Ронандагии ҳамачарха шарҳ дода шуд: Таърих, технология ва тарзи кори системаҳои AWD

Ин мақола ҳамчун як дастурамали техникии оддӣ оғоз ёфт — чизе монанди «Ҳар чизе, ки шумо ҳамеша дар бораи ронандагии ҳамачарха донистан мехостед, аммо намедонистед аз кӣ пурсед». Мо нақша доштем фаҳмонем, ки чӣ гуна дифференсиалҳои кушод аз воҳидҳои навъи виско-муфта ё Haldex фарқ мекунанд, дифференсиалҳои худқуфлшаванда дар асл чӣ кор мекунанд ва чаро ҳамаи ин аҳамият дорад. Аммо ҳар қадар ки мо ба таърих амиқтар фурӯ рафтем, ҳамон қадар бештар ба ҳайрат афтодем. Маълум шуд, ки аввалин мошини сабукрав бо ронандагии доимии ҳамачарха зиёда аз сад сол пеш дар Нидерландия сохта шудааст. Ва дар соли 1935, як мошини мусобиқавии амрикоии чорчарха ба таври ҳайратангез наздик буд, ки самти таърихи ҷаҳонро тағйир диҳад.

Чаро ба мошини сабукрав ронандагии ҳамачарха лозим аст? Дар асри 21 ҷавоб айён ба назар мерасад: чанги беҳтар, лағжиши камтари чарх дар сатҳҳои лағжанда ва идоракунии беҳтаршуда зери қувва. Чор чархи ронандашаванда танҳо аз ду чарх беҳтаранд. Аммо инсоният муддати ба таври ҳайратангез тӯлонӣ барои амалӣ кардани ин ҳақиқати оддӣ вақт сарф кард. Аз ҳар таърихнигори автомобилӣ пурсед ва онҳо ба шумо мегӯянд, ки давраи ронандагии ҳамачарха барои мошинҳои сабукрави оммавӣ дар соли 1980 бо Audi Quattro оғоз ёфт. Онҳо инчунин метавонанд пешгузаштагони нодирро зикр кунанд — суперкори бритониёии соли 1966 Jensen FF ва Subaru Leone 4WD-и соли 1972. Аммо як коршиноси ҳақиқӣ зуд қайд мекунад, ки Subaru-ҳои чорчархаи ибтидоӣ умуман системаҳои доимии AWD набуданд — онҳо қисмвақта (part-time) буданд. Ва тавре ки мо шарҳ медиҳем, ин фарқияти ҳалкунанда аст.

4WD-и қисмвақта: Ҳалли муваққатӣ

Ронандагии қисмвақта дар як меҳвар ҳалли мусолиҳавӣ аст ва барои мошинҳои роҳ чандон зебо нест. Истилоҳи «Part-Time 4WD» дар олами мошинҳои SUV ва боркашҳои берунироҳагӣ пайдо шуд. Дар ин конфигуратсия як меҳвар доимӣ ронандагӣ мекунад, дар ҳоле ки дигараш ҳангоми зарурат ба таври сахт пайваст мешавад — аммо ин пайвасти сахтро танҳо дар берунироҳа истифода бурдан мумкин аст. Дар сатҳҳои асфалтпӯш системаи қисмвақта бояд комилан хомӯш карда шавад. Сабабаш ин аст:

• Вақте ки мошин гардиш мекунад, чархҳои пеш камони дарозтареро аз чархҳои қафо тай мекунанд ва аз ин рӯ бояд тезтар чарх зананд.
• Бо системаи ронандагии ҳамачархаи сахт пайвастшуда, чанги чархҳои пеш кам мешавад, дар ҳоле ки моменти чархзанӣ дар қафо меафзояд.
• Дар баъзе ҳолатҳо, чархҳои пеш метавонанд ба ҷои қувваи ронандагӣ қувваи тормозиро ба вуҷуд оранд — муқовиматро афзоиш дода, идоракунии мошинро душвортар мекунанд.
• Дар сатҳҳои сует монанди лою ё барф ин таъсир идорашаванда аст, аммо дар асфалт он боиси банди шадиди трансмиссия ва мушкилоти идоракунӣ мегардад.

Вақте ки мошин аз гардиш мегузарад, ҳар як чарх камони худро пайравӣ мекунад ва бояд бо суръати гуногун чарх занад. Маҳз аз ҳамин сабаб системаи ронандагии доимии ҳамачарха ба се дифференсиал ниёз дорад: ду дифференсиали байничархӣ (ҳар кадоме барои як меҳвар) ва як дифференсиали байнимеҳварӣ, то ки ҳар ду меҳвари ронандашаванда мустақилона аз ҳамдигар чарх зананд.

