Ähli tigirli hereketlendiriş düşündirilýär: Taryhy, tehnologiýasy we AWD ulgamlarynyň işleýşi

Bu makala ýönekeý tehniki gollanma hökmünde başlandy — “Ähli tigirli hereketlendiriş hakda bilesiňiz gelýän, ýöne kimden soramalydygyny bilmedik ähli zat” diýen ýaly bir zat. Biz açyk differensiallaryň visko-birleşdiriji ýa-da Haldex görnüşli enjamlardan nähili tapawutlanýandygyny, öz-özüni gulplaýan differensiallaryň hakykatda näme edýändigini we bularyň näme üçin ähmiýetlidigini gozgamagy meýilleşdirdik. Ýöne taryha näçe çuňňur aralaşdygymyzça, şonça-da geň galdyk. Görnüşine görä, hemişelik ähli tigirli hereketlendirişli ilkinji ýolagçy awtoulagy ýüz ýyldan gowrak ozal Niderlandlarda gurlupdyr. 1935-nji ýylda bolsa dört tigirli hereketlendirişli amerikan ýaryş awtoulagy dünýä taryhynyň ugruny üýtgetmäge geň galdyryjy derejede ýakyn geldi.

Ýolagçy awtoulagyna näme üçin ähli tigirli hereketlendiriş gerek? 21-nji asyrda jogap aýdyň ýaly görünýär: has gowy tutaşma, typançak ýerlerde tigirleriň az typmagy we güýç astynda has gowy dolandyryş. Dört hereketlendiriji tigir, diňe ikiden has gowudyr. Ýöne adamzat bu ýönekeý hakykata laýyklykda hereket etmek üçin geň galdyryjy derejede uzak wagt sarp etdi. Islendik awtoulag taryhçysyndan soraň, olar size köpçülikleýin bazar ýolagçy awtoulaglary üçin ähli tigirli hereketlendiriş döwrüniň 1980-nji ýylda Audi Quattro bilen başlandygyny aýdarlar. Olar seýrek öňden gelýänleri hem agzap bilerler — 1966-njy ýyldaky britan superkary Jensen FF we 1972-nji ýyldaky Subaru Leone 4WD. Hakyky hünärmen bolsa, irki dört tigirli hereketlendirişli Subaru awtoulaglarynyň aslynda hemişelik AWD ulgamlary bolman, “part-time” (ýarym wagtlaýyn) bolandygyny çalt belläp geçer. Biz düşündirjek bolşumyz ýaly, bu möhüm tapawutdyr.

Part-Time 4WD: Wagtlaýyn çözgüt

Bir oka wagtlaýyn hereketlendiriş eglişikli çözgütdir we ýol awtoulaglary üçin aýratyn nepis däldir. “Part-Time 4WD” adalgasy SUV-leriň we ýoldan daşary ýük awtoulaglarynyň dünýäsinden gelip çykdy. Bu gurnamada bir ok hemişelik hereketlendirýär, beýlekisi bolsa talap edilende berk birleşdirilýär — ýöne bu berk birleşme diňe ýoldan daşarda ulanylyp bilner. Asfaltlanan ýerlerde part-time ulgamy doly aýrylmalydyr. Sebäbi şu:

• Awtoulag öwrülende, öňki tigirler yzky tigirlerden has uzyn aýlawy geçýär we şonuň üçin has çalt aýlanmalydyr.
• Berk birleşdirilen ähli tigirli hereketlendiriş ulgamy bilen, öňki tigirlerdäki tutaşma peselýär, yzdaky burma güýji bolsa artýar.
• Käbir ýagdaýlarda öňki tigirler hereketlendiriji güýç däl-de, hakykatda tormoz güýjüni döredip biler — garşylygy artdyryp, awtoulagy dolandyrmagy kynlaşdyrýar.
• Palçyk ýa-da gar ýaly gowşak ýüzlerde bu täsir dolandyryp bolýandyr, ýöne asfaltda ol hereketlendiriş ulgamynyň agyr dyňzamagyna we dolandyryş kynçylyklaryna sebäp bolýar.

