Ронандагии пурра: таърих, технология ва тарзи кори системаҳои AWD

Ин мақола дар аввал ҳамчун як роҳнамои техникии оддӣ оғоз ёфта буд — чизе монанди «ҳама он чи шумо ҳамеша дар бораи ронандагии ҳамачарха донистан мехостед, вале намедонистед аз кӣ бипурсед». Нақша ин буд, ки шарҳ дода шавад, ки чӣ гуна дифференсиали кушод аз виско-муфта ё блоки Haldex фарқ мекунад, дифференсиали худқуфлшаванда воқеан чӣ кор мекунад ва чаро ин ҳама аҳамият дорад. Аммо ҳар қадаре ки мо ба таърих амиқтар меафтодем, ҳамон қадар он ҳайратангезтар мешуд. Аввалин мошини савории дорои ронандагии доимии ҳамачарха зиёда аз сад сол пеш дар Нидерландия сохта шуда буд. Ва дар соли 1935, як мошини пойгаи амрикоии чорчарха ба таври ҳайратангез наздик буд, ки ҷараёни таърихи ҷаҳонро тағйир диҳад.

Чаро мошини савор умуман ба ронандагии ҳамачарха ниёз дорад? Дар асри 21 ҷавоб равшан менамояд: часпиши беҳтар, лағжиши камтари чархҳо дар сатҳҳои лағжанда, устувории беҳтар зери бор. Чор чархи ронда танҳо аз ду беҳтаранд. Бо вуҷуди ин, саноат ба таври ҳайратангез вақти зиёд лозим кард, то ба ин амал кунад. Аз ҳар таърихшиноси автомобилӣ бипурсед ва ӯ ба шумо хоҳад гуфт, ки давраи ронандагии ҳамачарха барои мошинҳои оммавӣ дар соли 1980 бо Audi Quattro оғоз ёфт, бо чанд пешрави нодир — суперкори бритониёии Jensen FF-и соли 1966 ва Subaru Leone 4WD-и соли 1972. Мутахассиси воқеӣ илова хоҳад кард, ки Subaru-ҳои чорчархаи аввалин умуман ронандагии доимии ҳамачарха набуданд. Онҳо муваққатӣ (part-time) буданд. Ва маълум мешавад, ки маҳз ҳамин фарқият тамоми ҳикоя аст.

Ронандагии чорчархаи муваққатӣ (Part-Time 4WD): Ҳалли муваққатӣ

Ронда шудани як меҳвар танҳо баъзе вақтҳо як созиш аст ва барои мошини роҳӣ созиши шево нест. Истилоҳи «part-time 4WD» аз ҷаҳони кроссоверҳо (SUV) ва боркашҳои роҳнопаймо меояд. Дар ин ҷобаҷогузорӣ як меҳвар ба таври доимӣ меронад ва дигараш ҳангоми зарурат сахт пайваст мешавад — вале ин пайвасти сахт танҳо берун аз роҳ истифода шуда метавонад. Дар роҳи асфалтӣ система бояд комилан ҷудо карда шавад.

Чаро пайвасти сахт дар асфалт корношоям мешавад

• Вақте ки мошин мегардад, чархҳои пеш камони дарозтар аз чархҳои қафо тай мекунанд ва аз ин рӯ бояд тезтар гарданд.
• Бо системаи ронандагии ҳамачархаи сахт пайвастшуда, часпиши чархҳои пеш кам мешавад, дар ҳоле ки моменти гардиш дар қафо зиёд мегардад.
• Дар баъзе ҳолатҳо чархҳои пеш метавонанд ба ҷои қувваи ронанда қувваи тормозӣ ба вуҷуд оранд — ки муқовиматро зиёд карда, идораи мошинро душвортар мекунад.
• Дар сатҳҳои сует монанди лой ё барф ин идорашаванда аст, вале дар асфалт он боиси таниши ҷиддии система интиқоли қувва ва мушкилоти идора мегардад.

Ҳангоми гузаштан аз печ ҳар як чарх камони худро тай мекунад ва бояд бо суръати худ гардад. Маҳз аз ин рӯ ронандагии доимии ҳамачарха ба се дифференсиал ниёз дорад: ду адад дар байни чархҳои ҳар меҳвар ва як адад дар байни худи меҳварҳо, то ки пеш ва қафо мустақилона аз якдигар гардида тавонанд.

