Sewqan fuq ir-Roti Kollha Spjegat: Storja, Teknoloġija u Kif Jaħdmu s-Sistemi AWD

Dan l-artiklu beda bħala gwida teknika diretta — xi ħaġa bħal “dak kollu li qatt xtaqt tkun taf dwar is-sewqan fuq ir-roti kollha imma ma kontx taf lil min tistaqsi.” Il-pjan kien li nispjegaw kif differenzjal miftuħ ivarja minn visco-coupler jew unità Haldex, x’jagħmel fil-fatt differenzjal li jissakkar waħdu, u għaliex dan kollu jimporta. Imma aktar ma ħaffer fil-fond tal-istorja, aktar saret sorprendenti. L-ewwel karozza tal-passiġġieri b’sewqan permanenti fuq ir-roti kollha nbniet fin-Netherlands aktar minn mitt sena ilu. U fl-1935, karozza tat-tlielaq Amerikana b’sewqan fuq l-erba’ roti waslet b’mod tal-għaġeb qrib li tbiddel il-kors tal-istorja tad-dinja.

Għaliex karozza tal-passiġġieri għandha bżonn sewqan fuq ir-roti kollha? Fis-seklu 21 it-tweġiba tidher ovvja: grip aħjar, inqas wheelspin fuq uċuħ li jiżolqu, aktar kontroll meta tingħata l-qawwa. Erba’ roti misjuqa huma sempliċement aħjar minn tnejn. Madankollu l-industrija damet b’mod sorprendenti biex taġixxi fuq dan. Staqsi lil kwalunkwe storiku tal-karozzi u jgħidlek li l-era tas-sewqan fuq ir-roti kollha għall-karozzi tas-suq tal-massa bdiet fl-1980 bl-Audi Quattro, flimkien ma’ ftit predeċessuri rari — is-supercar Brittanika Jensen FF tal-1966 u s-Subaru Leone 4WD tal-1972. Speċjalist veru jżid li s-Subaru bikrin b’sewqan fuq l-erba’ roti ma kinux sewqan permanenti fuq ir-roti kollha. Kienu part-time. U din id-distinzjoni tirriżulta li hi l-istorja kollha.

4WD Part-Time: Soluzzjoni Temporanja

Li ssuq fus wieħed biss għal parti mill-ħin huwa kompromess, u mhux wieħed eleganti għal karozza tat-triq. It-terminu “part-time 4WD” jiġi mid-dinja tas-SUVs u t-trakkijiet off-road. F’dan l-arranġament fus wieħed isuq b’mod permanenti u l-ieħor jinqabad b’mod riġidu fuq talba — imma dak il-konnessjoni riġida tista’ tintuża biss barra t-triq. Fuq asfalt is-sistema trid tinħall kompletament.

Għaliex Konnessjoni Riġida Tfalli fuq Asfalt

• Meta karozza ddur, ir-roti ta’ quddiem jimxu fuq ark itwal mir-roti ta’ wara u għalhekk iridu jduru aktar malajr.
• B’sistema ta’ sewqan fuq ir-roti kollha mqabbda b’mod riġidu, il-grip fir-roti ta’ quddiem jonqos filwaqt li t-torque fuq wara jiżdied.
• F’xi każijiet ir-roti ta’ quddiem jistgħu jiġġeneraw forza ta’ brejkjar aktar milli forza ta’ sewqan — iżidu r-reżistenza u jagħmlu l-karozza aktar diffiċli biex tinstaq.
• Fuq uċuħ maħlula bħal tajn jew borra dan jista’ jiġi kkontrollat, imma fuq asfalt joħloq binding serju fit-transmission u problemi ta’ handling.

F’kantuniera kull rota ssegwi l-ark tagħha u trid iddur bil-veloċità tagħha stess. Għalhekk sewqan permanenti fuq ir-roti kollha jeħtieġ tliet differenzjali: tnejn bejn ir-roti ta’ kull fus, u wieħed bejn il-fusien infushom, sabiex quddiem u wara jistgħu jduru indipendentement minn xulxin.

Il-Karozzi Part-Time: Mill-GAZ-61 sas-Subaru Leone

Sewqan fuq ir-roti kollha mqabbad b’mod riġidu wasal f’xi karozzi tat-triq minkejja dan kollu, għalkemm fil-karattru kienu eqreb lejn trakkijiet off-road. Fl-USSR il-GAZ-61 “Emka” — sedan b’sewqan fuq l-erba’ roti, magna ta’ sitt ċilindri u fus ta’ quddiem part-time — daħal fi produzzjoni ta’ lottijiet żgħar sa mill-1938. Wara l-gwerra l-istess idea dehret fil-GAZ-M72 “Pobeda” off-road u fil-Moskvitch-410. Is-Subaru Leone 4WD tal-1972 segwa eżattament l-istess loġika: mibni għal toroq ħorox, ogħla mis-Subaru b’sewqan fuq quddiem, b’fus ta’ wara li s-sewwieq iqabbad bl-idejn.