Awtoulag öwrümi geçende, her tigir öz aýlawyny yzarlaýar we dürli tizlikde aýlanmalydyr. Şonuň üçin hemişelik ähli tigirli hereketlendiriş ulgamy üç differensial talap edýär: iki tigiraralyk differensial (her oka bir sany) we iki hereketlendiriji okuň biri-birinden garaşsyz aýlanmagyna mümkinçilik berýän bir okaralyk differensial.

Bu kemçiliklere garamazdan, berk birleşdirilen ähli tigirli hereketlendiriş käbir ýolda hereket edýän ulaglarda hem peýda boldy — ýöne olar häsiýeti boýunça ýoldan daşary ýük awtoulaglaryna has ýakyn boldy. Mysal üçin, SSSR-de GAZ-61 “Emka” — alty silindrli hereketlendirijili we wagtlaýyn öňki okly dört tigirli hereketlendirişli sedan — eýýäm 1938-nji ýylda kiçi tapgyrlaýyn önümçilige girdi. Uruşdan soň meňzeş hereketlendiriş ulgamlary GAZ-M72 “Pobeda” ýoldan daşary görnüşinde we Moskvich-410-da peýda boldy. 1972-nji ýyldaky Subaru Leone 4WD hem şol logikany yzarlady: ol ýoldan daşary ulanmak üçin gurlupdy, standart öňki tigirli hereketlendirişli Subaru awtoulaglaryndan has beýik ýöreýiş beýikligi bilen we eli bilen birleşdirilýän yzky ok bilen.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) öňki tigirli hereketlendiriş platformasynyň dört tigirli hereketlendirişe uýgunlaşdyrylan görnüşi bolup, eli bilen birleşdirilýän yzky ok bilen üpjün edildi. Esasy aýratynlyklary şulary öz içine aldy:

• Hereketlendiriji görnüşleri: 1.4 litrlik (72 a.g.) ýa-da 1.6 litrlik (80 a.g.)
• Kuzow görnüşleri: ýük-ýolagçy (station wagon), sedan we pikap ýük awtoulagy
• Yzky tigirli hereketlendirişi birleşdirmek: el bilen geçiriji guty bolan awtoulaglarda; awtomatlarda köp diskli sürtülme muftasy arkaly awtomatik usulda
• Bu wagtlaýyn gurnama 1989-njy ýyla çenli ähli dört tigirli hereketlendirişli Subaru awtoulaglarynda dowam etdi

Wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendirişiň esasy meselesi, köp awtoulagyň wagtynyň köpüsini geçirýän asfaltlanan ýollarda peýdasyz bolmagydyr — ýöne awtoulag hemişe geçiriji gutynyň, ikinji karbon walynyň we ikinji ok düzüminiň goşmaça agramyny götermelidir. Şeýle-de bolsa, wagtlaýyn ulgamy doly wagtlaýyn ulgama öwürmek üçin diňe bir goşmaça komponent gerek: geçiriji gutydaky okaralyk differensial.

Doly wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendiriş: Nähili işleýär we näme üçin ähmiýetli

Okaralyk differensial hemişelik ähli tigirli hereketlendirişiň açarydyr. Iki tigiraralyk differensial — her okda bir sany — burçlarda her okdaky çep we sag tigirleriň dürli tizlikde aýlanmagyna mümkinçilik berýär. Okaralyk differensial şol işi öňki we yzky oklaryň arasynda edýär. Üç differensialyň hemmesi bilen enjamlaşdyrylan awtoulag, hereketlendiriş dyňzamasy ýa-da dolandyryş jezalary bolmazdan islendik ýol ýüzünde hemişelik ähli tigirli hereketlendirişde işläp biler.