Сарфи назар аз ин камбудиҳо, ронандагии ҳамачархаи сахт пайвастшуда дар баъзе мошинҳои роҳ зоҳир шуд — ҳарчанд онҳо аз ҷиҳати хислат ба боркашҳои берунироҳагӣ наздиктар буданд. Масалан, дар ИҶШС, GAZ-61 «Эмка» — лимузини чорчарха бо муҳаррики шашсилиндра ва меҳвари пеши қисмвақта — ҳанӯз дар соли 1938 ба истеҳсоли қисми хурд ворид шуд. Пас аз ҷанг трансмиссияҳои монанд дар варианти берунироҳагии GAZ-M72 «Победа» ва Москвич-410 пайдо шуданд. Subaru Leone 4WD-и соли 1972 ҳамин мантиқро пайравӣ кард: он барои истифодаи берунироҳагӣ сохта шуда буд, бо баландии клиренси баландтар аз Subaru-ҳои стандартии пешронанда ва меҳвари қафои дастӣ пайвастшаванда.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) як мутобиқсозии чорчархаи платформаи пешронанда буд, бо меҳвари қафои дастӣ пайвастшаванда. Хусусиятҳои асосӣ инҳо буданд:

• Вариантҳои муҳаррик: 1,4-литрӣ (72 а.қ.) ё 1,6-литрӣ (80 а.қ.)
• Намудҳои кузов: универсал, лимузин ва пикап
• Пайвасти ронандагии чархҳои қафо: дастӣ дар мошинҳои механикӣ; худкор тавассути муфтаи фриксионии бисёрдиск дар мошинҳои автоматӣ
• Ин тартиботи қисмвақта дар тамоми Subaru-ҳои чорчарха то соли 1989 идома ёфт

Мушкилоти асосии ронандагии ҳамачархаи қисмвақта дар он аст, ки он дар роҳҳои асфалтпӯш, ки аксари мошинҳо аксари вақти худро дар онҳо мегузаронанд, бефоида аст — вале мошин бояд ҳамеша вазни иловагии раздаткаи (transfer case), карданваллаи дуюм ва маҷмӯи меҳвари дуюмро бо худ кашонад. Аммо табдил додани системаи қисмвақта ба тамомвақта танҳо ба як ҷузъи иловагӣ ниёз дорад: дифференсиали байнимеҳварӣ дар раздатка.

Ронандагии тамомвақтаи ҳамачарха: Тарзи кор ва чаро муҳим аст

Дифференсиали байнимеҳварӣ калиди ронандагии доимии ҳамачарха аст. Ду дифференсиали байничархӣ — яке дар ҳар меҳвар — имкон медиҳанд, ки чархҳои чап ва рости ҳар меҳвар ҳангоми гардишҳо бо суръати гуногун чарх зананд. Дифференсиали байнимеҳварӣ ҳамин корро байни меҳварҳои пеш ва қафо иҷро мекунад. Мошине, ки бо ҳар се дифференсиал муҷаҳҳаз аст, метавонад дар ҳама гуна сатҳи роҳ ронандагии доимии ҳамачарха дошта бошад, бидуни банди трансмиссия ё ҷаримаҳои идоракунӣ.

Дар назария содда — вале то аввали солҳои 1980, ҷараёни асосии автомобилсозӣ AWD-и тамомвақтаро барои мошинҳои роҳ зарурӣ намешуморид. Андешаи маъмул чунин буд, ки доимо чархондани ҷуфти дуюми чархҳо ва ҳамаи ҷузъҳои марбути трансмиссия дар асфалти хушк садо ба вуҷуд оварда, сӯзишвориро беҳуда сарф мекунад. Audi Quattro ин тарзи фикрро ба таври доимӣ тағйир дод. Бо тақсими моменти муҳаррик байни ҳамаи чор чарх дар ҳама вақт, системаи тамомвақтаи AWD:

• Захираи бузургтари чангро барои идоракунии қувваҳои паҳлуӣ дар гардишҳо мегузорад
• Устувориро ҳангоми шитоб ё тормоз дар миёнаи гардиш ба таври назаррас беҳтар мекунад
• Хатари оверстер ё андерстери ногаҳониро, ки бо вуруди газ ба вуҷуд меояд, кам мекунад

Audi 80 Quattro-и охири солҳои 1980 нишон медиҳад, ки ин тарҳ то чӣ андоза такмил ёфт. Меъмории Quattro аз трансмиссияи рақобатии Ferguson Formula ҷамъуҷуртар аст. Аз соли 1984 Audi дифференсиали худқуфлшавандаи Torsen-ро қабул кард — як дастгоҳи комилан механикӣ, ки ба тағйироти момент дар ҳар вали баромад вокуниш нишон медиҳад, на ба фарқияти суръати чархҳо. Бар хилофи қуфли дифференсиали ба виско-муфта асосёфта, Torsen танҳо зери чанг қуфл мешавад, на ҳангоми тормоз, ки маънои онро дорад, ки он бо системаҳои ABS комилан мувофиқ аст ва устувориро ҳангоми сустшавӣ беҳтар мекунад.

Қайд кардан зарур аст, ки Range Rover (1970) ва Lada Niva-и русӣ (1976) умуман аввалин мошинҳои оммавии истеҳсолшуда бо дифференсиалҳои байнимеҳварӣ ҳисобида мешаванд — аммо ҳар ду ба таври қатъӣ дар категорияи берунироҳагӣ қарор доранд. Audi Quattro унвони пешраверо махсусан дар байни мошинҳои сабукрав даъво мекунад.