Is-Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) kien adattament b’sewqan fuq l-erba’ roti ta’ pjattaforma b’sewqan fuq quddiem, b’fus ta’ wara mqabbad manwalment. L-ispeċifikazzjonijiet ewlenin kienu jinkludu:

• Għażliet tal-magna: 1.4 litru (72 hp) jew 1.6 litru (80 hp)
• Stili tal-karozzerija: station wagon, sedan, u pickup truck
• Ingaġġ tas-sewqan fuq wara: manwali fuq karozzi b’transmission manwali; awtomatiku permezz ta’ clutch ta’ frizzjoni multi-disc fuq automatics
• Dan l-arranġament part-time kompla fuq is-Subaru kollha b’sewqan fuq l-erba’ roti sal-1989

Il-problema ċentrali bis-sewqan part-time hija li huwa bla użu fit-toroq imsaħħa fejn il-biċċa l-kbira tal-karozzi jqattgħu l-biċċa l-kbira ta’ ħajjithom — u xorta l-karozza ġġorr il-piż ta’ transfer case, driveshaft ieħor u assemblaġġ ta’ fus sħiħ ieħor kull fejn tmur. Li tikkonverti sistema part-time f’waħda full-time teħtieġ eżattament komponent wieħed aktar: differenzjal bejn il-fusien ġewwa t-transfer case.

Sewqan Full-Time fuq ir-Roti Kollha: Kif Jaħdem u Għaliex Jimporta

Tliet Differenzjali, Prinċipju Wieħed

Id-differenzjal bejn il-fusien huwa ċ-ċavetta għas-sewqan permanenti fuq ir-roti kollha. Iż-żewġ differenzjali bejn ir-roti jħallu r-roti tax-xellug u tal-lemin ta’ kull fus iduru b’veloċitajiet differenti f’kantuniera. Id-differenzjal bejn il-fusien jagħmel l-istess xogħol bejn il-fus ta’ quddiem u dak ta’ wara. Karozza bit-tlieta tista’ tmexxi sewqan permanenti fuq ir-roti kollha fuq kwalunkwe wiċċ mingħajr ma torbot it-transmission jew tnaqqas il-handling.

Sempliċi biżżejjed fit-teorija — imma sal-bidu tas-snin 1980 l-industrija kienet tqis is-sewqan full-time fuq ir-roti kollha mhux meħtieġ f’karozza tat-triq. Il-fehma aċċettata kienet li ddawwar par ieħor ta’ roti u dak kollu marbut magħhom fuq asfalt niexef kien iżid biss ħoss u konsum tal-fjuwil.

Dak li Pprova l-Quattro

L-Audi Quattro bidlet dak il-ħsieb għal dejjem. Billi tqassam it-torque tal-magna fuq l-erba’ roti l-ħin kollu, sistema full-time:

• Tħalli marġni akbar ta’ grip disponibbli biex timmaniġġja forzi laterali fil-kantunieri
• Ittejjeb b’mod sinifikanti l-istabbiltà meta taċċellera jew tibbrejkja f’nofs kantuniera
• Tnaqqas ir-riskju ta’ oversteer jew understeer f’daqqa kkawżati minn inputs tat-throttle

L-Audi 80 Quattro tal-aħħar tas-snin 1980 turi kemm sar raffinat l-arranġament. L-arkitettura Quattro hija aktar kompatta mit-trasmissjoni rivali Ferguson Formula. Mill-1984 Audi bdiet twaħħal id-differenzjal Torsen li jissakkar waħdu — apparat purament mekkaniku li jirreaġixxi għat-torque fuq kull shaft tal-ħruġ aktar milli għal differenza fil-veloċità tar-roti. B’differenza minn visco-coupler, it-Torsen jissakkar biss taħt traction, qatt taħt brejkjar, u dan jagħmlu kompletament kompatibbli ma’ ABS u aktar stabbli waqt tnaqqis fil-veloċità.

Ta’ min jinnota li r-Range Rover (1970) u l-Lada Niva Russa (1976) huma ġeneralment ikkreditati bħala l-ewwel vetturi prodotti bil-massa b’differenzjal bejn il-fusien — imma t-tnejn huma off-roaders b’mod ċar. It-talba tal-Audi Quattro hija speċifikament li kienet l-ewwel fost il-karozzi tal-passiġġieri.

Karozzi Bikrin tat-Tlielaq b’Sewqan fuq l-Erba’ Roti: Minn Spyker sa Bugatti

Id-disinjaturi tal-karozzi tat-tlielaq esploraw sewqan full-time fuq ir-roti kollha qabel l-era Quattro? Bla dubju, iva — u l-istorja tmur lura ferm aktar milli jistennew ħafna nies.

