Pacuan Semua Roda Dijelaskan: Sejarah, Teknologi, dan Cara Sistem AWD Berfungsi

Artikel ini bermula sebagai panduan teknikal yang mudah – kira-kira seperti semua perkara yang pernah anda ingin tahu tentang pacuan semua roda tetapi tidak tahu siapa hendak ditanya. Rancangannya ialah menjelaskan bagaimana pembeza terbuka berbeza daripada pengganding visko atau unit Haldex, apa sebenarnya yang dilakukan oleh pembeza kunci sendiri, dan mengapa semua itu penting. Tetapi semakin dalam kami menggali sejarahnya, semakin mengejutkan kisahnya. Kereta penumpang pertama dengan pacuan semua roda kekal dibina di Belanda lebih seratus tahun lalu. Dan pada 1935, sebuah kereta lumba Amerika berpacuan empat roda hampir sahaja mengubah arah sejarah dunia.

Mengapa kereta penumpang memerlukan pacuan semua roda? Pada abad ke-21 jawapannya kelihatan jelas: cengkaman lebih baik, kurang putaran roda pada permukaan licin, dan kestabilan lebih baik ketika kuasa dihantar. Empat roda yang dipacu memang lebih baik daripada dua. Namun industri mengambil masa yang menghairankan lama untuk bertindak. Tanyalah mana-mana ahli sejarah automotif dan mereka akan mengatakan era pacuan semua roda untuk kereta pasaran massa bermula pada 1980 dengan Audi Quattro, bersama beberapa perintis yang jarang ditemui – supercar British Jensen FF 1966 dan Subaru Leone 4WD 1972. Pakar sebenar akan menambah bahawa Subaru empat roda terawal itu bukan pacuan semua roda kekal sama sekali. Ia ialah sistem sambilan. Dan perbezaan itulah yang akhirnya menjadi inti seluruh cerita.

4WD Sambilan: Penyelesaian Sementara

Memacu satu gandar hanya pada sesetengah masa ialah kompromi, dan bukan yang elegan untuk kereta jalan raya. Istilah part-time 4WD datang daripada dunia SUV dan trak luar jalan. Dalam susun atur ini satu gandar memacu secara kekal dan gandar satu lagi disambungkan secara tegar apabila diperlukan – tetapi sambungan tegar itu hanya boleh digunakan di luar jalan raya. Di atas asfalt sistem itu mesti dimatikan sepenuhnya.

Mengapa Sambungan Tegar Gagal di Atas Asfalt

• Apabila kereta membelok, roda depan bergerak melalui lengkok yang lebih panjang daripada roda belakang dan oleh itu mesti berputar lebih laju.
• Dengan sistem pacuan semua roda yang disambungkan secara tegar, cengkaman pada roda depan berkurang manakala tork di belakang meningkat.
• Dalam sesetengah keadaan roda depan boleh menghasilkan daya brek dan bukannya daya pemanduan – menambah rintangan dan menjadikan kereta lebih sukar dikemudi.
• Pada permukaan longgar seperti lumpur atau salji hal ini masih boleh dikawal, tetapi di atas asfalt ia menyebabkan ikatan teruk pada rangkaian pacuan dan masalah pengendalian.

Ketika melalui selekoh, setiap roda mengikuti lengkoknya sendiri dan perlu berputar pada kelajuannya sendiri. Itulah sebabnya pacuan semua roda kekal memerlukan tiga pembeza: dua antara roda pada setiap gandar, dan satu antara gandar itu sendiri, supaya depan dan belakang boleh berputar secara bebas antara satu sama lain.