Мошинҳои муваққатӣ: Аз GAZ-61 то Subaru Leone

Ронандагии ҳамачархаи сахт пайвастшуда бо вуҷуди ин ҳама ба чанд мошини роҳӣ расид, гарчанде ки онҳо аз рӯи хислат ба боркашҳои роҳнопаймо наздиктар буданд. Дар Иттиҳоди Шӯравӣ GAZ-61 «Emka» — седани чорчарха бо муҳаррики шашсилиндра ва меҳвари пеши муваққатӣ — ҳанӯз дар соли 1938 ба истеҳсоли хурдҳаҷм ворид шуд. Пас аз ҷанг ҳамин ғоя дар GAZ-M72 «Pobeda»-и роҳнопаймо ва Moskvitch-410 пайдо шуд. Subaru Leone 4WD-и соли 1972 маҳз ҳамин мантиқро пайравӣ кард: барои роҳҳои душвор сохта шуда, аз Subaru-ҳои пешчарха баландтар буд ва меҳвари қафое дошт, ки ронанда бо даст фаъол мекард.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) як мутобиқсозии чорчархаи платформаи пешчарха буд, бо меҳвари қафои бо даст пайвастшаванда. Хусусиятҳои асосӣ инҳоро дар бар мегирифтанд:

• Вариантҳои муҳаррик: 1,4-литрӣ (72 а.қ.) ё 1,6-литрӣ (80 а.қ.)
• Навъҳои кузов: универсал (station wagon), седан ва пикап
• Фаъолсозии ронандагии чархҳои қафо: дастӣ дар мошинҳои дорои қуттии фармони механикӣ; худкор тавассути муфтаи бисёрдискаи фриксионӣ дар мошинҳои автоматӣ
• Ин тартиби муваққатӣ дар ҳамаи Subaru-ҳои чорчарха то соли 1989 идома ёфт

Мушкили асосии ронандагии муваққатӣ дар он аст, ки он дар роҳҳои асфалтпӯш, ки аксари мошинҳо қисми зиёди умри худро дар онҳо мегузаронанд, бефоида аст — ва бо вуҷуди ин мошин вазни қуттии тақсимкунанда, вали интиқоли дуюм ва як маҷмӯаи иловагии пурраи меҳварро ба ҳар ҷое ки меравад, бо худ мебарад. Табдили системаи муваққатӣ ба системаи доимӣ маҳз як ҷузъи дигарро талаб мекунад: дифференсиали байнимеҳварӣ дар дохили қуттии тақсимкунанда.

Ронандагии доимии ҳамачарха: Чӣ гуна кор мекунад ва чаро муҳим аст

Се дифференсиал, як принсип

Дифференсиали байнимеҳварӣ калиди ронандагии доимии ҳамачарха аст. Ду дифференсиали байничархӣ ба чархҳои чап ва рости ҳар меҳвар имкон медиҳанд, ки ҳангоми гузаштан аз печ бо суръатҳои гуногун гарданд. Дифференсиали байнимеҳварӣ ҳамин корро дар байни меҳвари пеш ва қафо иҷро мекунад. Мошини дорои ҳар се метавонад ронандагии доимии ҳамачархаро дар ҳар сатҳ бидуни таниши интиқоли қувва ё коҳиш додани сифати идора кор фармояд.

Дар назария ба қадри кофӣ содда — вале то ибтидои солҳои 1980-ум саноат ронандагии доимии ҳамачархаро дар мошини роҳӣ нолозим меҳисобид. Ақидаи маъмул ин буд, ки чарх занондани ҷуфти дуюми чархҳо ва ҳар он чи ба онҳо пайваст аст, дар асфалти хушк танҳо садо ва сарфи сӯзишвориро зиёд мекунад.

What the Quattro Proved

Audi Quattro ин тарзи фикрро барои ҳамеша тағйир дод. Бо тақсим кардани моменти гардиши муҳаррик ба ҳамаи чор чарх дар ҳама вақт, системаи доимӣ:

• Захираи бузургтари часпишро барои идораи қувваҳои паҳлуӣ дар печҳо дастрас мегузорад
• Устувориро ҳангоми шитоб ё тормозгирӣ дар мобайни печ ба таври назаррас беҳтар мекунад
• Хатари ногаҳонии тобхӯрии барзиёд (oversteer) ё камтобхӯрӣ (understeer)-ро, ки бо тағйири газ ба вуҷуд меояд, кам мекунад

Audi 80 Quattro-и охири солҳои 1980-ум нишон медиҳад, ки ҷобаҷогузорӣ то чӣ андоза такмил ёфт. Меъмории Quattro нисбат ба трансмиссияи рақиб Ferguson Formula ҷамъуҷуртар аст. Аз соли 1984 Audi дифференсиали худқуфлшавандаи Torsen-ро насб кард — дастгоҳи сирф механикӣ, ки на ба фарқи суръати чархҳо, балки ба моменти гардиши ҳар вали баромад вокуниш нишон медиҳад. Бар хилофи виско-муфта, Torsen танҳо зери часпиш қуфл мешавад, ҳеҷ гоҳ зери тормоз не, ки ин онро бо ABS комилан мувофиқ ва ҳангоми сустшавӣ устувортар мекунад.

Бояд қайд кард, ки Range Rover (1970) ва Lada Niva-и русӣ (1976) умуман ҳамчун аввалин воситаҳои нақлиёти оммавӣ бо дифференсиали байнимеҳварӣ эътироф мешаванд — вале ҳар ду қатъиян роҳнопаймоянд. Даъвои Audi Quattro маҳз дар он аст, ки дар байни мошинҳои савор аввалин бошад.

Мошинҳои пойгаи чорчархаи аввалин: Аз Spyker то Bugatti

Оё тарроҳони мошинҳои пойга ронандагии доимии ҳамачархаро пеш аз давраи Quattro таҳқиқ карда буданд? Қатъиян ҳа — ва ин ҳикоя хеле дуртар аз он чи аксари одамон интизор мешаванд, бармегардад.

