Bu məqalə əvvəlcə düz texniki bələdçi kimi başlamışdı, yəni tam ötürücü haqqında bilmək istədiyiniz, amma kimdən soruşacağınızı bilmədiyiniz hər şey. Plan açıq differential-ın visco-coupler və ya Haldex blokundan necə fərqləndiyini, self-locking differential-ın əslində nə etdiyini və bunun niyə vacib olduğunu izah etmək idi. Amma tarixə nə qədər dərinə getdikcə, mövzu bir o qədər təəccüblü oldu. Daimi tam ötürücülü ilk minik avtomobili yüz ildən çox əvvəl Netherlands-də qurulmuşdu. 1935-ci ildə isə dörd təkərdən çəkən American yarış avtomobili dünya tarixinin axarını dəyişməyə heyrətamiz dərəcədə yaxınlaşdı.
Minik avtomobilinə ümumiyyətlə tam ötürücü niyə lazımdır? 21-ci əsrdə cavab aydın görünür: daha yaxşı yol tutuşu, sürüşkən səthlərdə daha az təkər boş fırlanması, güc altında daha yaxşı sabitlik. Dörd aparıcı təkər sadəcə ikidən yaxşıdır. Yenə də sənaye buna reaksiya vermək üçün təəccüblü dərəcədə uzun gözlədi. İstənilən avtomobil tarixçisindən soruşun, kütləvi bazar avtomobilləri üçün tam ötürücü dövrünün 1980-ci ildə Audi Quattro ilə başladığını, bir neçə nadir sələfinin isə 1966 British supercar Jensen FF və 1972 Subaru Leone 4WD olduğunu deyəcək. Əsl mütəxəssis isə əlavə edəcək ki, erkən dörd təkərdən çəkən Subarus heç də daimi tam ötürücü deyildi. Onlar part-time idi. Bu fərq isə bütün hekayənin özüdür.
Part-Time 4WD: müvəqqəti həll
Yalnız bir oxu vaxtın bir hissəsində hərəkətə gətirmək kompromisdir və yol avtomobili üçün zərif həll deyil. Part-time 4WD termini SUVs və off-road trucks dünyasından gəlir. Bu sxemdə bir ox daimi aparıcıdır, digəri isə tələb üzrə sərt şəkildə qoşulur, amma bu sərt qoşulma yalnız yoldan kənarda istifadə edilə bilər. Tarmac üzərində sistem tamamilə ayrılmalıdır.
Sərt qoşulma tarmac üzərində niyə işləmir
- Avtomobil dönəndə ön təkərlər arxa təkərlərdən daha uzun qövs keçir və buna görə daha sürətli fırlanmalıdır.
- Sərt qoşulmuş tam ötürücü sistemdə ön təkərlərdə yol tutuşu azalır, arxada isə torque artır.
- Bəzi hallarda ön təkərlər aparıcı qüvvə əvəzinə əyləc qüvvəsi yarada bilər, müqaviməti artırıb avtomobili idarə etməyi çətinləşdirir.
- Palçıq və ya qar kimi boş səthlərdə bu idarəolunandır, amma tarmac üzərində ciddi drivetrain binding və idarəetmə problemləri yaradır.
Döngədə hər təkər öz qövsünü izləyir və öz sürəti ilə fırlanmalıdır. Buna görə daimi tam ötürücüyə üç differential lazımdır: hər oxun təkərləri arasında iki, oxların özləri arasında isə bir ədəd, beləliklə ön və arxa bir-birindən müstəqil fırlana bilsin.
Part-time avtomobillər: GAZ-61-dən Subaru Leone-yə
Sərt qoşulmuş tam ötürücü bütün bunlara baxmayaraq bir neçə yol avtomobilinə çatdı, hərçənd xaraktercə onlar off-road trucks-a daha yaxın idi. USSR-də GAZ-61 Emka, altı silindrli mühərrikli və part-time ön oxlu dörd təkərdən çəkən saloon, hələ 1938-ci ildə kiçik seriyalı istehsala girdi. Müharibədən sonra eyni fikir off-road GAZ-M72 Pobeda və Moskvitch-410-da göründü. 1972 Subaru Leone 4WD tam eyni məntiqi izlədi: çətin yol üçün qurulmuş, ön ötürücülü Subarus-dan hündür, sürücünün əl ilə qoşduğu arxa oxlu.
Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) ön ötürücülü platformanın dörd təkərdən çəkən uyğunlaşdırması idi, əl ilə qoşulan arxa oxla. Əsas göstəricilər bunlar idi:
- Mühərrik variantları: 1.4-litre (72 hp) və ya 1.6-litre (80 hp)
- Kuzov tipləri: station wagon, saloon və pickup truck
- Arxa ötürücünün qoşulması: manual-transmission avtomobillərdə əl ilə; automatics-də multi-disc friction clutch vasitəsilə avtomatik
- Bu part-time quruluş bütün dörd təkərdən çəkən Subarus-da 1989-a qədər davam etdi
Part-time drive-ın əsas problemi odur ki, avtomobillərin çoxunun ömrünün çox hissəsini keçirdiyi asfalt yollarda faydasızdır, amma avtomobil transfer case, ikinci driveshaft və bütöv əlavə ox yığımının çəkisini hər yerdə daşıyır. Part-time sistemi full-time sistemə çevirmək üçün dəqiq bir əlavə komponent lazımdır: transfer case içində inter-axle differential.
Full-time tam ötürücü: necə işləyir və niyə vacibdir
Üç differential, bir prinsip
Inter-axle differential daimi tam ötürücünün açarıdır. İki inter-wheel differential hər oxun sol və sağ təkərlərinin döngədə müxtəlif sürətlərlə dönməsinə imkan verir. Inter-axle differential eyni işi ön oxla arxa ox arasında görür. Hər üçü olan avtomobil istənilən səthdə drivetrain-i sıxmadan və idarəetməni kütləşdirmədən daimi tam ötürücü ilə hərəkət edə bilər.
Nəzəriyyədə kifayət qədər sadədir, amma 1980s-in əvvəlinə qədər sənaye full-time tam ötürücünü yol avtomobili üçün lazımsız sayırdı. Qəbul olunmuş fikir belə idi ki, quru tarmac üzərində ikinci cüt təkəri və onlara bağlı hər şeyi fırlatmaq yalnız səs-küy və yanacaq sərfiyyatı əlavə edir.
Quattro nəyi sübut etdi
Audi Quattro bu düşüncəni həmişəlik dəyişdi. Mühərrik torque-unu hər zaman dörd təkərin hamısına paylamaqla full-time sistem:
- Döngələrdə yan qüvvələri qarşılamaq üçün daha böyük tutuş ehtiyatı saxlayır
- Döngənin ortasında sürətlənərkən və ya əyləc edərkən sabitliyi xeyli yaxşılaşdırır
- Qaz pedalından gələn təsirlərin yaratdığı qəfil oversteer və ya understeer riskini azaldır
1980s-in sonundakı Audi 80 Quattro sxemin nə qədər cilalandığını göstərir. Quattro arxitekturası rəqib Ferguson Formula transmission-dan daha yığcamdır. 1984-dən Audi Torsen self-locking differential quraşdırdı, bu, təkər sürət fərqinə deyil, hər output shaft üzərindəki torque-a cavab verən sırf mexaniki qurğudur. Visco-coupler-dən fərqli olaraq Torsen yalnız traction altında kilidlənir, əyləc zamanı heç vaxt yox, bu da onu ABS ilə tam uyğun və yavaşıma zamanı daha sabit edir.
Qeyd etmək lazımdır ki, Range Rover (1970) və Russian Lada Niva (1976) ümumiyyətlə inter-axle differential olan ilk kütləvi istehsal avtomobilləri kimi tanınır, amma hər ikisi açıq-aşkar off-roaders-dir. Audi Quattro-nun iddiası xüsusi olaraq minik avtomobilləri arasında birinci olmaqdır.
Erkən dörd təkərdən çəkən yarış avtomobilləri: Spyker-dən Bugatti-yə
Yarış avtomobili konstruktorları Quattro dövründən əvvəl full-time tam ötürücünü araşdırmışdılarmı? Qətiyyən bəli, hekayə çoxlarının gözlədiyindən xeyli geriyə gedir.