Kereta Sambilan: Dari GAZ-61 ke Subaru Leone

Pacuan semua roda yang disambungkan secara tegar memang sampai juga kepada beberapa kereta jalan raya walaupun semua masalah ini, namun sifatnya lebih hampir kepada trak luar jalan. Di USSR, GAZ-61 Emka – sebuah sedan berpacuan empat roda dengan enjin enam silinder dan gandar depan sambilan – memasuki pengeluaran kelompok kecil seawal 1938. Selepas perang, idea yang sama muncul pada GAZ-M72 Pobeda luar jalan dan Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD 1972 mengikuti logik yang sama sepenuhnya: dibina untuk jalan kasar, lebih tinggi daripada Subaru pacuan roda depan, dengan gandar belakang yang disambungkan oleh pemandu secara manual.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972-1979) ialah penyesuaian pacuan empat roda daripada platform pacuan roda depan, dengan gandar belakang yang disambungkan secara manual. Spesifikasi utama termasuk:

• Pilihan enjin: 1.4 liter (72 hp) atau 1.6 liter (80 hp)
• Gaya badan: station wagon, sedan, dan trak pikap
• Sambungan pacuan roda belakang: manual pada kereta transmisi manual; automatik melalui klac geseran berbilang cakera pada automatik
• Susunan sambilan ini berterusan pada semua Subaru berpacuan empat roda hingga 1989

Masalah utama pacuan sambilan ialah ia tidak berguna di jalan berturap tempat kebanyakan kereta menghabiskan sebahagian besar hayatnya – namun kereta tetap membawa berat kotak pindahan, aci pacuan kedua dan satu pemasangan gandar tambahan ke mana-mana. Menukar sistem sambilan menjadi sistem sepenuh masa hanya memerlukan satu komponen tambahan: pembeza antara gandar di dalam kotak pindahan.

Pacuan Semua Roda Sepenuh Masa: Cara Ia Berfungsi dan Mengapa Ia Penting

Tiga Pembeza, Satu Prinsip

Pembeza antara gandar ialah kunci kepada pacuan semua roda kekal. Dua pembeza antara roda membolehkan roda kiri dan kanan pada setiap gandar berputar pada kelajuan berbeza ketika membelok. Pembeza antara gandar melakukan tugas yang sama antara gandar depan dan belakang. Kereta dengan ketiga-tiganya boleh menjalankan pacuan semua roda kekal di mana-mana permukaan tanpa mengikat rangkaian pacuan atau menumpulkan pengendalian.

Secara teori cukup mudah – namun sehingga awal 1980-an industri menganggap pacuan semua roda sepenuh masa tidak perlu pada kereta jalan raya. Kebijaksanaan yang diterima ketika itu ialah memutar sepasang roda kedua serta semua komponen yang bersambung dengannya di atas asfalt kering hanya menambah bunyi dan penggunaan bahan api.

Apa Yang Dibuktikan oleh Quattro

Audi Quattro mengubah pemikiran itu untuk selama-lamanya. Dengan menyebarkan tork enjin keempat-empat roda sepanjang masa, sistem sepenuh masa:

• Meninggalkan margin cengkaman yang lebih besar untuk mengendalikan daya sisi di selekoh
• Meningkatkan kestabilan dengan ketara ketika memecut atau membrek di tengah selekoh
• Mengurangkan risiko oversteer atau understeer secara tiba-tiba yang dicetuskan oleh input pendikit

Audi 80 Quattro pada akhir 1980-an menunjukkan betapa halusnya susun atur itu berkembang. Seni bina Quattro lebih kompak daripada transmisi Ferguson Formula pesaingnya. Mulai 1984 Audi memasang pembeza kunci sendiri Torsen – peranti mekanikal tulen yang bertindak balas kepada tork pada setiap aci keluaran dan bukannya kepada perbezaan kelajuan roda. Tidak seperti pengganding visko, Torsen mengunci hanya ketika ada tarikan, bukan ketika membrek, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan ABS dan lebih stabil semasa nyahpecutan.

Perlu diperhatikan bahawa Range Rover (1970) dan Lada Niva Rusia (1976) biasanya dikreditkan sebagai kenderaan pengeluaran massa pertama dengan pembeza antara gandar – tetapi kedua-duanya jelas kenderaan luar jalan. Tuntutan Audi Quattro secara khusus ialah sebagai yang pertama dalam kalangan kereta penumpang.