Мошинҳои мусобиқавии чорчархаи ибтидоӣ: Аз Spyker то Bugatti

Оё тарроҳони мошинҳои мусобиқавӣ пеш аз давраи Quattro ронандагии тамомвақтаи ҳамачархаро таҳқиқ кардаанд? Ҷавоб як «ҳа»-и қатъист — ва ин достон хеле дуртар аз он чизе, ки аксари одамон интизор мешаванд, бармегардад.

Аввалин лоиҳаи пасазҷангии Ferdinand Porsche як мошини мусобиқавии чорчарха буд: Cisitalia 360, бо тарҳи муҳаррики миёна ва муҳаррики 1,5-литрии дувоздаҳсилиндра. Бо вуҷуди ин, ронандагии пеши он қисмвақта буд — ронанда онро танҳо дар қитъаҳои рости трек пайваст мекард, пеш аз гардишҳо ба ронандагии чархҳои қафо бармегашт.

Аммо Porsche дар асл хеле пеш як воситаи нақлиёти чорчарха сохта буд: як мошини барқӣ бо чор муҳаррики алоҳидаи чархӣ, ки ба соли 1900 бармегардад. Аммо зарбаи воқеӣ барои таърихнигорони автомобилӣ мошини мусобиқавии соли 1902 буд, ки аз ҷониби истеҳсолкунандаи нидерландӣ Spyker сохта шуда буд. Дар замоне ки ҳатто тормозҳо танҳо ба чархҳои қафо насб мешуданд, ин мошин ронандагии ҳақиқии тамомвақтаи ҳамачарха дошт — бо дифференсиали байнимеҳварии комил.

Ширкати Spyker дар соли 1880 аз ҷониби бародарони Spijker ҳамчун истеҳсолкунандаи 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 мусобиқавии чорчархаи Spyker 60 HP (1902–1907)-ро истеҳсол карданд. Хусусиятҳои он барои он давра ба таври фавқулодда пешрафта буданд:

• Се дифференсиал — байнимеҳварӣ ва ҳар ду байничархӣ
• Се механизми тормозии ҷудогона — ду дар чархҳои қафо, яке дар карданваллаи пеш
• Системаи ронандагии чорчарха, ки аз ҷиҳати консепсия даҳсолаҳо ҳамто надошт

Аз ин рӯ, консепсияи ронандагии тамомвақтаи чорчарха хеле зиёда аз як аср умр дорад. На бисёр Spyker-ҳои чорчарха сохта шуданд — онҳо бениҳоят гарон буданд ва ҳеҷ гоҳ муваффақияти назарраси мусобиқавӣ ба даст наоварданд. Дар аввали солҳои 1930 ду лоиҳаи бошуҳраттари AWD-и мусобиқавӣ пайравӣ карданд: Bugatti Tipo 53 ва Miller FWD.

Лоиҳаи Bugatti Tipo 53 аз муҳандиси Fiat Antonio Pichetto оғоз ёфт, ки идеяро дар соли 1930 ба Ettore Bugatti пешниҳод кард. Се мошин дар соли 1932 ба анҷом расиданд, ҳар кадоме дорои:

• Муҳаррики 300 а.қ.-и наҳкори рости ҳаштсилиндра бо компрессор
• Ронандагии тамомвақтаи ҳамачарха бо се дифференсиал
• Раздатка ва дифференсиали байнимеҳварӣ, ки бо қуттии фосилаҳои ҷудогона насбшуда муттаҳид шудаанд
• Валҳои ронандагӣ барои ҳар ду меҳвар дар тарафи чапи мошин ҷойгир шудаанд
• Бандубасти мустақили пеш дар пружинаи кӯндаланг — барои Bugatti ғайриоддӣ

Сарфи назар аз пешсафӣ нисбат ба мошинҳои муосири пасронанда дар гардишҳои шағалӣ, Tipo 53 аз кӯшиши аз ҳад зиёди фармонрезӣ азоб мекашид, ки сабабаш истифодаи муфассалҳои стандартии кардан ба ҷои муфассалҳои суръати доимӣ дар карданваллаҳои пеш буд. Се мошин то соли 1935 мусобиқа карданд.

Miller FWD қисман аз он сабаб пайдо шуд, ки тарроҳи амрикоӣ Harry Miller як Bugatti-и пешрондаро, ки махсусан барои қисмкунӣ харида буд, омӯхт. Аз муносибати Bugatti илҳом гирифта, Miller шассии чорчархаи худро бо сарпарастии ширкати боркашии FWD таҳия кард. Яке аз Miller-ҳои чорчарха дар мусобиқаи Indianapolis 500-и соли 1934 пешсаф буд, пеш аз он ки бо мушкилоти механикӣ дар ҷои нӯҳум аз мусобиқа берун равад.

Ин мошинҳо инчунин ба яке аз ғаройибтарин лаҳзаҳои «агар чӣ мешуд»-и таърихи автомобилӣ алоқаманданд. Ҳангоми як мусобиқа дар треки AVUS дар Берлин дар соли 1935, як Miller-и чорчарха дар ҷои сеюм мерафт, ки муҳаррики наҳкори рости ҳаштсилиндраи он ба таври фалокатовар вайрон шуд ва пораҳоро ба сӯи тамошобинҳо парронд. Адольф Гитлер он рӯз дар миёни тамошобинҳо ҳузур дошт. Агар ҳатто пораи хурд ба ӯ мерасид, самти Ҷанги дуюми ҷаҳон — ва таърихи ҷаҳон — метавонист комилан дигар мешуд.

