ለመንገድ መኪና አስፈላጊ አይደለም ብሎ ይቆጥር ነበር። የተቀበለው ጥበብ በደረቅ tarmac ላይ ሁለተኛ ጥንድ ጎማዎችን እና ከእነሱ ጋር የተያያዘውን ሁሉ ማሽከርከር ድምጽ እና የነዳጅ ፍጆታ ብቻ ይጨምራል የሚል ነበር።

What the Quattro Proved

Audi Quattro ያንን አስተሳሰብ ለዘላለም ቀየረው። የሞተር torque ሁልጊዜ በአራቱም ጎማዎች ላይ በመከፋፈል full-time ስርዓት፤

• በመዞር ውስጥ የጎን ኃይሎችን ለመቋቋም ትልቅ የመያዣ ማስቀመጫ ይተዋል
• በመዞር መካከል ሲፋጠን ወይም ሲቆም መረጋጋትን በጣም ያሻሽላል
• በ throttle ግፊት የሚነሳ ድንገተኛ oversteer ወይም understeer አደጋን ይቀንሳል

የ1980ዎቹ መጨረሻ Audi 80 Quattro አቀማመጡ ምን ያህል የተጣራ እንደሆነ ያሳያል። የ Quattro አርክቴክቸር ከተቀናቃኙ Ferguson Formula ማስተላለፊያ ይልቅ የበለጠ የተጠቀጠቀ ነው። ከ1984 ጀምሮ Audi የ Torsen ራስ-ቆላፊ ዲፈረንሻልን ገጠመ — በእያንዳንዱ ማውጫ ዘንግ ላይ ላለው torque ምላሽ የሚሰጥ እንጂ በጎማ ፍጥነት ልዩነት ላይ የማይመሠረት ሙሉ በሙሉ ሜካኒካዊ መሣሪያ። ከ visco-coupler በተለየ፣ Torsen የሚቆለፈው በትራክሽን ጊዜ ብቻ ነው እንጂ በፍሬን ጊዜ ፈጽሞ አይደለም፤ ይህም ከ ABS ጋር ሙሉ በሙሉ ተኳኋኝ እንዲሆንና በፍጥነት መቀነስ ጊዜ የተረጋጋ እንዲሆን ያደርገዋል።

Range Rover (1970) እና Russian Lada Niva (1976) በ inter-axle differential ያላቸው የመጀመሪያ በብዛት የተመረቱ ተሽከርካሪዎች ተብለው በአጠቃላይ እንደሚጠቀሱ ማስታወስ ይገባል፤ ግን ሁለቱም በግልጽ off-roaders ናቸው። Audi Quattro የሚጠይቀው የመጀመሪያነት መብት በተሳፋሪ መኪናዎች መካከል ብቻ ነው።

የመጀመሪያዎቹ አራት ጎማ ኃይል የውድድር መኪናዎች፡ ከ Spyker እስከ Bugatti

የውድድር መኪና ንድፍ አውጪዎች ከ Quattro ዘመን በፊት full-time የሁሉም ጎማ ኃይልን መርምረዋልን? በግልጽ አዎ – ታሪኩም ከብዙዎች ግምት እጅግ ወደ ኋላ ይመለሳል።

የ Porsche አራት ጎማ ኃይል ሙከራዎች

የ Ferdinand Porsche የመጀመሪያ ከጦርነት በኋላ ፕሮጀክት አራት ጎማ ኃይል ያለው የውድድር መኪና ነበር፤ Cisitalia 360፣ መካከለኛ ሞተር ያለው፣ 1.5-litre አስራ ሁለት ሲሊንደር ሞተር ያለው። የፊት ጎማ ኃይሉ ግን part-time ነበር፤ አሽከርካሪው በቀጥታ መስመሮች ላይ ያገባው፣ ከመዞሪያዎች በፊት ደግሞ ወደ ኋላ ጎማ ኃይል ይመለስ ነበር።

Porsche በእውነቱ ከዚያ በጣም ቀደም አራት ጎማ ኃይል ያለው ተሽከርካሪ ገንብቶ ነበር፤ በእያንዳንዱ ጎማ ላይ አራት የተለያዩ ሞተሮች ያሉት ኤሌክትሪክ መኪና፣ ከ 1900 የሚጀምር።

The Spyker 60 HP, 1902

ለመኪና ታሪክ ሙሁራን እውነተኛው አስደንጋጭ ነገር በ Dutch አምራች Spyker የተገነባው የ 1902 የውድድር መኪና ነው። ብሬክ እንኳን በኋላ ጎማዎች ላይ ብቻ በሚጫንበት ዘመን፣ ይህ መኪና እውነተኛ full-time የሁሉም ጎማ ኃይል ነበረው፣ inter-axle differential ጨምሮ።