Teoriýada ýönekeý — ýöne 1980-nji ýyllaryň başyna çenli awtoulag pudagy doly wagtlaýyn AWD-ni ýol awtoulaglary üçin zerur däl hasaplaýardy. Adaty pikir, ikinji jübüt tigri we baglanyşykly ähli hereketlendiriş komponentlerini gury asfaltda hemişe aýlamagyň ses goşandygy we ýangyjy ýel bilen ýetdiräni boldy. Audi Quattro bu pikirlenişi hemişelik üýtgetdi. Hereketlendirijiniň burma güýjüni hemişe dört tigriň hemmesine paýlamak bilen, doly wagtlaýyn AWD ulgamy:

• Burçlarda gyralaýyn güýçleri dolandyrmak üçin has uly tutaşma ätiýaçlygyny galdyrýar
• Burçuň ortasynda tizlenende ýa-da tormozlananda durnuklylygy ep-esli gowulandyrýar
• Gaz pedalynyň täsiri bilen döreýän duýdansyz artykmaç ýa-da kem öwrülme howpuny azaldýar

1980-nji ýyllaryň ahyryndaky Audi 80 Quattro bu gurnamanyň näderejede kämilleşendigini görkezýär. Quattro arhitekturasy bäsdeş Ferguson Formula geçirişinden has ykjamdyr. 1984-nji ýyldan başlap, Audi Torsen öz-özüni gulplaýan differensialyny kabul etdi — bu tigir tizliginiň tapawutlaryna däl-de, her çykyş walyndaky burma güýjüniň üýtgemegine jogap berýän sap mehaniki enjamdyr. Visko-birleşdirijä esaslanýan differensial gulpundan tapawutlylykda, Torsen diňe tutaşma astynda gulplanýar, tormozlananda däl, bu bolsa onuň ABS ulgamlary bilen doly utgaşýandygyny we haýallanma wagtynda durnuklylygy gowulandyrýandygyny aňladýar.

Range Rover (1970) we rus Lada Niva (1976) köplenç okaralyk differensialli ilkinji köpçülikleýin önümçilik ulaglary hasaplanýandygyny bellemek gerek — ýöne ikisi-de berk ýoldan daşary kategoriýada. Audi Quattro öňbaşçylyk adyny anyk ýolagçy awtoulaglary arasynda eýeleýär.

Irki dört tigirli hereketlendirişli ýaryş awtoulaglary: Spyker-den Bugatti-ä çenli

Ýaryş awtoulagy dizaýnerleri Quattro döwründen ozal doly wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendirişi öwrendilermi? Jogap anyk hawa — we bu wakanyň taryhy köp adamyň garaşýanyndan has uzaga uzaýar.

Ferdinand Porsche-niň uruşdan soňky ilkinji taslamasy dört tigirli hereketlendirişli ýaryş awtoulagy boldy: orta hereketlendirijili gurnama we 1.5 litrlik on iki silindrli hereketlendirijili Cisitalia 360. Şeýle-de bolsa, onuň öňki tigirli hereketlendirişi wagtlaýyndy — sürüji ony diňe trekiň göni böleklerinde birleşdirip, burçlardan ozal yzky tigirli hereketlendirişe gaýdyp gelýärdi.

Ýöne Porsche aslynda has irki dört tigirli hereketlendirişli ulagy gurupdy: 1900-nji ýyla degişli dört aýratyn tigir hereketlendirijili elektrik awtoulag. Awtoulag taryhçylary üçin hakyky geňlik bolsa, niderland öndürijisi Spyker tarapyndan gurlan 1902-nji ýyldaky ýaryş awtoulagydyr. Tormozlaryň diňe yzky tigirlere oturdylan döwründe, bu awtoulagda hakyky doly wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendiriş bardy — okaralyk differensial bilen doly üpjün edilen.