Формулаи Ferguson: Системаи AWD, ки ҳама чизро тағйир дод

Барои фаҳмидани боби муҳими навбатии таърихи ронандагии ҳамачарха, муфид аст, ки ба маҳдудияти бунёдии дифференсиалҳои кушоди байнимеҳварӣ баргардем. Дифференсиали кушод имкон медиҳад, ки як меҳвар озодона чарх занад, дар ҳоле ки дигараш ҳеҷ моментеро қабул намекунад. Агар чархҳои қафо комилан чангро гум кунанд, чархҳои пеш метавонанд бесаракат монанд, дар ҳоле ки чархҳои қафо чарх мезананд — дифференсиал барои пешгирӣ кардани ин ҳеҷ кор намекунад.

Ҳалле, ки барои SUV-ҳо таҳия шуд, қуфли мусбат буд: ронанда механизмеро ба таври дастӣ пайваст мекунад, ки чархҳои дифференсиалро ба таври сахт қуфл мекунад ва ронандагии дифференсиалиро ба пайвасти мустаҳкам табдил медиҳад. Ин равиш дар Range Rover-ҳои ибтидоӣ, Lada Niva ва бисёр воситаҳои дигари берунироҳагӣ истифода мешуд — аз ҷумла Audi Quattro-и насли якум, ки то соли 1984 аз ронанда талаб мекард, ки дифференсиали марказиро ба таври дастӣ қуфл кунад. Аммо қуфли дастӣ боз як мусолиҳа аст: он бояд дар сатҳҳои сахт хомӯш карда шавад ва агар лағжиши чарх ба таври ногаҳонӣ дар роҳи лағжанда оғоз ёбад, ҳеҷ ҳифозате намедиҳад.

Аввалин дифференсиали худкори худқуфлшавандаи байнимеҳварӣ офаридаи ронанда ва муҳандиси мусобиқавии бритониёӣ Tony Rolt буд. Дар якҷоягӣ бо дӯсташ ва ронандаи ҳамкораш Fred Dixon, Rolt пеш аз ҷанг устохонаи Rolt/Dixon Developments-ро идора мекард. Пас аз он, ин ду ба потенсиали ронандагии доимии ҳамачарха мафтун шуданд. Пас аз сохтани як стенди озмоишии чорчарха бо номи «Crab», онҳо дар соли 1950 бо Harry Ferguson — истеҳсолкунандаи муваффақи трактор — муттаҳид шуда, Harry Ferguson Research-ро таъсис доданд.

Биниши Ferguson на мошини мусобиқавӣ, балки мошини воқеан бехатари роҳ буд: мошине, ки чархҳояш на зери шитоб мечархиданд ва на зери тормоз қуфл мешуданд. Rolt ва Dixon тасмим гирифтанд, ки чунин мошинро комилан аз нав тарроҳӣ кунанд — бо кузов, трансмиссия ва нерӯгоҳ дохил карда. Бо тарроҳи ботаҷриба Claude Hill (пеш аз ин аз Aston Martin), ки ҳамчун муҳандиси сарвар ҷалб шуда буд, лимузини озмоишии Ferguson R4 пас аз шаш соли таҳия ба анҷом расид. Хусусиятҳои он барои соли 1956 чашмгир буданд:

• Ронандагии доимии ҳамачарха бо дифференсиали худқуфлшавандаи байнимеҳварӣ
• Муҳаррики чорсилиндраи муқобилнишаст (flat-four)
• Тормозҳои дискӣ дар ҳамаи чор чарх
• Системаи электромеханикии зиддиқуфлшавии тормози Dunlop MaxaRet, ки аз авиатсия мутобиқ карда шудааст

Дили трансмиссияи Ferguson Formula як механизми моҳиронаи худқуфлшаванда дар дохили раздатка буд. Илова бар дифференсиал, воҳид як маҷмӯи иловагии чархдандон, ду муфтаи озодгардиши соққадор ва ду баста дискҳои фриксиониро дар бар мегирифт. Дар шароити муқаррарӣ ин унсурҳо ором кор мекарданд. Аммо вақте ки чархҳои як меҳвар ба лағжидан оғоз мекарданд — боиси фарқияти суръати валҳои баромад мегардид — яке аз муфтаҳо пайваст мешуд, бастаи фриксионии худро ба чархҳои дифференсиал фишор медод ва ронандагии дифференсиалиро фавран ба пайвасти мустаҳкам табдил медод.

Прототипи дуюм, универсали Ferguson R5-и соли 1962, боз ҳам тавонотар буд. Озмоишгарони маҷаллаи Autocar қайд карданд, ки он ба ҳудуди часпиш бо суръатҳое мерасид, ки тақрибан имконнопазир ба назар мерасиданд. Сарфи назар аз ин, ҳеҷ истеҳсолкунанда ба истеҳсоли Ferguson розӣ нашуд — мураккабӣ ва нархаш аз ҳад зиёд баланд буданд. Бо вуҷуди ин, дар соли 1962 Tony Rolt роҳбарияти Jensen Cars-ро бовар кунонид, ки трансмиссияи Ferguson Formula-ро барои купеи дарпешистодаашон CV8, ки муҳаррики 300 а.қ.-и Chrysler V8-ро истифода мебурд, мутобиқ кунанд. Се сол баъд, як Jensen CV8 FF-и озмоишии чорчарха ба анҷом расид.