Spyker በ 1880 በ Spijker ወንድሞች እንደ የፈረስ ሰረገላ አምራች ተመሰረተ። የመጀመሪያ መኪናቸው በ 1900 ታየ፣ ከሁለት ዓመት በኋላም ከ Belgian ንድፍ አውጪ Joseph Valentin Laviolette ጋር በመስራት አራት ጎማ ኃይል ያለው Spyker 60 HP የውድድር መኪና (1902–1907) አመረቱ። መግለጫው ለዚያ ዘመን እጅግ ልዩ ነበር፤

• ሦስት ዲፈረንሻሎች — የዘንግ-መካከል እና ሁለቱም የጎማ-መካከል
• ሶስት የተለያዩ የመቆሚያ ሜካኒዝሞች – ሁለት በኋላ ጎማዎች፣ አንድ በፊት driveshaft
• በንድፍ ለአስርተ ዓመታት የማይደርስበት አራት ጎማ ኃይል ስርዓት

ስለዚህ full-time አራት ጎማ ኃይል ሐሳብ ከአንድ መቶ ዓመት በላይ ዕድሜ አለው። አራት ጎማ ኃይል Spykers ብዙ አልተገነቡም፤ እጅግ ውድ ነበሩ እና በውድድር ብዙ አልተሳካላቸውም። በ 1930s መጀመሪያ ሁለት የበለጠ አስፈላጊ ፕሮጀክቶች ተከተሉ።

Bugatti Tipo 53 and Miller FWD

የ Bugatti Tipo 53 ታሪክ የጀመረው ሃሳቡን በ1930 ለ Ettore Bugatti ባቀረበው የ Fiat መሐንዲስ Antonio Pichetto ነው። ሦስት መኪኖች በ1932 ተጠናቀቁ፣ እያንዳንዳቸው የሚከተሉት ነበሯቸው፡

• 300 hp ያለው ሱፐርቻርጅድ straight-eight ሞተር
• ሦስት ዲፈረንሻሎች ያሉት ሙሉ-ጊዜ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ
• ከተለይቶ ከተገጠመው gearbox ጋር የተዋሃደ transfer case እና የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል
• ለሁለቱም አክሲሎች drive shafts በመኪናው ግራ በኩል ተቀምጠው
• በተሻጋሪ ስፕሪንግ ላይ የተመሠረተ ገለልተኛ የፊት ሳስፔንሽን — ለ Bugatti ያልተለመደ

Tipo 53 በጭቃማ መዞሪያዎች ውስጥ የዘመኑን ኋላ-ጎማ ኃይል መኪናዎች አለፈ፣ ግን መሪው በጣም ከባድ ነበር፤ የፊት driveshafts ከ constant-velocity joints ይልቅ የተለመዱ Cardan joints ተጠቅመዋል። ሶስቱ መኪናዎች እስከ 1935 ተወዳድረዋል።

የ Miller FWD በከፊል የተፈጠረው አሜሪካዊው ዲዛይነር Harry Miller ለመበታተን ተብሎ የተገዛን የፊት-ጎማ ድራይቭ Bugatti በማጥናቱ ምክንያት ነው። ባገኘው ነገር ተመስጦ Miller ከ FWD የጭነት መኪና ኩባንያ ስፖንሰርሺፕ ጋር የራሱን ባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ chassis አዘጋጀ። ከባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ Miller መኪኖች አንዱ የ1934 Indianapolis 500ን ይመራ ነበር፣ ከዚያም በሜካኒካዊ ችግር ወደ ዘጠነኛ ደረጃ ወረደ።

በ AVUS የቀረበ እድል፣ 1935

እነዚህ መኪናዎች በሞተር ታሪክ ውስጥ ከሚገርሙት ምናልባት ቢሆን ጊዜዎች አንዱ ጋር ተያይዘዋል። በ 1935 በ Berlin ያለው AVUS track ላይ በውድድር ጊዜ፣ አራት ጎማ ኃይል Miller ሶስተኛ ሲሮጥ የ straight-eight engine በአሰቃቂ ሁኔታ ተበላሸ እና ቁራጮችን ወደ grandstands ጣለ። Adolf Hitler በዚያ ቀን በስታንዶች ነበር። እንኳን ትንሽ ቁራጭ ቢደርሰው፣ የ Second World War እና የዓለም ታሪክ አቅጣጫ ሙሉ በሙሉ ሌላ ሊሆን ነበር።

Ferguson Formula፡ ሁሉንም የቀየረው የ AWD ሥርዓት

ከክፍት ማዕከላዊ ዲፈረንሻል ጋር ያለው ችግር

የሚቀጥለውን ምዕራፍ ለመከተል ወደ ክፍት inter-axle differential መሠረታዊ ገደብ መመለስ ይረዳል። ክፍት differential አንድ አክሲል በነፃ እንዲሽከረከር ይፈቅዳል፣ ሌላው ግን torque ምንም አያገኝም። የኋላ ጎማዎች መያዣን ሙሉ በሙሉ ቢያጡ፣ ፊቶቹ ቆመው ሲቀሩ ኋሎቹ ሊሽከረከሩ ይችላሉ፤ differential ግን ለማቆም ምንም አያደርግም።