Spyker kompaniýasy 1880-nji ýylda Spijker doganlary tarapyndan at çekýän araba öndüriji hökmünde esaslandyryldy. Olaryň ilkinji awtoulagy 1900-nji ýylda peýda boldy we iki ýyldan soň, belgiýaly dizaýner Joseph Valentin Laviolette bilen işläp, olar dört tigirli hereketlendirişli Spyker 60 HP ýaryş awtoulagyny (1902–1907) öndürdiler. Onuň aýratynlygy şol döwür üçin örän öňdebaryjy boldy:

• Üç differensial — okaralyk we iki tigiraralyk
• Üç aýratyn tormoz mehanizmi — ikisi yzky tigirlerde, biri öňki karbon walynda
• On ýyllyklar boýunça konsepsiýada deňleşdirilip bilinmedik dört tigirli hereketlendiriş ulgamy

Şeýlelik bilen, doly wagtlaýyn dört tigirli hereketlendiriş konsepsiýasy bir asyrdan gowrak köne. Köp dört tigirli hereketlendirişli Spyker gurulmady — olar örän gymmatdy we ýaryşda möhüm üstünlik gazanmady. 1930-njy ýyllaryň başynda iki has hyjuwly AWD ýaryş taslamasy yzarlady: Bugatti Tipo 53 we Miller FWD.

Bugatti Tipo 53 taslamasy 1930-njy ýylda Ettore Bugatti-ä bu pikiri teklip eden Fiat inženeri Antonio Pichetto bilen başlandy. 1932-nji ýylda üç awtoulag tamamlandy, olaryň her biri şulary öz içine aldy:

• 300 a.g. güýçlendirijili göni-sekiz hereketlendirijisi
• Üç differensialli doly wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendiriş
• Aýratyn oturdylan geçiriji guty bilen birleşdirilen geçiriji guty we okaralyk differensial
• Awtoulagyň çep tarapynda ýerleşdirilen iki okuň hereketlendiriji wallary
• Keseligine ressora oturdylan garaşsyz öňki asma — Bugatti üçin adaty däl

Şol döwrüň yzky tigirli hereketlendirişli awtoulaglaryndan çagyl burçlarynda öňe geçmegine garamazdan, Tipo 53 öňki karbon wallarynda hemişelik tizlik birleşdirijileriniň ýerine standart Kardan birleşdirijileriniň ulanylmagy sebäpli artykmaç ruly güýji bilen ejir çekdi. Üç awtoulag 1935-nji ýyla çenli bäsleşdi.

Miller FWD bölekleýin amerikan dizaýneri Harry Miller-iň ýörite sökmek üçin satyn alnan öňki tigirli hereketlendirişli Bugatti-ni öwrenendigi sebäpli peýda boldy. Bugatti-niň çemeleşmesinden ylham alyp, Miller FWD ýük awtoulag kompaniýasynyň howandarlygynda öz dört tigirli hereketlendirişli şassisini işläp düzdi. Dört tigirli hereketlendirişli Miller-leriň biri 1934-nji ýyldaky Indianapolis 500-de öňde barýarka, mehaniki näsazlyk sebäpli dokuzynjy orunda pensiýa çykdy.

Bu awtoulaglar awtoulag taryhynyň iň geň “näme bolardy” pursatlarynyň biri bilen hem baglanyşyklydyr. 1935-nji ýylda Berlinde AVUS trekinde geçirilen ýaryş wagtynda dört tigirli hereketlendirişli Miller üçünji orunda barýarka, onuň göni-sekiz hereketlendirijisi heläkçilikli usulda näsaz boldy we döwükleri tomaşaçylar münberine tarap uçurdy. Şol gün Adolf Gitler münberde bardy. Eger kiçijik bölek hem oňa ýeten bolsa, Ikinji jahan urşunyň — we dünýä taryhynyň — ugry düýbünden başgaça bolup bilerdi.

Ferguson Formula: Ähli zady üýtgeden AWD ulgamy

Ähli tigirli hereketlendiriş taryhynyň indiki möhüm bölümine düşünmek üçin, açyk okaralyk differensiallaryň esasy çäklendirmesine täzeden seretmek peýdaly bolar. Açyk differensial bir okuň erkin aýlanmagyna mümkinçilik berýär, beýlekisi bolsa hiç hili burma güýji almaýar. Eger yzky tigirler tutaşmany doly ýitirse, öňki tigirler ýerinde durup biler, yzdakylar bolsa aýlanyp biler — differensial muny öňüni almak üçin hiç zat etmeýär.