Porsche’s Four-Wheel-Drive Experiments

Аввалин лоиҳаи баъдиҷангии Ferdinand Porsche як мошини пойгаи чорчарха буд: Cisitalia 360, бо муҳаррики мобайнӣ ва муҳаррики дувоздаҳсилиндраи 1,5-литрӣ. Аммо ронандагии пешчархаи он муваққатӣ буд — ронанда онро дар қитъаҳои рост фаъол мекард ва пеш аз печҳо ба ронандагии чархҳои қафо бармегашт.

Porsche дар воқеъ хеле пештар аз он як воситаи нақлиёти чорчархаро сохта буд: як мошини барқӣ бо чор муҳаррики алоҳидаи чарх, ки ба соли 1900 тааллуқ дорад.

The Spyker 60 HP, 1902

Зарбаи воқеӣ барои таърихшиносони автомобилӣ мошини пойгаи соли 1902 аст, ки аз ҷониби истеҳсолкунандаи ҳолландӣ Spyker сохта шудааст. Дар замоне ки ҳатто тормозҳо танҳо ба чархҳои қафо насб мешуданд, ин мошин ронандагии доимии ҳамачархаи ҳақиқӣ, аз ҷумла дифференсиали байнимеҳварӣ дошт.

Spyker дар соли 1880 аз ҷониби бародарони Spijker ҳамчун созандаи аробаҳои аспкаш таъсис ёфта буд. Аввалин мошини онҳо дар соли 1900 пайдо шуд ва ду сол баъд, дар ҳамкорӣ бо тарроҳи белгиягӣ Joseph Valentin Laviolette, онҳо мошини пойгаи чорчархаи Spyker 60 HP-ро (1902–1907) истеҳсол карданд. Хусусиятҳои техникии он барои он давра фавқулода буд:

• Се дифференсиал — байнимеҳварӣ ва ҳар ду байничархӣ
• Се механизми алоҳидаи тормозӣ — ду адад дар чархҳои қафо, як адад дар вали интиқоли пеш
• Системаи ронандагии чорчарха, ки дар консепсия то даҳсолаҳо ҳамто надошт

Пас, консепсияи ронандагии доимии чорчарха аллакай зиёда аз як аср умр дорад. Spyker-ҳои чорчарха на бисёр сохта шуданд — онҳо бениҳоят гарон буданд ва ҳеҷ гоҳ дар мусобиқаҳо муваффақияти калон ба даст наоварданд. Ду лоиҳаи дигари шӯҳратталаб дар ибтидои солҳои 1930-ум паси ҳам омаданд.

Bugatti Tipo 53 and Miller FWD

Bugatti Tipo 53 аз муҳандиси Fiat Antonio Pichetto оғоз ёфт, ки ин ғояро дар соли 1930 ба Ettore Bugatti пешниҳод кард. Дар соли 1932 се мошин ба итмом расиданд, ҳар яке бо:

• Муҳаррики 8-силиндраи қаторӣ бо фишорпуркунак, 300 а.қ.
• Ронандагии доимии ҳамачарха бо се дифференсиал
• Қуттии тақсимкунанда ва дифференсиали байнимеҳварӣ, ки бо қуттии фармони алоҳида насбшуда муттаҳид карда шудаанд
• Валҳои интиқол барои ҳар ду меҳвар, ки дар тарафи чапи мошин ҷойгир шудаанд
• Овезаи мустақили пеш дар фанари кӯндаланг — ғайриоддӣ барои Bugatti

Tipo 53 дар печҳои шағалӣ аз мошинҳои муосири чархҳои қафоронда пеш мегузашт, вале идораи он ба таври даҳшатнок вазнин буд: валҳои интиқоли пеш ба ҷои муфтаҳои суръати доимӣ (ШРУС) муфтаҳои оддии карданӣ истифода мебурданд. Ин се мошин то соли 1935 дар мусобиқаҳо ширкат карданд.

Miller FWD қисман аз он сабаб ба вуҷуд омад, ки тарроҳи амрикоӣ Harry Miller як Bugatti-и пешчархаро, ки махсус барои қисм-қисм кардан харида шуда буд, омӯхт. Аз он чи ёфт илҳом гирифта, Miller шассии чорчархаи худро бо сарпарастии ширкати боркашҳои FWD таҳия кард. Яке аз Miller-ҳои чорчарха дар пойгаи Indianapolis 500-и соли 1934 пешсаф буд, то он даме ки нуқсони механикӣ онро то ҷои нӯҳум фуроварад.

A Near Miss at AVUS, 1935

Ин мошинҳо инчунин бо яке аз аҷибтарин лаҳзаҳои «чӣ мешуд агар» дар таърихи автомобилронӣ вобастаанд. Ҳангоми пойга дар трек AVUS дар Берлин соли 1935, як Miller-и чорчарха дар ҷои сеюм меронд, ки муҳаррики 8-силиндраи қатории он ба таври фалокатбор аз кор монд ва пораҳоро ба сӯи тамошобинҷойҳо партофт. Адолф Гитлер он рӯз дар тамошобинҷой буд. Агар ҳатто як пораи хурд ба ӯ мерасид, ҷараёни Ҷанги Дуюми Ҷаҳонӣ — ва таърихи ҷаҳонӣ — метавонист комилан дигар мешуд.

