Энэ нийтлэл нь “бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй жолоодлогын талаар мэдэхийг хүссэн бүх зүйлээ хэнээс асуухаа мэдэхгүй байсан” гэх мэт энгийн техникийн гарын авлага хэлбэрээр эхэлсэн. Төлөвлөгөөний дагуу задгай дифференциал нь наалдамхай холбогч эсвэл Haldex нэгжээс юугаараа ялгаатай, өөрөө түгжигддэг дифференциал нь юу хийдэг, яагаад аль нэг нь чухал болохыг тайлбарлах явдал байв. Гэхдээ бид түүхийг гүн ухах тусам улам бүр гайхшрах болсон. Байнгын бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй анхны суудлын автомашиныг Нидерландад зуу гаруй жилийн өмнө бүтээжээ. Мөн 1935 онд дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Америкийн уралдааны машин дэлхийн түүхийг өөрчлөхөд гайхалтай ойртжээ.
Суудлын автомашин яагаад бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй байх ёстой вэ? 21-р зуунд хариулт нь тодорхой харагдаж байна: илүү сайн зүтгүүр, гулгамтгай гадаргуу дээр дугуй бага эргэлддэг, хүч чадлаар илүү тайван байх. Дөрвөн хөтлөгчтэй дугуй нь хоёроос хамаагүй дээр. Гэсэн хэдий ч салбар үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд гайхалтай удаан хугацаа зарцуулсан. Ямар ч автомашины түүхчээс асуувал 1966 оны Британийн супер машин Jensen FF, 1972 оны Subaru Leone 4WD зэрэг хэд хэдэн ховор тэргүүлэгчид болох Audi Quattro-тай 1980 онд бүх дугуйгаар хөтөлдөг автомашины бүх дугуйгаар хөтөлдөг эрин үе эхэлсэн гэдгийг хэлэх болно. Эртний дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Subarus нь байнгын бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй байгаагүй гэдгийг жинхэнэ мэргэжилтэн нэмж хэлэх болно. Тэд хагас цагаар ажилладаг байсан. Энэ ялгаа нь бүхэл бүтэн түүх болж хувирдаг.
Хагас цагийн 4WD: A Stop-Gap шийдэл
Зөвхөн зарим үед нэг тэнхлэг жолоодох нь буулт хийхээс гадна замын машины хувьд гоёмсог биш юм. “Хагас цагийн 4WD” гэсэн нэр томъёо нь жийп болон бартаат замын ачааны машины ертөнцөөс гаралтай. Энэ зохион байгуулалтад нэг тэнхлэг нь байнгын хөдөлдөг, нөгөө нь эрэлт хэрэгцээний дагуу хатуу холбогдсон байдаг – гэхдээ энэ хатуу холболтыг зөвхөн зам дээр ашиглах боломжтой. Асуудлын замд системийг бүхэлд нь салгах шаардлагатай.
Яагаад цардмал зам дээр хатуу холболт бүтэлгүйтдэг вэ?
- Машин эргэх үед урд дугуй нь хойд дугуйнаасаа илүү урт нумаар явдаг тул илүү хурдан эргэх ёстой.
- Хатуу холбогдсон бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй системээр урд дугуйнуудын зүтгүүр багасч, арын дугуйны эргүүлэх хүч нэмэгддэг.
- Зарим тохиолдолд урд дугуй нь хөдөлгөгч хүч гэхээсээ илүү тоормосны хүчийг бий болгож, эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, машиныг жолоодоход хэцүү болгодог.
- Шавар, цас гэх мэт сул гадаргуу дээр үүнийг зохицуулах боломжтой боловч цардмал замд энэ нь жолоодлогын холболт, жолоодлогын ноцтой асуудал үүсгэдэг.
Булангийн дундуур дугуй бүр өөрийн нумыг дагаж, өөрийн хурдаар эргэх ёстой. Тийм ч учраас байнгын бүх дугуйгаар хөтлөгч нь гурван дифференциал хэрэгтэй: хоёр нь тэнхлэг бүрийн дугуйны хооронд, нөгөө нь тэнхлэгүүдийн хооронд, ингэснээр урд болон хойд бие биенээсээ хамааралгүй эргэдэг.
Цагийн машинууд: GAZ-61-ээс Subaru Leone хүртэл
Хатуу холбогдсон бүх дугуйгаар хөтлөгч нь энэ бүхнээс үл хамааран замд явж буй цөөн хэдэн машинд хүрч чадсан ч тэдгээр нь бартаат замын ачааны машинтай илүү ойр байсан. ЗХУ-д зургаан цилиндртэй хөдөлгүүртэй, хагас цагийн урд тэнхлэг бүхий дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй GAZ-61 “Эмка” салон нь 1938 онд бага оврын үйлдвэрлэлд оржээ. Дайны дараа ижил санаа нь бартаат замын GAZ-M72 “Победа”, Москвич-410 машинуудад гарч ирэв. 1972 оны Subaru Leone 4WD яг ижил логикийг баримталсан: бартаатай явахад зориулагдсан, урд дугуйгаар хөтөлдөг Subarus-аас өндөр, хойд тэнхлэг нь жолоочийн гараар холбогдсон.
Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) нь урд дугуйгаар хөтлөгчтэй платформын дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй, гараар холбогдсон хойд тэнхлэгтэй загвар юм. Үндсэн үзүүлэлтүүд багтсан:
- Хөдөлгүүрийн сонголтууд: 1.4 литр (72 морины хүчтэй) эсвэл 1.6 литрийн (80 морины хүчтэй)
- Биеийн загвар: станцын вагон, салон, пикап
- Арын дугуйгаар хөтлөгчтэй холболт: механик хурдны хайрцагтай автомашины гарын авлага; автомат дээр олон дискний үрэлтийн шүүрч авах замаар автомат
- Энэхүү хагас цагийн зохицуулалт нь 1989 он хүртэл бүх дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Субарус дээр үргэлжилсэн
Хагас цагийн жолоодлогын гол асуудал бол ихэнх машинууд амьдралынхаа ихэнх хугацааг өнгөрүүлдэг хатуу хучилттай зам дээр ашиггүй байдаг – гэхдээ машин нь шилжүүлгийн хайрцаг, хоёр дахь гол болон бүхэл бүтэн нэмэлт тэнхлэгийн угсралтын жинг хаа сайгүй үүрдэг. Хагас цагийн системийг бүтэн цагийн систем болгон хувиргахад яг нэг бүрэлдэхүүн хэсэг шаардлагатай: шилжүүлгийн хайрцаг доторх тэнхлэг хоорондын дифференциал.
Бүтэн цагийн бүх дугуйгаар хөтлөгч: Энэ хэрхэн ажилладаг, яагаад чухал вэ
Гурван ялгаа, нэг зарчим
Тэнхлэг хоорондын дифференциал нь байнгын бүх дугуйгаар хөтлөх түлхүүр юм. Хоёр дугуй хоорондын дифференциал нь тэнхлэг бүрийн зүүн ба баруун дугуйг булангаар дамжин өөр өөр хурдтайгаар эргүүлэх боломжийг олгодог. Тэнхлэг хоорондын дифференциал нь урд болон хойд тэнхлэгийн хооронд ижил үүрэг гүйцэтгэдэг. Гурван гурвыг нь багтаасан машин нь жолоодлогын хэсгийг холбох, жолоодлогыг мохоолохгүйгээр ямар ч гадаргуу дээр байнгын бүх дугуйгаар хөтөлдөг.
Онолын хувьд хангалттай энгийн боловч 1980-аад оны эхэн үе хүртэл энэ салбар замын машинд бүтэн цагаар хөтлөгчтэй байх шаардлагагүй гэж үздэг. Хуурай цардмал зам дээр хоёр дахь хос дугуй болон түүнд бэхлэгдсэн бүх зүйлийг эргүүлэх нь дуу чимээ, түлшний зарцуулалтыг нэмэгдүүлдэг гэсэн мэргэн ухаан байв.
Кваттро юуг нотолсон бэ
Audi Quattro энэ бодлыг бүрэн өөрчилсөн. Хөдөлгүүрийн эргэлтийг бүх дөрвөн дугуйнд байнга хуваарилснаар бүрэн цагийн систем:
- Булангийн хажуугийн хүчийг зохицуулахад илүү том атгах зай үлдээдэг
- Дунд буланг хурдасгах эсвэл тоормослох үед тогтвортой байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг
- Тохируулагчийн оролтоос үүдэлтэй гэнэтийн жолоодлого, дутуу жолоодлогын эрсдлийг бууруулдаг
1980-аад оны сүүлчийн Audi 80 Quattro нь энэ бүтэц хэр боловсронгуй болсныг харуулдаг. Quattro-гийн бүтэц нь өрсөлдөгч Ferguson Formula дамжуулгаас илүү авсаархан юм. 1984 оноос Audi нь Torsen өөрөө түгжигддэг дифференциалыг суурилуулж эхэлсэн — энэ нь дугуйны эргэлтийн зөрүүд биш, харин гаралтын тэнхлэг бүр дэх эргүүлэх хүчинд хариу үзүүлдэг цэвэр механик төхөөрөмж юм. Visco-coupler-оос ялгаатай нь Torsen нь зөвхөн татах үед түгждэг бөгөөд тоормослох үед хэзээ ч түгждэггүй тул ABS-тэй бүрэн нийцтэй, удаашрах явцад илүү тогтвортой байдаг.
Range Rover (1970) болон Оросын Лада Нива (1976) нь тэнхлэг хоорондын дифференциал бүхий анхны олон тооны үйлдвэрлэгдсэн тээврийн хэрэгсэл гэж тооцогддог боловч хоёулаа бартаат замын машин гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Audi Quattro-ийн мэдэгдэл нь суудлын автомашинуудын дунд анхдагч байх болно.
Эрт үеийн дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй уралдааны машинууд: Спайкерээс Бугатти хүртэл
Уралдааны машин зохион бүтээгчид Quattro эрин үеэс өмнө бүтэн цагийн бүх дугуйгаар хөтөлдөг машиныг судалж байсан уу? Онцлон хэлэхэд тийм – мөн түүх нь ихэнх хүмүүсийн бодож байснаас хамаагүй хол давсан.
