Bu məqalə sadə bir texniki bələdçi kimi başladı — “Tam ötürücü haqqında bilmək istədiyiniz, lakin kimdən soruşacağınızı bilmədiyiniz hər şey” tipli bir şey. Biz açıq diferensialların visko-mufta və ya Haldex tipli qovşaqlardan necə fərqləndiyini, özükilidlənən diferensialların əslində nə etdiyini və bütün bunların niyə əhəmiyyət daşıdığını əhatə etməyi planlaşdırırdıq. Lakin tarixin dərinliyinə getdikcə daha çox təəccübləndik. Məlum oldu ki, daimi tam ötürücüyə malik ilk minik avtomobili yüz ildən çox əvvəl Niderlandda istehsal edilib. 1935-ci ildə isə dördtəkərli ötürücüyə malik bir Amerika yarış avtomobili dünya tarixinin gedişatını dəyişməyə təəccüblü dərəcədə yaxınlaşmışdı.
Minik avtomobilinə nə üçün tam ötürücü lazımdır? XXI əsrdə cavab göz qabağındadır: daha yaxşı yapışma, sürüşkən səthlərdə təkərlərin daha az fırlanması və qüvvə altında təkmilləşmiş idarəolunma. Dörd aparıcı təkər sadəcə ikidən yaxşıdır. Lakin bəşəriyyət bu sadə həqiqəti həyata keçirmək üçün təəccüblü dərəcədə uzun vaxt sərf etdi. İstənilən avtomobil tarixçisindən soruşsanız, sizə deyəcəklər ki, kütləvi bazar minik avtomobilləri üçün tam ötürücü dövrü 1980-ci ildə Audi Quattro ilə başlayıb. Onlar həmçinin nadir sələflərdən bəhs edə bilərlər — 1966-cı il Britaniya superkarı Jensen FF və 1972-ci il Subaru Leone 4WD. Lakin əsl mütəxəssis tez bir zamanda qeyd edəcək ki, ilkin dördtəkərli ötürücülü Subaru-lar ümumiyyətlə daimi AWD sistemləri deyildi — onlar müvəqqəti (part-time) idi. Və izah edəcəyimiz kimi, bu, mühüm fərqdir.
Müvəqqəti 4WD: Aralıq Həll
Bir oxa müvəqqəti ötürücü kompromis həlldir və yol avtomobilləri üçün xüsusilə zərif sayılmır. “Part-Time 4WD” termini yolsuzluq avtomobilləri (SUV) və ofroud yük maşınları dünyasından yaranıb. Bu konfiqurasiyada bir ox daimi olaraq fırlanır, digəri isə tələb olunduqda sərt şəkildə qoşulur — lakin bu sərt qoşulma yalnız yolsuzluqda istifadə edilə bilər. Asfalt səthlərdə müvəqqəti sistem tamamilə açılmalıdır. Səbəbi budur:
- Avtomobil döndükdə, ön təkərlər arxa təkərlərdən daha uzun qövs qət edir və buna görə daha sürətli fırlanmalıdır.
- Sərt qoşulmuş tam ötürücü sistemlə, ön təkərlərdə yapışma azalır, arxada isə dartı qüvvəsi artır.
- Bəzi hallarda ön təkərlər əslində aparıcı qüvvə əvəzinə əyləc qüvvəsi yarada bilər — müqaviməti artırır və avtomobilin idarəolunmasını çətinləşdirir.
- Palçıq və ya qar kimi boş səthlərdə bu effekt idarə oluna biləndir, lakin asfaltda ciddi transmissiya gərginliyinə və idarəolunma problemlərinə səbəb olur.
Avtomobil dönüşü keçdikdə, hər təkər öz qövsünü izləyir və fərqli sürətlə fırlanmalıdır. Buna görə daimi tam ötürücü sistem üç diferensial tələb edir: iki təkərarası diferensial (hər ox üçün biri) və hər iki aparıcı oxun bir-birindən asılı olmayaraq fırlanmasına imkan verən bir oxlararası diferensial.
Bu çatışmazlıqlara baxmayaraq, sərt qoşulmuş tam ötürücü bəzi yol avtomobillərində də meydana çıxdı — baxmayaraq ki, onlar xarakter etibarilə ofroud yük maşınlarına daha yaxın idi. Məsələn, SSRİ-də GAZ-61 “Emka” — altısilindrli mühərrikə və müvəqqəti ön oxa malik dördtəkərli ötürücülü sedan — 1938-ci ildə kiçik partiyalarla istehsala başladı. Müharibədən sonra oxşar transmissiyalar GAZ-M72 “Pobeda” ofroud variantında və Moskviç-410-da meydana çıxdı. 1972-ci il Subaru Leone 4WD eyni məntiqi izlədi: o, ofroud istifadəsi üçün hazırlanmışdı, standart ön ötürücülü Subaru-lardan daha yüksək gövdə hündürlüyü və əllə qoşulan arxa oxu vardı.
Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) ön ötürücülü platformanın dördtəkərli ötürücüyə uyğunlaşdırılmış variantı idi və əllə qoşulan arxa oxa malik idi. Əsas xüsusiyyətlərə bunlar daxildir:
- Mühərrik variantları: 1,4 litrlik (72 a.g.) və ya 1,6 litrlik (80 a.g.)
- Gövdə tipləri: universal, sedan və pikap
- Arxa ötürücünün qoşulması: mexaniki sürət qutulu avtomobillərdə əl ilə; avtomatlarda çoxdiskli sürtünmə mufta vasitəsilə avtomatik
- Bu müvəqqəti sxem 1989-cu ilə qədər bütün dördtəkərli ötürücülü Subaru-larda davam etdi
Müvəqqəti tam ötürücünün əsas problemi odur ki, avtomobillərin əksər vaxtını keçirdiyi asfalt yollarda yararsızdır — buna baxmayaraq avtomobil daim ötürücü qutunun, ikinci karadan valının və ikincil ox qovşağının əlavə çəkisini daşımalıdır. Lakin müvəqqəti sistemi daimi sistemə çevirmək üçün cəmi bir əlavə komponent tələb olunur: ötürücü qutudakı oxlararası diferensial.
Daimi Tam Ötürücü: Necə İşləyir və Niyə Əhəmiyyətlidir
Oxlararası diferensial daimi tam ötürücünün açarıdır. İki təkərarası diferensial — hər oxda biri — dönüşlərdə hər oxdakı sol və sağ təkərlərin fərqli sürətlə fırlanmasına imkan verir. Oxlararası diferensial isə eyni işi ön və arxa oxlar arasında görür. Hər üç diferensiala malik avtomobil transmissiya gərginliyi və ya idarəolunma cərimələri olmadan istənilən yol səthində daimi tam ötürücü ilə hərəkət edə bilər.
Nəzəri cəhətdən sadədir — lakin 1980-ci illərin əvvəllərinə qədər avtomobil sənayesinin əsas axını daimi AWD-ni yol avtomobilləri üçün lazımsız hesab edirdi. Ənənəvi fikir bu idi ki, quru asfaltda ikinci cüt təkəri və bütün əlaqəli transmissiya komponentlərini daim fırlatmaq səs-küy yaradır və yanacaq israf edir. Audi Quattro bu düşüncəni birdəfəlik dəyişdi. Mühərrik dartı qüvvəsini hər zaman dörd təkərə paylayaraq, daimi AWD sistemi:
- Dönüşlərdə yanal qüvvələrin idarə olunması üçün daha böyük yapışma ehtiyatı buraxır
- Dönüşün ortasında sürətlənərkən və ya əyləc edərkən sabitliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır
- Qaz pedalının verdiyi siqnallarla yaranan qəfil həddindən artıq sükan dönməsi (oversteer) və ya çatışmazlığı (understeer) riskini azaldır
1980-ci illərin sonunun Audi 80 Quattro-su bu sxemin nə qədər təkmilləşdiyini göstərir. Quattro arxitekturası rəqib Ferguson Formula transmissiyasından daha kompaktdır. 1984-cü ildən Audi Torsen özükilidlənən diferensialını qəbul etdi — bu, təkər sürəti fərqlərinə deyil, hər çıxış valındakı dartı qüvvəsindəki dəyişikliklərə reaksiya verən tamamilə mexaniki bir qurğudur. Visko-mufta əsaslı diferensial kilidindən fərqli olaraq, Torsen yalnız dartı altında kilidlənir, əyləc zamanı yox, bu da onun ABS sistemləri ilə tam uyğun olması və yavaşlama zamanı sabitliyi yaxşılaşdırması deməkdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, Range Rover (1970) və rus Lada Niva (1976) ümumiyyətlə oxlararası diferensiala malik ilk kütləvi istehsal avtomobilləri hesab olunur — lakin hər ikisi qətiyyətlə ofroud kateqoriyasındadır. Audi Quattro öncül titulunu məhz minik avtomobilləri arasında iddia edir.
İlkin Dördtəkərli Ötürücülü Yarış Avtomobilləri: Spyker-dən Bugatti-yə
Yarış avtomobili dizaynerləri Quattro dövründən əvvəl daimi tam ötürücünü araşdırmışdılarmı? Cavab qəti bəlidir — və bu hekayə əksər insanların gözlədiyindən çox daha geriyə gedir.