L-Esperimenti ta’ Porsche bis-Sewqan fuq l-Erba’ Roti

L-ewwel proġett ta’ wara l-gwerra ta’ Ferdinand Porsche kien karozza tat-tlielaq b’sewqan fuq l-erba’ roti: is-Cisitalia 360, b’magna fin-nofs, b’magna ta’ tnax-il ċilindru ta’ 1.5 litru. Is-sewqan fuq quddiem tagħha kien part-time, madankollu — is-sewwieq iqabbdu fuq id-dritti u jerġa’ jaqleb għal sewqan fuq wara qabel il-kantunieri.

Porsche fil-fatt kien bena vettura b’sewqan fuq l-erba’ roti ħafna qabel minn hekk: karozza elettrika b’erba’ muturi individwali fir-roti, mill-1900.

L-Spyker 60 HP, 1902

Ix-xokk veru għall-istoriċi tal-karozzi huwa l-karozza tat-tlielaq tal-1902 mibnija mill-manifattur Olandiż Spyker. Fi żmien meta anke l-brejkijiet kienu mwaħħla biss mar-roti ta’ wara, din il-karozza kellha sewqan full-time fuq ir-roti kollha veru, inkluż differenzjal bejn il-fusien.

Spyker kienet twaqqfet fl-1880 mill-aħwa Spijker bħala manifattur ta’ karozzini miġbuda miż-żwiemel. L-ewwel karozza tagħhom dehret fl-1900, u sentejn wara, jaħdmu mad-disinjatur Belġjan Joseph Valentin Laviolette, ipproduċew il-karozza tat-tlielaq Spyker 60 HP b’sewqan fuq l-erba’ roti (1902–1907). L-ispeċifikazzjoni tagħha kienet straordinarja għall-perjodu:

• Tliet differenzjali — wieħed bejn il-fusien u t-tnejn bejn ir-roti
• Tliet mekkaniżmi separati tal-brejkjar — tnejn fuq ir-roti ta’ wara, wieħed fuq id-driveshaft ta’ quddiem
• Sistema ta’ sewqan fuq l-erba’ roti li ma kinitx se tiġi mqabbla fil-kunċett għal għexieren ta’ snin

Il-kunċett tas-sewqan full-time fuq l-erba’ roti, mela, għandu aktar minn seklu. Ma nbnewx ħafna Spykers b’sewqan fuq l-erba’ roti — kienu għaljin ħafna u qatt ma kisbu ħafna fil-kompetizzjoni. Fil-bidu tas-snin 1930 segwew żewġ proġetti aktar ambizzjużi.

Bugatti Tipo 53 u Miller FWD

Il-Bugatti Tipo 53 bdiet bl-inġinier ta’ Fiat Antonio Pichetto, li ressaq l-idea lil Ettore Bugatti fl-1930. Tliet karozzi tlestew fl-1932, kull waħda b’:

• Magna straight-eight supercharged ta’ 300 hp
• Sewqan full-time fuq ir-roti kollha bi tliet differenzjali
• Transfer case u differenzjal bejn il-fusien integrati mal-gearbox immuntata separatament
• Drive shafts għaż-żewġ fusien pożizzjonati fuq in-naħa tax-xellug tal-karozza
• Suspensjoni ta’ quddiem indipendenti fuq molla trasversali — mhux tas-soltu għal Bugatti

It-Tipo 53 kienet aktar mgħaġġla minn karozzi kontemporanji b’sewqan fuq wara fil-kantunieri tal-żrar, imma l-istering tagħha kien tqil b’mod terribbli: id-driveshafts ta’ quddiem użaw Cardan joints ordinarji minflok constant-velocity joints. It-tliet karozzi kkompetew sal-1935.

Il-Miller FWD ġiet parzjalment għax id-disinjatur Amerikan Harry Miller kien studja Bugatti b’sewqan fuq quddiem mixtrija speċifikament biex tinqasam biċċa biċċa. Ispirat minn dak li sab, Miller żviluppa chassis tiegħu b’sewqan fuq l-erba’ roti bi sponsor mill-kumpanija tat-trakkijiet FWD. Waħda mill-Millers b’sewqan fuq l-erba’ roti kienet qed tmexxi l-Indianapolis 500 tal-1934 qabel ma problema mekkanika waqqgħetha fid-disa’ post.

Kważi Inċident f’AVUS, 1935

Dawn il-karozzi huma marbuta wkoll ma’ wieħed mill-aktar mumenti strambi ta’ “x’kien jiġri kieku” fl-istorja tal-motoring. Waqt tellieqa fuq it-track AVUS f’Berlin fl-1935, Miller b’sewqan fuq l-erba’ roti kienet fit-tielet post meta l-magna straight-eight tagħha falliet b’mod katastrofiku u tefgħet debris lejn il-grandstands. Adolf Hitler kien fil-stands dak il-jum. Kieku anke framment żgħir laħqu, il-kors tat-Tieni Gwerra Dinjija — u tal-istorja tad-dinja — seta’ kien kompletament differenti.