Поршегийн дөрвөн дугуйгаар хөтлөгчтэй туршилтууд
Фердинанд Поршегийн дайны дараах анхны төсөл нь дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй уралдааны машин байсан: Cisitalia 360, дунд хөдөлгүүртэй, 1.5 литрийн арван хоёр цилиндртэй хөдөлгүүртэй. Урд хөтлөгч нь хагас цагаар ажилладаг байсан ч жолооч түүнийг шулуун замд суулгаж, булангаас өмнө хойд дугуйгаар хөтөлдөг.
Порше үнэндээ үүнээс хамаагүй эрт дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй машин бүтээж байсан: 1900 онд үйлдвэрлэгдсэн дөрвөн дугуйт мотортой цахилгаан машин.
Spyker 60 морины хүчтэй, 1902 он
Автомашины түүхчдийн жинхэнэ цочирдол бол Голландын үйлдвэрлэгч Spyker-ийн 1902 онд үйлдвэрлэсэн уралдааны машин юм. Тэр ч байтугай тоормосыг зөвхөн хойд дугуйнд суулгадаг байсан тэр үед энэ машин жинхэнэ бүтэн цагийн бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй, тэнхлэг хоорондын дифференциалтай байсан.
Спайкерыг 1880 онд ах дүү Спайкер нар морин тэрэг үйлдвэрлэгчээр үүсгэн байгуулжээ. Тэдний анхны машин 1900 онд гарч ирсэн бөгөөд хоёр жилийн дараа Бельгийн загвар зохион бүтээгч Жозеф Валентин Лавиолетттэй хамтран дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Spyker 60 морины хүчтэй уралдааны машин (1902–1907) үйлдвэрлэжээ. Түүний тодорхойлолт нь тухайн хугацаанд ер бусын байсан:
- Гурван дифференциал – тэнхлэг хоорондын болон дугуй хоорондын
- Гурван тусдаа тоормосны механизм – хоёр нь хойд дугуй дээр, нэг нь урд талын гол дээр
- Хэдэн арван жилийн турш концепцид тохирохгүй дөрвөн дугуйгаар хөтлөгчтэй систем
Бүтэн цагийн дөрвөн дугуйгаар хөтөлдөг концепц нь зуун гаруй жилийн настай юм. Дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Spyker-ийг тийм ч олон бүтээгээгүй – тэдгээр нь асар их үнэтэй байсан бөгөөд өрсөлдөөнд хэзээ ч амжилтанд хүрч байгаагүй. 1930-аад оны эхээр өөр хоёр амбицтай төсөл хэрэгжсэн.
Bugatti Tipo 53 and Miller FWD
Bugatti Tipo 53 нь 1930 онд Этторе Бугаттид санаа тавьсан Фиатын инженер Антонио Пичеттогоор эхэлсэн. 1932 онд гурван машин үйлдвэрлэсэн бөгөөд тус бүр нь:
- 300 морины хүчтэй, механик компрессортой шулуун найман цилиндрт хөдөлгүүр
- Гурван дифференциал бүхий бүтэн цагийн бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй
- Дамжуулах хайрцаг ба тэнхлэг хоорондын дифференциал нь тусад нь суурилуулсан хурдны хайрцганд нэгдсэн
- Машины зүүн талд байрладаг хоёр тэнхлэгт зориулсан хөтчийн босоо ам
- Хөндлөн пүршний бие даасан урд түдгэлзүүлэлт – Бугаттигийн хувьд ер бусын
Tipo 53 нь хайрган булангаар орчин үеийн хойд дугуйгаар хөтлөгчтэй машинуудыг гүйцэж түрүүлсэн боловч жолоодлого нь аймшигтай байв: урд талын голууд нь тогтмол хурдтай холбогчоос илүү энгийн Кардан холбоосыг ашигласан. Гурван машин 1935 он хүртэл өрсөлдсөн.
Miller FWD нь Америкийн загвар зохион бүтээгч Харри Миллер Бугаттигийн тусгайлан худалдаж авсан урд дугуйгаар хөтөлдөг машиныг судалсантай холбоотой юм. Миллер олж мэдсэн зүйлээсээ урам зориг авч, FWD ачааны машины компаний ивээн тэтгэлгээр өөрийн дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй явах эд ангиудыг бүтээжээ. 1934 оны Индианаполис 500 машиныг механик гэмтэл есдүгээр байрт буулгахаас өмнө дөрвөн дугуйгаар хөтлөгчтэй Миллерсийн нэг удирдаж байжээ.
AVUS-ийн ойролцоох мисс, 1935 он
Эдгээр машинууд нь автомашины түүхэн дэх хамгийн хачирхалтай “хэрэв тэгсэн бол” мөчүүдийн нэгтэй бас холбоотой. 1935 онд Берлин дэх AVUS трасс дээр болсон уралдааны үеэр бүх дугуй хөтлөгчтэй Miller гуравдугаарт явж байтал шулуун найман цилиндрт хөдөлгүүр нь гамшигт байдлаар эвдэрч, хог хаягдлыг үзэгчдийн суудлын зүг цацсан. Тэр өдөр Адольф Гитлер үзэгчдийн суудалд байсан. Хэрэв жижигхэн хэлтэрхий ч түүнд туссан бол Дэлхийн хоёрдугаар дайны — мөн дэлхийн түүхийн — явц огт өөр байж болох байсан.