Ferdinand Porsche-nin müharibədən sonrakı ilk layihəsi dördtəkərli ötürücülü yarış avtomobili idi: Cisitalia 360, orta mühərrik düzülüşü və 1,5 litrlik onikisilindrli mühərriklə. Lakin onun ön ötürücüsü müvəqqəti idi — sürücü onu yalnız trekin düz hissələrində qoşur, dönüşlərdən əvvəl arxa ötürücüyə qayıdırdı.
Lakin Porsche əslində dördtəkərli ötürücülü nəqliyyat vasitəsini çox daha əvvəl istehsal etmişdi: 1900-cü ilə təsadüf edən, dörd ayrıca təkər mühərrikinə malik elektrik avtomobili. Avtomobil tarixçiləri üçün əsl şok isə holland istehsalçısı Spyker tərəfindən istehsal olunan 1902-ci il yarış avtomobilidir. Əyləclərin belə yalnız arxa təkərlərə quraşdırıldığı bir dövrdə bu avtomobildə əsl daimi tam ötürücü vardı — oxlararası diferensiala qədər tam komplekt halında.
Spyker şirkəti 1880-ci ildə Spijker qardaşları tərəfindən atla çəkilən faytonların istehsalçısı kimi qurulmuşdu. İlk avtomobilləri 1900-cü ildə meydana çıxdı və iki il sonra belçikalı dizayner Joseph Valentin Laviolette ilə işləyərək dördtəkərli ötürücülü Spyker 60 HP yarış avtomobilini (1902–1907) istehsal etdilər. Onun texniki xüsusiyyəti dövr üçün son dərəcə qabaqcıl idi:
- Üç diferensial — oxlararası və hər iki təkərarası
- Üç ayrıca əyləc mexanizmi — ikisi arxa təkərlərdə, biri ön karadan valında
- Konseptual olaraq onilliklər boyu rəqabətsiz qalacaq dördtəkərli ötürücü sistemi
Beləliklə, daimi dördtəkərli ötürücü konsepti bir əsrdən artıq yaşa malikdir. Çox sayda dördtəkərli ötürücülü Spyker istehsal olunmadı — onlar son dərəcə bahalı idi və yarışlarda heç vaxt əhəmiyyətli uğur qazanmadı. 1930-cu illərin əvvəllərində daha iddialı iki AWD yarış layihəsi izlədi: Bugatti Tipo 53 və Miller FWD.
Bugatti Tipo 53 layihəsi 1930-cu ildə Ettore Bugatti-yə ideyanı təklif edən Fiat mühəndisi Antonio Pichetto-dan başladı. 1932-ci ildə üç avtomobil tamamlandı, hər biri bunlara malik idi:
- 300 a.g. gücündə kompressorlu sıra səkkizsilindrli mühərrik
- Üç diferensiala malik daimi tam ötürücü
- Ayrıca quraşdırılmış sürət qutusu ilə inteqrasiya olunmuş ötürücü qutu və oxlararası diferensial
- Avtomobilin sol tərəfində yerləşdirilmiş hər iki oxun aparıcı valları
- Eninə yayda müstəqil ön asqı — Bugatti üçün qeyri-adi
Çınqıllı dönüşlərdə dövrünün arxa ötürücülü avtomobillərini geridə qoymasına baxmayaraq, Tipo 53 ön karadan vallarında sabit sürətli (CV) birləşmələr əvəzinə standart Kardan birləşmələrindən istifadə olunması səbəbindən həddindən artıq sükan səyindən əziyyət çəkirdi. Üç avtomobil 1935-ci ilə qədər yarışlarda iştirak etdi.
Miller FWD qismən ona görə meydana gəldi ki, amerikalı dizayner Harry Miller xüsusi olaraq sökülmək üçün alınmış ön ötürücülü Bugatti-ni öyrənmişdi. Bugatti-nin yanaşmasından ilhamlanan Miller FWD yük maşını şirkətinin sponsorluğu ilə öz dördtəkərli ötürücülü şassisini hazırladı. Dördtəkərli ötürücülü Miller-lərdən biri 1934-cü il Indianapolis 500-də liderlik etdi, lakin mexaniki problemlər səbəbindən doqquzuncu yerdə yarışdan çıxdı.
Bu avtomobillər həm də avtomobil tarixinin ən qəribə “nə olardı” anlarından biri ilə bağlıdır. 1935-ci ildə Berlindəki AVUS trekində keçirilən yarış zamanı dördtəkərli ötürücülü Miller üçüncü yerdə gedərkən sıra səkkizsilindrli mühərriki dağıdıcı şəkildə sıradan çıxdı və qırıntıları tribunalara doğru fırlatdı. Adolf Hitler o gün tribunalarda idi. Kiçik bir parça belə ona çatsaydı, İkinci Dünya müharibəsinin — və dünya tarixinin — gedişatı tamamilə fərqli ola bilərdi.