Porsche-nin dörd təkərdən çəkən təcrübələri
Ferdinand Porsche-nin müharibədən sonrakı ilk layihəsi dörd təkərdən çəkən yarış avtomobili idi: ortadan mühərrikli, 1.5-litre on iki silindrli mühərrikli Cisitalia 360. Onun ön ötürücüsü isə part-time idi, sürücü düzlüklərdə onu qoşur, döngələrdən əvvəl arxa ötürücüyə qayıdırdı.
Porsche əslində bundan çox əvvəl dörd təkərdən çəkən nəqliyyat vasitəsi qurmuşdu: 1900-cü ilə aid, dörd ayrı təkər mühərrikli elektrik avtomobili.
Spyker 60 HP, 1902
Avtomobil tarixçiləri üçün əsl şok Dutch istehsalçısı Spyker-in 1902-ci ildə qurduğu yarış avtomobilidir. Hətta əyləclərin yalnız arxa təkərlərə qoyulduğu dövrdə bu avtomobil inter-axle differential daxil olmaqla həqiqi full-time tam ötürücüyə malik idi.
Spyker 1880-ci ildə Spijker qardaşları tərəfindən at arabaları istehsalçısı kimi qurulmuşdu. Onların ilk avtomobili 1900-cü ildə göründü və iki il sonra Belgian dizayner Joseph Valentin Laviolette ilə işləyərək dörd təkərdən çəkən Spyker 60 HP yarış avtomobilini (1902–1907) hazırladılar. Onun spesifikasiyası dövr üçün fövqəladə idi:
- Üç differential: inter-axle və hər iki inter-wheel
- Üç ayrı əyləc mexanizmi: ikisi arxa təkərlərdə, biri ön driveshaft üzərində
- Konseptcə onilliklər boyunca təkrarlanmayacaq dörd təkərdən çəkən sistem
Deməli full-time dörd təkərdən çəkmə ideyası bir əsrdən çox yaşı olan anlayışdır. Dörd təkərdən çəkən Spykers çox az quruldu, çünki onlar həddən artıq bahalı idi və yarışlarda çox uğur qazanmadı. 1930s-in əvvəllərində iki daha iddialı layihə gəldi.
Bugatti Tipo 53 və Miller FWD
Bugatti Tipo 53 Fiat mühəndisi Antonio Pichetto ilə başladı; o, fikri 1930-cu ildə Ettore Bugatti-yə təqdim etdi. 1932-ci ildə üç avtomobil tamamlandı, hər biri bunlara malik idi:
- 300 hp supercharged straight-eight engine
- Üç differential ilə full-time tam ötürücü
- Ayrıca quraşdırılmış gearbox ilə inteqrasiya olunmuş transfer case və inter-axle differential
- Hər iki ox üçün drive shafts avtomobilin sol tərəfində yerləşdirilmişdi
- Transverse spring üzərində müstəqil ön asqı, Bugatti üçün qeyri-adi
Tipo 53 çınqıl döngələrində müasir arxa ötürücülü avtomobilləri geridə qoyurdu, amma sükanı dəhşətli dərəcədə ağır idi: ön driveshafts constant-velocity joints əvəzinə adi Cardan joints istifadə edirdi. Üç avtomobil 1935-ə qədər yarışdı.
Miller FWD qismən ona görə yarandı ki, American dizayner Harry Miller xüsusi sökülmək üçün alınmış ön ötürücülü Bugatti-ni öyrənmişdi. Tapdıqlarından ilhamlanaraq Miller FWD truck company sponsorluğu ilə öz dörd təkərdən çəkən chassis-sini hazırladı. Dörd təkərdən çəkən Millers-dən biri 1934 Indianapolis 500-ə başçılıq etdi, mexaniki nasazlıq onu doqquzuncu yerə salana qədər.