Il-Ferguson Formula: Is-Sistema AWD li Bidlet Kollox

Il-Problema b’Differenzjal Ċentrali Miftuħ

Biex issegwi l-kapitlu li jmiss, jgħin li terġa’ lura għal-limitazzjoni fundamentali tad-differenzjal miftuħ bejn il-fusien. Differenzjal miftuħ iħalli fus wieħed idur liberament filwaqt li l-ieħor ma jirċievi ebda torque. Jekk ir-roti ta’ wara jitilfu kompletament il-grip, ta’ quddiem jistgħu jibqgħu wieqfa filwaqt li ta’ wara jduru — u d-differenzjal ma jagħmel xejn biex iwaqqfu.

It-tweġiba tad-dinja tas-SUV kienet locking pożittiv: is-sewwieq iqabbad mekkaniżmu li jsakkar b’mod riġidu l-gears tad-differenzjal, u jibdel is-sewqan differenzjali f’konnessjoni solida. Range Rovers bikrin użawh, hekk ukoll il-Lada Niva u għexieren ta’ off-roaders oħra — u hekk ukoll l-ewwel ġenerazzjoni Audi Quattro, li kellha bżonn lis-sewwieq jissakkar id-differenzjal ċentrali bl-idejn sal-1984. Imma lock manwali huwa kompromess ieħor. Irid jinħall fuq uċuħ iebsa, u ma joffri xejn jekk rota tibda ddur bla mistenni fuq triq tiżoloq.

Rolt, Dixon u Harry Ferguson

L-ewwel differenzjal awtomatiku li jissakkar waħdu bejn il-fusien kien xogħol is-sewwieq tat-tlielaq u inġinier Brittaniku Tony Rolt. Mal-ħabib u sewwieq sieħbu Fred Dixon kien mexxa l-workshop Rolt/Dixon Developments qabel il-gwerra; wara, it-tnejn saru affaxxinati b’dak li seta’ jagħmel sewqan permanenti fuq ir-roti kollha. Bnew testbed esperimentali b’sewqan fuq l-erba’ roti jismu “Crab,” u fl-1950 ingħaqdu ma’ Harry Ferguson — il-manifattur ta’ tractors ta’ suċċess — biex jiffurmaw Harry Ferguson Research.

Ferguson ma kienx qed ifittex karozza tat-tlielaq. Ried karozza tat-triq tassew sigura: waħda li r-roti tagħha la jduru bla grip waqt aċċelerazzjoni u lanqas jissakkru waqt brejkjar. Rolt u Dixon bdew jiddisinjawha mix-xejn — karozzerija, trasmissjoni u powertrain kollha — mad-disinjatur esperjenzat Claude Hill, qabel ma’ Aston Martin, bħala chief engineer. Is-sedan esperimentali Ferguson R4 tlesta wara sitt snin ta’ xogħol, u l-ispeċifikazzjoni tiegħu kienet notevoli għall-1956:

• Sewqan permanenti fuq ir-roti kollha b’differenzjal bejn il-fusien li jissakkar waħdu
• Magna flat-four
• Brejkijiet tad-disc fuq l-erba’ roti kollha
• Is-sistema elettromekkanika kontra l-illokkjar Dunlop MaxaRet, adattata mill-avjazzjoni

Ġewwa t-Transfer Case tal-Ferguson Formula

Il-qalba tat-trasmissjoni Ferguson Formula kienet mekkaniżmu għaqli li jissakkar waħdu ġewwa t-transfer case. Minbarra d-differenzjal, l-unità kellha set ieħor ta’ gears, żewġ ball overrunning clutches u żewġ pakketti ta’ discs tal-frizzjoni. F’sewqan normali dawn l-elementi kienu jduru kwieti. Imma hekk kif ir-roti ta’ fus wieħed bdew jiżolqu — joħolqu differenza fil-veloċitajiet tax-shafts tal-ħruġ — waħda mill-clutches daħlet, għafset il-pakkett tal-frizzjoni tagħha kontra l-gears tad-differenzjal u biddlet is-sewqan differenzjali f’konnessjoni solida fuq il-post.

It-tieni prototip, il-Ferguson R5 estate tal-1962, kien saħansitra aħjar. It-testers ta’ Autocar innutaw li laħaq il-limiti tal-adhesion f’veloċitajiet li dehru kważi impossibbli. Minkejja dan, ebda manifattur ma ried idaħħal il-Ferguson fil-produzzjoni; il-kumplessità u l-ispiża kienu wisq.

Il-Jensen FF Joħroġ għall-Bejgħ

Fl-1962 Tony Rolt ikkonvinċa lill-maniġment ta’ Jensen Cars jadatta t-trasmissjoni Ferguson Formula għall-CV8 coupe li kienu se joħorġu u l-Chrysler V8 tagħha ta’ 300 hp. Tliet snin wara Jensen CV8 FF esperimentali b’sewqan fuq l-erba’ roti kienet qed issuq.