Дар соли 1966, Jensen Interceptor ҷои CV8-ро гирифт — ва дар баробари купеи стандартии пасронанда, Jensen варианти ҳамачархаро бо нишони хоксоронаи «FF» пешниҳод кард. Jensen FF аввалин мошини серияии ҷаҳон шуд, ки дифференсиали худқуфлшавандаи байнимеҳвариро бо ABS муттаҳид кард. Аломати «FF» маънои «Formula Ferguson»-ро дошт. Хусусиятҳои асосӣ инҳо буданд:

• Муҳаррики 6,3-литрии Chrysler V8 big-block, ки 325 а.қ. истеҳсол мекард
• Қуттии фосилаҳои автоматии сесуръатаи TorqueFlite ё механикии чорсуръата
• Тақсими асимметрии момент: 63% ба меҳвари қафо, 37% ба пеш — барои нигоҳ доштани хислати идоракунии пасронанда
• ABS-и якканалаи Dunlop MaxaRet
• Фармони барқии навъи «reyka-shesterenka» (rack-and-pinion) ва тормозҳои дискӣ дар ҳама ҷо
• Суръати ниҳоӣ 212 км/соат; 0–100 км/соат дар 7,7 сония; вазни хушк тақрибан 1 800 кг
• Нархи Британия дар соли 1968: тақрибан £6 000 — монанди арзонтарин Rolls-Royce
• Истеҳсоли умумӣ: 318 мошин (1966–1971)

Ҳар як рӯзноманигори автомобилии он давра устувории истиснои Jensen FF ва он чиро, ки онҳо ҳамчун «захираи тақрибан бемаҳдуди чанг дар асфалти тар» тавсиф мекарданд, таъриф мекард. Бо камоли таассуф, Harry Ferguson худаш ҳеҷ гоҳ Jensen FF-ро надид — ӯ дар соли 1960 вафот кард.

Чаро ин қадар вақт ба Ferguson Formula сарф кунем? Зеро Harry Ferguson Research аввалин ташкилоте дар ҷаҳон буд, ки ронандагии ҳамачархаро пеш аз ҳама ҳамчун воситаи бехатарии фаъол баррасӣ мекард — на танҳо ҳамчун ҳалли мушкилоти чанги берунироҳагӣ. Тақсими асимметрии момент интихоби бошуурона буд, то аз пешбининашавандагие, ки системаҳои симметрии AWD-ро азоб медиҳад, канорагирӣ карда шавад. Дар мошини пасронанда, фишор додани аз ҳад зиёди газ дар гардиши лағжанда боиси оверстери пешбинишаванда мегардад. Дар мошини пешронанда, он боиси андерстери пешбинишаванда мешавад. Дар мошини симметрии AWD, вокуниш аз он вобаста аст, ки кадом меҳвар бадтарин чанг дорад — ки метавонад дуруст ва хатарнок бошад. Бо роҷеҳ кардани момент ба қафо, Ferguson Formula ба Jensen FF дар аксари шароит идоракунии тақрибан пешбинишавандаи пасрондаро бахшид.

Ихтирои виско-муфта

Механизми худқуфлшавандаи Ferguson Formula як маҳдудияти муҳим дошт: муфтаҳои озодгардиши он ба тарзи дуӣ, фурӯбаст-фурӯкушод (on-off) кор мекарданд. Гузариш аз дифференсиали кушод ба қуфли пурра фаврӣ буд, ки метавонист дар лаҳзаи пайвастшавӣ дуруҳии идоракунии худро ба вуҷуд орад. Чизе, ки лозим буд, механизме буд, ки тавонад дараҷаи қуфли дифференсиалро ҳамвор ва тадриҷан тағйир диҳад.

Дар охири солҳои 1960, Tony Rolt ва Derek Gardner — баъдтар тарроҳи сарвари мошинҳои Формулаи 1-и Tyrrell — ба озмоиш бо моеъи силикон, ки дар муфтаҳои часпаки фишангҳои бодпарак истифода мешуд, оғоз карданд. Натиҷа виско-муфта буд: як корпуси силиндрӣ, ки бо моеъи силикон пур карда шудааст ва дорои бастаҳои навбатии дискҳои фриксионӣ мебошад, ки ба ҳар вали баромад пайвастанд.

Тарзи кораш чунин аст:

• Дар шароити муқаррарӣ, бо чархзании ҳамаи чархҳо бо суръатҳои монанд, бастаҳои диск нисбат ба якдигар базӯр ҳаракат мекунанд ва муфта ба дифференсиал ҳеҷ таъсире надорад.
• Вақте ки як меҳвар ба лағжидан оғоз мекунад, вали баромади он тезтар чарх мезанад ва боиси чархзании бастаҳои диск нисбат ба якдигар ва буриши (shear) моеъи силикон мегардад.
• Буриш ҳарорат ва фишорро дар дохили муфта зиёд мекунад ва часпакии моеъро ба таври назаррас баланд мебардорад.
• Ин афзоиши часпакӣ боиси кашиши дискҳо ба якдигар мегардад, вали тезчархандаро тадриҷан тормоз карда, дифференсиалро қисман ё пурра қуфл мекунад.