Ferguson Formula: Системаи ронандагии ҳамачарха, ки ҳама чизро тағйир дод

Мушкили дифференсиали кушоди марказӣ

Барои дарки боби навбатӣ фоиданок аст, ки ба маҳдудияти асосии дифференсиали кушоди байнимеҳварӣ баргардем. Дифференсиали кушод ба як меҳвар имкон медиҳад, ки озодона чарх занад, дар ҳоле ки дигараш умуман ҳеҷ моменти гардиш намегирад. Агар чархҳои қафо часпишро комилан гум кунанд, чархҳои пеш метавонанд бе ҳаракат истанд, дар ҳоле ки қафоҳо чарх мезананд — ва дифференсиал барои боздоштани ин ҳеҷ коре намекунад.

Ҷавоби ҷаҳони кроссоверҳо (SUV) қуфли маҷбурӣ буд: ронанда механизмеро фаъол мекунад, ки чархдандонаҳои дифференсиалро сахт қуфл карда, ронандагии дифференсиалиро ба пайвасти сахт табдил медиҳад. Range Rover-ҳои аввалин онро истифода мебурданд, ҳамчунин Lada Niva ва даҳҳо роҳнопаймои дигар — ва инчунин Audi Quattro-и насли аввал, ки то соли 1984 аз ронанда талаб мекард, ки дифференсиали марказиро бо даст қуфл кунад. Вале қуфли дастӣ созиши дигар аст. Онро дар сатҳҳои сахт бояд озод кард ва он умуман ҳеҷ чиз пешниҳод намекунад, агар чарх дар роҳи лағжанда ба таври ногаҳонӣ ба чархзанӣ шурӯъ кунад.

Rolt, Dixon ва Harry Ferguson

Аввалин дифференсиали байнимеҳварии худкори худқуфлшаванда кори ронандаи пойга ва муҳандиси бритониёӣ Tony Rolt буд. Бо дӯст ва пойгарони ҳамкораш Fred Dixon ӯ пеш аз ҷанг устохонаи Rolt/Dixon Developments-ро идора мекард; пас аз он ҳар ду ба он чи ронандагии доимии ҳамачарха карда метавонист, шефта шуданд. Онҳо як стенди озмоишии чорчархаро бо номи «Crab» сохтанд ва дар соли 1950 бо Harry Ferguson — истеҳсолкунандаи муваффақи тракторҳо — муттаҳид шуда, Harry Ferguson Research-ро таъсис доданд.

Ferguson дар паси мошини пойга набуд. Ӯ мошини роҳии воқеан бехатар мехост: мошине, ки чархҳояш на ҳангоми шитоб чарх мезананд ва на ҳангоми тормозгирӣ қуфл мешаванд. Rolt ва Dixon ба тарроҳии он аз сифр шурӯъ карданд — ҳам кузов, ҳам трансмиссия ва ҳам системаи қувваронӣ — бо тарроҳи ботаҷриба Claude Hill, ки пештар дар Aston Martin буд, ҳамчун сармуҳандис. Седани озмоишии Ferguson R4 пас аз шаш соли кор ба итмом расид ва хусусиятҳои техникии он барои соли 1956 назаррас буд:

• Ронандагии доимии ҳамачарха бо дифференсиали байнимеҳварии худқуфлшаванда
• A flat-four engine
• Тормозҳои дискӣ дар ҳамаи чор чарх
• Системаи электромеханикии зидди қуфлшавии тормоз Dunlop MaxaRet, ки аз авиатсия мутобиқ карда шудааст

Дар дохили қуттии тақсимкунандаи Ferguson Formula

Дили трансмиссияи Ferguson Formula як механизми моҳиронаи худқуфлшаванда дар дохили қуттии тақсимкунанда буд. Ба ғайр аз дифференсиал, ин блок як маҷмӯаи иловагии чархдандонаҳо, ду муфтаи озодгарди шарикӣ ва ду бастаи дискҳои фриксиониро дар бар мегирифт. Дар кори муқаррарӣ ин унсурҳо оромона беҳаракат буданд. Аммо ҳамин ки чархҳои як меҳвар ба лағжидан шурӯъ мекарданд — фарқ дар суръати валҳои баромадро ба вуҷуд оварда — яке аз муфтаҳо фаъол мешуд, бастаи фриксионии худро ба чархдандонаҳои дифференсиал зер карда, ронандагии дифференсиалиро ҳамон замон ба пайвасти сахт табдил медод.

Прототипи дуюм, универсали Ferguson R5-и соли 1962, боз ҳам беҳтар буд. Санҷишгарони Autocar қайд карданд, ки он ба ҳадди часпиш дар суръатҳое мерасид, ки қариб ғайриимкон менамуданд. Бо вуҷуди ин, ҳеҷ истеҳсолкунанда Ferguson-ро ба истеҳсол намебаровард; мураккабӣ ва арзиши он аз ҳад зиёд буд.