Фергюсоны Формула: Бүх зүйлийг өөрчилсөн AWD систем
Нээлттэй төвийн дифференциалтай холбоотой асуудал
Дараагийн бүлгийг дагах нь нээлттэй тэнхлэг хоорондын дифференциалын үндсэн хязгаарлалт руу буцаж очиход тусална. Нээлттэй дифференциал нь нэг тэнхлэгийг чөлөөтэй эргүүлэх боломжийг олгодог бол нөгөө тэнхлэг нь эргэлтийг огт хүлээн авдаггүй. Хэрэв арын дугуйнууд нь барьцаа бүрэн алдвал хойд дугуйнууд нь эргэлдэж байхад урд тал нь зогсох боломжтой бөгөөд дифференциал үүнийг зогсоох ямар ч боломжгүй юм.
SUV ертөнцийн хариулт нь эерэг түгжээтэй байсан: жолооч дифференциал араагаа хатуу түгжих механизмыг ажиллуулж, дифференциал хөтчийг хатуу холболт болгон хувиргадаг. Эртний Range Rovers үүнийг ашиглаж байсан, Лада Нива болон бусад олон арван бартаат замчид – мөн 1984 он хүртэл төвийн дифференциалыг гараар түгжихийн тулд жолооч хэрэгтэй байсан анхны үеийн Audi Quattro ч үүнийг ашигласан. Гэхдээ гарын авлагын түгжээ нь бас нэг буулт юм. Үүнийг хатуу гадаргуу дээр гаргах ёстой бөгөөд гулгамтгай зам дээр дугуй гэнэт эргэлдэж эхэлбэл юу ч өгөхгүй.
Ролт, Диксон, Харри Фергюсон нар
Анхны автомат өөрөө түгжигдэх тэнхлэг хоорондын дифференциал нь Британийн уралдааны жолооч, инженер Тони Ролтын бүтээл байв. Найз, уралдаанч Фред Диксонтой хамт дайны өмнө Rolt/Dixon Developments семинар ажиллуулж байсан; Үүний дараа тэд байнгын бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй машин юу хийж чадахыг сонирхож эхлэв. Тэд “Хавч” хэмээх дөрвөн дугуй хөтлөгчтэй туршилтын талбайг бүтээж, 1950 онд амжилттай трактор үйлдвэрлэгч Харри Фергюсонтой нэгдэж, Harry Ferguson Research компанийг байгуулжээ.
Фергюсон уралдааны машины хойноос хөөцөлдсөнгүй. Тэр үнэхээр аюулгүй замын машиныг хүсч байсан: дугуй нь хурдатгалд эргэдэггүй, тоормосны үед түгжигддэггүй. Ролт, Диксон хоёр бие, хурдны хайрцаг, хүч чадал зэрэг нь юу ч биш, түүнийг бүтээхээр төлөвлөж байсан бөгөөд туршлагатай дизайнер Клод Хилл, өмнө нь Астон Мартиныг ахлах инженерээр ажиллаж байсан. Туршилтын Ferguson R4 салон нь зургаан жил ажилласны дараа дууссан бөгөөд 1956 онд түүний техникийн үзүүлэлтүүд гайхалтай байсан:
- Өөрөө түгжигдэх тэнхлэг хоорондын дифференциал бүхий байнгын бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй
- Хавтгай дөрвөн хөдөлгүүр
- Бүх дөрвөн дугуй дээр дискэн тоормос
- Dunlop MaxaRet цахилгаан механик түгжрэлийн эсрэг тоормосны систем нь нисэх онгоцонд тохирсон
Фергюсоны Формула шилжүүлэх хайрцаг дотор
Фергюсон Формулагийн дамжуулалтын зүрх нь шилжүүлгийн хайрцаг доторх өөрийгөө түгжих чадварлаг механизм байв. Дифференциалаас гадна төхөөрөмж нь нэмэлт араа, хоёр бөмбөгний шүүрч авах, хоёр багц үрэлтийн дисктэй байв. Хэвийн үед эдгээр элементүүд чимээгүйхэн ажилладаг. Гэвч нэг тэнхлэгийн дугуйнууд гулсаж эхлмэгц гаралтын босоо амны хурдны зөрүү гарч, шүүрч авах нэг нь залгаж, дифференциал арааны эсрэг үрэлтийн багцаа шахаж, дифференциал хөтөчийг газар дээр нь хатуу холболт болгон хувиргав.
Хоёрдахь загвар болох 1962 оны Фергюсон R5 үл хөдлөх хөрөнгө нь илүү дээр байсан. Autocar-ийн туршилтын мэргэжилтнүүд энэ нь бараг боломжгүй мэт хурдтайгаар наалдацын хязгаарт хүрсэн гэж тэмдэглэжээ. Гэсэн хэдий ч ямар ч үйлдвэрлэгч Фергюсоныг үйлдвэрлэлд оруулахгүй; нарийн төвөгтэй байдал, зардал нь хэтэрхий их байсан.