የ SUV ዓለም መልስ positive locking ነበር፤ አሽከርካሪው differential gears ጠንካራ እንዲቆለፉ የሚያደርግ ሜካኒዝም ያገባል፣ differential drive ወደ ጠንካራ ግንኙነት ይለወጣል። የመጀመሪያ Range Rovers እንዲሁ ተጠቅመውበታል፣ Lada Niva እና ብዙ ሌሎች off-roaders እንዲሁ፣ እንዲሁም የመጀመሪያ ትውልድ Audi Quattro እስከ 1984 ድረስ center differential በእጅ እንዲቆልፍ አሽከርካሪን ይፈልግ ነበር። ግን manual lock ሌላ መስማማት ነው። በጠንካራ መሬት ላይ መለቀቅ አለበት፣ እና በለስላሳ መንገድ ላይ ጎማ በድንገት መሽከርከር ቢጀምር ምንም አይሰጥም።

Rolt፣ Dixon እና Harry Ferguson

የመጀመሪያው አውቶማቲክ ራስ-ቆላፊ የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል የብሪታኒያዊው የውድድር አሽከርካሪና መሐንዲስ Tony Rolt ሥራ ነበር። ከጓደኛውና አብሮ ተወዳዳሪ ከሆነው Fred Dixon ጋር ከጦርነቱ በፊት Rolt/Dixon Developments የተባለውን ወርክሾፕ ያንቀሳቅስ ነበር፤ ከዚያ በኋላ ሁለቱ ቋሚ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ ምን ሊያደርግ እንደሚችል በጣም ተማረኩ። “Crab” የተባለ የሙከራ ባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ testbed ሠሩ፣ በ1950 ደግሞ ከተሳካለት ትራክተር አምራች Harry Ferguson ጋር በመተባበር Harry Ferguson Research የተባለውን መሠረቱ።

Ferguson የውድድር መኪና አልፈለገም። በእውነት ደህና የመንገድ መኪና ፈለገ፤ ጎማዎቹ በ acceleration ጊዜ አይሽከረከሩም እና በ braking ጊዜ አይቆለፉም የሚል። Rolt እና Dixon ከምንም መጀመር ጀመሩ – body፣ transmission እና powertrain ሁሉ – ከ Aston Martin የቀድሞው ተሞክሮ ያለው ንድፍ አውጪ Claude Hill እንደ chief engineer ጋር። የሙከራ Ferguson R4 saloon ከስድስት ዓመት ስራ በኋላ ተጠናቀቀ፣ መግለጫውም ለ 1956 አስደናቂ ነበር፤

• ራስ-ቆላፊ የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል ያለው ቋሚ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ
• A flat-four engine
• በአራቱም ጎማዎች ላይ ዲስክ ብሬኮች
• ከአቪዬሽን የተወሰደው Dunlop MaxaRet ኤሌክትሮሜካኒካዊ anti-lock የፍሬን ሥርዓት

በ Ferguson Formula Transfer Case ውስጥ

የ Ferguson Formula ማስተላለፊያ ልብ በ transfer case ውስጥ የነበረው ብልህ ራስ-ቆላፊ ዘዴ ነበር። ከዲፈረንሻሉ በተጨማሪ፣ ክፍሉ ተጨማሪ የ gear ስብስብ፣ ሁለት ball overrunning ክላቾች እና ሁለት የ friction ዲስክ ጥቅሎችን ይይዝ ነበር። በተለመደ አሠራር እነዚህ አካላት በጸጥታ ይተኙ ነበር። ነገር ግን የአንዱ ዘንግ ጎማዎች መንሸራተት እንደጀመሩ — በማውጫ ዘንግ ፍጥነቶች ልዩነት እየፈጠሩ — ከክላቾቹ አንዱ ተያይዞ የ friction ጥቅሉን በዲፈረንሻል gearዎቹ ላይ በመጫን የዲፈረንሻል ድራይቭን ወዲያውኑ ወደ ጠንካራ ግንኙነት ይለውጠው ነበር።

ሁለተኛ ናሙና፣ የ 1962 Ferguson R5 estate፣ የበለጠ ጥሩ ነበር። የ Autocar ሞካሪዎች የመያዣ ገደቦችን እንደማይቻል በሚመስሉ ፍጥነቶች እንደደረሰ ገልጸዋል። ቢሆንም ምንም አምራች Ferguson ወደ ምርት ሊያስገባው አልፈለገም፤ ውስብስብነትና ዋጋ በጣም ብዙ ነበሩ።