SUV-ler üçin işlenip düzülen çözgüt oňyn gulplama boldy: sürüji differensial dişli çarhlaryny berk gulplaýan mehanizmi el bilen birleşdirýär we differensial hereketlendirişi berk birleşmä öwürýär. Bu çemeleşme irki Range Rover-lerde, Lada Niva-da we beýleki köp ýoldan daşary ulaglarda ulanyldy — şol sanda 1984-nji ýyla çenli sürüjiniň merkezi differensialy el bilen gulplamagyny talap eden birinji nesil Audi Quattro-da. Ýöne el bilen gulplama başga bir eglişikdir: ol gaty ýüzlerde aýrylmalydyr we typançak ýolda tigir typmagy duýdansyz başlasa hiç hili gorag bermeýär.

Ilkinji awtomatik öz-özüni gulplaýan okaralyk differensial britan ýaryş sürüjisi we inženeri Tony Rolt-yň döredijiligi boldy. Rolt dosty we ýaryşdaşy Fred Dixon bilen birlikde uruşdan ozal Rolt/Dixon Developments ussahanasyny dolandyrýardy. Soňra ikisi hemişelik ähli tigirli hereketlendirişiň mümkinçiligine gyzyklanyp başladylar. “Crab” diýen synag dört tigirli hereketlendirişli synag platformasyny gurandan soň, olar 1950-nji ýylda üstünlikli traktor öndürijisi Harry Ferguson bilen güýçlerini birleşdirip, Harry Ferguson Research-i döretdiler.

Ferguson-yň garaýşy ýaryş awtoulagy däl-de, hakykatdan-da howpsuz ýol awtoulagydy: onuň tigirleri tizlenende-de typmaz we tormozlananda-da gulplanmaz. Rolt we Dixon şeýle awtoulagy düýbünden täzeden — kuzow, geçiriş we hereketlendiriş toplumy bilen birlikde — dizaýn etmegi karar etdiler. Tejribeli dizaýner Claude Hill (öňki Aston Martin işgäri) baş inžener hökmünde çekilip, synag Ferguson R4 sedany alty ýyllyk işlenip düzülmeden soň tamamlandy. Onuň aýratynlygy 1956-njy ýyl üçin ajaýypdy:

• Öz-özüni gulplaýan okaralyk differensialli hemişelik ähli tigirli hereketlendiriş
• Tekiz-dört hereketlendirijisi
• Dört tigriň hemmesinde disk tormozlary
• Awiasiýadan uýgunlaşdyrylan Dunlop MaxaRet elektromehaniki tormozlary gulplamadan goraýan ulgamy

Ferguson Formula geçirişiniň ýüregi geçiriji gutynyň içindäki ussatlyk bilen ýasalan öz-özüni gulplaýan mehanizmdi. Differensialdan başga, enjamda goşmaça dişli çarh toplumy, iki şarly aşa aýlanma muftasy we iki toplum sürtülme diski bardy. Adaty şertlerde bu elementler ýuwaşlyk bilen boş işleýärdi. Ýöne bir okuň tigirleri typyp başlanda — çykyş wallarynyň tizliklerinde tapawut döredende — muftalaryň biri birleşip, sürtülme toplumyny differensial dişli çarhlaryna gysýardy we differensial hereketlendirişi derrew berk birleşmä öwürýärdi.