Fl-1966 il-Jensen Interceptor issostitwixxa l-CV8, u flimkien mal-coupe standard b’sewqan fuq wara Jensen offriet verżjoni b’sewqan fuq ir-roti kollha li kienet iġġorr badge diskret “FF” — għal “Formula Ferguson.” Il-Jensen FF saret l-ewwel karozza ta’ produzzjoni fid-dinja li tikkombina differenzjal bejn il-fusien li jissakkar waħdu ma’ ABS. L-ispeċifikazzjonijiet ewlenin kienu jinkludu:

• Magna Chrysler V8 big-block ta’ 6.3 litru li tipproduċi 325 hp
• Gearbox awtomatika TorqueFlite ta’ tliet veloċitajiet jew manwali ta’ erba’ veloċitajiet
• Qsim asimmetriku tat-torque: 63% lejn il-fus ta’ wara, 37% lejn quddiem — biex jinżamm il-karattru tal-handling b’sewqan fuq wara
• ABS Dunlop MaxaRet b’kanal wieħed
• Power steering rack-and-pinion u brejkijiet tad-disc madwar kollha
• Veloċità massima ta’ 212 km/h; 0–100 km/h f’7.7 sekondi; piż kerb madwar 1,800 kg
• Prezz fir-Renju Unit fl-1968: madwar £6,000 — simili għall-orħos Rolls-Royce
• Produzzjoni totali: 318 karozza (1966–1971)

Kull ġurnalist tal-motoring tal-era faħħar l-istabbiltà tal-Jensen FF u dak li ddeskrivew bħala “marġni ta’ traction kważi illimitat fuq asfalt imxarrab.” Harry Ferguson qatt ma ra l-karozza: miet fl-1960.

Għaliex il-Ferguson Formula Kienet Importanti

Għaliex tqatta’ daqshekk ħin fuq il-Ferguson Formula? Għax Harry Ferguson Research kienet l-ewwel organizzazzjoni kullimkien fid-dinja li ttrattat is-sewqan fuq ir-roti kollha primarjament bħala għodda ta’ sigurtà attiva aktar milli bħala tweġiba għall-traction off-road.

Il-qsim asimmetriku tat-torque kien pass deliberat kontra l-imprevedibbiltà li ssegwi sistemi simmetriċi. Agħti wisq throttle lil karozza b’sewqan fuq wara f’kantuniera tiżoloq u tagħmel oversteer, b’mod prevedibbli. Agħmel l-istess f’karozza b’sewqan fuq quddiem u tagħmel understeer, b’mod prevedibbli. Agħmlu f’karozza simmetrika b’sewqan fuq ir-roti kollha u t-tweġiba tiddependi fuq liema fus inzerta għandu l-agħar grip — ħaġa ambigwa u perikoluża. Billi mexxa t-torque lejn wara, il-Ferguson Formula tat lill-Jensen FF xi ħaġa qrib imġiba ta’ rear-drive fil-biċċa l-kbira tal-kundizzjonijiet.

L-Invenzjoni tal-Visco-Coupler

Il-mekkaniżmu Ferguson kellu limitazzjoni vera waħda: l-overrunning clutches tiegħu ħadmu b’mod binarju, mixgħul-mitfi. Il-qabża minn differenzjal miftuħ għal lock sħiħ kienet immedjata, u dan seta’ joħloq ambigwità tiegħu stess fil-mument tal-ingaġġ. Dak li kien mixtieq kien mekkaniżmu li seta’ jvarja l-grad ta’ lock b’mod lixx.

Fl-aħħar tas-snin 1960 Tony Rolt u Derek Gardner — aktar tard id-disinjatur ewlieni tal-karozzi Formula 1 ta’ Tyrrell — bdew jesperimentaw bil-fluwidu tas-silikon użat f’viscous fan drives. Ir-riżultat kien il-visco-coupler: housing ċilindriku mimli fluwidu tas-silikon, li jżomm pakketti alternanti ta’ discs tal-frizzjoni mqabbda ma’ kull shaft tal-ħruġ.

Kif Jaħdem Visco-Coupler

• Taħt kundizzjonijiet normali, bir-roti kollha jduru b’veloċitajiet simili, il-pakketti tad-discs kważi ma jiċċaqilqux relattivament għal xulxin u l-coupler ma jkollu l-ebda effett fuq id-differenzjal.
• Meta fus wieħed jibda jiżoloq, ix-shaft tal-ħruġ tiegħu jdur aktar malajr, u jikkawża lill-pakketti tad-discs iduru relattivament għal xulxin u jkissru l-fluwidu tas-silikon.
• Dan is-shearing iżid it-temperatura u l-pressjoni ġewwa l-coupler, u jgħolli b’mod drammatiku l-viskożità tal-fluwidu.
• Din iż-żieda fil-viskożità tikkawża lid-discs jinħakmu ma’ xulxin, ibbrejkjar progressivament ix-shaft li qed idur aktar malajr u ssakkar id-differenzjal parzjalment jew kompletament.