Jensen FF худалдаанд гарлаа
1962 онд Tony Rolt нь Jensen Cars-ын удирдлагыг ирээдүйд гарах CV8 купе болон түүний 300 морины хүчтэй Chrysler V8-д зориулан Ferguson Formula дамжуулгыг тохируулахыг ятгасан. Гурван жилийн дараа туршилтын, бүх дугуй хөтлөгчтэй Jensen CV8 FF ажиллаж эхэлсэн.
1966 онд Jensen Interceptor нь CV8-ийг сольсон бөгөөд арын дугуйгаар хөтлөгчтэй стандарт купетэй зэрэгцэн Женсен “Формула Фергюсон”-д зориулсан “FF” тэмдэг бүхий бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй хувилбарыг санал болгов. Jensen FF нь өөрөө түгжигддэг тэнхлэг хоорондын дифференциалыг ABS системтэй хослуулсан дэлхийн анхны үйлдвэрлэлийн машин болсон. Үндсэн үзүүлэлтүүд багтсан:
- 325 морины хүч гаргадаг 6.3 литрийн Chrysler V8 big-block хөдөлгүүр
- Гурван шатлалт TorqueFlite автомат эсвэл дөрвөн шатлалт механик хурдны хайрцаг
- Тэгш бус эргүүлэх момент: хойд тэнхлэгт 63%, урд 37% – хойд дугуйгаар хөтлөгчтэй жолоодлогын шинж чанарыг хадгалахын тулд
- Нэг сувагтай Dunlop MaxaRet ABS
- Цахилгаан жолооны хүрд болон дискэн тоормостой
- Дээд хурд 212 км/цаг; 0–100 км/цаг хүртэл 7.7 секундэд; хуурай жин ойролцоогоор 1,800 кг
- 1968 оны Их Британийн үнэ: ойролцоогоор £6,000 – хамгийн хямд Rolls-Royce-той төстэй
- Нийт үйлдвэрлэл: 318 машин (1966–1971)
Тухайн үеийн автомашины сэтгүүлч бүр Jensen FF-ийн тогтвортой байдлыг магтаж, “нойтон асфальт дээр бараг хязгааргүй татах хүч” гэж тодорхойлсон. Харри Фергюсон уг машиныг хэзээ ч харж байгаагүй: тэр 1960 онд нас барсан.
Фергюсоны томъёо яагаад чухал байсан бэ?
Яагаад Фергюсоны Формула дээр ийм удаан хугацаа зарцуулсан бэ? Учир нь Harry Ferguson Research нь дэлхийн хаана ч байсан бүх дугуйгаар хөтлөгчийг бартаат замын зүтгүүрийн хариу үйлдэл гэхээсээ илүү идэвхтэй аюулгүй байдлын хэрэгсэл болгон авч үзсэн анхны байгууллага юм.
Тэгш бус эргүүлэх хүчийг хуваах нь нохойн тэгш хэмтэй системийг урьдчилан тааварлах боломжгүй байдлын эсрэг санаатай алхам байв. Арын дугуйгаар хөтлөгчтэй машинд халтиргаатай буланд хэт их тохируулагч өгвөл жолоодлого нь хэтрэнэ. Урд дугуйгаар хөтөлдөг машинд ч мөн адил хийвэл тэр нь таамаглаж болно. Үүнийг тэгш хэмтэй бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй машинд хийвэл хариулт нь аль тэнхлэг нь илүү муу барьцалдахаас хамаарна – энэ нь хоёрдмол утгатай бөгөөд аюултай юм. Фергюсоны Формула нь эргүүлэх хүчийг ар тал руу чиглүүлснээр Женсен FF-д ихэнх нөхцөлд арын жолоодлоготой ойролцоо зүйлийг өгсөн.
Visco-coupler-ийг зохион бүтээсэн нь
Фергюсон механизм нь нэг бодит хязгаарлалттай байсан: түүний хэт их шүүрч авах нь хоёртын, асаалттай горимд ажилладаг байв. Нээлттэй дифференциалаас бүрэн түгжээ рүү үсрэх нь агшин зуур байсан бөгөөд энэ нь сүйрлийн үед тодорхой бус байдлыг үүсгэж болзошгүй юм. Хүссэн зүйл бол түгжээний түвшинг жигд өөрчлөх боломжтой механизм байв.
1960-аад оны сүүлээр Тони Ролт, хожим Тирреллийн Формула 1 автомашины ерөнхий зохион бүтээгч Дерек Гарднер нар наалдамхай сэнсний хөдөлгүүрт ашигладаг силикон шингэнийг туршиж эхэлсэн. Үүний үр дүнд наалдамхай холбогч гарч ирэв: силикон шингэнээр дүүргэсэн цилиндр хэлбэртэй орон сууц, гаралтын босоо ам бүрт холбогдсон үрэлтийн дискний ээлжлэн багцыг барьжээ.
Visco-Coupler хэрхэн ажилладаг вэ
- Хэвийн нөхцөлд бүх дугуйнууд ижил хурдтайгаар эргэлддэг тул дискний багцууд бие биенээсээ бараг хөдөлдөггүй бөгөөд холбогч нь дифференциалд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй.
- Нэг тэнхлэг гулсаж эхлэхэд түүний гаралтын босоо ам нь илүү хурдан эргэлдэж, дискний багцууд бие биентэйгээ харьцуулахад эргэлдэж, силикон шингэнийг таслахад хүргэдэг.