1962-nji ýyldaky Ferguson R5 estate atly ikinji prototip has-da ukyplydy. Autocar žurnalynyň synagçylary onuň mümkin däl ýaly görünýän tizliklerde tutaşma çäklerine ýetendigini bellediler. Muňa garamazdan, hiç bir öndüriji Ferguson-y önümçilige goýbermäge razy bolmady — çylşyrymlylygy we bahasy gaty ýokarydy. Şeýle-de bolsa, 1962-nji ýylda Tony Rolt Jensen Cars-yň ýolbaşçylygyny 300 a.g. Chrysler V8 hereketlendirijisini ulanan öňümizdäki CV8 kupesi üçin Ferguson Formula geçirişini uýgunlaşdyrmaga ynandyrdy. Üç ýyldan soň synag dört tigirli hereketlendirişli Jensen CV8 FF tamamlandy.

1966-njy ýylda Jensen Interceptor CV8-iň ornuny tutdy — we standart yzky tigirli hereketlendirişli kupe bilen birlikde, Jensen göze ilmeýän “FF” at tagtasy bilen bellenen ähli tigirli hereketlendirişli görnüşi hödürledi. Jensen FF öz-özüni gulplaýan okaralyk differensialy ABS bilen birleşdiren dünýäde ilkinji önümçilik awtoulagy boldy. “FF” belligi “Formula Ferguson”-y aňladýardy. Esasy aýratynlyklary şulary öz içine aldy:

• 325 a.g. öndürýän 6.3 litrlik Chrysler V8 uly bloklaýyn hereketlendirijisi
• Üç tizlikli TorqueFlite awtomatiki ýa-da dört tizlikli el bilen geçiriji guty
• Asimmetrik burma güýji paýlanyşy: 63% yzky oka, 37% öňki oka — yzky tigirli hereketlendiriş häsiýetini saklamak üçin
• Bir kanally Dunlop MaxaRet ABS
• Reýka-şesterneli güýçlendirilen rul we ähli tarapda disk tormozlary
• Iň ýokary tizlik 212 km/sag; 0–100 km/sag 7.7 sekuntda; boş agramy takmynan 1800 kg
• 1968-nji ýylda Beýik Britaniýadaky bahasy: takmynan £6000 — iň arzan Rolls-Royce bilen meňzeş
• Jemi önümçilik: 318 awtoulag (1966–1971)

Şol döwrüň her awtoulag žurnalisti Jensen FF-iň ajaýyp durnuklylygyny we olaryň “öl asfaltda diýen ýaly çäksiz tutaşma ätiýaçlygy” diýip atlandyran zadyny öwdüler. Gynansak-da, Harry Ferguson-yň özi Jensen FF-i hiç wagt görmedi — ol 1960-njy ýylda aradan çykdy.

Ferguson Formula-a näme üçin şeýle köp wagt sarp etmeli? Sebäbi Harry Ferguson Research dünýäde ähli tigirli hereketlendirişi esasan işjeň howpsuzlyk guraly hökmünde garan — diňe ýoldan daşary tutaşma meselelerine çözgüt hökmünde däl-de — ilkinji guramady. Asimmetrik burma güýji paýlanyşy simmetrik AWD ulgamlaryny çiş edýän çaklap bolmazlykdan gaça durmak üçin amala aşyrylan saýlawdy. Yzky tigirli hereketlendirişli awtoulagda, typançak burçda gaty köp gaz bermek çaklanýan artykmaç öwrülmä sebäp bolýar. Öňki tigirli hereketlendirişli awtoulagda bolsa, çaklanýan kem öwrülmä sebäp bolýar. Simmetrik AWD awtoulagynda, jogap haýsy okuň iň erbet tutaşmasynyň bardygyna bagly — bu bolsa düşnüksiz we howply bolup biler. Burma güýjüni yza tarap gönükdirmek bilen, Ferguson Formula köp şertlerde Jensen FF-e diýen ýaly çaklanýan yzky hereketlendiriş dolandyryşyny berdi.