AVUS-da az qala, 1935
Bu avtomobillər motor tarixində ən qəribə nə olardı anlarından birinə də bağlıdır. 1935-ci ildə Berlin-də AVUS track-də yarış zamanı dörd təkərdən çəkən Miller üçüncü gedirdi, bu vaxt onun straight-eight engine-i fəlakətli şəkildə sıradan çıxdı və grandstands tərəfə qəlpələr atdı. Adolf Hitler həmin gün tribunada idi. Kiçik bir qəlpə belə ona çatsaydı, Second World War-ın və dünya tarixinin gedişi tamamilə başqa ola bilərdi.
Ferguson Formula: hər şeyi dəyişən AWD sistemi
Açıq center differential ilə problem
Növbəti fəsli izləmək üçün açıq inter-axle differential-ın əsas məhdudiyyətinə qayıtmaq faydalıdır. Açıq differential bir oxun sərbəst fırlanmasına imkan verir, digərinə isə heç torque çatmır. Arxa təkərlər tutuşu tam itirərsə, önlər hərəkətsiz qala, arxalar isə boş fırlana bilər və differential bunu dayandırmaq üçün heç nə etmir.
SUV dünyasının cavabı positive locking idi: sürücü differential gears-i sərt bağlayan mexanizmi işə salır, differential drive isə bərk əlaqəyə çevrilir. Erkən Range Rovers bunu istifadə edirdi, Lada Niva və onlarla başqa off-roaders də, eləcə də birinci nəsil Audi Quattro; sürücü 1984-ə qədər center differential-ı əl ilə kilidləməli idi. Amma manual lock da başqa kompromisdir. Sərt səthlərdə buraxılmalıdır və sürüşkən yolda təkər gözlənilmədən fırlanmağa başlayarsa heç nə vermir.
Rolt, Dixon və Harry Ferguson
İlk avtomatik self-locking inter-axle differential British yarış sürücüsü və mühəndisi Tony Rolt-un işi idi. Dostu və yarış yoldaşı Fred Dixon ilə müharibədən əvvəl Rolt/Dixon Developments emalatxanasını işlətmişdi; sonradan hər ikisi daimi tam ötürücünün nə edə biləcəyinə valeh oldular. Onlar Crab adlı eksperimental dörd təkərdən çəkən testbed qurdular və 1950-ci ildə uğurlu traktor istehsalçısı Harry Ferguson ilə birləşərək Harry Ferguson Research yaratdılar.
Ferguson yarış avtomobili ardınca deyildi. O, həqiqətən təhlükəsiz yol avtomobili istəyirdi: təkərləri nə sürətlənmədə boş fırlanacaq, nə də əyləcdə kilidlənəcək. Rolt və Dixon onu sıfırdan layihələndirməyə başladı, kuzov, transmission və powertrain birlikdə, baş mühəndis kimi Aston Martin-dən keçmiş təcrübəli dizayner Claude Hill ilə. Eksperimental Ferguson R4 saloon altı illik işdən sonra tamamlandı və onun spesifikasiyası 1956 üçün diqqətəlayiq idi:
- Self-locking inter-axle differential ilə daimi tam ötürücü
- Flat-four engine
- Dörd təkərin hamısında disc brakes
- Aviasiyadan uyğunlaşdırılmış Dunlop MaxaRet electromechanical anti-lock braking system
Ferguson Formula Transfer Case-in içində
Ferguson Formula transmission-ın ürəyi transfer case içində dahiyanə self-locking mexanizm idi. Differential-dan başqa, blokda əlavə gear set, iki ball overrunning clutches və iki friction discs paketi var idi. Normal işləmədə bu elementlər sakitcə boş dayanırdı. Amma bir oxun təkərləri sürüşməyə başlayan kimi, output shaft speeds arasında fərq yarananda, clutches-dən biri qoşulur, friction pack-ini differential gears-ə sıxır və differential drive-ı yerindəcə bərk əlaqəyə çevirirdi.
İkinci prototip, 1962 Ferguson R5 estate, daha da yaxşı idi. Autocar sınaqçıları onun yapışma limitlərinə demək olar qeyri-mümkün görünən sürətlərdə çatdığını qeyd etdilər. Buna baxmayaraq heç bir istehsalçı Ferguson-u istehsala qoymaq istəmədi; mürəkkəblik və xərc çox idi.