Ferguson Formula: Hər Şeyi Dəyişən AWD Sistemi
Tam ötürücü tarixinin növbəti mühüm fəslini başa düşmək üçün açıq oxlararası diferensialların əsas məhdudiyyətini xatırlamaq faydalıdır. Açıq diferensial bir oxun sərbəst fırlanmasına imkan verir, digəri isə heç bir dartı qüvvəsi almır. Əgər arxa təkərlər yapışmasını tamamilə itirərsə, ön təkərlər hərəkətsiz qala bilər, arxa təkərlər fırlanarkən — diferensial bunun qarşısını almaq üçün heç nə etmir.
SUV-lər üçün hazırlanan həll məcburi kilidləmə idi: sürücü diferensial dişli çarxlarını sərt şəkildə kilidləyən mexanizmi əl ilə qoşaraq diferensial ötürücünü bərk birləşməyə çevirir. Bu yanaşma ilkin Range Rover-larda, Lada Niva-da və bir çox digər ofroud nəqliyyat vasitələrində istifadə olunurdu — o cümlədən 1984-cü ilə qədər sürücüdən mərkəzi diferensialı əl ilə kilidləməyi tələb edən ilk nəsil Audi Quattro-da. Lakin əl ilə kilidləmə başqa bir kompromisdir: o, bərk səthlərdə açılmalıdır və sürüşkən yolda təkər fırlanması gözlənilmədən başlasa heç bir qoruma təklif etmir.
İlk avtomatik özükilidlənən oxlararası diferensial britaniyalı yarış sürücüsü və mühəndis Tony Rolt-un yaratması idi. Dostu və yarış yoldaşı Fred Dixon ilə birlikdə Rolt müharibədən əvvəl Rolt/Dixon Developments emalatxanasını idarə etmişdi. Sonradan ikisi daimi tam ötürücünün potensialına valeh oldular. “Crab” adlanan eksperimental dördtəkərli ötürücülü sınaq platforması qurduqdan sonra, 1950-ci ildə uğurlu traktor istehsalçısı Harry Ferguson ilə birləşərək Harry Ferguson Research şirkətini yaratdılar.
Ferguson-un vizyonu yarış avtomobili deyil, həqiqətən təhlükəsiz yol avtomobili idi: təkərləri nə sürətlənmə zamanı fırlanan, nə də əyləc zamanı kilidlənən bir avtomobil. Rolt və Dixon belə bir avtomobili tamamilə sıfırdan dizayn etməyə qərar verdilər — gövdə, transmissiya və ötürücü qurğu daxil olmaqla. Təcrübəli dizayner Claude Hill (əvvəllər Aston Martin-də) baş mühəndis kimi cəlb edildikdən sonra eksperimental Ferguson R4 sedanı altı illik inkişafdan sonra tamamlandı. Onun texniki xüsusiyyəti 1956-cı il üçün diqqətəlayiq idi:
- Özükilidlənən oxlararası diferensiala malik daimi tam ötürücü
- Yastı dördsilindrli (flat-four) mühərrik
- Hər dörd təkərdə disk əyləclər
- Aviasiyadan uyğunlaşdırılmış Dunlop MaxaRet elektromexaniki əyləc bloklaşmasının qarşısını alan (ABS) sistem
Ferguson Formula transmissiyasının ürəyi ötürücü qutu daxilindəki dahiyanə özükilidlənən mexanizm idi. Diferensiala əlavə olaraq, qovşaqda əlavə dişli dəsti, iki kürəli ötmə muftası və iki dəst sürtünmə diski vardı. Normal şəraitdə bu elementlər səssizcə işsiz fırlanırdı. Lakin bir oxun təkərləri sürüşməyə başladıqda — çıxış vallarının sürətində fərq yaradaraq — muftalardan biri qoşulur, sürtünmə dəstini diferensial dişlilərinə sıxır və diferensial ötürücünü dərhal bərk birləşməyə çevirirdi.
İkinci prototip, 1962-ci il Ferguson R5 universalı, daha da bacarıqlı idi. Autocar jurnalının test mütəxəssisləri qeyd etdilər ki, o, demək olar ki, qeyri-mümkün görünən sürətlərdə yapışma hüdudlarına çatırdı. Buna baxmayaraq, heç bir istehsalçı Ferguson-u istehsala buraxmağa razı olmadı — mürəkkəblik və qiymət çox yüksək idi. Lakin 1962-ci ildə Tony Rolt Jensen Cars rəhbərliyini 300 a.g. Chrysler V8 mühərrikindən istifadə edən qarşıdan gələn CV8 kupesi üçün Ferguson Formula transmissiyasını uyğunlaşdırmağa razı saldı. Üç il sonra eksperimental dördtəkərli ötürücülü Jensen CV8 FF tamamlandı.