Kereta Lumba Awal Berpacuan Empat Roda: Dari Spyker ke Bugatti

Adakah pereka kereta lumba meneroka pacuan semua roda sepenuh masa sebelum era Quattro? Ya, dengan tegas – dan kisahnya bermula jauh lebih awal daripada yang dijangka kebanyakan orang.

Eksperimen Pacuan Empat Roda Porsche

Projek pascaperang pertama Ferdinand Porsche ialah kereta lumba berpacuan empat roda: Cisitalia 360, berenjin tengah, dengan enjin 1.5 liter dua belas silinder. Namun pacuan roda depannya bersifat sambilan – pemandu mengaktifkannya di laluan lurus dan kembali kepada pacuan roda belakang sebelum selekoh.

Sebenarnya Porsche telah membina kenderaan berpacuan empat roda jauh lebih awal: sebuah kereta elektrik dengan empat motor roda individu, bertarikh 1900.

Spyker 60 HP, 1902

Kejutan sebenar bagi ahli sejarah automotif ialah kereta lumba 1902 yang dibina oleh pengeluar Belanda, Spyker. Pada masa brek pun hanya dipasang pada roda belakang, kereta ini mempunyai pacuan semua roda sepenuh masa sebenar, termasuk pembeza antara gandar.

Spyker diasaskan pada 1880 oleh adik-beradik Spijker sebagai pembuat kereta kuda. Kereta pertama mereka muncul pada 1900, dan dua tahun kemudian, bekerjasama dengan pereka Belgium Joseph Valentin Laviolette, mereka menghasilkan kereta lumba berpacuan empat roda Spyker 60 HP (1902-1907). Spesifikasinya luar biasa untuk zaman itu:

• Tiga pembeza – antara gandar dan kedua-dua antara roda
• Tiga mekanisme brek berasingan – dua pada roda belakang, satu pada aci pacuan depan
• Sistem pacuan empat roda yang konsepnya tidak dapat ditandingi selama beberapa dekad

Jadi konsep pacuan empat roda sepenuh masa sudah berusia lebih satu abad. Tidak banyak Spyker berpacuan empat roda dibina – harganya sangat mahal dan tidak pernah mencapai banyak kejayaan dalam pertandingan. Dua projek yang lebih bercita-cita tinggi menyusul pada awal 1930-an.

Bugatti Tipo 53 dan Miller FWD

Bugatti Tipo 53 bermula dengan jurutera Fiat Antonio Pichetto, yang mengemukakan idea itu kepada Ettore Bugatti pada 1930. Tiga kereta siap pada 1932, setiap satu dengan:

• Enjin lapan sebaris supercharged 300 hp
• Pacuan semua roda sepenuh masa dengan tiga pembeza
• Kotak pindahan dan pembeza antara gandar yang disatukan dengan kotak gear yang dipasang berasingan
• Aci pacuan untuk kedua-dua gandar diletakkan di sebelah kiri kereta
• Suspensi depan bebas pada spring melintang – luar biasa untuk Bugatti

Tipo 53 mengatasi kereta pacuan roda belakang sezamannya melalui selekoh berkerikil, tetapi sterengnya sangat berat: aci pacuan depan menggunakan sendi Cardan biasa dan bukannya sendi halaju malar. Tiga kereta itu berlumba hingga 1935.

Miller FWD muncul sebahagiannya kerana pereka Amerika Harry Miller telah mengkaji sebuah Bugatti pacuan roda depan yang dibeli khusus untuk dibuka dan diteliti. Terinspirasi oleh penemuannya, Miller membangunkan casis berpacuan empat roda sendiri dengan tajaan daripada syarikat trak FWD. Salah satu Miller berpacuan empat roda mendahului Indianapolis 500 1934 sebelum masalah mekanikal menjatuhkannya ke tempat kesembilan.

Hampir Terlepas di AVUS, 1935

Kereta-kereta ini juga terkait dengan salah satu detik apa jadi jika yang paling pelik dalam sejarah permotoran. Semasa perlumbaan di trek AVUS di Berlin pada 1935, sebuah Miller berpacuan empat roda sedang berada di tempat ketiga apabila enjin lapan sebarisnya gagal secara bencana dan melemparkan serpihan ke arah grandstand. Adolf Hitler berada di tempat duduk penonton hari itu. Jika serpihan kecil sekalipun sampai kepadanya, perjalanan Perang Dunia Kedua – dan sejarah dunia – mungkin menjadi sama sekali berbeza.

