Tiomáint ar na Ceithre Roth Mínithe: Stair, Teicneolaíocht, agus an Chaoi a nOibríonn Córais AWD

Mar threoir theicniúil shimplí a thosaigh an t-alt seo — rud éigin cosúil le “Gach rud a theastaigh uait a fháil amach riamh faoi thiomáint ar na ceithre roth, ach nach raibh a fhios agat cé air a gcuirfeá an cheist.” Bhí sé i gceist againn cur síos a dhéanamh ar an gcaoi a bhfuil difríocht idir difreáil oscailte agus aonaid de chineál cúpláil-slaodachta nó Haldex, ar a ndéanann difreálacha féinghlasála go díreach, agus cén fáth a bhfuil tábhacht ar bith leis. Ach dá dhoimhne a chuamar isteach sa stair, is ea is mó a baineadh siar asainn. Tharlaíonn sé gur tógadh an chéad charr paisinéirí le tiomáint bhuan ar na ceithre roth san Ísiltír breis is céad bliain ó shin. Agus sa bhliain 1935, tháinig carr rásaíochta Meiriceánach le tiomáint ar na ceithre roth iontach gar do chúrsa stair an domhain a athrú.

Cén fáth a dteastaíonn tiomáint ar na ceithre roth ó charr paisinéirí? Sa 21ú haois, is léir an freagra: greim níos fearr, níos lú sciorrtha rotha ar dhromchlaí sleamhaine, agus láimhseáil fheabhsaithe faoi chumhacht. Tá ceithre roth thiomáinte níos fearr ná dhá cheann, go simplí. Ach thóg sé tamall iontach fada ar an gcine daonna gníomhú ar an bhfírinne bhunúsach seo. Iarr ar staraí gluaisteán ar bith agus inseoidh siad duit gur thosaigh ré na tiomána ar na ceithre roth do charranna paisinéirí ar an margadh mais sa bhliain 1980 leis an Audi Quattro. D’fhéadfaidís tagairt a dhéanamh freisin do réamhtheachtaithe annamha — an sárcharr Briotanach Jensen FF ó 1966 agus an Subaru Leone 4WD ó 1972. Tabharfaidh fíorshaineolaí faoi deara go tapa, áfach, nár chórais bhuana AWD ar chor ar bith iad na luath-Subarus le tiomáint ar na ceithre roth — bhí siad páirtaimseartha. Agus mar a mhíneoimid, is idirdhealú ríthábhachtach é sin.

4WD Páirtaimseartha: Réiteach Sealadach

Is réiteach comhréitigh é tiomáint pháirtaimseartha ar acastóir amháin, agus ní réiteach an-ghalánta é do charranna bóthair. Tháinig an téarma “4WD Páirtaimseartha” ó shaol na SUVanna agus na dtrucailí lasmuigh den bhóthar. Sa chumraíocht seo, tiomáineann acastóir amháin go buan agus ceanglaítear an ceann eile go docht ar éileamh — ach ní féidir an nasc docht seo a úsáid ach amháin lasmuigh den bhóthar. Ar dhromchlaí pábháilte, ní mór an córas páirtaimseartha a dhícheangal ar fad. Seo an fáth:

• Nuair a chasann carr, taistealaíonn na rothaí tosaigh stua níos faide ná na rothaí cúil agus, dá bhrí sin, caithfidh siad rothlú níos tapúla.
• Le córas tiomána docht-cheangailte ar na ceithre roth, laghdaítear an greim ag na rothaí tosaigh agus méadaítear an casmhóimint ag an gcúl.
• I gcásanna áirithe, is féidir leis na rothaí tosaigh fórsa coscánaithe a ghiniúint seachas fórsa tiomána — rud a mhéadaíonn an fhriotaíocht agus a fhágann go bhfuil sé níos deacra an carr a stiúradh.
• Ar dhromchlaí scaoilte ar nós láibe nó sneachta, is féidir an éifeacht seo a láimhseáil, ach ar tharmac is cúis le ceangal trom an chórais tiomána agus le fadhbanna láimhseála é.

Nuair a sheolann carr trí chasadh, leanann gach roth a stua féin agus caithfidh sé rothlú ar luas difriúil. Sin é an fáth a dteastaíonn trí dhifreáil ó chóras buan tiomána ar na ceithre roth: dhá dhifreáil idir-rotha (ceann in aghaidh an acastóra) agus difreáil idir-acastóir amháin chun ligean don dá acastóir thiomáinte rothlú go neamhspleách ar a chéile.

In ainneoin na míbhuntáistí seo, tháinig tiomáint docht-cheangailte ar na ceithre roth ar roinnt feithiclí bóthair — cé go raibh siad níos cosúla le trucailí lasmuigh den bhóthar ó thaobh carachtair de. San APSS, mar shampla, chuaigh an GAZ-61 “Emka” — salún le tiomáint ar na ceithre roth, le hinneall sé-sorcóir agus acastóir tosaigh páirtaimseartha — i mbáisí beaga táirgthe chomh luath le 1938. Tar éis an chogaidh, tháinig córais tiomána den chineál céanna sa leagan lasmuigh den bhóthar GAZ-M72 “Pobeda” agus sa Moskvitch-410. Lean an Subaru Leone 4WD ó 1972 an loighic chéanna: tógadh é le húsáid lasmuigh den bhóthar, le hairde marcaíochta níos airde ná Subarus caighdeánacha le tiomáint ar na rothaí tosaigh, agus le hacastóir cúil a cheanglaítear de láimh.