Jensen FF satışa çıxır
1962-ci ildə Tony Rolt Jensen Cars rəhbərliyini Ferguson Formula transmission-ı gələcək CV8 coupe və onun 300 hp Chrysler V8 mühərrikinə uyğunlaşdırmağa inandırdı. Üç il sonra eksperimental dörd təkərdən çəkən Jensen CV8 FF artıq işləyirdi.
1966-da Jensen Interceptor CV8-i əvəz etdi və standart arxa ötürücülü coupe ilə yanaşı Jensen gizli FF nişanı daşıyan tam ötürücülü versiya təklif etdi, yəni Formula Ferguson. Jensen FF self-locking inter-axle differential ilə ABS-i birləşdirən dünyada ilk istehsal avtomobili oldu. Əsas göstəricilər bunlar idi:
- 325 hp hasil edən 6.3-litre Chrysler V8 big-block engine
- Üç pilləli TorqueFlite automatic və ya dörd pilləli manual gearbox
- Asimmetrik torque split: 63% arxa oxa, 37% ön oxa, arxa ötürücü idarəetmə xarakterini qorumaq üçün
- Tək kanallı Dunlop MaxaRet ABS
- Rack-and-pinion power steering və hər tərəfdə disc brakes
- Maksimal sürət 212 km/h; 0–100 km/h 7.7 saniyəyə; kerb weight təxminən 1,800 kg
- 1968-də UK qiyməti: təxminən £6,000, ən ucuz Rolls-Royce-a bənzər
- Ümumi istehsal: 318 avtomobil (1966–1971)
O dövrün hər avtomobil jurnalisti Jensen FF-in sabitliyini və yaş asphalt üzərində demək olar limitsiz traction margin kimi təsvir etdiklərini təriflədi. Harry Ferguson avtomobili heç vaxt görmədi: o, 1960-da vəfat etdi.
Ferguson Formula niyə vacib idi
Ferguson Formula üzərində niyə bu qədər dayanmaq lazımdır? Çünki Harry Ferguson Research dünyada tam ötürücünü ilk növbədə off-road traction cavabı kimi yox, active safety aləti kimi görən ilk təşkilat idi.
Asimmetrik torque split simmetrik sistemləri izləyən qeyri-müəyyənliyə qarşı düşünülmüş addım idi. Sürüşkən döngədə arxa ötürücülü avtomobilə çox qaz verin və o, gözlənildiyi kimi oversteer edəcək. Eyni şeyi ön ötürücülü avtomobildə edin və o, gözlənildiyi kimi understeer edəcək. Simmetrik tam ötürücülü avtomobildə bunu edin və cavab həmin an hansı oxun daha pis tutuşa malik olmasından asılı olacaq, bu isə qeyri-müəyyən və təhlükəlidir. Torque-u arxaya meylləndirməklə Ferguson Formula Jensen FF-ə əksər şəraitdə rear-drive davranışına yaxın davranış verdi.
Visco-Coupler-in ixtirası
Ferguson mexanizminin bir real məhdudiyyəti var idi: overrunning clutches ikili, on-off qaydada işləyirdi. Açıq differential-dan full lock-a keçid ani idi və qoşulma anında öz qeyri-müəyyənliyini yarada bilərdi. Lazım olan lock dərəcəsini hamar dəyişə bilən mexanizm idi.
1960s-in sonunda Tony Rolt və sonradan Tyrrell-in Formula 1 avtomobillərinin chief designer-i olan Derek Gardner viscous fan drives-də istifadə edilən silicone fluid ilə təcrübəyə başladılar. Nəticə visco-coupler oldu: silicone fluid ilə dolu silindrik gövdə, hər output shaft-a bağlı növbəli friction discs paketləri ilə.
Visco-Coupler necə işləyir
- Normal şəraitdə, bütün təkərlər oxşar sürətlərlə fırlananda, disc packs bir-birinə nisbətən demək olar hərəkət etmir və coupler differential-a təsir göstərmir.
- Bir ox sürüşməyə başlayanda onun output shaft-ı daha tez fırlanır, disc packs-in bir-birinə nisbətən fırlanmasına və silicone fluid-i kəsməsinə səbəb olur.