Jensen FF ወደ ሽያጭ ይወጣል

በ1962 Tony Rolt የ Jensen Cars አመራርን ለሚመጣው CV8 coupe እና ለ300 hp Chrysler V8 ሞተሩ የ Ferguson Formula ማስተላለፊያን እንዲያመቻቹ አሳመናቸው። ከሦስት ዓመት በኋላ የሙከራ ባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ Jensen CV8 FF እየተንቀሳቀሰ ነበር።

በ1966 Jensen Interceptor CV8ን ተካ፣ እና ከመደበኛው የኋላ-ጎማ ድራይቭ coupe ጎን ለጎን Jensen “FF” — ማለትም “Formula Ferguson” — የሚል ጥንቁቅ ባጅ የለበሰ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ ስሪት አቀረበ። Jensen FF ራስ-ቆላፊ የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻልን ከ ABS ጋር ያዋሃደ በዓለም የመጀመሪያው የምርት መኪና ሆነ። ዋና ዋና መግለጫዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

• 325 hp የሚያመነጭ 6.3-ሊትር Chrysler V8 big-block ሞተር
• ባለ-ሦስት-ፍጥነት TorqueFlite አውቶማቲክ ወይም ባለ-አራት-ፍጥነት manual gearbox
• Asymmetric torque split፡ 63% ወደ ኋላ አክሲል፣ 37% ወደ ፊት – የኋላ-ጎማ ኃይል አያያዝ ባህሪ ለመጠበቅ
• ባለ-ነጠላ-ቻናል Dunlop MaxaRet ABS
• rack-and-pinion ፓወር ስቲሪንግ እና በሁሉም ጎን ዲስክ ብሬኮች
• ከፍተኛ ፍጥነት 212 km/h፤ 0–100 km/h በ7.7 ሰከንድ፤ የ kerb ክብደት በግምት 1,800 kg
• የ UK ዋጋ በ 1968፡ በግምት £6,000 – ከተርካሽ Rolls-Royce ጋር ተመሳሳይ
• ጠቅላላ ምርት፡ 318 መኪናዎች (1966–1971)

የዘመኑ የመኪና ጋዜጠኞች ሁሉ የ Jensen FF መረጋጋትን እና በዝናብ የተሸፈነ asphalt ላይ ያለ የማይታሰብ የ traction margin ብለው የገለጹትን አመሰገኑ። Harry Ferguson መኪናውን አላየውም፤ በ 1960 ሞተ።

Ferguson Formula ለምን አስፈላጊ ነበር

በ Ferguson Formula ላይ ለምን ይህን ያህል ጊዜ እንቆያለን? ምክንያቱም Harry Ferguson Research የሁሉም ጎማ ኃይልን ከ off-road traction መልስ ይልቅ በዋናነት እንደ active safety መሳሪያ የተመለከተ በዓለም ውስጥ የመጀመሪያው ድርጅት ነበር።

Asymmetric torque split በ symmetric systems ላይ የሚከተለውን የማይታወቅ ባህሪ ለመቃወም በታስቦ የተደረገ እርምጃ ነበር። ለኋላ-ጎማ ኃይል መኪና በለስላሳ መዞሪያ ውስጥ ብዙ throttle ስጡት እና በተገመተ መልኩ oversteer ያደርጋል። በፊት-ጎማ ኃይል መኪና ላይ ያው ነገር አድርጉ እና በተገመተ መልኩ understeer ያደርጋል። በ symmetric የሁሉም ጎማ ኃይል መኪና ላይ ግን መልሱ በዚያ ጊዜ የትኛው አክሲል ደካማ መያዣ እንዳለው ይመሰረታል፤ ይህም ግራ የሚያጋባ እና አደገኛ ነው። Torque ወደ ኋላ በማድላት Ferguson Formula ለ Jensen FF በብዙ ሁኔታዎች ከ rear-drive ባህሪ ቅርብ የሆነ ባህሪ ሰጠው።

የ Visco-Coupler ፈጠራ

የ Ferguson ሜካኒዝም አንድ እውነተኛ ገደብ ነበረው፤ overrunning clutches በ binary፣ on-off መንገድ ይሰሩ ነበር። ከ open differential ወደ full lock የሚደረገው መዝለል በቅጽበት ነበር፣ በመግባቱ ጊዜም የራሱን ግራ መጋባት ሊፈጥር ይችላል። የሚፈለገው lock ደረጃ በቀስታ ሊለዋወጥ የሚችል ሜካኒዝም ነበር።