Oiriúnú ar ardán le tiomáint ar na rothaí tosaigh ab ea an Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979), le tiomáint ar na ceithre roth agus acastóir cúil a cheanglaítear de láimh. Áiríodh sna príomhshonraíochtaí:

• Roghanna innill: 1.4 lítear (72 hp) nó 1.6 lítear (80 hp)
• Stíleanna cabhlach: stáisiúnvaigín, salún, agus trucail phiocadh-suas
• Ceangal na tiomána ar na rothaí cúil: de láimh ar charranna le giarbhosca láimhe; go huathoibríoch trí chrág chuimilte ildhiosca ar charranna uathoibríocha
• Lean an socrú páirtaimseartha seo ar gach Subaru le tiomáint ar na ceithre roth go dtí 1989

Is í an phríomhfhadhb le tiomáint pháirtaimseartha ar na ceithre roth ná go bhfuil sí gan mhaith ar na bóithre pábháilte ina gcaitheann formhór na gcarranna formhór a gcuid ama — ach mar sin féin caithfidh an carr meáchan breise cás aistrithe, dara seafta tiomána, agus tionól tánaisteach acastóra a iompar i gcónaí. Níl ag teastáil chun córas páirtaimseartha a thiontú ina cheann lánaimseartha, áfach, ach comhpháirt bhreise amháin: difreáil idir-acastóir sa chás aistrithe.

Tiomáint Lánaimseartha ar na Ceithre Roth: Conas a Oibríonn Sé agus Cén Fáth a bhfuil Tábhacht Leis

Is í an difreáil idir-acastóir an eochair don tiomáint bhuan ar na ceithre roth. Ligeann dhá dhifreáil idir-rotha — ceann ag gach acastóir — do na rothaí ar chlé agus ar dheis ar gach acastóir rothlú ar luasanna difriúla trí choirnéil. Déanann an difreáil idir-acastóir an obair chéanna idir na hacastóirí tosaigh agus cúil. Is féidir le carr atá feistithe leis na trí dhifreáil tiomáint bhuan ar na ceithre roth a rith ar dhromchla bóthair ar bith gan ceangal an chórais tiomána nó pionóis láimhseála.

Simplí go teoiriciúil — ach go dtí tús na 1980idí, mheas príomhshruth na tionscail gluaisteán nach raibh gá le AWD lánaimseartha do charranna bóthair. Ba é an gnáth-thuiscint ná gur chuir rothlú leanúnach dara péire rothaí agus gach comhpháirt ghaolmhar den chóras tiomána ar tharmac tirim torann leis agus gur chuir sé breosla amú. D’athraigh an Audi Quattro an smaointeoireacht sin go buan. Trí chasmhóimint an innill a dháileadh ar na ceithre roth go léir i gcónaí, déanann córas AWD lánaimseartha an méid seo a leanas:

• Fágann sé corrlach greama níos mó ar fáil chun fórsaí cliathánacha a láimhseáil i gcoirnéil
• Feabhsaíonn sé go mór an chobhsaíocht agus tú ag luasghéarú nó ag coscánú i lár coirnéil
• Laghdaíonn sé an baol de róstiúradh nó de ghéarstiúradh tobann arna spreagadh ag ionchuir an scóige

Léiríonn an Audi 80 Quattro ó dheireadh na 1980idí cé chomh mínithe agus a tháinig an leagan amach seo. Tá ailtireacht an Quattro níos dlúithe ná an tarchur iomaíoch Ferguson Formula. Ó 1984, ghlac Audi leis an difreáil féinghlasála Torsen — gléas atá go hiomlán meicniúil agus a fhreagraíonn d’athruithe ar an gcasmhóimint ar gach seafta aschuir seachas do dhifríochtaí i luas na rothaí. Murab ionann agus glas difreála atá bunaithe ar chúpláil shlaodach, ní ghlasáilann an Torsen ach faoi ghreim, ní le linn coscánaithe, rud a chiallaíonn go bhfuil sé go hiomlán comhoiriúnach le córais ABS agus go bhfeabhsaíonn sé an chobhsaíocht le linn moillithe.

Is fiú a thabhairt faoi deara go meastar go ginearálta gurbh iad an Range Rover (1970) agus an Lada Niva Rúiseach (1976) na chéad fheithiclí olltáirgthe le difreálacha idir-acastóir — ach tá an dá cheann go daingean sa chatagóir lasmuigh den bhóthar. Éilíonn an Audi Quattro teideal an cheannródaí go sonrach i measc carranna paisinéirí.