1966-cı ildə Jensen Interceptor CV8-i əvəz etdi — və standart arxa ötürücülü kupe ilə yanaşı, Jensen diskret “FF” nişanı ilə işarələnmiş tam ötürücülü variant təklif etdi. Jensen FF özükilidlənən oxlararası diferensialı ABS ilə birləşdirən dünyanın ilk seriyalı avtomobili oldu. “FF” işarəsi “Formula Ferguson” mənasını verirdi. Əsas xüsusiyyətlərə bunlar daxildir:
- 325 a.g. güc istehsal edən 6,3 litrlik Chrysler V8 big-block mühərrik
- Üçpilləli TorqueFlite avtomat və ya dördpilləli mexaniki sürət qutusu
- Asimmetrik dartı bölgüsü: 63% arxa oxa, 37% önə — arxa ötürücülü idarəolunma xarakterini qorumaq üçün
- Birkanallı Dunlop MaxaRet ABS
- Reyka tipli gücləndiricili sükan və hər təkərdə disk əyləclər
- Maksimal sürət 212 km/saat; 0–100 km/saat 7,7 saniyədə; boş çəki təxminən 1800 kq
- 1968-ci ildə Böyük Britaniyada qiyməti: təxminən £6000 — ən ucuz Rolls-Royce-a bənzər
- Ümumi istehsal: 318 avtomobil (1966–1971)
Dövrünün hər bir avtomobil jurnalisti Jensen FF-nin müstəsna sabitliyini və “yaş asfaltda demək olar ki, hüdudsuz yapışma ehtiyatı” kimi təsvir etdiklərini təriflədi. Faciəvi haldır ki, Harry Ferguson-un özü Jensen FF-ni heç vaxt görmədi — o, 1960-cı ildə vəfat etdi.
Niyə Ferguson Formula-ya bu qədər vaxt sərf edirik? Çünki Harry Ferguson Research dünyada tam ötürücüyə ilk növbədə aktiv təhlükəsizlik vasitəsi kimi yanaşan ilk təşkilat idi — sadəcə ofroud yapışma problemlərinin həlli kimi deyil. Asimmetrik dartı bölgüsü simmetrik AWD sistemlərini bürüyən gözlənilməzlikdən qaçmaq üçün şüurlu seçim idi. Arxa ötürücülü avtomobildə sürüşkən dönüşdə çoxlu qaz vermək gözlənilən həddindən artıq sükan dönməsinə (oversteer) səbəb olur. Ön ötürücülü avtomobildə isə gözlənilən sükan çatışmazlığına (understeer) səbəb olur. Simmetrik AWD avtomobildə reaksiya hansı oxun ən pis yapışmaya malik olmasından asılıdır — bu isə qeyri-müəyyən və təhlükəli ola bilər. Dartını arxaya yönəltməklə Ferguson Formula Jensen FF-yə əksər şəraitdə demək olar ki, gözlənilən arxa ötürücülü idarəolunma verdi.
Visko-Muftanın İxtirası
Ferguson Formula-nın özükilidlənən mexanizminin bir mühüm məhdudiyyəti vardı: onun ötmə muftaları ikili, açıq-qapalı tərzdə işləyirdi. Açıq diferensialdan tam kilidlənməyə keçid ani idi, bu da qoşulma anında öz idarəolunma qeyri-müəyyənliyini yarada bilərdi. Tələb olunan diferensial kilidləmə dərəcəsini hamar və mərhələli şəkildə dəyişə bilən mexanizm idi.
1960-cı illərin sonunda Tony Rolt və Derek Gardner — sonradan Tyrrell-in Formula 1 avtomobillərinin baş dizayneri — özlü ventilyator ötürücü muftalarında istifadə olunan silikon mayesi ilə eksperimentlərə başladılar. Nəticə visko-mufta oldu: silikon mayesi ilə dolu, hər çıxış valına bağlı növbələnən sürtünmə diski dəstlərini ehtiva edən silindrik korpus.
Onun iş prinsipi belədir:
- Normal şəraitdə, bütün təkərlər oxşar sürətlə fırlandıqda, disk dəstləri bir-birinə nisbətən demək olar ki, hərəkət etmir və mufta diferensiala heç bir təsir göstərmir.
- Bir ox sürüşməyə başladıqda, onun çıxış valı daha sürətli fırlanır, bu da disk dəstlərinin bir-birinə nisbətən fırlanmasına və silikon mayesini sürtüb kəsməsinə (shear) səbəb olur.
- Bu kəsilmə muftanın içindəki temperatur və təzyiqi artırır, mayenin özlülüyünü kəskin şəkildə yüksəldir.