Ferguson Formula: Sistem AWD Yang Mengubah Segalanya

Masalah Dengan Pembeza Tengah Terbuka

Untuk mengikuti bab seterusnya, ada baiknya kembali kepada batasan asas pembeza antara gandar terbuka. Pembeza terbuka membolehkan satu gandar berputar bebas sementara yang lain tidak menerima tork langsung. Jika roda belakang hilang cengkaman sepenuhnya, roda depan boleh tetap pegun sementara roda belakang berputar – dan pembeza tidak melakukan apa-apa untuk menghentikannya.

Jawapan dunia SUV ialah penguncian positif: pemandu mengaktifkan mekanisme yang mengunci gear pembeza secara tegar, menukar pacuan pembeza menjadi sambungan pejal. Range Rover awal menggunakannya, begitu juga Lada Niva dan berpuluh-puluh kenderaan luar jalan lain – dan begitu juga Audi Quattro generasi pertama, yang memerlukan pemandu mengunci pembeza tengah secara manual hingga 1984. Tetapi kunci manual ialah satu lagi kompromi. Ia perlu dilepaskan di permukaan keras, dan ia tidak membantu langsung jika roda mula berputar tanpa diduga di jalan licin.

Rolt, Dixon dan Harry Ferguson

Pembeza antara gandar kunci sendiri automatik pertama ialah hasil kerja pemandu lumba dan jurutera British Tony Rolt. Bersama rakannya yang juga pelumba, Fred Dixon, beliau telah menjalankan bengkel Rolt/Dixon Developments sebelum perang; selepas itu kedua-duanya terpesona dengan kemungkinan pacuan semua roda kekal. Mereka membina landasan ujian berpacuan empat roda eksperimen bernama Crab, dan pada 1950 bergabung tenaga dengan Harry Ferguson – pengeluar traktor yang berjaya – untuk membentuk Harry Ferguson Research.

Ferguson bukan mengejar kereta lumba. Beliau mahukan kereta jalan raya yang benar-benar selamat: kereta yang rodanya tidak akan berputar kosong ketika memecut dan tidak akan terkunci ketika membrek. Rolt dan Dixon mula mereka bentuknya dari kosong – badan, transmisi dan rangkaian kuasa sekali – bersama pereka berpengalaman Claude Hill, bekas Aston Martin, sebagai ketua jurutera. Sedan eksperimen Ferguson R4 siap selepas enam tahun kerja, dan spesifikasinya luar biasa untuk 1956:

• Pacuan semua roda kekal dengan pembeza antara gandar kunci sendiri
• Enjin flat-four
• Brek cakera pada keempat-empat roda
• Sistem brek anti-kunci elektromekanikal Dunlop MaxaRet, disesuaikan daripada penerbangan

Di Dalam Kotak Pindahan Ferguson Formula

Jantung transmisi Ferguson Formula ialah mekanisme kunci sendiri yang cerdik di dalam kotak pindahan. Selain pembeza, unit itu memuatkan set gear tambahan, dua klac bebas bola dan dua pek cakera geseran. Dalam pemanduan biasa unsur-unsur ini melahu dengan senyap. Tetapi sebaik sahaja roda pada satu gandar mula tergelincir – menghasilkan perbezaan kelajuan aci keluaran – salah satu klac terlibat, menekan pek geserannya pada gear pembeza dan menukar pacuan pembeza menjadi sambungan pejal serta-merta.

Prototaip kedua, wagon Ferguson R5 1962, lebih baik lagi. Penguji Autocar mencatatkan bahawa ia mencapai had lekatan pada kelajuan yang kelihatan hampir mustahil. Walaupun begitu, tiada pengeluar mahu memasukkan Ferguson ke dalam pengeluaran; kerumitan dan kosnya terlalu tinggi.