Luath-Charranna Rásaíochta le Tiomáint ar na Ceithre Roth: ó Spyker go Bugatti

Ar fhiosraigh dearthóirí carranna rásaíochta tiomáint lánaimseartha ar na ceithre roth roimh ré an Quattro? Is é an freagra “rinne, gan amhras” — agus téann an scéal i bhfad níos faide siar ná mar a bheadh súil ag formhór na ndaoine.

Carr rásaíochta le tiomáint ar na ceithre roth ab ea an chéad tionscadal a rinne Ferdinand Porsche tar éis an chogaidh: an Cisitalia 360, le leagan amach lárinnill agus inneall dhá shorcóir déag 1.5 lítear. Bhí a thiomáint ar na rothaí tosaigh páirtaimseartha, áfach — ní cheangladh an tiománaí í ach ar chodanna díreacha den rian, ag aistriú ar ais go tiomáint ar na rothaí cúil roimh choirnéil.

Ach bhí feithicil le tiomáint ar na ceithre roth tógtha ag Porsche i bhfad níos luaithe i ndáiríre: carr leictreach le ceithre mhótar rotha aonair, a théann siar go 1900. Is é an fíor-iontas do staraithe gluaisteán, áfach, ná an carr rásaíochta ó 1902 a thóg an déantúsóir Ollannach Spyker. Ag am nuair nach raibh coscáin féin feistithe ach ar na rothaí cúil, bhí fíor-thiomáint lánaimseartha ar na ceithre roth ag an gcarr seo — le difreáil idir-acastóir san áireamh.

Bhunaigh na deartháireacha Spijker an comhlacht Spyker sa bhliain 1880 mar dhéantúsóir cóistí capall-tharraingthe. Tháinig a gcéad charr i 1900, agus dhá bhliain ina dhiaidh sin, ag obair leis an dearthóir Beilgeach Joseph Valentin Laviolette, tháirg siad an carr rásaíochta Spyker 60 HP le tiomáint ar na ceithre roth (1902–1907). Bhí a shonraíocht thar a bheith forbartha don ré:

• Trí dhifreáil — idir-acastóir agus an dá cheann idir-rotha
• Trí mheicníocht choscánaithe ar leithligh — dhá cheann ar na rothaí cúil, ceann ar an seafta tiomána tosaigh
• Córas tiomána ar na ceithre roth nach mbeadh aon mhacasamhail aige ó thaobh coincheap de ar feadh na mblianta fada

Tá an coincheap tiomána lánaimseartha ar na ceithre roth, dá bhrí sin, breis is céad bliain d’aois. Níor tógadh mórán Spykers le tiomáint ar na ceithre roth — bhí siad fíor-chostasach agus níor bhain siad aon rath suntasach rásaíochta amach riamh. Lean dhá thionscadal rásaíochta AWD níos uaillmhianaí i dtús na 1930idí: an Bugatti Tipo 53 agus an Miller FWD.

D’eascair tionscadal an Bugatti Tipo 53 leis an innealtóir Fiat Antonio Pichetto, a mhol an smaoineamh do Ettore Bugatti sa bhliain 1930. Cuireadh trí charr i gcrích in 1932, gach ceann acu ag áireamh:

• Inneall ocht-líne forluchtaithe 300 hp
• Tiomáint lánaimseartha ar na ceithre roth le trí dhifreáil
• Cás aistrithe agus difreáil idir-acastóir comhtháite leis an ngiarbhosca a bhí suite ar leithligh
• Seaftaí tiomána don dá acastóir suite ar thaobh clé an chairr
• Crochadh tosaigh neamhspleách ar sprionga trasnánach — neamhghnách do Bugatti

In ainneoin go raibh sé níos tapúla ná carranna comhaimseartha le tiomáint ar na rothaí cúil trí choirnéil ghairbhéil, d’fhulaing an Tipo 53 ó iarracht iomarcach stiúrtha mar gheall ar úsáid gnáthailt Cardan seachas ailt luais chomhsheasmhaigh sna seaftaí tiomána tosaigh. Bhí na trí charr san iomaíocht go dtí 1935.

Tháinig an Miller FWD ann go páirteach toisc gur rinne an dearthóir Meiriceánach Harry Miller staidéar ar Bugatti le tiomáint ar na rothaí tosaigh a ceannaíodh go sonrach lena dhíchóimeáil. Spreagtha ag cur chuige Bugatti, d’fhorbair Miller a fhonnadh féin le tiomáint ar na ceithre roth le hurraíocht ón gcomhlacht trucailí FWD. Bhí ceann de na Millers le tiomáint ar na ceithre roth chun tosaigh ag an Indianapolis 500 i 1934 sular éirigh sé as le fadhbanna meicniúla sa naoú háit.