The Jensen FF Goes on Sale

Дар соли 1962 Tony Rolt роҳбарияти Jensen Cars-ро бовар кунонд, ки трансмиссияи Ferguson Formula-ро барои купеи ояндаи CV8 ва муҳаррики Chrysler V8-и 300 а.қ.-и он мутобиқ созанд. Пас аз се сол Jensen CV8 FF-и озмоишии чорчарха ба кор даромад.

Дар соли 1966 Jensen Interceptor ҷои CV8-ро гирифт ва дар баробари купеи стандартии чархҳои қафоронда, Jensen версияи ҳамачархаро бо нишонаи камнамои «FF» — барои «Formula Ferguson» — пешниҳод кард. Jensen FF аввалин мошини силсилавии ҷаҳон шуд, ки дифференсиали байнимеҳварии худқуфлшавандаро бо ABS муттаҳид кард. Хусусиятҳои асосӣ инҳоро дар бар мегирифтанд:

• Муҳаррики Chrysler V8 big-block-и 6,3-литрӣ, ки 325 а.қ. ҳосил мекунад
• Қуттии фармони автоматии сесуръатаи TorqueFlite ё механикии чорсуръата
• Тақсими асимметрии моменти гардиш: 63% ба меҳвари қафо, 37% ба пеш — барои нигоҳ доштани хислати идораи мошини чархҳои қафоронда
• ABS-и якканалаи Dunlop MaxaRet
• Фармони реечии тақвиятдор ва тормозҳои дискӣ дар ҳама чарх
• Суръати ниҳоӣ 212 км/соат; 0–100 км/соат дар 7,7 сония; вазни хушк тақрибан 1 800 кг
• Нархи Бритониё дар соли 1968: тақрибан £6 000 — монанд ба арзонтарин Rolls-Royce
• Total production: 318 cars (1966–1971)

Ҳар як рӯзноманигори автомобилии он давра устувории Jensen FF ва он чи онҳо «захираи қариб бемаҳдуди часпиш дар асфалти тар» меномиданд, ситоиш мекарданд. Harry Ferguson ин мошинро ҳеҷ гоҳ надид: ӯ дар соли 1960 вафот кард.

Чаро Ferguson Formula муҳим буд

Чаро ин қадар вақтро ба Ferguson Formula сарф кунем? Зеро Harry Ferguson Research аввалин созмоне дар ҳама ҷои ҷаҳон буд, ки ронандагии ҳамачархаро пеш аз ҳама ҳамчун абзори бехатарии фаъол медид, на ҳамчун ҷавоб ба часпиши роҳнопаймо.

Тақсими асимметрии моменти гардиш як иқдоми қасдона зидди пешбининашавандагӣ буд, ки системаҳои симметриро таъқиб мекунад. Ба мошини чархҳои қафоронда дар печи лағжанда газро аз ҳад зиёд диҳед ва он ба таври пешбинишаванда тобхӯрии барзиёд (oversteer) мекунад. Ҳаминро дар мошини пешчарха бикунед ва он ба таври пешбинишаванда камтобхӯрӣ (understeer) мекунад. Ҳаминро дар мошини симметрии ҳамачарха бикунед ва ҷавоб аз он вобаста аст, ки кадом меҳвар часпиши бадтар дорад — ки ин номуайян ва хатарнок аст. Бо моил кардани моменти гардиш ба қафо, Ferguson Formula ба Jensen FF дар аксари шароитҳо рафторе наздик ба ронандагии қафоро дод.

Ихтирои виско-муфта

Механизми Ferguson як маҳдудияти воқеӣ дошт: муфтаҳои озодгарди он ба тарзи дуҳолата (binary), яъне фаъол-хомӯш кор мекарданд. Ҷаҳиш аз дифференсиали кушод ба қуфли пурра фаврӣ буд ва ин метавонист дар лаҳзаи фаъолшавӣ номуайянии худро ба вуҷуд орад. Он чи лозим буд, механизме буд, ки метавонист дараҷаи қуфлро ба таври ҳамвор тағйир диҳад.

Дар охири солҳои 1960-ум Tony Rolt ва Derek Gardner — ки баъдтар сартарроҳи мошинҳои Formula 1-и Tyrrell шуд — бо моеъи силиконие, ки дар муфтаҳои часпаки вентилятор истифода мешавад, ба озмоиш шурӯъ карданд. Натиҷа виско-муфта буд: як корпуси силиндрӣ, ки бо моеъи силикон пур шудааст ва бастаҳои навбатии дискҳои фриксиониро, ки ба ҳар вали баромад пайваст шудаанд, дар бар мегирад.