Visko-birleşdirijiniň oýlanyp tapylyşy

Ferguson Formula-nyň öz-özüni gulplaýan mehanizminiň bir möhüm çäklendirmesi bardy: onuň aşa aýlanma muftalary ikilik, açyk-ýapyk görnüşde işleýärdi. Açyk differensialdan doly gulpa geçiş gönümeldi, bu bolsa birleşmek pursadynda öz dolandyryş düşnüksizligini döredip bilerdi. Gerek bolan zat differensial gulpunyň derejesini ýumşak we yzygiderli üýtgedip bilýän mehanizmdi.

1960-njy ýyllaryň ahyrynda Tony Rolt we Derek Gardner — soňra Tyrrell-iň Formula 1 awtoulaglarynyň baş dizaýneri — wiskoz wentilýator hereketlendiriş birleşdirijilerinde ulanylýan silikon suwuklygy bilen synag geçirip başladylar. Netije visko-birleşdiriji boldy: silikon suwuklygy bilen doldurylan silindr görnüşli korpus, her çykyş walyna birikdirilen sürtülme diskleriniň gezekleşýän toplumlaryny öz içine alýar.

Ine ol nähili işleýär:

• Adaty şertlerde, ähli tigirler meňzeş tizlikde aýlananda, disk toplumlary biri-birine garanyňda az hereket edýär we birleşdirijiniň differensiala hiç hili täsiri ýok.
• Bir ok typyp başlanda, onuň çykyş waly has çalt aýlanýar, bu bolsa disk toplumlarynyň biri-birine garanyňda aýlanmagyna we silikon suwuklygyny kesmegine sebäp bolýar.
• Kesme birleşdirijiniň içindäki temperaturany we basyşy artdyrýar, bu bolsa suwuklygyň ýelimliligini düýpli ýokarlandyrýar.
• Bu ýelimlilik artyşy diskleriň biri-birine garşy süýkenmegine sebäp bolýar, has çalt aýlanýan waly kem-kemden togtadýar we differensialy bölekleýin ýa-da doly gulplaýar.

Visko-birleşdirijini patentläninden soň, Tony Rolt 1971-nji ýylda ähli tigirli hereketlendiriş geçirişlerini täjirçilik taýdan üpjün etmek üçin FF Developments (FFD) döretdi. Irki taslamalar britan tokaý hojalygy gulluklary üçin dört tigirli hereketlendirişli Bedford furgonlaryny, bir tapgyr Ford Zephyr FF polisiýa awtoulaglaryny we Berlindäki britan harby missiýasy üçin Opel Senator 4×4 sedanlaryny öz içine aldy.

FFD-niň iň möhüm önümçilik üstünligi AMC Eagle (1979–1988) üçin geçiriş boldy — has uly tekerler we 75 mm kuzow göterilişi bilen üpjün edilen AMC Concord sedanynyň göterilen, ähli tigirli hereketlendirişli görnüşi. AMC Eagle visko-birleşdiriji bilen gulplanan okaralyk differensialy ulanan dünýäde ilkinji önümçilik awtoulagy boldy. Ýokary öndürijilikli awtoulag däl-de, ýumşak ýoldan daşary ulag hökmünde göz öňünde tutulsa-da, onuň geçiriş arhitekturasy şu wagta çenli gurlan iň meşhur öndürijilikli AWD awtoulaglarynyň birnäçesiniň göni atasy boldy — şol sanda Subaru Impreza WRX-iň irki nesilleri we Mitsubishi Lancer Evolution.

Öz-özüni gulplaýan differensiallar: Torsen-den elektron dolandyryşa çenli

Audi Quattro 1981-nji ýylda — AMC Eagle-iň debýutyndan iki ýyl soň — önümçilige girende, ol el bilen işledilýän oňyn gulply adaty açyk okaralyk differensialy ulandy. Audi-niň çözgüdiniň nepisligi gaplamada ýatdy: uzaboýuna oturdylan hereketlendiriji göni yzky oka tarap gönükdirildi we okaralyk differensial göni geçiriji gutyga birleşdirildi. Geçiriji gutynyň ikinji waly içi boş edildi we öňki karbon waly onuň içinden geçirildi. Ferdinand Piëch-iň topary öňki we yzky arasynda simmetrik 50:50 burma güýji paýlanyşyny saýlady.