Tá baint freisin ag na carranna seo le ceann de na chuimhneacháin “cad a tharlódh dá” is aistí i stair na ngluaisteán. Le linn rása ag an rian AVUS i mBeirlín i 1935, bhí Miller le tiomáint ar na ceithre roth sa tríú háit nuair a theip go tubaisteach ar a inneall ocht-líne, ag seoladh smionagar ag eitilt i dtreo na seastán mór. Bhí Adolf Hitler i láthair sna seastáin an lá sin. Dá mbeadh fiú blúire beag bainte amach aige, d’fhéadfadh cúrsa an Dara Cogadh Domhanda — agus stair an domhain — a bheith go hiomlán difriúil.

An Ferguson Formula: An Córas AWD a D’athraigh Gach Rud

Chun an chéad chaibidil chriticiúil eile i stair na tiomána ar na ceithre roth a thuiscint, cabhraíonn sé teorainn bhunúsach difreálacha idir-acastóir oscailte a athbhreithniú. Ligeann difreáil oscailte d’acastóir amháin rothlú gan srian agus gan aon chasmhóimint a fháil ag an gceann eile. Má chailleann na rothaí cúil greim go hiomlán, is féidir leis na rothaí tosaigh fanacht ina stad agus na rothaí cúil ag rothlú — ní dhéanann an difreáil aon rud chun é seo a chosc.

Ba é an réiteach a forbraíodh do SUVanna ná glasáil dhearfach: ceanglaíonn an tiománaí de láimh meicníocht a ghlasálann giaranna na difreála go docht, ag tiontú thiomáint na difreála ina nasc soladach. Úsáideadh an cur chuige seo sna luath-Range Rovers, sa Lada Niva, agus i go leor feithiclí eile lasmuigh den bhóthar — lena n-áirítear an chéad ghlúin Audi Quattro, a d’éiligh ar an tiománaí an difreáil láir a ghlasáil de láimh go dtí 1984. Ach is comhréiteach eile í an ghlasáil láimhe: caithfear í a dhícheangal ar dhromchlaí crua, agus ní thugann sí aon chosaint má thosaíonn sciorradh rotha gan choinne ar bhóthar sleamhain.

Ba é tiománaí agus innealtóir rásaíochta Briotanach Tony Rolt a chruthaigh an chéad difreáil idir-acastóir uathoibríoch féinghlasála. In éineacht lena chara agus a chomhrásaí Fred Dixon, bhí ceardlann Rolt/Dixon Developments reáchtáilte ag Rolt roimh an gcogadh. Ina dhiaidh sin, tháinig an bheirt acu faoi dhraíocht ag an bhféidearthacht a bhain le tiomáint bhuan ar na ceithre roth. Tar éis dóibh leaba thástála turgnamhach le tiomáint ar na ceithre roth darbh ainm an “Crab” a thógáil, chuaigh siad i gcomhar i 1950 le Harry Ferguson — an déantúsóir tarracóirí rathúil — chun Harry Ferguson Research a bhunú.

Ní carr rásaíochta a bhí i bhfís Ferguson ach carr bóthair a bhí sábháilte go fírinneach: ceann nach rothlódh a rothaí faoi luasghéarú ná nach nglasálfaí iad faoi choscánú. Bheartaigh Rolt agus Dixon a leithéid de charr a dhearadh ó bhonn ar fad — cabhail, tarchur, agus córas cumhachta san áireamh. Leis an dearthóir taithíoch Claude Hill (a bhí le hAston Martin roimhe seo) tugtha ar bord mar phríomh-innealtóir, cuireadh an salún turgnamhach Ferguson R4 i gcrích tar éis sé bliana forbartha. Bhí a shonraíocht suntasach do 1956:

• Tiomáint bhuan ar na ceithre roth le difreáil idir-acastóir féinghlasála
• Inneall ceithre-chothrom
• Coscáin dhiosca ar na ceithre roth go léir
• Córas coscánaithe frith-ghlasála leictrimheicniúil Dunlop MaxaRet, oiriúnaithe ón eitlíocht

Ba é croí an tarchuir Ferguson Formula ná meicníocht éirimiúil féinghlasála laistigh den chás aistrithe. Chomh maith leis an difreáil, bhí tacar giar breise, dhá chrág scuabtha liathróide, agus dhá phaca diosca cuimilte san aonad. Faoi ghnáthchoinníollacha, d’fhan na heilimintí seo ina luí go ciúin. Ach nuair a thosaigh rothaí acastóra amháin ag sciorradh — rud a chruthaigh difríocht i luasanna na seaftaí aschuir — cheangail ceann de na crágaí, ag fáscadh a phaca cuimilte i gcoinne giaranna na difreála agus ag tiontú thiomáint na difreála ina nasc soladach láithreach.

Bhí an dara fréamhshamhail, an Ferguson R5 estate ó 1962, níos cumasaí fós. Thug tástálaithe na hirise Autocar faoi deara gur shroich sé teorainneacha an ghreama ar luasanna a bhí beagnach dodhéanta. Ina ainneoin sin, níor aontaigh aon déantúsóir an Ferguson a chur i dtáirgeadh — bhí an chastacht agus an costas ró-ard. Mar sin féin, i 1962 chuir Tony Rolt ina luí ar bhainistíocht Jensen Cars an tarchur Ferguson Formula a oiriúnú dá gcúpé CV8 atá le teacht, a d’úsáid inneall Chrysler V8 300 hp. Trí bliana ina dhiaidh sin, cuireadh Jensen CV8 FF turgnamhach le tiomáint ar na ceithre roth i gcrích.