Пас аз патент кардани виско-муфта, Tony Rolt дар соли 1971 FF Developments (FFD)-ро таъсис дод, то трансмиссияҳои ронандагии ҳамачархаро ба таври тиҷоратӣ таъмин кунад. Лоиҳаҳои ибтидоӣ фургонҳои чорчархаи Bedford-ро барои хадамоти ҷангалбонии Британия, як гурӯҳи мошинҳои милисии Ford Zephyr FF ва лимузинҳои Opel Senator 4×4-ро барои миссияи ҳарбии Британия дар Берлин дар бар мегирифт.

Муҳимтарин дастоварди серияии FFD трансмиссия барои AMC Eagle (1979–1988) буд — версияи баландшуда ва ҳамачархаи лимузини AMC Concord, ки бо шинҳои калонтар ва баландшавии кузови 75 мм муҷаҳҳаз буд. AMC Eagle аввалин мошини серияӣ дар ҷаҳон буд, ки дифференсиали байнимеҳвариро бо виско-муфта қуфлшуда истифода мебурд. Ҳарчанд он ҳамчун як мошини мулоими берунироҳагӣ, на мошини баландиҷроиш тарҳрезӣ шуда буд, меъмории трансмиссияи он ҷадди мустақими баъзе аз машҳуртарин мошинҳои баландиҷроиши AWD, ки ҳамеша сохта шудаанд, гардид — аз ҷумла наслҳои ибтидоии Subaru Impreza WRX ва Mitsubishi Lancer Evolution.

Дифференсиалҳои худқуфлшаванда: Аз Torsen то идоракунии электронӣ

Вақте ки Audi Quattro дар соли 1981 ба истеҳсол ворид шуд — ду сол пас аз дебюти AMC Eagle — он дифференсиали муқаррарии кушоди байнимеҳвариро бо қуфли мусбати дастӣ истифода мебурд. Зебоии ҳалли Audi дар ҷобаҷогузорӣ ниҳон буд: муҳаррики ба таври тӯлонӣ насбшуда мустақиман ба сӯи меҳвари қафо нигаронида шуда буд ва дифференсиали байнимеҳварӣ мустақиман ба қуттии фосилаҳо муттаҳид карда шуда буд. Вали дуюмдараҷаи қуттии фосилаҳо холӣ сохта шуда буд ва карданваллаи пеш тавассути он гузаронида шуда буд. Дастаи Ferdinand Piëch тақсими симметрии 50:50-и моментро байни пеш ва қафо интихоб кард.

Дар соли 1984, дастакҳои дастии қуфли дифференсиал ниҳоят аз кабинаҳои Audi нопадид шуданд ва ҷои онҳоро дифференсиали худқуфлшавандаи Torsen (TORque SENsing) гирифт. Torsen якчанд бартарии асосиро пешниҳод мекунад:

• Он комилан механикӣ аст — ба электроника, моеъ ё вуруди ронанда ниёз надорад
• Он ба тағйироти момент дар валҳои баромад вокуниш нишон медиҳад, на ба фарқияти суръат, ки маънои онро дорад, ки он метавонад пеш аз он ки лағжиши чарх воқеан оғоз ёбад, аксуламал кунад
• Бар хилофи виско-муфта, он танҳо зери чанг қуфл мешавад, на тормоз, ки онро комилан бо ABS мувофиқ мекунад
• Қуфлшавӣ ва кушодашавӣ ҳамвор ва пайваста аст, бидуни гузаришҳои дуӣ

Қобилияти исботшудаи Torsen дар расонидани беҳбудиҳои идоракунӣ ва устуворӣ дар мошинҳои баландиҷроиш баъдтар муҳандисони SUV-ро, ки динамикаи ба мошин монандро меҷустанд, ҷалб кард. Имрӯз он дар трансмиссияҳои воситаҳое аз ҷумла Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne ва Toyota Land Cruiser Prado истифода мешавад.

Дар солҳои 1980, бартарии раллии Audi Quattro дар миёни рақибони Group B як мусобиқаи аслиҳаи ронандагии ҳамачархаро ба вуҷуд овард. Дар тӯли якчанд мавсим, мошинҳои раллии чорчархаи зерин ҳама пайдо шуданд — ҳар кадоме технологияи виско-муфтаи FFD-ро дар дифференсиалҳои худқуфлшавандаашон истифода мебурд:

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

Stuart Rolt, писари Tony, дар ин давра муносибатҳои FFD-ро бо дастаҳои раллӣ идора мекард.