How a Visco-Coupler Works

• Дар шароити муқаррарӣ, вақте ҳамаи чархҳо бо суръатҳои монанд мегарданд, бастаҳои дискҳо нисбат ба якдигар қариб ҳаракат намекунанд ва муфта ба дифференсиал ҳеҷ таъсире надорад.
• Вақте як меҳвар ба лағжидан шурӯъ мекунад, вали баромади он тезтар мегардад, ки боиси гардиши бастаҳои дискҳо нисбат ба якдигар ва буриши моеъи силикон мешавад.
• Буриш ҳарорат ва фишорро дар дохили муфта зиёд карда, часпакии моеъро ба таври шадид баланд мекунад.
• Ин афзоиши часпакӣ боиси он мегардад, ки дискҳо ба якдигар соиш кунанд ва вали тезтаргардандаро тадриҷан тормоз карда, дифференсиалро қисман ё пурра қуфл кунанд.

FF Developments ва AMC Eagle

Пас аз патент кардани виско-муфта, Tony Rolt дар соли 1971 FF Developments (FFD)-ро таъсис дод, то трансмиссияҳои ронандагии ҳамачархаро ба таври тиҷоратӣ фурӯшад. Кори аввалин ҷолиб набуд: фургонҳои чорчархаи Bedford барои хадамоти ҷангалбонии Бритониё, як партияи мошинҳои полисии Ford Zephyr FF, седанҳои Opel Senator 4×4 барои миссияи ҳарбии Бритониё дар Берлин.

Муҳимтарин кори истеҳсолии FFD трансмиссияи AMC Eagle (1979–1988) буд — версияи баландшудаи ҳамачархаи седани AMC Concord, дар чархҳои калонтар, бо баландкунии кузов ба 75 мм. Eagle аввалин мошини силсилавӣ дар ҳама ҷо буд, ки дифференсиали байнимеҳварии худро бо виско-муфта қуфл мекард. Он на ҳамчун мошини баландсуръат, балки ҳамчун роҳнопаймои сабук тарҳрезӣ шуда буд, вале меъмории трансмиссияи он ниёгони бевоситаи баъзе аз машҳуртарин мошинҳои тезрафтори ҳамачарха аст, ки то кунун сохта шудаанд, аз ҷумла Subaru Impreza WRX-и аввалин ва Mitsubishi Lancer Evolution.

Дифференсиалҳои худқуфлшаванда: Аз Torsen то идораи электронӣ

Audi’s Packaging Trick

Вақте Audi Quattro дар соли 1981 ба истеҳсол ворид шуд — ду сол пас аз AMC Eagle — он дифференсиали кушоди байнимеҳварии маъмулиро бо қуфли маҷбурии дастӣ истифода мебурд. Зебоии ҳалли Audi дар ҷобаҷогузорӣ буд. Муҳаррики тӯлонӣ рост ба меҳвари қафо нигаронида шуда буд ва дифференсиали байнимеҳварӣ бевосита ба қуттии фармон медаромад: вали дуюмдараҷа ковок сохта шуда буд ва вали интиқоли пеш аз дохили он гузаронида шуда буд. Дастаи Ferdinand Piëch тақсими симметрии 50:50-ро байни пеш ва қафо интихоб кард.

The Torsen Differential

Дар соли 1984 фишангҳои қуфли дастӣ ниҳоят аз кабинаҳои Audi нопадид шуданд ва бо дифференсиали худқуфлшавандаи Torsen — TORque SENsing (ҳискунандаи момент) — иваз шуданд. Бартариҳои он арзиши номбар карданро доранд:

• Он комилан механикӣ аст — ба электроника, моеъ ё дахолати ронанда ниёз надорад
• Он на ба фарқи суръат, балки ба тағйироти моменти гардиш дар валҳои баромад вокуниш нишон медиҳад, яъне метавонад пеш аз он ки лағжиши чарх воқеан оғоз шавад, вокуниш кунад
• Бар хилофи виско-муфта, он танҳо зери часпиш қуфл мешавад, на зери тормоз, ки онро бо ABS комилан мувофиқ мекунад
• Қуфлшавӣ ва кушодашавӣ ҳамвор ва бефосила аст, бидуни гузаришҳои дуҳолата

Пас аз он ки худро дар мошинҳои тезрафтор исбот кард, Torsen-ро муҳандисони кроссоверҳо (SUV), ки дар паси идораи ба мошин монанд буданд, гирифтанд. Он имрӯз дар Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne ва Toyota Land Cruiser Prado истифода мешавад.

Гурӯҳи B ва мусобиқаи мусаллаҳшавии ралли

Дар солҳои 1980-ум бартарии Quattro дар ралли як мусобиқаи мусаллаҳшавии ронандагии ҳамачархаро оғоз кард. Дар тӯли чанд мавсим ин мошинҳои раллии чорчарха ҳама пайдо шуданд, ки ҳар яке технологияи виско-муфтаи FFD-ро дар дифференсиалҳои худқуфлшавандаи худ истифода мебурд:

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

Stuart Rolt, писари Tony, дар тӯли он солҳо муносибатҳои FFD-ро бо дастаҳои ралли идора мекард.