I 1966, tháinig an Jensen Interceptor in áit an CV8 — agus taobh leis an gcúpé caighdeánach le tiomáint ar na rothaí cúil, thairg Jensen leagan le tiomáint ar na ceithre roth a bhí marcáilte le hainmchlár discréideach “FF”. Ba é an Jensen FF an chéad charr táirgthe ar domhan a chomhcheangail difreáil idir-acastóir féinghlasála le ABS. Sheas an t-ainm “FF” do “Formula Ferguson.” Áiríodh sna príomhshonraíochtaí:

• Inneall Chrysler V8 mórbhloic 6.3 lítear ag táirgeadh 325 hp
• Giarbhosca uathoibríoch TorqueFlite trí luas nó giarbhosca láimhe ceithre luas
• Scoilt neamhshiméadrach casmhóiminte: 63% chuig an acastóir cúil, 37% chuig an tosach — chun carachtar láimhseála na tiomána ar na rothaí cúil a chaomhnú
• ABS Dunlop MaxaRet aon-chainéil
• Stiúradh cumhachta raca-agus-pinniúin agus coscáin dhiosca ar fud na háite
• Buasluas 212 km/u; 0–100 km/u i 7.7 soicind; meáchan folamh thart ar 1,800 kg
• Praghas sa Ríocht Aontaithe i 1968: thart ar £6,000 — cosúil leis an Rolls-Royce ba shaoire
• Táirgeadh iomlán: 318 carr (1966–1971)

Mhol gach iriseoir gluaisteán den ré cobhsaíocht eisceachtúil an Jensen FF agus an rud ar thug siad “corrlach greama beagnach gan teorainn ar asfalt fliuch” air. Go tragóideach, ní fhaca Harry Ferguson féin an Jensen FF riamh — fuair sé bás i 1960.

Cén fáth an oiread sin ama a chaitheamh ar an Ferguson Formula? Toisc gurbh é Harry Ferguson Research an chéad eagraíocht ar bith ar domhan a chaith le tiomáint ar na ceithre roth go príomha mar uirlis don tsábháilteacht ghníomhach — ní díreach mar réiteach ar fhadhbanna greama lasmuigh den bhóthar. Ba rogha d’aon ghnó í an scoilt neamhshiméadrach casmhóiminte chun an doiléireacht a sheachaint a chuireann isteach ar chórais AWD shiméadracha. Ar charr le tiomáint ar na rothaí cúil, is cúis le róstiúradh intuartha é an iomarca scóige a chur i gcoirnéal sleamhain. Ar charr le tiomáint ar na rothaí tosaigh, is cúis le géarstiúradh intuartha é. Ar charr AWD siméadrach, braitheann an freagairt ar cén acastóir a bhfuil an greim is measa air — rud a d’fhéadfadh a bheith débhríoch agus contúirteach. Trí chasmhóimint a chlaonadh chuig an gcúl, thug an Ferguson Formula láimhseáil tiomána cúil beagnach intuartha don Jensen FF faoi fhormhór na gcoinníollacha.

Aireagán an Chúpláil-Shlaodaigh

Bhí teorainn shuntasach amháin ag meicníocht féinghlasála an Ferguson Formula: d’oibrigh a crágaí scuabtha ar bhealach dénártha, lasta-as. Bhí an t-aistriú ó dhifreáil oscailte go glas iomlán láithreach, rud a d’fhéadfadh a doiléireacht láimhseála féin a chruthú ag nóiméad an cheangail. Ba é a bhí ag teastáil ná meicníocht a d’fhéadfadh méid an ghlais difreála a athrú go réidh agus go forchéimnitheach.

I ndeireadh na 1960idí, thosaigh Tony Rolt agus Derek Gardner — a bheadh ina phríomhdhearthóir ar charranna Formula 1 Tyrrell ina dhiaidh sin — ag triail an leacht sileacóin a úsáidtear i gcúpláin tiomána fean shlaodacha. Ba é an toradh ná an cúpláil-slaodach: bothán sorcóireach líonta le leacht sileacóin, ina raibh pacaí malartacha diosca cuimilte ceangailte le gach seafta aschuir.

Seo mar a oibríonn sé:

• Faoi ghnáthchoinníollacha, agus na rothaí go léir ag rothlú ar luasanna comhchosúla, is ar éigean a bhogann na pacaí diosca i gcoibhneas lena chéile agus níl aon éifeacht ag an gcúplálaí ar an difreáil.
• Nuair a thosaíonn acastóir amháin ag sciorradh, rothlaíonn a sheafta aschuir níos tapúla, rud a fhágann go rothlaíonn na pacaí diosca i gcoibhneas lena chéile agus go ndéanann siad an leacht sileacóin a fhiar.
• Méadaíonn an fiaradh an teocht agus an brú laistigh den chúplálaí, rud a ardaíonn slaodacht an leachta go suntasach.
• Mar gheall ar an méadú slaodachta seo, tarraingíonn na diosca i gcoinne a chéile, ag coscánú go forchéimnitheach an seafta atá ag rothlú níos tapúla agus ag glasáil na difreála go páirteach nó go hiomlán.