Jensen FF Mula Dijual

Pada 1962 Tony Rolt memujuk pengurusan Jensen Cars untuk menyesuaikan transmisi Ferguson Formula bagi coupe CV8 mereka yang akan datang dan enjin Chrysler V8 300 hpnya. Tiga tahun kemudian sebuah Jensen CV8 FF eksperimen berpacuan empat roda sudah berjalan.

Pada 1966 Jensen Interceptor menggantikan CV8, dan di samping coupe pacuan roda belakang standard, Jensen menawarkan versi pacuan semua roda dengan lencana FF yang bersahaja – untuk Formula Ferguson. Jensen FF menjadi kereta pengeluaran pertama di dunia yang menggabungkan pembeza antara gandar kunci sendiri dengan ABS. Spesifikasi utama termasuk:

• Enjin Chrysler V8 big-block 6.3 liter menghasilkan 325 hp
• Automatik TorqueFlite tiga kelajuan atau kotak gear manual empat kelajuan
• Pembahagian tork tidak simetri: 63% ke gandar belakang, 37% ke depan – untuk mengekalkan watak pengendalian pacuan roda belakang
• Dunlop MaxaRet ABS satu saluran
• Stereng kuasa rack-and-pinion dan brek cakera di semua roda
• Kelajuan maksimum 212 km/h; 0-100 km/h dalam 7.7 saat; berat kerb kira-kira 1,800 kg
• Harga UK pada 1968: kira-kira £6,000 – hampir sama dengan Rolls-Royce termurah
• Jumlah pengeluaran: 318 kereta (1966-1971)

Setiap wartawan permotoran era itu memuji kestabilan Jensen FF dan apa yang mereka gambarkan sebagai margin cengkaman yang hampir tidak terhad di atas asfalt basah. Harry Ferguson tidak sempat melihat kereta itu: beliau meninggal dunia pada 1960.

Mengapa Ferguson Formula Penting

Mengapa menghabiskan begitu banyak masa pada Ferguson Formula? Kerana Harry Ferguson Research ialah organisasi pertama di mana-mana di dunia yang memperlakukan pacuan semua roda terutamanya sebagai alat keselamatan aktif, bukan sebagai jawapan kepada cengkaman luar jalan.

Pembahagian tork tidak simetri ialah langkah sengaja melawan ketidakpastian yang menghantui sistem simetri. Berikan terlalu banyak pendikit kepada kereta pacuan roda belakang di selekoh licin dan ia oversteer, secara boleh dijangka. Lakukan perkara sama pada kereta pacuan roda depan dan ia understeer, juga boleh dijangka. Lakukan pada kereta pacuan semua roda simetri dan jawapannya bergantung pada gandar mana yang kebetulan mempunyai cengkaman lebih buruk – sesuatu yang kabur dan berbahaya. Dengan memihak tork ke belakang, Ferguson Formula memberikan Jensen FF tingkah laku yang hampir dengan pacuan belakang dalam kebanyakan keadaan.

Penciptaan Pengganding Visko

Mekanisme Ferguson mempunyai satu batasan sebenar: klac bebasnya bekerja secara binari, hidup atau mati. Lompatan daripada pembeza terbuka kepada kunci penuh berlaku serta-merta, dan itu boleh mencipta kekaburan tersendiri pada saat penglibatan. Yang diperlukan ialah mekanisme yang boleh mengubah tahap kunci secara lancar.

Pada akhir 1960-an Tony Rolt dan Derek Gardner – kemudian menjadi ketua pereka kereta Formula 1 Tyrrell – mula bereksperimen dengan bendalir silikon yang digunakan dalam pemacu kipas likat. Hasilnya ialah pengganding visko: perumah silinder yang diisi bendalir silikon, memegang pek cakera geseran berselang-seli yang disambungkan kepada setiap aci keluaran.