FF Developments u l-AMC Eagle

Wara li ppattenta l-visco-coupler, Tony Rolt waqqaf FF Developments (FFD) fl-1971 biex ibigħ trasmissjonijiet b’sewqan fuq ir-roti kollha kummerċjalment. Ix-xogħol bikri ma kienx glamoruż: Bedford vans b’sewqan fuq l-erba’ roti għas-servizz tal-forestrija Brittaniku, lott ta’ karozzi tal-pulizija Ford Zephyr FF, Opel Senator 4×4 sedans għall-missjoni militari Brittanika f’Berlin.

L-aktar xogħol ta’ produzzjoni sinifikanti ta’ FFD kien it-trasmissjoni tal-AMC Eagle (1979–1988) — verżjoni mgħollija b’sewqan fuq ir-roti kollha tas-sedan AMC Concord, fuq tyres akbar, b’body lift ta’ 75 mm. L-Eagle kienet l-ewwel karozza ta’ produzzjoni kullimkien li ssakkar id-differenzjal bejn il-fusien tagħha b’visco-coupler. Kienet maħsuba bħala off-roader ħafif aktar milli karozza ta’ prestazzjoni, madankollu l-arkitettura tat-trasmissjoni tagħha hija l-antenat dirett ta’ xi wħud mill-aktar karozzi veloċi b’sewqan fuq ir-roti kollha li qatt inbnew, fosthom is-Subaru Impreza WRX bikrija u l-Mitsubishi Lancer Evolution.

Differenzjali li Jissakkru Waħidhom: Minn Torsen għal Kontroll Elettroniku

It-Trick tal-Ippakkjar ta’ Audi

Meta l-Audi Quattro daħlet fil-produzzjoni fl-1981 — sentejn wara l-AMC Eagle — użat differenzjal miftuħ konvenzjonali bejn il-fusien b’lock pożittiv manwali. L-eleganza tas-soluzzjoni ta’ Audi kienet fl-ippakkjar. Il-magna lonġitudinali kienet tipponta direttament lejn il-fus ta’ wara, u d-differenzjal bejn il-fusien daħal direttament fil-gearbox: ix-shaft sekondarju sar vojt u d-driveshaft ta’ quddiem għadda minnu. It-tim ta’ Ferdinand Piëch għażel qsim simmetriku 50:50 bejn quddiem u wara.

Id-Differenzjal Torsen

Fl-1984 il-levers manwali tal-lock finalment sparixxew mill-kabini Audi, mibdula bit-Torsen — TORque SENsing — differenzjal li jissakkar waħdu. Il-vantaġġi tiegħu jistħoqqilhom lista:

• Huwa kompletament mekkaniku — m’hemmx bżonn elettronika, fluwidu, jew input tas-sewwieq
• Jirreaġixxi għal bidliet fit-torque fuq ix-shafts tal-ħruġ aktar milli għal differenzi fil-veloċità, li jfisser li jista’ jirreaġixxi qabel ma jibda wheelspin fil-fatt
• B’differenza minn visco-coupler, jissakkar biss taħt traction, mhux brejkjar, u b’hekk huwa kompletament kompatibbli ma’ ABS
• Il-locking u l-unlocking huma lixxi u kontinwi, mingħajr transizzjonijiet binarji

Wara li wera ruħu fuq karozzi veloċi, it-Torsen ittieħed mill-inġiniera tas-SUV li kienu qed ifittxu handling bħal ta’ karozza. Illum jintuża fir-Range Rover, il-Volkswagen Touareg, il-Porsche Cayenne u t-Toyota Land Cruiser Prado.

Group B u t-Tellieqa tal-Armi tar-Rally

Fis-snin 1980 id-dominanza tar-rally tal-Quattro qabbdet tellieqa tal-armi tas-sewqan fuq ir-roti kollha. Fi ftit staġuni dawn il-karozzi kollha tar-rally b’sewqan fuq l-erba’ roti kienu dehru, kull waħda tuża teknoloġija visco-coupler FFD fid-differenzjali tagħha li jissakkru waħidhom:

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

Stuart Rolt, iben Tony, immaniġġja r-relazzjonijiet ta’ FFD mat-timijiet tar-rally matul dawk is-snin.

Fil-bidu tas-snin 1990 il-fabbrika AZLK fir-Russja wkoll marret għand FFD, trid verżjoni rally b’sewqan fuq ir-roti kollha tal-Moskvitch 2141. Mibnija madwar l-istess layout bi tliet differenzjali bħall-Ford RS200, il-karozza esperimentali kellha handling b’prevedibbiltà notevoli f’kundizzjonijiet estremi. It-testijiet żvelaw prinċipju li għadu validu: aġġusta l-ebusija tal-locking ta’ kull visco-coupler individwalment u l-bilanċ tal-karozza jiċċaqlaq miegħu.