Tar éis dó an cúpláil-slaodach a phaitinniú, bhunaigh Tony Rolt FF Developments (FFD) i 1971 chun tarchuir tiomána ar na ceithre roth a sholáthar go tráchtálach. I measc na luath-thionscadal bhí veaineanna Bedford le tiomáint ar na ceithre roth do sheirbhísí foraoiseachta na Breataine, baisc carranna póilíní Ford Zephyr FF, agus salúin Opel Senator 4×4 do mhisean míleata na Breataine i mBeirlín.

Ba é gnóthachtáil táirgthe ba shuntasaí FFD ná an tarchur don AMC Eagle (1979–1988) — leagan ardaithe le tiomáint ar na ceithre roth den salún AMC Concord, feistithe le boinn níos mó agus ardú cabhlach 75 mm. Ba é an AMC Eagle an chéad charr táirgthe ar domhan a d’úsáid difreáil idir-acastóir glasáilte ag cúpláil-slaodach. Cé gur ceapadh é mar charr éadrom lasmuigh den bhóthar seachas mar charr feidhmíochta, tháinig a ailtireacht tarchuir chun bheith ina sinsear díreach do roinnt de na carranna AWD feidhmíochta is cáiliúla a tógadh riamh — lena n-áirítear na luathghlúine den Subaru Impreza WRX agus an Mitsubishi Lancer Evolution.

Difreálacha Féinghlasála: ó Torsen go Rialú Leictreonach

Nuair a chuaigh an Audi Quattro i dtáirgeadh i 1981 — dhá bhliain tar éis an AMC Eagle a thabhairt isteach — d’úsáid sé gnáthdhifreáil idir-acastóir oscailte le glas dearfach a oibrítear de láimh. Bhí galántacht réiteach Audi le feiceáil sa phacáil: bhí an t-inneall fadtreoshuite ag díriú díreach i dtreo an acastóra chúil, agus bhí difreáil idir-acastóir comhtháite go díreach sa ghiarbhosca. Rinneadh seafta tánaisteach an ghiarbhosca cuasach, agus seoladh an seafta tiomána tosaigh tríd. Roghnaigh foireann Ferdinand Piëch scoilt shiméadrach casmhóiminte 50:50 idir an tosach agus an cúl.

I 1984, d’imigh luamháin ghlais na difreála láimhe as cábáin Audi faoi dheireadh, agus an difreáil féinghlasála Torsen (TORque SENsing) tagtha ina n-áit. Tairgeann an Torsen roinnt buntáistí tábhachtacha:

• Tá sé go hiomlán meicniúil — ní theastaíonn aon leictreonaic, leacht, ná ionchur ón tiománaí
• Freagraíonn sé d’athruithe ar an gcasmhóimint ar na seaftaí aschuir seachas do dhifríochtaí luais, rud a chiallaíonn gur féidir leis freagairt sula dtosaíonn sciorradh rotha i ndáiríre
• Murab ionann agus cúpláil-slaodach, ní ghlasálann sé ach faoi ghreim, ní le linn coscánaithe, rud a fhágann go bhfuil sé go hiomlán comhoiriúnach le ABS
• Bíonn an ghlasáil agus an díghlasáil réidh agus leanúnach, gan aon aistrithe dénártha

Mheall cumas cruthaithe an Torsen feabhsuithe láimhseála agus cobhsaíochta a sheachadadh ar charranna feidhmíochta innealtóirí SUV ina dhiaidh sin a bhí ag lorg dinimic charr-chosúil. Inniu úsáidtear é i dtarchuir feithiclí lena n-áirítear an Range Rover, an Volkswagen Touareg, an Porsche Cayenne, agus an Toyota Land Cruiser Prado.

Siar sna 1980idí, spreag ceannas railí an Audi Quattro rás arm tiomána ar na ceithre roth i measc iomaitheoirí Grúpa B. Laistigh de chúpla séasúr, bhí na carranna railí seo a leanas le tiomáint ar na ceithre roth tagtha chun cinn — gach ceann acu ag úsáid teicneolaíocht chúpláil-shlaodaigh FFD ina ndifreálacha féinghlasála:

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

Bhainistigh Stuart Rolt, mac Tony, caidreamh FFD leis na foirne railí le linn na tréimhse seo.