- Bu özlülük artımı disklərin bir-birinə sürtünməsinə səbəb olur, daha sürətli fırlanan valı mərhələli şəkildə əyləcləyir və diferensialı qismən və ya tam kilidləyir.
Visko-muftanı patentləşdirdikdən sonra Tony Rolt tam ötürücü transmissiyalarını kommersiya əsasında təchiz etmək üçün 1971-ci ildə FF Developments (FFD) şirkətini qurdu. İlkin layihələrə Britaniya meşə təsərrüfatı xidmətləri üçün dördtəkərli ötürücülü Bedford furqonları, bir partiya Ford Zephyr FF polis avtomobilləri və Berlindəki Britaniya hərbi missiyası üçün Opel Senator 4×4 sedanları daxil idi.
FFD-nin ən mühüm istehsal nailiyyəti AMC Eagle (1979–1988) üçün transmissiya idi — AMC Concord sedanının qaldırılmış, tam ötürücülü versiyası, daha böyük təkərlər və 75 mm gövdə qaldırması ilə təchiz edilmişdi. AMC Eagle dünyada visko-mufta ilə kilidlənən oxlararası diferensialdan istifadə edən ilk seriyalı avtomobil idi. Yüksək performanslı avtomobil deyil, yüngül ofrouder kimi düşünülməsinə baxmayaraq, onun transmissiya arxitekturası indiyə qədər istehsal olunmuş ən məşhur performanslı AWD avtomobillərinin bəzilərinin birbaşa əcdadı oldu — o cümlədən Subaru Impreza WRX-in ilkin nəsillərinin və Mitsubishi Lancer Evolution-un.
Özükilidlənən Diferensiallar: Torsen-dən Elektron İdarəetməyə
Audi Quattro 1981-ci ildə — AMC Eagle-ın debütündən iki il sonra — istehsala başladıqda, o, əl ilə idarə olunan məcburi kilidə malik ənənəvi açıq oxlararası diferensialdan istifadə edirdi. Audi-nin həllinin zərifliyi yerləşdirmədə idi: uzununa quraşdırılmış mühərrik birbaşa arxa oxa doğru istiqamətlənmişdi və oxlararası diferensial birbaşa sürət qutusuna inteqrasiya olunmuşdu. Sürət qutusunun ikincil valı içiboş hazırlanmışdı və ön karadan valı onun içindən keçirilmişdi. Ferdinand Piëch-in komandası ön və arxa arasında simmetrik 50:50 dartı bölgüsünü seçdi.
1984-cü ildə əl ilə diferensial kilidləmə qolları nəhayət Audi salonlarından yox oldu və Torsen (TORque SENsing — dartı qüvvəsini hiss edən) özükilidlənən diferensialı ilə əvəz olundu. Torsen bir neçə əsas üstünlük təklif edir:
- O, tamamilə mexanikidir — elektronika, maye və ya sürücü müdaxiləsi tələb olunmur
- O, sürət fərqlərinə deyil, çıxış vallarındakı dartı qüvvəsindəki dəyişikliklərə reaksiya verir, yəni təkər fırlanması faktiki başlamazdan əvvəl reaksiya verə bilir
- Visko-muftadan fərqli olaraq, o, yalnız dartı altında kilidlənir, əyləc altında yox, bu da onu tam ABS-uyğun edir
- Kilidlənmə və açılma hamar və davamlıdır, ikili keçidlər olmadan
Torsen-in performanslı avtomobillərdə idarəolunma və sabitlik təkmilləşmələri təmin etmək qabiliyyəti sonradan avtomobilə bənzər dinamika axtaran SUV mühəndislərini cəlb etdi. Bu gün o, Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne və Toyota Land Cruiser Prado da daxil olmaqla nəqliyyat vasitələrinin transmissiyalarında istifadə olunur.
1980-ci illərə qayıdaq: Audi Quattro-nun ralli üstünlüyü Qrup B iştirakçıları arasında tam ötürücü silah yarışını başlatdı. Bir neçə mövsüm ərzində aşağıdakı dördtəkərli ötürücülü ralli avtomobilləri meydana çıxdı — hər biri öz özükilidlənən diferensiallarında FFD visko-mufta texnologiyasından istifadə edirdi:
- Peugeot 205 T16
- Austin Metro 6R4
- Lancia Delta S4
- Ford RS200
Tony-nin oğlu Stuart Rolt bu dövrdə FFD-nin ralli komandaları ilə əlaqələrini idarə edirdi.