• Differenzjal ta’ wara bejn ir-roti aktar iebes → aktar tendenza għal oversteer
• Differenzjal ta’ quddiem jew bejn il-fusien aktar iebes → aktar understeer u stabbiltà

Jasal il-Kontroll Elettroniku

Dik il-kapaċità ta’ tuning hija eżattament għaliex karozzi WRC moderni jużaw pakketti ta’ clutches multi-disc ikkontrollati elettronikament aktar milli visco-couplers passivi fit-tliet differenzjali kollha. Attwaturi idrawliċi u kompjuter abbord ivarjaw il-lock ta’ kull differenzjal f’ħin reali — jirrilaxxaw il-clutches fid-dħul tal-kantuniera biex il-karozza ddur liberament, imbagħad jagħfsuhom progressivament hekk kif is-sewwieq jaċċellera għad-dritta, għal traction massima mingħajr understeer.

Żewġ manifatturi kienu pijunieri ta’ differenzjali kkontrollati elettronikament f’karozzi tat-triq:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tliet clutches ikkontrollati elettronikament qabbdu b’mod sekwenzjali l-fus ta’ quddiem, imbagħad issakkru d-differenzjal bejn il-fusien, imbagħad issakkru d-differenzjal ta’ wara kif kienu jeħtieġu l-kundizzjonijiet. Is-sistema kienet effettiva imma kumplessa wisq, u l-elettronika setgħet tikkawża lir-roti ta’ quddiem jinqabdu u jinħallu b’mod notevoli fuq uċuħ maħlula.
• Porsche 959 (1986): Żewġ clutches ikkontrollati elettronikament jaħdmu fuq erba’ modi li s-sewwieq jista’ jagħżel. Is-sistema tal-959 kienet aktar sofistikata u aktar adattata għal użu ta’ prestazzjoni għolja.

Sostituzzjoni tad-Differenzjal: Haldex u Sistemi AWD Simplifikati

Il-Visco-Coupler Waħdu

Filwaqt li l-inġiniera tar-rally imbuttaw id-differenzjali li jissakkru waħidhom kemm setgħu, id-disinjaturi ta’ karozzi ordinarji tal-passiġġieri marru fid-direzzjoni l-oħra — neħħew kompletament id-differenzjal bejn il-fusien u poġġew visco-coupler minfloku. Il-Volkswagen Golf II Syncro tal-1985 kienet l-ewwel karozza Ewropea tal-passiġġieri li għamlet dan, b’transmission żviluppata minn inġiniera minn GKN, li kienet akkwistat FFD fl-1969.

Għall-produzzjoni tal-massa, is-simplifikazzjoni ħallset:

• Il-mudell b’sewqan fuq ir-roti kollha qasam il-biċċa l-kbira tal-komponenti mal-verżjoni standard b’sewqan fuq quddiem, u naqqas l-ispiża u l-kumplessità tal-manifattura
• Taħt kundizzjonijiet normali, il-karozza kienet issuq b’mod identiku għal karozza b’sewqan fuq quddiem
• Meta r-roti ta’ quddiem jiżolqu, il-visco-coupler seta’ jittrasferixxi sa 70% tat-torque lejn wara fi madwar 0.2 sekondi

Id-dewmien, madankollu, ħoloq responsabbiltà ta’ handling. Karozza li taġixxi bħal waħda b’sewqan fuq quddiem, timbotta wiesgħa minn imnieħerha, setgħet tinbidel f’daqqa f’imġiba mxeħħa lejn wara fil-mument li l-coupler jidħol — u taqbad lis-sewwieq tagħha għall-għarrieda. Il-manifatturi Ġappuniżi ppruvaw tweġibiet differenti, inkluż li jwaħħlu aktar couplers: in-Nissan Sunny/Pulsar tal-1988 użat tlieta, wieħed biex iqabbad is-sewqan ta’ wara u wieħed biex jissakkar kull differenzjal bejn ir-roti. Il-Mazda Concerto 4WD marret aktar ‘il bogħod, u ssostitwiet kemm id-differenzjal bejn il-fusien kif ukoll id-differenzjal ta’ wara bejn ir-roti b’visco-couplers.