በ1960ዎቹ መጨረሻ Tony Rolt እና Derek Gardner — በኋላ የ Tyrrell Formula 1 መኪኖች ዋና ዲዛይነር የሆነው — በ viscous fan drives ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውለው silicone ፈሳሽ መሞከር ጀመሩ። ውጤቱም visco-coupler ነበር፡ በ silicone ፈሳሽ የተሞላ ሲሊንደራዊ መያዣ፣ ከእያንዳንዱ ማውጫ ዘንግ ጋር የተያያዙ ተለዋጭ የ friction ዲስክ ጥቅሎችን የያዘ።

How a Visco-Coupler Works

• በመደበኛ ሁኔታ፣ ሁሉም ጎማዎች ተመሳሳይ ፍጥነት ሲሽከረከሩ፣ disc packs ከእርስ በርሳቸው ጋር በጣም ትንሽ ይንቀሳቀሳሉ እና coupler በ differential ላይ ተፅእኖ አያደርግም።
• አንድ አክሲል መንሸራተት ሲጀምር፣ output shaft ፈጣን ይሽከረከራል፣ ይህም disc packs ከእርስ በርሳቸው ጋር እንዲሽከረከሩ እና silicone fluid እንዲቆረጥ ያደርጋል።
• ይህ መቆረጥ በ coupler ውስጥ ሙቀትና ግፊት ይጨምራል፣ የፈሳሹን viscosity በከፍተኛ ሁኔታ ያሳድጋል።
• ይህ የ viscosity ጭማሪ discs ከእርስ በርሳቸው እንዲጎትቱ ያደርጋል፣ ፈጣን የሚሽከረከረውን shaft በቀስታ ይቆማል እና differential በከፊል ወይም ሙሉ በሙሉ ይቆለፋል።

FF Developments እና AMC Eagle

visco-couplerን በፓተንት ካስመዘገበ በኋላ Tony Rolt ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ ማስተላለፊያዎችን በንግድ ለመሸጥ በ1971 FF Developments (FFD)ን አቋቋመ። የመጀመሪያዎቹ ሥራዎች ማራኪ አልነበሩም፡ ለብሪታኒያ የደን አገልግሎት ባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ Bedford ቫኖች፣ የ Ford Zephyr FF ፖሊስ መኪኖች ስብስብ፣ ለበርሊን ብሪታኒያ ወታደራዊ ተልእኮ Opel Senator 4×4 ሳሎኖች።

የ FFD በጣም ጠቃሚ የምርት ሥራ የ AMC Eagle (1979–1988) ማስተላለፊያ ነበር — በትልቅ ጎማዎች ላይ የተመሠረተ፣ በ75 mm body lift ያለው፣ ከፍ ያለ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ የ AMC Concord ሳሎን ስሪት። Eagle የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻሉን በ visco-coupler የቆለፈ በዓለም የመጀመሪያው የምርት መኪና ነበር። እንደ የአፈጻጸም መኪና ሳይሆን እንደ ቀላል off-roader ተፀንሶ ነበር፣ ሆኖም የማስተላለፊያ አርክቴክቸሩ ከተሠሩት እጅግ ዝነኛ ፈጣን ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ መኪኖች መካከል የአንዳንዶቹ ቀጥተኛ ቅድመ አያት ነው፣ ከእነሱም መካከል የመጀመሪያዎቹ Subaru Impreza WRX እና Mitsubishi Lancer Evolution ይገኙበታል።

ራስ-ቆላፊ ዲፈረንሻሎች፡ ከ Torsen እስከ ኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር

የ Audi የማሸጊያ ብልሃት

Audi Quattro በ1981 — ከ AMC Eagle ሁለት ዓመት በኋላ — ወደ ምርት ሲገባ፣ በእጅ የሚሠራ positive lock ያለው መደበኛ ክፍት የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል ተጠቅሟል። የ Audi መፍትሔ ውበት በአቀማመጡ ላይ ነበር። ቁመታዊው ሞተር በቀጥታ ወደ ኋላ ዘንግ ያመለክት ነበር፣ የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻሉም በቀጥታ ወደ gearbox ገባ፡ ሁለተኛው ዘንግ ባዶ ሆኖ ተሠራ የፊት driveshaftም በእሱ ውስጥ አለፈ። የ Ferdinand Piëch ቡድን በፊትና በኋላ መካከል ተመጣጣኝ የ50:50 ክፍፍልን መረጠ።

The Torsen Differential

በ1984 በእጅ የሚሠሩ lock levers በመጨረሻ ከ Audi cabins ጠፉ፣ በ Torsen — TORque SENsing — ራስ-ቆላፊ ዲፈረንሻል ተተኩ። ጥቅሞቹ ሊዘረዘሩ የሚገባቸው ናቸው፡