Дар ибтидои солҳои 1990-ум корхонаи AZLK дар Русия низ ба FFD муроҷиат кард, ки версияи раллии ҳамачархаи Moskvitch 2141-ро мехост. Дар атрофи ҳамон ҷобаҷогузории се-дифференсиалӣ монанди Ford RS200 сохта шуда, ин мошини озмоишӣ дар шароити ниҳоят вазнин бо пешбинишавандагии назаррас идора мешуд. Санҷиш принсиперо ошкор кард, ки ҳанӯз ҳам эътибор дорад: сахтии қуфли ҳар виско-муфтаро алоҳида танзим кунед ва тавозуни мошин бо он тағйир меёбад.

• Дифференсиали байничархии қафои сахттар → тамоюли бештар ба тобхӯрии барзиёд (oversteer)
• Дифференсиали пеш ё байнимеҳварии сахттар → камтобхӯрӣ (understeer) ва устувории бештар

Electronic Control Arrives

Маҳз ҳамин танзимшавандагӣ сабаби он аст, ки мошинҳои муосири WRC ба ҷои виско-муфтаҳои ғайрифаъол дар ҳар се дифференсиал бастаҳои муфтаи бисёрдискаи электронӣ идорашавандаро истифода мебаранд. Иҷрокунандаҳои гидравликӣ ва компютери бортӣ қуфли ҳар дифференсиалро дар вақти воқеӣ тағйир медиҳанд — муфтаҳоро ҳангоми даромадан ба печ раҳо мекунанд, то мошин озодона гардад, сипас ҳангоми шитоб кардани ронанда ба қитъаи рост онҳоро тадриҷан меғунҷонанд, барои часпиши ҳадди аксар бидуни камтобхӯрӣ.

Ду истеҳсолкунанда дар мошинҳои роҳӣ дифференсиалҳои электронӣ идорашавандаро пешоҳанг карданд:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Се муфтаи электронӣ идорашаванда пай дар пай меҳвари пешро пайваст мекарданд, сипас дифференсиали байнимеҳвариро қуфл мекарданд, сипас мувофиқи шароит дифференсиали қафоро қуфл мекарданд. Система муассир буд, вале аз ҳад мураккаб буд ва электроника метавонист боиси он гардад, ки чархҳои пеш дар сатҳҳои сует ба таври намоён пайваст ва ҷудо шаванд.
• Porsche 959 (1986): Ду муфтаи электронӣ идорашаванда, ки дар чор реҷаи интихобшавандаи ронанда кор мекарданд. Системаи 959 мукаммалтар ва барои истифодаи баландсуръат мувофиқтар буд.

Иваз кардани дифференсиал: Haldex ва системаҳои соддашудаи ронандагии ҳамачарха

The Visco-Coupler on Its Own

Дар ҳоле ки муҳандисони ралли дифференсиалҳои худқуфлшавандаро то ҳадди имкон пеш мебурданд, тарроҳони мошинҳои савори оддӣ роҳи дигарро пеш гирифтанд — дифференсиали байнимеҳвариро тамоман бартараф карда, дар ҷои он виско-муфта гузоштанд. Volkswagen Golf II Syncro-и соли 1985 аввалин мошини савори аврупоӣ буд, ки инро анҷом дод, бо трансмиссияе, ки аз ҷониби муҳандисони GKN, ки дар соли 1969 FFD-ро харида буд, таҳия шуда буд.

Барои истеҳсоли оммавӣ ин соддагардонӣ судманд буд:

• Модели ҳамачарха аксари ҷузъҳоро бо версияи стандартии пешчарха муштарак дошт, ки арзиш ва мураккабии истеҳсолро кам мекард
• Дар шароити муқаррарӣ, мошин мисли мошини пешчарха меронд
• Вақте чархҳои пеш мелағжиданд, виско-муфта метавонист то 70% моменти гардишро дар тӯли тақрибан 0,2 сония ба қафо интиқол диҳад

Аммо ин таъхир як хатари идора ба вуҷуд овард. Мошине, ки мисли мошини пешчарха рафтор мекард ва бо бинии худ ба берун тела медод, метавонист ҳамон лаҳзае ки муфта фаъол мешуд, ба таври ногаҳонӣ ба рафтори ба қафо моил гузарад — ва ронандаи худро ба ҳайрат орад. Истеҳсолкунандагони ҷопонӣ ҷавобҳои гуногунро озмуданд, аз ҷумла насби муфтаҳои бештар: Nissan Sunny/Pulsar-и соли 1988 се адад истифода мебурд, яке барои фаъол кардани ронандагии қафо ва якто барои қуфл кардани ҳар дифференсиали байничархӣ. Mazda Concerto 4WD боз ҳам пештар рафт ва ҳам дифференсиали байнимеҳварӣ ва ҳам дифференсиали байничархии қафоро бо виско-муфтаҳо иваз кард.