Cara Pengganding Visko Berfungsi

• Dalam keadaan biasa, dengan semua roda berputar pada kelajuan serupa, pek cakera hampir tidak bergerak relatif antara satu sama lain dan pengganding tidak memberi kesan kepada pembeza.
• Apabila satu gandar mula tergelincir, aci keluarannya berputar lebih laju, menyebabkan pek cakera berputar relatif antara satu sama lain dan menggunting bendalir silikon.
• Pengguntingan itu meningkatkan suhu dan tekanan di dalam pengganding, menaikkan kelikatan bendalir secara mendadak.
• Peningkatan kelikatan ini menyebabkan cakera menyeret antara satu sama lain, membrek aci yang berputar lebih laju secara beransur-ansur dan mengunci pembeza sebahagian atau sepenuhnya.

FF Developments dan AMC Eagle

Selepas mempatenkan pengganding visko, Tony Rolt menubuhkan FF Developments (FFD) pada 1971 untuk menjual transmisi pacuan semua roda secara komersial. Kerja awalnya tidak glamor: van Bedford berpacuan empat roda untuk perkhidmatan perhutanan British, satu kelompok kereta polis Ford Zephyr FF, sedan Opel Senator 4×4 untuk misi tentera British di Berlin.

Kerja pengeluaran FFD yang paling penting ialah transmisi AMC Eagle (1979-1988) – versi pacuan semua roda yang ditinggikan daripada sedan AMC Concord, dengan tayar lebih besar dan angkatan badan 75 mm. Eagle ialah kereta pengeluaran pertama di mana-mana yang mengunci pembeza antara gandarnya dengan pengganding visko. Ia dibayangkan sebagai kenderaan luar jalan ringan dan bukannya kereta prestasi, namun seni bina transmisinya ialah nenek moyang langsung kepada beberapa kereta pacuan semua roda laju paling diraikan yang pernah dibina, termasuk Subaru Impreza WRX awal dan Mitsubishi Lancer Evolution.

Pembeza Kunci Sendiri: Dari Torsen ke Kawalan Elektronik

Helah Pembungkusan Audi

Apabila Audi Quattro memasuki pengeluaran pada 1981 – dua tahun selepas AMC Eagle – ia menggunakan pembeza antara gandar terbuka konvensional dengan kunci positif manual. Keanggunan penyelesaian Audi terletak pada pembungkusannya. Enjin membujur menghala terus ke gandar belakang, dan pembeza antara gandar diletakkan terus di dalam kotak gear: aci sekunder dibuat berongga dan aci pacuan depan dilalukan melaluinya. Pasukan Ferdinand Piëch memilih pembahagian simetri 50:50 antara depan dan belakang.

Pembeza Torsen

Pada 1984 tuil kunci manual akhirnya hilang daripada kabin Audi, digantikan oleh pembeza kunci sendiri Torsen – TORque SENsing. Kelebihannya wajar disenaraikan:

• Ia sepenuhnya mekanikal – tiada elektronik, bendalir, atau input pemandu diperlukan
• Ia bertindak balas kepada perubahan tork pada aci keluaran dan bukannya kepada perbezaan kelajuan, bermakna ia boleh bertindak sebelum putaran roda benar-benar bermula
• Tidak seperti pengganding visko, ia mengunci hanya di bawah tarikan, bukan ketika membrek, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan ABS
• Penguncian dan pelepasan kunci berlaku lancar dan berterusan, tanpa peralihan binari

Selepas membuktikan dirinya pada kereta laju, Torsen diambil oleh jurutera SUV yang mengejar pengendalian seperti kereta. Ia digunakan hari ini dalam Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne dan Toyota Land Cruiser Prado.

Group B dan Perlumbaan Senjata Rali

Pada 1980-an dominasi rali Quattro mencetuskan perlumbaan senjata pacuan semua roda. Dalam beberapa musim, semua kereta rali berpacuan empat roda ini muncul, setiap satunya menggunakan teknologi pengganding visko FFD dalam pembeza kunci sendiri:

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

Stuart Rolt, anak Tony, mengurus hubungan FFD dengan pasukan rali sepanjang tahun-tahun itu.