• ሙሉ በሙሉ ሜካኒካዊ ነው — ምንም ኤሌክትሮኒክስ፣ ፈሳሽ ወይም የአሽከርካሪ ግብዓት አያስፈልገውም
• በማውጫ ዘንጎች ላይ ላለው የ torque ለውጥ ምላሽ ይሰጣል እንጂ ለፍጥነት ልዩነቶች አይደለም፣ ይህም ማለት wheelspin በትክክል ከመጀመሩ በፊት ምላሽ ሊሰጥ ይችላል
• ከ visco-coupler በተለየ፣ የሚቆለፈው በትራክሽን ጊዜ ብቻ ነው እንጂ በፍሬን ጊዜ አይደለም፣ ይህም ሙሉ በሙሉ ከ ABS ጋር ተኳኋኝ ያደርገዋል
• መቆለፍና መክፈት ለስላሳ እና ቀጣይ ነው፣ binary transitions የሉም

በፈጣን መኪኖች ላይ ራሱን ካረጋገጠ በኋላ፣ Torsen እንደ መኪና ያለ handling ይፈልጉ በነበሩ የ SUV መሐንዲሶች ተመረጠ። ዛሬ በ Range Rover፣ በ Volkswagen Touareg፣ በ Porsche Cayenne እና በ Toyota Land Cruiser Prado ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

Group B እና የ Rally የትጥቅ ውድድር

በ1980ዎቹ የ Quattro የ rally የበላይነት የባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ የትጥቅ ውድድርን አስነሳ። በጥቂት ወቅቶች ውስጥ እነዚህ ባለ-አራት-ጎማ ድራይቭ የ rally መኪኖች ሁሉ ብቅ አሉ፣ እያንዳንዳቸው በራስ-ቆላፊ ዲፈረንሻሎቻቸው ውስጥ የ FFD visco-coupler ቴክኖሎጂን ይጠቀማሉ፡

• Peugeot 205 T16
• Austin Metro 6R4
• Lancia Delta S4
• Ford RS200

Stuart Rolt፣ የ Tony ልጅ፣ በእነዚያ ዓመታት የ FFD ከ rally teams ጋር ያለውን ግንኙነት አስተዳደረ።

በ 1990s መጀመሪያ የ AZLK factory በ Russia ደግሞ ወደ FFD መጣ፣ የ Moskvitch 2141 የሁሉም ጎማ ኃይል rally version በመፈለግ። ከ Ford RS200 ጋር ተመሳሳይ ሶስት-differential layout ላይ የተገነባው የሙከራ መኪና በከፍተኛ ሁኔታዎች ውስጥ በሚያስደንቅ ተገመትነት ተያዘ። ሙከራው እስከ ዛሬ የሚቆይ መርህ አሳየ፤ የእያንዳንዱ visco-coupler የ locking stiffness በተናጠል ቀይሩ፣ የመኪናውም ሚዛን ከእሱ ጋር ይንቀሳቀሳል።

• የበለጠ ጠንካራ የኋላ የጎማ-መካከል ዲፈረንሻል → የበለጠ oversteer ዝንባሌ
• የበለጠ ጠንካራ የፊት ወይም የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል → የበለጠ understeer እና መረጋጋት

Electronic Control Arrives

ይህ የማስተካከል ችሎታ ዘመናዊ የ WRC መኪኖች በሦስቱም ዲፈረንሻሎች ውስጥ passive visco-couplers ሳይሆን በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ባለ-ብዙ-ዲስክ clutch packs የሚጠቀሙበት ትክክለኛ ምክንያት ነው። Hydraulic actuators እና onboard computer የእያንዳንዱን ዲፈረንሻል መቆለፍ በ real time ይለያዩታል — መኪናው በነፃነት እንዲዞር ክላቾቹን በ turn-in ጊዜ ይለቃሉ፣ ከዚያም አሽከርካሪው ወደ straight ሲፋጠን understeer ሳይኖር ከፍተኛ ትራክሽን ለማግኘት ቀስ በቀስ ያጠብቋቸዋል።

ሁለት አምራቾች በመንገድ መኪኖች ውስጥ በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ዲፈረንሻሎችን ቀዳሚ ሆነው አስተዋወቁ፡

• Mercedes-Benz 4Matic (1986፣ W124 E-Class): ሦስት በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ክላቾች በተከታታይ የፊት ዘንግን አገናኙ፣ ከዚያም የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻሉን ቆለፉ፣ ከዚያም ሁኔታዎች እንደሚጠይቁት የኋላ ዲፈረንሻሉን ቆለፉ። ሥርዓቱ ውጤታማ ነበር ግን ከመጠን በላይ ውስብስብ ነበር፣ እና ኤሌክትሮኒክስ በላላ ወለል ላይ የፊት ጎማዎቹ በሚታይ ሁኔታ እንዲገናኙና እንዲለያዩ ሊያደርግ ይችል ነበር።
• Porsche 959 (1986): በአራት ሊመረጡ በሚችሉ የአሽከርካሪ ሁነታዎች ላይ የሚሠሩ ሁለት በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ክላቾች። የ959 ሥርዓት የበለጠ የተራቀቀና ለከፍተኛ-አፈጻጸም አጠቃቀም የተሻለ ተስማሚ ነበር።