- Тайрах нь холбогч доторх температур, даралтыг нэмэгдүүлж, шингэний зуурамтгай чанарыг эрс нэмэгдүүлдэг.
- Энэхүү зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх нь дискийг бие биенээсээ чирж, илүү хурдан эргэдэг босоо амыг аажмаар тоормослох, дифференциалыг хэсэгчлэн эсвэл бүрэн түгжихэд хүргэдэг.
FF Developments болон AMC Eagle
Наалдамхай холбогчийг патентжуулсан Тони Ролт 1971 онд бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй хурдны хайрцгийг худалдаанд гаргах зорилгоор FF Developments (FFD) компанийг байгуулжээ. Анхны ажил нь сэтгэл татам байсангүй: Британийн ойн аж ахуйн албанд зориулсан дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй Бедфорд фургон, Ford Zephyr FF цагдаагийн машин, Берлин дэх Британийн цэргийн номлолд зориулсан Opel Senator 4×4 салон.
FFD-ийн хамгийн чухал цувралын ажил бол AMC Eagle (1979–1988)-ийн дамжуулга байсан — энэ нь AMC Concord седаны өндөрсгөсөн, бүх дугуй хөтлөгчтэй хувилбар бөгөөд том дугуйтай, их бие нь 75 мм өргөгдсөн байв. Eagle бол тэнхлэг хоорондын дифференциалаа visco-coupler-ээр түгжсэн дэлхийн анхны цуврал үйлдвэрлэлийн машин байлаа. Энэ нь өндөр хүчин чадалтай спорт машин гэхээсээ илүү хөнгөн зэргийн бартаат замын машин болгож бүтээгдсэн ч дамжуулгын бүтэц нь урьд өмнө бүтээгдсэн хамгийн алдартай, хурдан бүх дугуй хөтлөгчтэй машинуудын шууд өвөг болсон бөгөөд тэдгээрийн дунд анхны Subaru Impreza WRX болон Mitsubishi Lancer Evolution багтдаг.
Өөрөө түгжигдэх дифференциалууд: Торсенээс электрон удирдлага хүртэл
Аудигийн сав баглаа боодлын трик
Audi Quattro 1981 онд үйлдвэрлэлд орохдоо буюу AMC Eagle-ээс хоёр жилийн дараа гар аргаар эерэг цоожтой ердийн нээлттэй тэнхлэг хоорондын дифференциал ашигласан. Аудигийн шийдлийн дэгжин байдал нь савлагаанд байсан. Уртааш хөдөлгүүр нь хойд тэнхлэг рүү шууд чиглэж, тэнхлэг хоорондын дифференциал нь хурдны хайрцганд шууд орсон: хоёрдогч босоо амыг хөндий болгож, урд талын голыг түүгээр дамжуулсан. Фердинанд Пиечийн баг урд болон хойд хэсэгт тэгш хэмтэй, 50:50 харьцаатай хуваагдлыг сонгосон.
Торсен дифференциал
1984 онд Ауди-ийн бүхээгнээс гар аргаар түгжих хөшүүргүүд алга болж, оронд нь Torsen – TORque SENsing – өөрөө түгжигддэг дифференциалаар солигдсон. Үүний давуу талуудыг жагсаах нь зүйтэй:
- Энэ нь бүхэлдээ механик бөгөөд электрон төхөөрөмж, шингэн эсвэл драйверын оролт шаардлагагүй
- Энэ нь хурдны ялгаанаас илүү гаралтын босоо амны эргэлтийн моментийн өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь дугуй эргэхээс өмнө хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой гэсэн үг юм.
- Наалдамхай холбогчоос ялгаатай нь энэ нь тоормослох биш зөвхөн зүтгүүрийн дор түгжигддэг тул ABS-д бүрэн нийцдэг.
- Түгжих, тайлах нь хоёртын шилжилтгүйгээр жигд бөгөөд тасралтгүй явагддаг
Хурдан машинд өөрийгөө нотолсон Торсенийг машин шиг жолоодлогын араас жийпний инженерүүд барьж авав. Өнөөдөр үүнийг Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne, Toyota Land Cruiser Prado зэрэг машинуудад ашиглаж байна.
Б хэсэг ба Ралли зэвсгийн уралдаан
1980-аад онд Quattro раллигийн давамгайлал нь бүх дугуйгаар хөтөлдөг зэвсгийн уралдааныг эхлүүлсэн. Хэдхэн улирлын дотор эдгээр дөрвөн дугуйгаар хөтлөдөг ралли машинууд бүгд гарч ирсэн бөгөөд тус бүр нь FFD visco-coupler технологийг ашиглан өөрөө түгжигддэг дифференциалууддаа:
- Peugeot 205 T16
- Остин метро 6R4
- Lancia Delta S4
- Форд RS200
Тонигийн хүү Стюарт Ролт тэр жилүүдэд FFD-ийн ралли багуудтай харилцах харилцааг удирдаж байсан.