I dtús na 1990idí, d’iompaigh an mhonarcha AZLK sa Rúis chuig FFD freisin chun leagan railí le tiomáint ar na ceithre roth den Moskvitch 2141 a fhorbairt. Ag úsáid an leagan amach trí-dhifreála céanna leis an Ford RS200, bhain an Moskvitch turgnamhach le tiomáint ar na ceithre roth láimhseáil iontach intuartha amach i ndálaí foircneacha. Léirigh tástáil prionsabal tábhachtach: trí stiffness glasála gach cúpláil-shlaodaigh a choigeartú ina aonar, d’fhéadfadh innealtóirí cothromaíocht láimhseála an chairr a thiúnadh thar raon leathan:

• Difreáil idir-rotha chúil níos stiffe → claonadh níos mó chun róstiúrtha
• Difreáil tosaigh nó idir-acastóir níos stiffe → níos mó géarstiúrtha agus cobhsaíochta

Is é an intiúnacht seo an fáth a n-úsáideann carranna railí nua-aimseartha WRC pacaí crág ildhiosca a rialaítear go leictreonach seachas cúpláin-shlaodacha éighníomhacha sna trí dhifreáil go léir. Is féidir le gníomhróirí hiodrálacha agus ríomhaire ar bord glasáil gach difreála a athrú i bhfíor-am — ag scaoileadh na gcrág agus tú ag dul isteach i gcoirnéal chun ligean don charr rothlú gan srian, ansin á bhfáscadh go forchéimnitheach agus an tiománaí ag luasghéarú isteach ar an gcuid dhíreach chun an greim a uasmhéadú agus géarstiúradh a sheachaint.

Bhí beirt déantúsóirí ar thús cadhnaíochta i ndifreálacha a rialaítear go leictreonach i gcarranna bóthair:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Cheangail trí chrág a rialaíodh go leictreonach an t-acastóir tosaigh go seicheamhach, ansin ghlasáil siad an difreáil idir-acastóir, ansin ghlasáil siad an difreáil chúil de réir mar a theastaigh na dálaí. Bhí an córas éifeachtach ach ró-chasta, agus d’fhéadfadh an leictreonaic a chur faoi deara go gceanglódh agus go ndícheanglódh na rothaí tosaigh go suntasach ar dhromchlaí scaoilte.
• Porsche 959 (1986): Dhá chrág a rialaíodh go leictreonach ag oibriú thar cheithre mhód intoghtha don tiománaí. Bhí córas an 959 níos sofaisticiúla agus níos oiriúnaí d’úsáid ardfheidhmíochta.

Ag Cur in Áit na Difreála: Haldex agus Córais AWD Shimplithe

Cé go raibh innealtóirí railí ag brú difreálacha féinghlasála chun a dteorainneacha, bhog dearthóirí na bpríomhcharranna paisinéirí sa treo eile — ag deireadh leis an difreáil idir-acastóir go hiomlán agus á cur in áit le cúpláil-slaodach amháin. Ba é an Volkswagen Golf II Syncro ó 1985 an chéad charr paisinéirí Eorpach a d’úsáid an cur chuige seo. D’fhorbair innealtóirí ó GKN, a cheannaigh FFD i 1969, an tarchur.

Thairg an leagan amach simplithe cúpláil-shlaodaigh buntáistí soiléire don olltáirgeadh:

• Roinn an múnla le tiomáint ar na ceithre roth formhór na gcomhpháirteanna leis an leagan caighdeánach le tiomáint ar na rothaí tosaigh, rud a laghdaigh costas agus castacht na monaraíochta
• Faoi ghnáthchoinníollacha, thiomáin an carr go díreach mar charr le tiomáint ar na rothaí tosaigh
• Nuair a sciorr na rothaí tosaigh, d’fhéadfadh an cúpláil-slaodach suas le 70% den chasmhóimint a aistriú chuig an gcúl laistigh de thart ar 0.2 soicind

Mar sin féin, chruthaigh an ceangal moillithe seo dliteanas láimhseála: d’fhéadfadh carr a d’iompair ar dtús ar nós feithicle le tiomáint ar na rothaí tosaigh (ag brú leathan ag an tosach) aistriú go tobann go hiompar claonta i dtreo an chúil nuair a cheangail an cúpláil-slaodach, rud a chuir tiománaithe ar a n-aire. Rinne déantúsóirí Seapánacha iniúchadh ar réitigh éagsúla, lena n-áirítear cúpláin-shlaodacha iomadúla a fheistiú — d’úsáid roinnt múnlaí, mar an Nissan Sunny/Pulsar ó 1988, trí cinn: ceann chun an tiomáint chúil a cheangal agus ceann chun gach difreáil idir-rotha a ghlasáil. Chuaigh an Mazda Concerto 4WD níos faide fós, ag úsáid cúpláin-shlaodacha in áit na difreála idir-acastóir agus na difreála idir-rotha chúil araon.