- Bu kəsmə coupler daxilində temperatur və təzyiqi artırır, mayenin viscosity-sini kəskin yüksəldir.
- Viscosity artımı disklərin bir-birinə sürtünməsinə səbəb olur, daha tez fırlanan shaft-ı tədricən yavaşıdır və differential-ı qismən və ya tam kilidləyir.
FF Developments və AMC Eagle
Visco-coupler-i patentləşdirəndən sonra Tony Rolt 1971-də FF Developments (FFD) qurdu ki, tam ötürücü transmissions kommersiya olaraq satsın. Erkən işlər parlaq deyildi: British meşə xidməti üçün dörd təkərdən çəkən Bedford vans, Ford Zephyr FF police cars partiyası, Berlin-də British hərbi missiyası üçün Opel Senator 4×4 saloons.
FFD-nin ən mühüm istehsal işi AMC Eagle (1979–1988) transmission-ı idi: AMC Concord saloon-un qaldırılmış tam ötürücülü versiyası, daha böyük tyres və 75 mm body lift ilə. Eagle inter-axle differential-ını visco-coupler ilə kilidləyən hər yerdə ilk istehsal avtomobili idi. O, performance car yox, yüngül off-roader kimi düşünülmüşdü, amma transmission architecture-i indiyə qədər qurulmuş ən məşhur sürətli tam ötürücülü avtomobillərdən bəzilərinin, o cümlədən erkən Subaru Impreza WRX və Mitsubishi Lancer Evolution-un birbaşa əcdadıdır.
Self-Locking Differentials: Torsen-dən elektron idarəetməyə
Audi-nin qablaşdırma fəndi
Audi Quattro 1981-ci ildə, AMC Eagle-dan iki il sonra istehsala girəndə, manual positive lock ilə adi açıq inter-axle differential istifadə edirdi. Audi həllinin zərifliyi qablaşdırmada idi. Uzununa mühərrik düz arxa oxa baxırdı və inter-axle differential birbaşa gearbox-a daxil edildi: secondary shaft boş hazırlanmış, ön driveshaft onun içindən keçirilmişdi. Ferdinand Piëch-in komandası ön və arxa arasında simmetrik 50:50 split seçdi.
Torsen Differential
1984-də manual lock qolları nəhayət Audi salonlarından yox oldu və onların yerini Torsen, yəni TORque SENsing self-locking differential aldı. Onun üstünlüklərini sadalamağa dəyər:
- Tamamilə mexanikidir, elektronika, maye və ya sürücü girişi tələb etmir
- Sürət fərqlərinə yox, output shafts üzərində torque dəyişikliklərinə cavab verir, yəni wheelspin həqiqətən başlamazdan əvvəl reaksiya verə bilər
- Visco-coupler-dən fərqli olaraq yalnız traction altında kilidlənir, əyləcdə yox, buna görə tam ABS-compatible olur
- Kilidlənmə və açılma hamar və davamlıdır, ikili keçidlər yoxdur
Sürətli avtomobillərdə özünü sübut etdikdən sonra Torsen avtomobilvari idarəetmə axtaran SUV mühəndisləri tərəfindən mənimsəndi. Bu gün Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne və Toyota Land Cruiser Prado-da istifadə olunur.
Group B və rally silahlanma yarışı
1980s-də Quattro-nun rally üstünlüyü tam ötürücü silahlanma yarışını başlatdı. Bir neçə mövsüm içində bu dörd təkərdən çəkən rally avtomobillərinin hamısı göründü, hər biri self-locking differentials-də FFD visco-coupler technology istifadə edirdi:
- Peugeot 205 T16
- Austin Metro 6R4
- Lancia Delta S4
- Ford RS200
Tony-nin oğlu Stuart Rolt həmin illərdə FFD-nin rally komandaları ilə münasibətlərini idarə edirdi.