The Haldex Clutch

Қадами навбатӣ виско-муфтаро бо муфтаи гидравликии бисёрдискаи электронӣ идорашаванда иваз кард — хеле тезтар ва хеле дақиқтар идорашаванда. Намунаи машҳуртарин муфтаи Haldex аст, ки дар Volkswagen Golf IV ва ҳамплатформаҳои он ҷои виско-муфтаро гирифт. Он чунин кор мекунад:

• Кулачокҳои рӯякӣ (face cams) ҳар гуна фарқи суръати гардишро байни валҳои пеш ва қафо муайян мекунанд
• Ғалтакҳое, ки болои сатҳҳои кулачок ҳаракат мекунанд, поршенҳоро дар силиндрҳои ҳалқавӣ тела дода, моеъи гидравликиро насос мекунанд
• Фишори моеъ бастаи муфтаи бисёрдискаро мефишорад ва моменти гардишро ба меҳвари қафо интиқол медиҳад
• Клапани соленоидӣ, ки бо электроникаи мошин идора мешавад, метавонад дар ҳар нуқта фишорро раҳо кунад — ки тақсими бемаҳдуд тағйирёбандаи моменти гардишро имконпазир мегардонад

Аксари мошинҳои ҳамачарха ва кроссоверҳое, ки имрӯз дар фурӯшанд, як навъи ин муфтаи электронӣ идорашавандаро истифода мебаранд, хоҳ Haldex дар мошинҳои Volkswagen Group бошад, хоҳ VTM-4-и Honda ё xDrive-и BMW. Муфтаҳои муосир ба қадри кофӣ тез амал мекунанд, ки таъхири фаъолшавӣ дар ронандагии оддӣ ноаён шудааст ва акнун калибровка нисбат ба таҷҳизот муҳимтар аст: Golf 4Motion ва Audi A3 Quattro трансмиссияҳои аз ҷиҳати механикӣ якхеларо истифода мебаранд, вале нармафзори гуногун ба Volkswagen тақсими симметриро медиҳад, дар ҳоле ки Audi 60% моменти гардишро ба пеш мефиристад, барои хислати ошнотари ронандагии пеш.

Технологияи ронандагии ҳамачарха имрӯз: Кадом система беҳтарин аст?

Системаҳои муваққатӣ бо меҳвари дуюми дастӣ фаъолшаванда хушбахтона аз мошинҳои савор нопадид шудаанд. Он чи боқӣ мондааст, ба се оила тақсим мешавад, ки ҳар яке бартариҳои худро дорад:

• Ронандагии доимии ҳамачарха бо дифференсиали байнимеҳварии худқуфлшаванда (виско-муфта монанди Subaru, Torsen-и механикӣ монанди Audi A4/A6/A8 Quattro ва Volkswagen Phaeton, ё муфтаҳои электронӣ идорашаванда монанди Mitsubishi Lancer Evo): мукаммалтарин ва қаноатбахштарин системаҳо, ки ҳангоми калибровкаи дуруст метавонанд идораро ҳам дар роҳ ва ҳам дар трек воқеан беҳтар кунанд.
• Ронандагии доимии ҳамачарха бо дифференсиали кушоди байнимеҳварӣ (монанди Mercedes-Benz 4Matic): барои ҷуброни набудани худқуфлшавӣ ба электроникаи зидди лағжиш такя мекунад. Дар роҳ муассир, вале аз ҷиҳати механикӣ камтар фаъол.
• Ронандагии муваққатии қафо тавассути муфтаи идорашаванда (Haldex, монанди Volvo, Saab ва кроссоверҳои гуногуни Volkswagen Group): маъмултарин ҷобаҷогузорӣ дар кроссоверҳои муосир — сарфакорона, сабук ва ба туфайли электроникаи тезтар торафт қобилтар.

Тақсими векторӣ (torque vectoring) ва он чи баъдтар меояд

Тамоюли ҳукмрон дар ронандагии ҳамачархаи пешрафта тақсими векторӣ (torque vectoring) аст: на танҳо тақсим кардани моменти гардиш байни меҳварҳо, балки фаъолона тағйир додани он байни чархҳои чап ва рости як меҳвар. Mitsubishi Lancer Evolution X авҷи техника аст — системаи S-AWC-и он дифференсиали марказии электронӣ идорашаванда (ACD)-ро бо дифференсиали қафои Active Yaw Control (AYC), ки метавонад моменти гардишро аз як чархи қафо ба чархи дигар интиқол диҳад, ҷуфт мекунад. Маҷмӯаҳои иловагии чархдандона тавозунро фаъолона, пеш аз он ки часпиш гум шавад, тағйир медиҳанд, ба ҷои он ки пас аз лағжидани чарх вокуниш кунанд.

Дар амал фарқиятҳои воқеӣ байни системаҳои муосир бо беҳтар шудани электроникаи идора торафт коҳиш меёбанд. Кроссовери хуб калибровкашудаи Haldex ҳоло устувориеро медиҳад, ки Torsen-и механикӣ як насл пеш барои он таҳсин мешуд. Ин самти ҳаракат аст — ва нуқтаи ниҳоӣ метавонад маҳз мошини барқӣ бо чор муҳаррики алоҳидаи чарх бошад, ки ҳар яке моменти гардиши худро бидуни ҳеҷ трансмиссияи механикӣ танзим мекунад. Ки ин ҳикояро бо зебоӣ ба мошини барқии чорчархаи Ferdinand Porsche-и соли 1900 бармегардонад.

Ин тарҷума аст. Аслро дар ин ҷо хонда метавонед: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html