Chuir an chéad chéim eile éabhlóideach crág hiodrálach ildhiosca a rialaítear go leictreonach in áit an chúpláil-shlaodaigh — gléas i bhfad níos tapúla agus a rialaítear níos cruinne. Is é an cúpláil Haldex, a chuir in áit an chúpláil-shlaodaigh ar an Volkswagen Golf IV agus a chomhardáin ardáin, an sampla is fearr aithne den teicneolaíocht seo. Seo mar a oibríonn sé:

• Braitheann acaí aghaidhe difríocht luais rothlaigh ar bith idir na seaftaí tosaigh agus cúil
• Brúnn rollóirí atá ag marcaíocht thar dhromchlaí na n-acaí loiní i sorcóirí fáinne, ag caidéalú leacht hiodrálach
• Comhbhrúnn brú an leachta an paca crág ildhiosca, ag aistriú casmhóiminte chuig an acastóir cúil
• Is féidir le comhla solanóideach, a rialaítear ag leictreonaic na feithicle, brú a scaoileadh ag aon phointe — ag ligean dáileadh casmhóiminte athraithe gan teorainn

Inniu, úsáideann formhór na gcarranna paisinéirí AWD agus na dtrasbhealaí leagan éigin den ailtireacht crág a rialaítear go leictreonach seo — bíodh sé Haldex ar fheithiclí Ghrúpa Volkswagen, VTM-4 Honda, nó xDrive BMW. Tá luas na gcóras crág nua-aimseartha tar éis an mhoill cheangail a laghdú go pointe nach féidir é a thabhairt faoi deara sa ghnáth-thiomáint. Tá tábhacht níos mó anois le tiúnáil na mbogearraí rialaithe ná leis an gcrua-earra féin: úsáideann an Golf 4Motion agus an Audi A3 Quattro tarchuir atá comhionann ó thaobh meicníochta de, ach tugann bogearraí difriúla scoilt shiméadrach casmhóiminte don Volkswagen agus seolann calabrú Audi 60% den chasmhóimint chuig an tosach do charachtar tiomána ar na rothaí tosaigh níos eolaí.

Teicneolaíocht AWD Inniu: Cén Córas is Fearr?

Tá córais tiomána páirtaimseartha ar na ceithre roth le dara acastóir a cheanglaítear de láimh imithe, go trócaireach, ó charranna paisinéirí. Tá a fhiúntas féin ag gach ceann de na hailtireachtaí atá fágtha:

• AWD lánaimseartha le difreáil idir-acastóir féinghlasála (cúpláil-slaodach mar atá in Subaru, Torsen meicniúil mar atá in Audi A4/A6/A8 Quattro agus Volkswagen Phaeton, nó crágaí a rialaítear go leictreonach mar atá in Mitsubishi Lancer Evo): na córais is sofaisticiúla agus is sásúla, atá in ann an láimhseáil a fheabhsú go fírinneach ar an mbóthar agus ar an rian araon nuair atá siad calabraithe go ceart.
• AWD lánaimseartha le difreáil idir-acastóir oscailte (mar atá in Mercedes-Benz 4Matic): braitheann sé ar leictreonaic fhrith-sciorrtha chun an easpa féinghlasála a chúiteamh. Éifeachtach ar an mbóthar, ach níos lú réamhghníomhach ó thaobh meicníochta de.
• Tiomáint pháirtaimseartha chúil trí chrág rialaithe (Haldex, mar atá ar Volvo, Saab, agus trasbhealaí éagsúla Ghrúpa Volkswagen): an leagan amach is coitianta i dtrasbhealaí nua-aimseartha — costéifeachtach, éadrom, agus níos cumasaí de réir a chéile a bhuíochas le leictreonaic níos tapúla.

Is é an treocht cheannasach in AWD chun cinn ná veicteoiriú casmhóiminte — ní hamháin casmhóimint a dháileadh idir na hacastóirí tosaigh agus cúil, ach í a athrú go gníomhach idir na rothaí ar chlé agus ar dheis ar acastóir. Léiríonn an Mitsubishi Lancer Evolution X croílár na teicneolaíochta: comhcheanglaíonn a chóras S-AWC difreáil láir a rialaítear go leictreonach (ACD) le difreáil chúil Active Yaw Control (AYC) atá in ann casmhóimint a aistriú idir na rothaí cúil go neamhspleách. Is féidir le tacair giar bhreise cothromaíocht na casmhóiminte a aistriú go réamhghníomhach, sula gcailltear an greim, seachas go frithghníomhach nuair atá sciorradh rotha tosaithe cheana féin.

I dtéarmaí praiticiúla, leanann difríochtaí láimhseála fíorshaolacha idir córais AWD nua-aimseartha ag cúngú de réir mar a éiríonn leictreonaic rialaithe níos sofaisticiúla. Is féidir le córas dea-chalabraithe atá bunaithe ar Haldex i dtrasbhealach cobhsaíocht a sheachadadh a bheadh suntasach ó dhifreáil mheicniúil Torsen glúin ó shin. Sin é, faoi dheireadh, an treo ina bhfuil an teicneolaíocht ag dul — agus d’fhéadfadh gurb é an críochphointe an carr leictreach le ceithre mhótar rotha aonair, gach ceann ag seachadadh casmhóiminte a rialaítear go cruinn gan aon chóras tiomána meicniúil ar chor ar bith.

Is aistriúchán é seo. Is féidir leat an bunleagan a léamh anseo: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html