Дар аввали солҳои 1990, корхонаи AZLK дар Русия низ ба FFD муроҷиат кард, то версияи раллии ҳамачархаи Москвич 2141-ро таҳия кунад. Бо истифода аз ҳамон тарҳи седифференсиалӣ ҳамчун Ford RS200, Москвичи озмоишии чорчарха дар шароити фавқулодда идоракунии ба таври назаррас пешбинишавандаро ба даст овард. Озмоиш як принсипи муҳимро ошкор кард: бо танзими сахтии қуфли ҳар виско-муфта ба таври алоҳида, муҳандисон метавонистанд тавозуни идоракунии мошинро дар доираи васеъ танзим кунанд:

• Дифференсиали байничархии қафои сахттар → тамоюли бештари оверстер
• Дифференсиали пеш ё байнимеҳварии сахттар → андерстер ва устувории бештар

Ҳамин танзимшавандагӣ сабаби он аст, ки мошинҳои муосири раллии WRC ба ҷои виско-муфтаҳои ғайрифаъол дар ҳар се дифференсиал бастаҳои муфтаи бисёрдиски аз ҷиҳати электронӣ идорашавандаро истифода мебаранд. Иҷрокунандагони гидравликӣ ва компютери бортӣ метавонанд қуфли ҳар дифференсиалро дар вақти воқеӣ тағйир диҳанд — муфтаҳоро ҳангоми вуруд ба гардиш сар диҳанд, то мошин озодона чарх занад, сипас онҳоро тадриҷан фишор диҳанд, вақте ки ронанда ба роҳи рост шитоб мекунад, то чанг ба ҳадди аксар расонида шавад ва аз андерстер канорагирӣ карда шавад.

Ду истеҳсолкунанда дар мошинҳои роҳ дифференсиалҳои аз ҷиҳати электронӣ идорашавандаро пешсаф буданд:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Се муфтаи аз ҷиҳати электронӣ идорашаванда пайдарпай меҳвари пешро пайваст мекарданд, сипас дифференсиали байнимеҳвариро қуфл мекарданд, баъд дифференсиали қафоро мувофиқи шароит қуфл мекарданд. Система муассир, аммо аз ҳад зиёд мураккаб буд ва электроника метавонист боиси пайвастшавӣ ва ҷудошавии назарраси чархҳои пеш дар сатҳҳои сует гардад.
• Porsche 959 (1986): Ду муфтаи аз ҷиҳати электронӣ идорашаванда, ки дар чор режими интихобшавандаи ронанда кор мекарданд. Системаи 959 мукаммалтар ва барои истифодаи баландиҷроиш мувофиқтар буд.

Иваз кардани дифференсиал: Haldex ва системаҳои соддашудаи AWD

Дар ҳоле ки муҳандисони раллӣ дифференсиалҳои худқуфлшавандаро то ҳудудашон пеш мебурданд, тарроҳони мошинҳои сабукрави ҷараёни асосӣ ба самти баръакс ҳаракат карданд — дифференсиали байнимеҳвариро комилан барҳам дода, ҷои онро танҳо бо виско-муфта иваз карданд. Volkswagen Golf II Syncro-и соли 1985 аввалин мошини сабукрави аврупоӣ буд, ки ин равишро истифода бурд. Трансмиссия аз ҷониби муҳандисони GKN, ки FFD-ро дар соли 1969 харида буд, таҳия шуда буд.

Тарҳи соддашудаи виско-муфта барои истеҳсоли оммавӣ бартариҳои возеҳ дошт:

• Модели ҳамачарха аксари ҷузъҳоро бо версияи стандартии пешронанда мубодила мекард, ки хароҷот ва мураккабии истеҳсолотро кам мекард
• Дар шароити муқаррарӣ, мошин якхела мисли мошини пешронанда ҳаракат мекард
• Вақте ки чархҳои пеш мелағжиданд, виско-муфта метавонист то 70% моментро дар тӯли тақрибан 0,2 сония ба қафо интиқол диҳад

Бо вуҷуди ин, ин пайвасти таъхирёфта як масъулияти идоракуниро ба вуҷуд овард: мошине, ки дар аввал мисли воситаи пешронанда рафтор мекард (ба пеш фарох мерафт), метавонист ногаҳон ҳангоми пайвастшавии виско-муфта ба рафтори ба қафо роҷеҳшуда гузарад ва ронандагонро ғофилгир кунад. Истеҳсолкунандагони ҷопонӣ ҳалли гуногунро таҳқиқ карданд, аз ҷумла насб кардани якчанд виско-муфта — баъзе моделҳо, монанди Nissan Sunny/Pulsar-и соли 1988, аз се адад истифода мебурданд: яке барои пайвасти ронандагии қафо ва яке барои қуфл кардани ҳар дифференсиали байничархӣ. Mazda Concerto 4WD боз ҳам пештар рафт ва виско-муфтаҳоро ба ҷои ҳам дифференсиали байнимеҳварӣ ва ҳам дифференсиали байничархии қафо истифода бурд.