1990-ээд оны эхээр Орос дахь AZLK үйлдвэр мөн FFD-д ирж, Moskvitch 2141-ийн бүх дугуйгаар хөтөлдөг ралли хувилбарыг авахыг хүсчээ. Форд RS200-тай ижил гурван дифференциал загвараар бүтээгдсэн, туршилтын машин нь эрс тэс нөхцөлд гайхалтай урьдчилан таамаглах боломжтой байв. Туршилтын үр дүнд наалдамхай холбогч бүрийн түгжих хөшүүн байдлыг тус тусад нь тохируулж, машины тэнцвэрт байдал үүнтэй зэрэгцэн хөдөлдөг зарчмыг олж авлаа.
- Арын дугуй хоорондын дифференциал илүү хатуу → илүү жолоодох хандлагатай
- Урд болон тэнхлэг хоорондын дифференциал илүү хатуу → илүү дутуу жолоодлого, тогтвортой байдал
Цахим удирдлага ирлээ
Орчин үеийн WRC машинууд бүх гурван дифференциалд идэвхгүй наалдамхай холбогчоос илүү электрон удирдлагатай олон дисктэй шүүрч авах багцуудыг ашигладаг нь яг ийм чадвар юм. Гидравлик идэвхжүүлэгч болон самбар дээрх компьютер нь дифференциал бүрийн түгжээг бодит цаг хугацаанд өөрчилдөг – эргүүлэх үед шүүрч авах холбоосыг суллаж, машин чөлөөтэй эргэлдэж, дараа нь жолооч шулуун замд хурдлах үед аажмаар хавчуулж, жолоодлогогүй хамгийн их зүтгүүрийг авдаг.
Хоёр үйлдвэрлэгч авто замын машинд электрон удирдлагатай дифференциалуудыг анхлан гаргасан:
- Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Гурван электрон удирдлагатай шүүрч авах нь урд тэнхлэгийг дараалан холбож, дараа нь тэнхлэг хоорондын дифференциалыг түгжиж, дараа нь шаардлагатай нөхцөлд хойд дифференциалыг түгжсэн. Систем нь үр дүнтэй боловч хэтэрхий төвөгтэй байсан бөгөөд электроникууд нь урд дугуйг сул гадаргуу дээр холбож, салгахад хүргэдэг.
- Porsche 959 (1986): Дөрвөн сонгох боломжтой жолоочийн горимд ажилладаг электрон удирдлагатай хоёр шүүрч авах. 959-ийн систем нь илүү боловсронгуй, өндөр гүйцэтгэлтэй ашиглахад илүү тохиромжтой байсан.
Дифференциалыг солих: Haldex ба хялбаршуулсан AWD системүүд
The Visco-Coupler on Its Own
Ралли инженерүүд өөрөө түгжигддэг дифференциалуудыг аль болох түлхэж байхад энгийн суудлын автомашины зохион бүтээгчид өөр замаар явж, тэнхлэг хоорондын дифференциалыг бүрмөсөн устгаж, түүний оронд наалдамхай холбогч суурилуулсан. 1985 оны Volkswagen Golf II Syncro нь 1969 онд FFD-ийг олж авсан GKN-ийн инженерүүдийн бүтээсэн дамжуулалт бүхий Европын анхны суудлын автомашин байв.
Масс үйлдвэрлэлийн хувьд хялбарчлах нь үр дүнгээ өгсөн:
- Бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй загвар нь ихэнх эд ангиудыг урд дугуйгаар хөтлөгчтэй стандарт хувилбартай хуваалцаж, үйлдвэрлэлийн өртөг, нарийн төвөгтэй байдлыг багасгасан.
- Хэвийн нөхцөлд машин урд дугуйгаар хөтлөгчтэй машин руу яг адилхан явсан
- Урд дугуй нь гулсах үед visco-coupler нь эргүүлэх хүчний 70% хүртэлхийг ойролцоогоор 0.2 секундын дотор арын тэнхлэгт дамжуулж чаддаг байв
Гэвч хойшлуулсан нь хариуцлагын хариуцлагыг бий болгосон. Урд дугуйгаар хөтлөдөг машин шиг аашилж, хамраа өргөн түлхэж байгаа машин холбогчийг залгах мөчид гэнэт арагшаа чиглүүлж, жолоочоо барьж авч болно. Японы үйлдвэрлэгчид илүү олон холбогч суурилуулах зэрэг янз бүрийн хариултыг туршиж үзсэн: 1988 оны Nissan Sunny/Pulsar гурвыг ашигласан, нэг нь хойд хөтлөгчийг холбох, нэг нь дугуй хоорондын дифференциал бүрийг түгжих. Mazda Concerto 4WD нь тэнхлэг хоорондын болон хойд дугуй хоорондын дифференциалыг наалдамхай холбогчоор сольсон.
Haldex шүүрч авах
Дараагийн алхам нь наалдамхай холбогчийг электрон удирдлагатай гидравлик олон дисктэй шүүрч авах төхөөрөмжөөр сольсон – илүү хурдан бөгөөд илүү нарийвчлалтай удирдах боломжтой. Хамгийн алдартай жишээ бол Volkswagen Golf IV болон түүний платформын ах дүүс дээрх наалдамхай холбогчоос авсан Haldex холбогч юм. Энэ нь дараах байдлаар ажилладаг.