Pada awal 1990-an kilang AZLK di Rusia juga datang kepada FFD, mahukan versi rali berpacuan semua roda bagi Moskvitch 2141. Dibina di sekitar susun atur tiga pembeza yang sama seperti Ford RS200, kereta eksperimen itu mengendalikan keadaan ekstrem dengan kebolehramalan yang luar biasa. Ujian mendedahkan prinsip yang masih benar: laraskan kekakuan penguncian setiap pengganding visko secara individu dan keseimbangan kereta bergerak bersamanya.

• Pembeza antara roda belakang yang lebih kaku → kecenderungan oversteer lebih besar
• Pembeza depan atau antara gandar yang lebih kaku → lebih understeer dan kestabilan

Kawalan Elektronik Tiba

Kebolehlarasan itulah sebab tepat mengapa kereta WRC moden menggunakan pek klac berbilang cakera kawalan elektronik dan bukannya pengganding visko pasif dalam ketiga-tiga pembeza. Penggerak hidraulik dan komputer atas kapal mengubah kunci setiap pembeza dalam masa nyata – melepaskan klac ketika masuk selekoh supaya kereta berputar bebas, kemudian mengepitnya secara progresif ketika pemandu memecut ke laluan lurus, untuk cengkaman maksimum tanpa understeer.

Dua pengeluar mempelopori pembeza kawalan elektronik dalam kereta jalan raya:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tiga klac kawalan elektronik menyambungkan gandar depan secara berturutan, kemudian mengunci pembeza antara gandar, kemudian mengunci pembeza belakang mengikut keadaan. Sistem ini berkesan tetapi terlalu rumit, dan elektroniknya boleh menyebabkan roda depan tersambung dan terputus dengan ketara di permukaan longgar.
• Porsche 959 (1986): Dua klac kawalan elektronik yang beroperasi merentasi empat mod pemandu boleh pilih. Sistem 959 lebih canggih dan lebih sesuai untuk penggunaan berprestasi tinggi.

Menggantikan Pembeza: Haldex dan Sistem AWD Yang Dipermudah

Pengganding Visko Berdiri Sendiri

Sementara jurutera rali menolak pembeza kunci sendiri sejauh mungkin, pereka kereta penumpang biasa bergerak ke arah bertentangan – memadamkan pembeza antara gandar sepenuhnya dan meletakkan pengganding visko di tempatnya. Volkswagen Golf II Syncro 1985 ialah kereta penumpang Eropah pertama yang melakukannya, dengan transmisi yang dibangunkan oleh jurutera dari GKN, yang telah mengambil alih FFD pada 1969.

Untuk pengeluaran massa, penyederhanaan itu berhasil:

• Model pacuan semua roda berkongsi kebanyakan komponen dengan versi pacuan roda depan standard, mengurangkan kos pembuatan dan kerumitan
• Dalam keadaan biasa, kereta dipandu sama seperti kereta pacuan roda depan
• Apabila roda depan tergelincir, pengganding visko boleh memindahkan sehingga 70% tork ke belakang dalam kira-kira 0.2 saat

Namun kelewatan itu mencipta liabiliti pengendalian. Kereta yang berkelakuan seperti pacuan roda depan, melebar di bahagian hidung, boleh berubah secara mendadak kepada tingkah laku berat ke belakang pada saat pengganding terlibat – dan mengejutkan pemandunya. Pengeluar Jepun mencuba pelbagai jawapan, termasuk memasang lebih banyak pengganding: Nissan Sunny/Pulsar 1988 menggunakan tiga, satu untuk mengaktifkan pacuan belakang dan satu untuk mengunci setiap pembeza antara roda. Mazda Concerto 4WD melangkah lebih jauh lagi, menggantikan kedua-dua pembeza antara gandar dan pembeza antara roda belakang dengan pengganding visko.