1990-cı illərin əvvəllərində Rusiyadakı AZLK zavodu da Moskviç 2141-in tam ötürücülü ralli versiyasını hazırlamaq üçün FFD-yə müraciət etdi. Ford RS200 ilə eyni üçdiferensiallı sxemdən istifadə edən eksperimental dördtəkərli ötürücülü Moskviç ekstremal şəraitdə diqqətəlayiq dərəcədə proqnozlaşdırıla bilən idarəolunma əldə etdi. Sınaqlar mühüm bir prinsipi üzə çıxardı: hər visko-muftanın kilidləmə sərtliyini fərdi olaraq tənzimləməklə mühəndislər avtomobilin idarəolunma balansını geniş diapazonda kökləyə bilərdilər:
- Daha sərt arxa təkərarası diferensial → daha çox həddindən artıq sükan dönməsi (oversteer) meyli
- Daha sərt ön və ya oxlararası diferensial → daha çox sükan çatışmazlığı (understeer) və sabitlik
Bu köklənə bilmə qabiliyyəti müasir WRC ralli avtomobillərinin hər üç diferensialda passiv visko-muftalar əvəzinə elektron idarə olunan çoxdiskli mufta dəstlərindən istifadə etməsinin səbəbidir. Hidravlik işəsalıcılar və bortdakı kompüter hər diferensialın kilidlənməsini real vaxtda dəyişə bilər — dönüşə girərkən avtomobilin sərbəst fırlanmasına imkan vermək üçün muftaları boşaldır, sonra sürücü düz yola sürətləndikcə yapışmanı maksimuma çatdırmaq və sükan çatışmazlığından qaçmaq üçün onları mərhələli şəkildə sıxır.
İki istehsalçı yol avtomobillərində elektron idarə olunan diferensiallara öncülük etdi:
- Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Üç elektron idarə olunan mufta ardıcıl olaraq əvvəlcə ön oxu qoşur, sonra oxlararası diferensialı, sonra şərait tələb etdikcə arxa diferensialı kilidləyirdi. Sistem effektiv idi, lakin həddindən artıq mürəkkəb idi və elektronika boş səthlərdə ön təkərlərin nəzərəçarpacaq dərəcədə qoşulub-açılmasına səbəb ola bilərdi.
- Porsche 959 (1986): Dörd seçilə bilən sürücü rejimi üzrə işləyən iki elektron idarə olunan mufta. 959-un sistemi daha mürəkkəb və yüksək performanslı istifadəyə daha uyğun idi.
Diferensialın Əvəzlənməsi: Haldex və Sadələşdirilmiş AWD Sistemləri
Ralli mühəndisləri özükilidlənən diferensialları hüdudlarına qədər irəlilədərkən, kütləvi minik avtomobillərinin dizaynerləri əks istiqamətdə hərəkət etdilər — oxlararası diferensialı tamamilə aradan qaldırıb onu yalnız visko-mufta ilə əvəz etdilər. 1985-ci il Volkswagen Golf II Syncro bu yanaşmadan istifadə edən ilk Avropa minik avtomobili idi. Transmissiya 1969-cu ildə FFD-ni satın almış GKN mühəndisləri tərəfindən hazırlanmışdı.
Sadələşdirilmiş visko-mufta sxemi kütləvi istehsal üçün aydın üstünlüklər təklif edirdi:
- Tam ötürücülü model komponentlərinin çoxunu standart ön ötürücülü versiya ilə paylaşırdı, istehsal xərclərini və mürəkkəbliyini azaldırdı
- Normal şəraitdə avtomobil ön ötürücülü avtomobil kimi eyni cür hərəkət edirdi
- Ön təkərlər sürüşdükdə, visko-mufta təxminən 0,2 saniyə ərzində dartının 70%-ə qədərini arxaya ötürə bilirdi
Lakin bu gecikmiş qoşulma idarəolunma riski yaradırdı: əvvəlcə ön ötürücülü avtomobil kimi davranan (öndən geniş sürüşən) avtomobil, visko-mufta qoşulduqda qəfildən arxaya yönəlmiş davranışa keçərək sürücüləri çaşdıra bilərdi. Yapon istehsalçıları müxtəlif həllər araşdırdılar, o cümlədən bir neçə visko-mufta quraşdırmaq — bəzi modellər, məsələn, 1988-ci il Nissan Sunny/Pulsar, üç ədəd istifadə edirdi: biri arxa ötürücünü qoşmaq və biri hər təkərarası diferensialı kilidləmək üçün. Mazda Concerto 4WD daha da irəli gedərək həm oxlararası, həm də arxa təkərarası diferensialların yerinə visko-muftalardan istifadə etdi.