Il-Clutch Haldex

Il-pass li jmiss issostitwixxa l-visco-coupler b’clutch idrawliku multi-disc ikkontrollat elettronikament — ferm aktar malajr, u ferm aktar kontrollabbli b’preċiżjoni. L-aktar eżempju magħruf huwa l-Haldex coupling, li ħa post il-visco-coupler fuq il-Volkswagen Golf IV u l-aħwa tal-pjattaforma tagħha. Jaħdem hekk:

• Face cams jiskopru kwalunkwe differenza fil-veloċità rotazzjonali bejn ix-shafts ta’ quddiem u ta’ wara
• Rollers li jimxu fuq il-wiċċ tal-cams jimbuttaw pistons f’ċilindri ta’ ċrieki, u jippumpjaw fluwidu idrawliku
• Il-pressjoni tal-fluwidu tagħfas il-pakkett tal-clutch multi-disc, u tittrasferixxi torque lejn il-fus ta’ wara
• Valv solenoid, ikkontrollat mill-elettronika tal-vettura, jista’ jirrilaxxa pressjoni fi kwalunkwe punt — u jippermetti distribuzzjoni tat-torque varjabbli bla tarf

Il-biċċa l-kbira tal-karozzi u crossovers b’sewqan fuq ir-roti kollha li jinbiegħu llum jużaw xi verżjoni ta’ dan il-clutch ikkontrollat elettronikament, kemm jekk Haldex fuq karozzi Volkswagen Group, VTM-4 ta’ Honda jew xDrive ta’ BMW. Clutches moderni jaħdmu malajr biżżejjed biex id-dewmien fl-ingaġġ sar imperċettibbli f’sewqan ordinarju, u l-kalibrazzjoni issa timporta aktar mill-hardware: il-Golf 4Motion u l-Audi A3 Quattro jużaw trasmissjonijiet mekkanikament identiċi, imma software differenti jagħti lill-Volkswagen qsim simmetriku filwaqt li Audi tibgħat 60% tat-torque ‘il quddiem għal karattru aktar familjari ta’ front-drive.

Teknoloġija AWD Illum: Liema Sistema Hi l-Aħjar?

Sistemi part-time b’tieni fus imqabbad manwalment sparixxew, b’xorti tajba, mill-karozzi tal-passiġġieri. Dak li jibqa’ jinqasam fi tliet familji, kull waħda bil-vantaġġi tagħha:

• AWD full-time b’differenzjal bejn il-fusien li jissakkar waħdu (visco-coupler bħal f’Subaru, Torsen mekkaniku bħal f’Audi A4/A6/A8 Quattro u Volkswagen Phaeton, jew clutches ikkontrollati elettronikament bħal f’Mitsubishi Lancer Evo): l-aktar sistemi sofistikati u sodisfaċenti, kapaċi jtejbu tassew il-handling kemm fit-triq kif ukoll fuq track meta jkunu kkalibrati kif suppost.
• AWD full-time b’differenzjal miftuħ bejn il-fusien (bħal f’Mercedes-Benz 4Matic): jiddependi fuq elettronika anti-slip biex jikkumpensa għan-nuqqas ta’ self-locking. Effettiv fit-triq, imma mekkanikament inqas proattiv.
• Sewqan part-time fuq wara permezz ta’ clutch ikkontrollat (Haldex, bħal fuq Volvo, Saab, u diversi crossovers Volkswagen Group): l-aktar layout komuni f’crossovers moderni — kost-effettiv, ħafif, u dejjem aktar kapaċi grazzi għal elettronika aktar mgħaġġla.

Torque Vectoring, u Dak li Jiġi Wara

It-tendenza dominanti fis-sewqan avvanzat fuq ir-roti kollha hija torque vectoring: mhux biss li taqsam it-torque bejn il-fusien, imma li tbiddlu b’mod attiv bejn ir-roti tax-xellug u tal-lemin ta’ fus. Il-Mitsubishi Lancer Evolution X hija l-quċċata tat-teknoloġija — is-sistema S-AWC tagħha tgħaqqad differenzjal ċentrali kkontrollat elettronikament (ACD) ma’ differenzjal ta’ wara Active Yaw Control (AYC) li jista’ jċċaqlaq torque minn rota ta’ wara għall-oħra. Sets ta’ gears addizzjonali jċċaqalqu l-bilanċ b’mod proattiv, qabel jintilef il-grip, minflok jirreaġixxu ladarba rota tkun diġà qed iddur.

Fil-prattika d-differenzi reali bejn sistemi moderni jkomplu jiċkienu hekk kif titjieb l-elettronika tal-kontroll. Haldex crossover ikkalibrat tajjeb illum iwassal stabbiltà li Torsen mekkaniku kien ikun ammirat għaliha ġenerazzjoni ilu. Dik hija d-direzzjoni tal-vjaġġ — u l-punt finali jista’ jkun il-karozza elettrika b’erba’ muturi individwali fir-roti, kull wieħed ikejjel it-torque tiegħu stess mingħajr ebda drivetrain mekkaniku. Li jġib l-istorja b’mod pulit lura għall-karozza elettrika ta’ Ferdinand Porsche b’sewqan fuq l-erba’ roti tal-1900.

Din hija traduzzjoni. Tista’ taqra l-oriġinal hawn: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html