1990s-in əvvəlində Russia-dakı AZLK factory də FFD-yə gəldi, Moskvitch 2141-in tam ötürücülü rally versiyasını istəyirdi. Ford RS200 ilə eyni three-differential layout ətrafında qurulan eksperimental avtomobil ekstremal şəraitdə heyrətamiz proqnozlaşdırılan idarəetmə göstərdi. Sınaq hələ də qüvvədə olan prinsipi ortaya çıxardı: hər visco-coupler-in locking stiffness-ini ayrıca tənzimləyin və avtomobilin balansı onunla birlikdə dəyişir.
- Daha sərt arxa inter-wheel differential → daha çox oversteer meyli
- Daha sərt ön və ya inter-axle differential → daha çox understeer və sabitlik
Elektron idarəetmə gəlir
Məhz bu tənzimlənə bilmə qabiliyyətinə görə müasir WRC avtomobilləri üç differential-ın hamısında passiv visco-couplers əvəzinə electronically controlled multi-disc clutch packs istifadə edir. Hydraulic actuators və onboard computer hər differential-ın lock-unu real time-da dəyişir: turn-in zamanı clutches-i buraxır ki, avtomobil sərbəst dönsün, sonra sürücü düzə çıxanda sürətləndikcə onları tədricən sıxır, understeer olmadan maksimum traction üçün.
İki istehsalçı yol avtomobillərində electronically controlled differentials üzrə pioner oldu:
- Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Üç electronically controlled clutches ardıcıllıqla ön oxu qoşur, sonra inter-axle differential-ı kilidləyir, sonra şərait tələb etdikcə arxa differential-ı kilidləyirdi. Sistem effektiv idi, amma həddən artıq mürəkkəb idi və elektronika boş səthlərdə ön təkərlərin nəzərəçarpacaq qoşulub ayrılmasına səbəb ola bilərdi.
- Porsche 959 (1986): Dörd seçilə bilən sürücü rejimi üzrə işləyən iki electronically controlled clutches. 959-un sistemi daha mürəkkəb və high-performance istifadə üçün daha uyğun idi.
Differential-ın əvəzlənməsi: Haldex və sadələşdirilmiş AWD sistemləri
Visco-Coupler təkbaşına
Rally mühəndisləri self-locking differentials-i son həddinə qədər apararkən, adi minik avtomobili dizaynerləri əks istiqamətə getdilər: inter-axle differential-ı tamamilə sildilər və onun yerinə visco-coupler qoydular. 1985 Volkswagen Golf II Syncro bunu edən ilk European minik avtomobili idi, transmission GKN mühəndisləri tərəfindən hazırlanmışdı; GKN 1969-da FFD-ni almışdı.
Kütləvi istehsalda sadələşdirmə özünü doğrultdu:
- Tam ötürücülü model standart front-wheel-drive versiya ilə komponentlərin çoxunu paylaşırdı, istehsal xərcini və mürəkkəbliyi azaldırdı
- Normal şəraitdə avtomobil front-wheel-drive car kimi eyni cür gedirdi
- Ön təkərlər sürüşəndə visco-coupler torque-un 70%-ə qədərini təxminən 0.2 saniyə içində arxaya ötürə bilirdi
Gecikmə isə idarəetmə riski yaratdı. Front-wheel-drive kimi davranan, burnu genişə itələyən avtomobil coupler qoşulan anda qəfil rear-biased behaviour-a keçə və sürücünü yaxalaya bilərdi. Japanese istehsalçılar müxtəlif cavablar sınadılar, o cümlədən daha çox couplers quraşdırmaq: 1988 Nissan Sunny/Pulsar üç dənə istifadə etdi, biri rear drive qoşmaq, biri də hər inter-wheel differential-ı kilidləmək üçün. Mazda Concerto 4WD daha da irəli gedərək həm inter-axle, həm də arxa inter-wheel differential-ı visco-couplers ilə əvəz etdi.