Növbəti təkamül addımı visko-muftanı elektron idarə olunan hidravlik çoxdiskli mufta ilə əvəz etdi — daha sürətli və daha dəqiq idarə olunan qurğu. Volkswagen Golf IV və onun platforma qardaşlarında visko-muftanı əvəz edən Haldex muftası bu texnologiyanın ən tanınmış nümunəsidir. Onun iş prinsipi belədir:
- Yumruq tipli kameralar (face cams) ön və arxa vallar arasında istənilən fırlanma sürəti fərqini aşkar edir
- Kamera səthləri üzərində hərəkət edən rolikalar üzükvari silindrlərdəki pistonları itələyərək hidravlik mayeni nasoslayır
- Maye təzyiqi çoxdiskli mufta dəstini sıxır, dartını arxa oxa ötürür
- Avtomobilin elektronikası tərəfindən idarə olunan solenoid klapan istənilən anda təzyiqi boşalda bilər — sonsuz dərəcədə dəyişən dartı bölgüsünə imkan verir
Bu gün əksər AWD minik avtomobilləri və krossoverləri bu elektron idarə olunan mufta arxitekturasının bir variantından istifadə edir — istər Volkswagen Group nəqliyyat vasitələrində Haldex, istər Honda-nın VTM-4-ü, istərsə də BMW-nin xDrive-ı. Müasir mufta sistemlərinin sürəti qoşulma gecikməsini normal sürüşdə hiss olunmayacaq səviyyəyə qədər azaldıb. İndi idarəetmə proqram təminatının köklənməsi avadanlığın özündən daha çox əhəmiyyət daşıyır: Golf 4Motion və Audi A3 Quattro mexaniki olaraq eyni transmissiyalardan istifadə edir, lakin fərqli proqram təminatı Volkswagen-ə simmetrik dartı bölgüsü verir, Audi-nin kalibrlənməsi isə daha tanış ön ötürücülü xarakter üçün dartının 60%-ini önə göndərir.
Bu Gün AWD Texnologiyası: Hansı Sistem Ən Yaxşıdır?
Əl ilə qoşulan ikinci oxa malik müvəqqəti tam ötürücü sistemləri xoşbəxtlikdən minik avtomobillərindən yox olub. Qalan arxitekturaların hər birinin öz üstünlükləri var:
- Özükilidlənən oxlararası diferensiala malik daimi AWD (Subaru-dakı kimi visko-mufta, Audi A4/A6/A8 Quattro və Volkswagen Phaeton-dakı kimi Torsen mexaniki, və ya Mitsubishi Lancer Evo-dakı kimi elektron idarə olunan muftalar): ən mürəkkəb və qənaətbəxş sistemlər, düzgün kalibrlənərkən həm yolda, həm də trekdə idarəolunmanı həqiqətən yaxşılaşdırmağa qadirdir.
- Açıq oxlararası diferensiala malik daimi AWD (Mercedes-Benz 4Matic-dəki kimi): özükilidlənmənin olmamasını kompensasiya etmək üçün sürüşmənin qarşısını alan elektronikaya əsaslanır. Yolda effektivdir, lakin mexaniki olaraq daha az fəaldır.
- İdarə olunan mufta vasitəsilə müvəqqəti arxa ötürücü (Volvo, Saab və müxtəlif Volkswagen Group krossoverlərindəki kimi Haldex): müasir krossoverlərdə ən geniş yayılmış sxem — sərfəli, yüngül və daha sürətli elektronika sayəsində getdikcə daha bacarıqlıdır.
Qabaqcıl AWD-də dominant tendensiya dartı vektorlaşdırmasıdır (torque vectoring) — sadəcə dartını ön və arxa oxlar arasında paylamaq deyil, onu bir oxdakı sol və sağ təkərlər arasında aktiv şəkildə dəyişmək. Mitsubishi Lancer Evolution X texnikanın son sözünü təmsil edir: onun S-AWC sistemi elektron idarə olunan mərkəzi diferensialı (ACD) arxa təkərlər arasında müstəqil dartı ötürməyə qadir Aktiv Yaw İdarəetmə (AYC) arxa diferensialı ilə birləşdirir. Əlavə dişli dəstləri yapışma itirilmədən əvvəl, təkər fırlanması artıq başladıqdan sonra reaktiv şəkildə deyil, dartı balansını proaktiv olaraq dəyişə bilər.
Praktiki baxımdan, idarəetmə elektronikası daha mürəkkəbləşdikcə müasir AWD sistemləri arasındakı real idarəolunma fərqləri daralmağa davam edir. Krossoverdə yaxşı kalibrlənmiş Haldex əsaslı sistem bir nəsil əvvəl mexaniki Torsen diferensialından diqqətəlayiq görünəcək sabitliyi təmin edə bilər. Sonda texnologiyanın getdiyi istiqamət budur — və son nöqtə hər biri heç bir mexaniki transmissiya olmadan dəqiq idarə olunan dartı təmin edən dörd ayrıca təkər mühərrikinə malik elektrik avtomobili ola bilər.
Bu, tərcümədir. Orijinalı burada oxuya bilərsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html
Nəşr edilmişdir noyabr 04, 2021 • oxumaq üçün 21m