Klac Haldex

Langkah seterusnya menggantikan pengganding visko dengan klac hidraulik berbilang cakera kawalan elektronik – jauh lebih pantas, dan jauh lebih tepat dikawal. Contoh paling terkenal ialah gandingan Haldex, yang mengambil alih daripada pengganding visko pada Volkswagen Golf IV dan saudara platformnya. Ia berfungsi begini:

• Sesondol muka mengesan sebarang perbezaan kelajuan putaran antara aci depan dan belakang
• Penggelek yang bergerak di atas permukaan sesondol menolak omboh dalam silinder cincin, mengepam bendalir hidraulik
• Tekanan bendalir memampatkan pek klac berbilang cakera, memindahkan tork ke gandar belakang
• Injap solenoid, dikawal oleh elektronik kenderaan, boleh melepaskan tekanan pada bila-bila masa – membenarkan agihan tork berubah secara berterusan

Kebanyakan kereta dan crossover berpacuan semua roda yang dijual hari ini menggunakan beberapa versi klac kawalan elektronik ini, sama ada Haldex pada kereta Volkswagen Group, Honda VTM-4 atau BMW xDrive. Klac moden bertindak cukup pantas sehingga kelewatan penglibatan menjadi tidak terasa dalam pemanduan biasa, dan kalibrasi kini lebih penting daripada perkakasan: Golf 4Motion dan Audi A3 Quattro menggunakan transmisi yang sama secara mekanikal, tetapi perisian berbeza memberikan Volkswagen pembahagian simetri manakala Audi menghantar 60% tork ke depan untuk watak pacuan depan yang lebih biasa.

Teknologi AWD Hari Ini: Sistem Mana Yang Terbaik?

Sistem sambilan dengan gandar kedua yang disambungkan secara manual sudah hilang daripada kereta penumpang. Yang tinggal terbahagi kepada tiga keluarga, masing-masing dengan kelebihannya:

• AWD sepenuh masa dengan pembeza antara gandar kunci sendiri (pengganding visko seperti dalam Subaru, Torsen mekanikal seperti dalam Audi A4/A6/A8 Quattro dan Volkswagen Phaeton, atau klac kawalan elektronik seperti dalam Mitsubishi Lancer Evo): sistem paling canggih dan memuaskan, mampu benar-benar meningkatkan pengendalian di jalan raya dan litar apabila dikalibrasi dengan betul.
• AWD sepenuh masa dengan pembeza antara gandar terbuka (seperti dalam Mercedes-Benz 4Matic): bergantung pada elektronik anti-gelincir untuk mengimbangi kekurangan kunci sendiri. Berkesan di jalan raya, tetapi secara mekanikal kurang proaktif.
• Pacuan belakang sambilan melalui klac terkawal (Haldex, seperti pada Volvo, Saab, dan pelbagai crossover Volkswagen Group): susun atur paling biasa dalam crossover moden – kos efektif, ringan, dan semakin berkeupayaan berkat elektronik yang lebih pantas.

Pemvektoran Tork, dan Apa Seterusnya

Trend dominan dalam pacuan semua roda maju ialah pemvektoran tork: bukan sekadar membahagikan tork antara gandar, tetapi mengubahnya secara aktif antara roda kiri dan kanan pada satu gandar. Mitsubishi Lancer Evolution X ialah kemuncak teknologi ini – sistem S-AWCnya memadankan pembeza tengah kawalan elektronik (ACD) dengan pembeza belakang Active Yaw Control (AYC) yang boleh memindahkan tork dari satu roda belakang ke roda belakang yang lain. Set gear tambahan mengalihkan keseimbangan secara proaktif, sebelum cengkaman hilang, bukannya bertindak balas setelah roda sudah berputar.

Dalam praktiknya, perbezaan dunia sebenar antara sistem moden terus mengecil apabila elektronik kawalan bertambah baik. Crossover Haldex yang dikalibrasi dengan baik kini memberikan kestabilan yang akan membuat Torsen mekanikal dikagumi satu generasi lalu. Itulah arah perjalanannya – dan titik akhirnya mungkin kereta elektrik dengan empat motor roda individu, setiap satu menyalurkan torknya sendiri tanpa rangkaian pacuan mekanikal sama sekali. Ini membawa kisah kembali dengan kemas kepada kereta elektrik berpacuan empat roda Ferdinand Porsche pada 1900.

Ini ialah terjemahan. Anda boleh membaca yang asal di sini: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html