Haldex Clutch
Növbəti addım visco-coupler-i electronically controlled hydraulic multi-disc clutch ilə əvəz etdi, daha sürətli və çox daha dəqiq idarə olunan. Ən məşhur nümunə Haldex coupling-dir, Volkswagen Golf IV və platforma qardaşlarında visco-coupler-i əvəz etdi. Belə işləyir:
- Face cams ön və arxa shafts arasında hər hansı rotational speed difference-i aşkarlayır
- Cam surfaces üzərində hərəkət edən rollers ring cylinders içində pistons-u itələyir, hydraulic fluid pompalanır
- Fluid pressure multi-disc clutch pack-i sıxır, torque-u arxa oxa ötürür
- Avtomobilin elektronikasının idarə etdiyi solenoid valve istənilən anda pressure-u buraxa bilər, bu da sonsuz dəyişən torque distribution-a imkan verir
Bu gün satışda olan əksər tam ötürücülü avtomobillər və crossovers bu electronically controlled clutch-ın bir versiyasından istifadə edir: Volkswagen Group avtomobillərində Haldex, Honda VTM-4 və ya BMW xDrive. Müasir clutches o qədər sürətlə işləyir ki, qoşulma gecikməsi adi sürüşdə hiss olunmaz olub və calibration indi hardware-dən daha vacibdir: Golf 4Motion və Audi A3 Quattro mexaniki olaraq eyni transmissions istifadə edir, amma fərqli software Volkswagen-ə simmetrik split verir, Audi isə daha tanış front-drive xarakteri üçün torque-un 60%-ni irəli göndərir.
AWD texnologiyası bu gün: hansı sistem ən yaxşıdır?
Əl ilə qoşulan ikinci oxlu part-time sistemlər xoşbəxtlikdən minik avtomobillərindən yoxa çıxıb. Qalanlar üç ailəyə bölünür, hərəsinin öz üstünlükləri var:
- Self-locking inter-axle differential ilə full-time AWD (Subaru-dakı kimi visco-coupler, Audi A4/A6/A8 Quattro və Volkswagen Phaeton-dakı kimi mexaniki Torsen, ya da Mitsubishi Lancer Evo-dakı kimi electronically controlled clutches): düzgün calibration olduqda həm yolda, həm də track-də idarəetməni həqiqətən yaxşılaşdıra bilən ən mürəkkəb və mükafatlandırıcı sistemlər.
- Açıq inter-axle differential ilə full-time AWD (Mercedes-Benz 4Matic-də olduğu kimi): self-locking çatışmazlığını kompensasiya etmək üçün anti-slip electronics-ə güvənir. Yolda effektivdir, amma mexaniki olaraq daha az proaktivdir.
- Controlled clutch vasitəsilə part-time rear drive (Haldex, Volvo, Saab və müxtəlif Volkswagen Group crossovers-də olduğu kimi): müasir crossovers-də ən yayılmış sxem, sərfəli, yüngül və sürətli elektronika sayəsində getdikcə bacarıqlı.
Torque Vectoring və sonra nə gəlir
Qabaqcıl tam ötürücüdə dominant istiqamət torque vectoring-dir: torque-u yalnız oxlar arasında bölmək deyil, bir oxun sol və sağ təkərləri arasında aktiv dəyişmək. Mitsubishi Lancer Evolution X texnologiyanın zirvəsidir; onun S-AWC sistemi electronically controlled centre differential (ACD) ilə torque-u bir arxa təkərdən digərinə keçirə bilən Active Yaw Control (AYC) arxa differential-ı birləşdirir. Əlavə gear sets tutuş itməzdən əvvəl balansı proaktiv dəyişir, təkər artıq fırlanandan sonra reaksiya vermək əvəzinə.
Praktikada müasir sistemlər arasındakı real fərqlər idarəetmə elektronikası yaxşılaşdıqca daralır. Yaxşı calibration edilmiş Haldex crossover indi bir nəsil əvvəl mexaniki Torsen üçün heyranlıq doğuracaq sabitlik verir. Hərəkət istiqaməti budur və son nöqtə dörd ayrı təkər mühərrikli elektrik avtomobili ola bilər, hər biri öz torque-unu mexaniki drivetrain olmadan paylayır. Bu da hekayəni səliqə ilə Ferdinand Porsche-nin 1900-cü il elektrik dörd təkərdən çəkən avtomobilinə qaytarır.
Bu tərcümədir. Orijinalı burada oxuya bilərsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html
Nəşr edilmişdir noyabr 04, 2021 • oxumaq üçün 19m