ዲፈረንሻሉን መተካት፡ Haldex እና ቀለል ያሉ የ AWD ሥርዓቶች

The Visco-Coupler on Its Own

የ rally መሐንዲሶች ራስ-ቆላፊ ዲፈረንሻሎችን እስከመጨረሻው እየገፉ ሲያደርጉ፣ የተራ የመንገደኞች መኪኖች ዲዛይነሮች በተቃራኒው አቅጣጫ ሄዱ — የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻሉን ሙሉ በሙሉ በማስወገድ በምትኩ visco-coupler አስቀመጡ። የ1985 Volkswagen Golf II Syncro ይህን ያደረገ የመጀመሪያው የአውሮፓ የመንገደኞች መኪና ነበር፣ በ1969 FFDን በገዛው GKN መሐንዲሶች በተዘጋጀ ማስተላለፊያ።

ለጅምላ ምርት ማቅለሉ ውጤት አስገኘ፡

• የሁሉም ጎማ ኃይል ሞዴል ከመደበኛው front-wheel-drive version ጋር አብዛኛዎቹን ክፍሎች ተጋርቶ የማምረት ዋጋና ውስብስብነት ቀነሰ
• በመደበኛ ሁኔታዎች መኪናው እንደ front-wheel-drive car በትክክል ይነዳ ነበር
• የፊት ጎማዎች ሲንሸራተቱ visco-coupler እስከ 70% torque ወደ ኋላ በግምት 0.2 ሰከንድ ውስጥ ሊያስተላልፍ ይችላል

መዘግየቱ ግን የ handling ችግር ፈጠረ። እንደ የፊት-ጎማ ድራይቭ መኪና እየተንቀሳቀሰ በፊተኛው ክፍል ወደ ውጪ የሚገፋ መኪና፣ coupler በተያያዘ ቅጽበት በድንገት ወደ ኋላ-ያዘነበለ ባህርይ ሊቀየር ይችል ነበር — አሽከርካሪውንም ሊያታልል ይችላል። የጃፓን አምራቾች የተለያዩ መልሶችን ሞከሩ፣ ተጨማሪ couplers መግጠምን ጨምሮ፡ የ1988 Nissan Sunny/Pulsar ሦስት ተጠቀመ፣ አንዱ የኋላ ድራይቭን ለማያያዝ እና አንዱ እያንዳንዱን የጎማ-መካከል ዲፈረንሻል ለመቆለፍ። Mazda Concerto 4WD የበለጠ ሄደ፣ ሁለቱንም የዘንግ-መካከል እና የኋላ የጎማ-መካከል ዲፈረንሻል በ visco-couplers በመተካት።

The Haldex Clutch

ቀጣዩ እርምጃ visco-couplerን በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር በሚደረግበት hydraulic ባለ-ብዙ-ዲስክ clutch ተካ — በጣም ፈጣንና በጣም በትክክል ሊቆጣጠር የሚችል። በጣም የታወቀው ምሳሌ Haldex coupling ነው፣ በ Volkswagen Golf IV እና በ platform ወንድሞቹ ላይ ከ visco-coupler ተረክቧል። እንዲህ ይሠራል፡

• Face cams በፊትና በኋላ ዘንጎች መካከል ያለውን ማንኛውንም የመዞር ፍጥነት ልዩነት ይለያሉ
• በ cam ገጽታዎች ላይ የሚንቀሳቀሱ rollers በ ring cylinders ውስጥ ያሉ pistons ን ይገፋሉ፣ hydraulic ፈሳሽ እያፈሰሱ
• የፈሳሽ ግፊት ባለ-ብዙ-ዲስክ clutch ጥቅሉን ይጫናል፣ torqueን ወደ ኋላ ዘንግ እያስተላለፈ
• በተሽከርካሪው ኤሌክትሮኒክስ የሚቆጣጠር solenoid valve በማንኛውም ነጥብ ግፊትን ሊለቅ ይችላል — ገደብ የለሽ ተለዋዋጭ የ torque ስርጭትን በመፍቀድ

ዛሬ ለሽያጭ የቀረቡ አብዛኞቹ ባለ-ሁሉም-ጎማ ድራይቭ መኪኖችና crossovers የዚህን በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግበት clutch አንድ ስሪት ይጠቀማሉ፣ በ Volkswagen Group መኪኖች ላይ Haldex ይሁን፣ የ Honda VTM-4 ወይም የ BMW xDrive። ዘመናዊ ክላቾች የማያያዝ መዘግየቱ በተለመደ አነዳድ የማይታይ እስኪሆን ድረስ በበቂ ፍጥነት ይሠራሉ፣ አሁን ደግሞ calibration ከ hardware ይልቅ የበለጠ ጠቃሚ ሆኗል፡ Golf 4Motion እና Audi A3 Quattro በሜካኒካዊ መልኩ ተመሳሳይ ማስተላለፊያዎችን ይጠቀማሉ፣ ነገር ግን የተለያየ software ለ Volkswagen ተመጣጣኝ ክፍፍል ይሰጣል፣ Audi ግን ይበልጥ የተለመደ የፊት-ድራይቭ ባህርይ ለማግኘት 60% torqueን ወደፊት ይልካል።

የ AWD ቴክኖሎጂ ዛሬ፡ የትኛው ስርዓት ይሻላል?