Қадами навбатии эволютсионӣ виско-муфтаро бо муфтаи гидравликии бисёрдиски аз ҷиҳати электронӣ идорашаванда иваз кард — дастгоҳи хеле тезтар ва дақиқтар идорашаванда. Муфтаи Haldex, ки виско-муфтаро дар Volkswagen Golf IV ва ҳамплатформаҳои он иваз кард, маъруфтарин намунаи ин технология аст. Тарзи кораш чунин аст:

• Кулачокҳои рӯякӣ (face cams) ҳар гуна фарқияти суръати чархзаниро байни валҳои пеш ва қафо муайян мекунанд
• Ғелтакҳое, ки болои сатҳҳои кулачок мегарданд, поршенҳоро дар силиндрҳои ҳалқавӣ тела медиҳанд ва моеъи гидравликиро мекашанд
• Фишори моеъ бастаи муфтаи бисёрдискро фишурда, моментро ба меҳвари қафо интиқол медиҳад
• Клапани соленоидӣ, ки аз ҷониби электроникаи мошин идора карда мешавад, метавонад дар ҳар лаҳза фишорро озод кунад — ба тақсими беохир тағйирёбандаи момент имкон медиҳад

Имрӯз, аксари мошинҳои сабукрави AWD ва кроссоверҳо як навъи ин меъмории муфтаи аз ҷиҳати электронӣ идорашавандаро истифода мебаранд — хоҳ ин Haldex дар воситаҳои Volkswagen Group бошад, хоҳ VTM-4-и Honda ё xDrive-и BMW. Суръати системаҳои муосири муфта таъхири пайвастшавиро то дараҷае кам кардааст, ки он дар ронандагии муқаррарӣ ноаён аст. Танзими нармафзори идоракунӣ ҳоло аз худи сахтафзор муҳимтар аст: Golf 4Motion ва Audi A3 Quattro трансмиссияҳои аз ҷиҳати механикӣ якхеларо истифода мебаранд, аммо нармафзори гуногун ба Volkswagen тақсими симметрии момент медиҳад, дар ҳоле ки калибровкаи Audi 60% моментро ба пеш мефиристад, то хислати ошнотари пешрондаро таъмин кунад.

Технологияи AWD имрӯз: Кадом система беҳтарин аст?

Системаҳои ронандагии ҳамачархаи қисмвақта бо меҳвари дуюми дастӣ пайвастшаванда хушбахтона аз мошинҳои сабукрав нопадид шуданд. Меъмориҳои боқимонда ҳар кадоме шоистагиҳои худро доранд:

• AWD-и тамомвақта бо дифференсиали худқуфлшавандаи байнимеҳварӣ (виско-муфта мисли Subaru, Torsen-и механикӣ мисли Audi A4/A6/A8 Quattro ва Volkswagen Phaeton, ё муфтаҳои аз ҷиҳати электронӣ идорашаванда мисли Mitsubishi Lancer Evo): мукаммалтарин ва пурфоидатарин системаҳо, ки ҳангоми дуруст калибровка шудан қодиранд идоракуниро ҳам дар роҳ ва ҳам дар трек воқеан беҳтар кунанд.
• AWD-и тамомвақта бо дифференсиали кушоди байнимеҳварӣ (мисли Mercedes-Benz 4Matic): барои ҷуброни набудани худқуфлшавӣ ба электроникаи зиддилағжиш такя мекунад. Дар роҳ муассир, аммо аз ҷиҳати механикӣ камтар фаъол.
• Ронандагии қафои қисмвақта тавассути муфтаи идорашаванда (Haldex, мисли Volvo, Saab ва кроссоверҳои гуногуни Volkswagen Group): маъмултарин тарҳ дар кроссоверҳои муосир — арзон, сабук ва ба шарофати электроникаи тезтар бештар тавоно.

Тамоюли бартаридошта дар AWD-и пешрафта вектори момент (torque vectoring) аст — на танҳо тақсими момент байни меҳварҳои пеш ва қафо, балки фаъолона тағйир додани он байни чархҳои чап ва рости як меҳвар. Mitsubishi Lancer Evolution X ҳолати охирини техникаро ифода мекунад: системаи S-AWC-и он дифференсиали марказии аз ҷиҳати электронӣ идорашаванда (ACD)-ро бо дифференсиали қафои Active Yaw Control (AYC), ки қодир ба интиқоли момент байни чархҳои қафо ба таври мустақил аст, муттаҳид мекунад. Маҷмӯъҳои иловагии чархдандон метавонанд тавозуни моментро фаъолона, пеш аз гум шудани чанг, тағйир диҳанд, на ба таври аксуламалӣ пас аз он ки лағжиши чарх аллакай оғоз шудааст.

Аз ҷиҳати амалӣ, фарқиятҳои идоракунии воқеӣ байни системаҳои муосири AWD ҳамзамон бо мукаммалтар шудани электроникаи идоракунӣ кам шуда меравад. Системаи хуб калибровкашудаи ба Haldex асосёфта дар кроссовер метавонад устувориеро таъмин кунад, ки як насл пеш аз дифференсиали механикии Torsen чашмгир ба назар мерасид. Дар ниҳоят, ин самтест, ки технология ба он равон аст — ва нуқтаи ниҳоӣ метавонад мошини барқӣ бо чор муҳаррики алоҳидаи чархӣ бошад, ки ҳар кадоме моменти дақиқ идорашавандаро бидуни ягон трансмиссияи механикӣ медиҳад.

Ин тарҷума аст. Шумо метавонед нусхаи аслиро дар ин ҷо хонед: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html