- Нүүрний камер нь урд болон хойд босоо амны хоорондох эргэлтийн хурдны зөрүүг илрүүлдэг
- Камерын гадаргуу дээгүүр давхиж буй булнууд нь цагираган цилиндрт поршенуудыг түлхэж, гидравлик шингэнийг шахдаг.
- Шингэний даралт нь олон дискний шүүрч авах багцыг шахаж, эргүүлэх хүчийг хойд тэнхлэгт шилжүүлдэг.
- Тээврийн хэрэгслийн электроникоор удирддаг соленоид хавхлага нь ямар ч цэг дээр даралтыг суллаж, хязгааргүй хувьсах момент хуваарилах боломжийг олгодог.
Өнөөдөр худалдаалагдаж буй ихэнх бүх дугуйгаар хөтлөдөг машинууд болон кроссоверууд нь Volkswagen группын автомашин дээрх Haldex, Honda-ийн VTM-4 эсвэл BMW-ийн xDrive гэх мэт электрон удирдлагатай шүүрч авах зарим хувилбарыг ашигладаг. Орчин үеийн шүүрч авах нь хангалттай хурдан ажилладаг тул энгийн жолоодлогын үед холболтын саатал нь мэдэгдэхүйц болж, тохируулга нь техник хангамжаас илүү чухал болсон: Golf 4Motion болон Audi A3 Quattro нь механикийн хувьд ижил хурдны хайрцгийг ашигладаг боловч өөр өөр программ хангамж нь Volkswagen-д тэгш хэмтэй хуваагдах боломжийг олгодог бол Audi нь урд талын эргэлтийн моментийн 60% -ийг илгээдэг.
Өнөөдөр AWD технологи: Аль систем нь хамгийн сайн вэ?
Гараар холбогдсон хоёр дахь тэнхлэгтэй хагас цагийн системүүд суудлын автомашинаас өршөөлгүйгээр алга болжээ. Үлдсэн зүйл нь гурван гэр бүлд хуваагддаг бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн ач тустай байдаг.
- Тэнхлэг хоорондын дифференциал бүхий бүтэн цагийн AWD (Subaru шиг наалдамхай холбогч, Audi A4/A6/A8 Quattro болон Volkswagen Phaeton шиг Torsen механик эсвэл Mitsubishi Lancer Evo шиг электрон удирдлагатай шүүрч авах төхөөрөмж): Замын хөдөлгөөнд тохирсон жолоодлогын хамгийн боловсронгуй, үр дүнтэй систем. тохируулсан.
- Тэнхлэг хоорондын задгай дифференциал бүхий бүтэн цагийн AWD(Mercedes-Benz 4Matic-ийн адил): өөрөө түгжигдэх дутагдлыг нөхөхийн тулд гулсахаас хамгаалах электроник дээр тулгуурладаг. Зам дээр үр дүнтэй, гэхдээ механик идэвхжил багатай.
- Хяналттай шүүрч авах замаар хагас цагийн арын хөтөч(Volvo, Saab болон Volkswagen группын төрөл бүрийн кроссоверуудын нэгэн адил Haldex): орчин үеийн кроссоверуудын хамгийн түгээмэл загвар нь илүү хурдан электроникийн ачаар зардал багатай, хөнгөн бөгөөд улам бүр ажиллах чадвартай.
Моментийн вектор, дараа нь юу ирдэг
Дэвшилтэт бүх дугуйгаар хөтлөх гол чиг хандлага бол эргүүлэх моментийг векторлох явдал юм: эргүүлэх хүчийг зөвхөн тэнхлэгүүдийн хооронд хуваах төдийгүй тэнхлэгийн зүүн ба баруун дугуйны хооронд идэвхтэй өөрчлөх явдал юм. Mitsubishi Lancer Evolution X нь хамгийн сүүлийн үеийн технологи бөгөөд түүний S-AWC систем нь электрон удирдлагатай төвийн дифференциал (ACD) болон эргүүлэх хүчийг нэг хойд дугуйнаас нөгөөд шилжүүлэх чадвартай арын дифференциал (AYC)-тай хослуулсан. Нэмэлт араа нь дугуйг аль хэдийн эргэлдэхэд хариу үйлдэл үзүүлэхийн оронд барьц алдахаас өмнө тэнцвэрийг идэвхтэй шилжүүлдэг.
Практикт орчин үеийн системүүдийн хоорондох бодит ялгаа нь хяналтын электроникийг сайжруулах тусам багассаар байна. Маш сайн тохируулагдсан Haldex кроссовер нь одоо механик Torsen-ыг нэг үеийн турш биширч байсан тогтвортой байдлыг бий болгож байна. Энэ бол аяллын чиглэл бөгөөд төгсгөлийн цэг нь дөрвөн дугуйтай мотортой цахилгаан машин байж магадгүй бөгөөд тус бүр нь механик хөдөлгүүргүй өөрийн эргэлтийн хүчийг хэмждэг. Энэ нь 1900 оны Фердинанд Поршегийн дөрвөн дугуйт хөтлөгчтэй цахилгаан машинтай холбоотой түүхийг эргүүлэн авчирдаг.
Энэ бол орчуулга юм. Эх хувилбарыг эндээс уншиж болно: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html
Нийтлэгдсэн Арваннэгдүгээр сар 04, 2021 • 21м уншилт