በእጅ የሚገባ ሁለተኛ አክሲል ያላቸው part-time systems በደግነት ከተሳፋሪ መኪናዎች ጠፍተዋል። የቀረው በሶስት ቤተሰቦች ይከፈላል፣ እያንዳንዱም ጥቅሙ አለው፤

• ራስ-ቆላፊ የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል ያለው ሙሉ-ጊዜ AWD (እንደ Subaru ያለ visco-coupler፣ እንደ Audi A4/A6/A8 Quattro እና Volkswagen Phaeton ያለ Torsen ሜካኒካዊ፣ ወይም እንደ Mitsubishi Lancer Evo ያሉ በኤሌክትሮኒክ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ክላቾች)፡ በትክክል ሲስተካከሉ በመንገድም ሆነ በትራክ ላይ handlingን በእውነት ማሻሻል የሚችሉ እጅግ የተራቀቁና የሚክሱ ሥርዓቶች።
• ክፍት የዘንግ-መካከል ዲፈረንሻል ያለው ሙሉ-ጊዜ AWD (እንደ Mercedes-Benz 4Matic)፡ ራስ-መቆለፍ አለመኖሩን ለማካካስ በ anti-slip ኤሌክትሮኒክስ ላይ ይመሠረታል። በመንገድ ላይ ውጤታማ ነው፣ ግን በሜካኒካዊ መልኩ ብዙም አስቀድሞ የማይሠራ።
• በቁጥጥር ስር ባለ clutch አማካኝነት ከፊል-ጊዜ የኋላ ድራይቭ (Haldex፣ እንደ Volvo፣ Saab እና የተለያዩ Volkswagen Group crossovers)፡ በዘመናዊ crossovers ውስጥ በጣም የተለመደ አቀማመጥ — ወጪ-ቆጣቢ፣ ቀላል፣ እና በፈጣን ኤሌክትሮኒክስ ምክንያት እየጨመረ የሚሄድ ብቃት ያለው።

Torque Vectoring፣ እና ከዚያ በኋላ የሚመጣው

በየላቀ የሁሉም ጎማ ኃይል ውስጥ ዋናው አዝማሚያ torque vectoring ነው፤ torque በአክሲሎች መካከል መከፋፈል ብቻ ሳይሆን በአንድ አክሲል ግራና ቀኝ ጎማዎች መካከል በንቁ መልኩ መቀየር። Mitsubishi Lancer Evolution X የቴክኖሎጂው ጫፍ ነው – S-AWC system ኤሌክትሮኒክ የሚቆጣጠረውን centre differential (ACD) ከ Active Yaw Control (AYC) rear differential ጋር ያጣምራል፣ ይህም torque ከአንድ የኋላ ጎማ ወደ ሌላው ሊያንቀሳቅስ ይችላል። ተጨማሪ gear sets መያዣ ከመጥፋቱ በፊት ሚዛኑን በቅድሚያ ያንቀሳቅሳሉ፣ አንድ ጎማ ቀድሞውኑ ከሚሽከረከር በኋላ ከመመለስ ይልቅ።

በተግባር በዘመናዊ ስርዓቶች መካከል ያሉ የእውነተኛ ዓለም ልዩነቶች የ control electronics ሲሻሻሉ እየጠበቡ ነው። በደንብ የተቀናበረ Haldex crossover አሁን ትውልድ በፊት ሜካኒካዊ Torsen ሊያስደንቅ የነበረውን መረጋጋት ይሰጣል። የጉዞው አቅጣጫ ይህ ነው – መጨረሻውም ምናልባት በአራት የተለያዩ ጎማ ሞተሮች ያለው ኤሌክትሪክ መኪና ሊሆን ይችላል፣ እያንዳንዱም የራሱን torque ያመጣል፣ ምንም ሜካኒካዊ drivetrain ሳይኖር። ይህም ታሪኩን በተገቢ ሁኔታ ወደ Ferdinand Porsche የ 1900 ኤሌክትሪክ አራት ጎማ ኃይል መኪና ይመልሳል።

ይህ ትርጉም ነው። ዋናውን እዚህ ማንበብ ይችላሉ፡ https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html