1984-nji ýylda el bilen differensial gulplama dürtgüçleri Audi kabinalaryndan ahyrsoňy ýitirim boldy we olaryň ornuny Torsen (TORque SENsing) öz-özüni gulplaýan differensialy aldy. Torsen birnäçe esasy artykmaçlyklary hödürleýär:

• Ol düýbünden mehanikidir — elektronika, suwuklyk ýa-da sürüjiniň girişi talap edilmeýär
• Ol tizlik tapawutlaryna däl-de, çykyş wallaryndaky burma güýjüniň üýtgemegine jogap berýär, bu bolsa onuň tigir typmagy hakykatda başlamazdan ozal hereket edip biljekdigini aňladýar
• Visko-birleşdirijiden tapawutlylykda, ol diňe tutaşma astynda gulplanýar, tormozlananda däl, bu bolsa ony doly ABS bilen utgaşýan edýär
• Gulplama we gulpdan açylma ýumşak we yzygiderli, ikilik geçişler ýok

Torsen-iň öndürijilikli awtoulaglarda dolandyryşy we durnuklylygy gowulandyrmak boýunça subut edilen ukyby soňra awtoulag ýaly dinamika gözleýän SUV inženerlerini özüne çekdi. Şu gün ol Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne we Toyota Land Cruiser Prado ýaly ulaglaryň geçirişlerinde ulanylýar.

1980-nji ýyllarda Audi Quattro-nyň ralli agalygy B topary bäsdeşleriniň arasynda ähli tigirli hereketlendiriş ýarag bäsleşigini ýüze çykardy. Birnäçe möwsümiň içinde aşakdaky dört tigirli hereketlendirişli ralli awtoulaglarynyň hemmesi peýda boldy — olaryň her biri öz-özüni gulplaýan differensiallarynda FFD visko-birleşdiriji tehnologiýasyny ulandy:

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

Tony-nyň ogly Stuart Rolt bu döwürde FFD-niň ralli toparlary bilen gatnaşyklaryny dolandyrdy.

1990-njy ýyllaryň başynda Russiýadaky AZLK zawody hem Moskvich 2141-iň ähli tigirli hereketlendirişli ralli görnüşini işläp düzmek üçin FFD-ä ýüz tutdy. Ford RS200 bilen şol bir üç differensialli gurnamany ulanyp, synag dört tigirli hereketlendirişli Moskvich aşa şertlerde geň galdyryjy çaklanýan dolandyryşy gazandy. Synaglar möhüm bir ýörelgäni ýüze çykardy: her visko-birleşdirijiniň gulplama berkligini aýratyn sazlamak bilen, inženerler awtoulagyň dolandyryş deňagramlylygyny giň aralykda sazlap bilerdiler:

• Has berk yzky tigiraralyk differensial → has köp artykmaç öwrülme ýykgynlygy
• Has berk öňki ýa-da okaralyk differensial → has köp kem öwrülme we durnuklylyk

Bu sazlap bolýanlyk häzirki zaman WRC ralli awtoulaglarynyň ähli üç differensialda passiw visko-birleşdirijiler däl-de, elektron dolandyrylýan köp diskli mufta toplumlaryny ulanýandygynyň sebäbidir. Gidrawliki hereketlendirijiler we bortdaky kompýuter her differensialyň gulplanyşyny hakyky wagtda üýtgedip biler — burça girende muftalary boşadyp, awtoulagyň erkin aýlanmagyna mümkinçilik berýär, soňra sürüji göni ýola tizlenende kem öwrülmeden gaça durup, tutaşmany iň ýokary derejä çykarmak üçin olary kem-kemden gysýar.

Iki öndüriji ýol awtoulaglarynda elektron dolandyrylýan differensiallaryň başyny başlady:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Üç elektron dolandyrylýan mufta şertlere görä öňki ony, soňra okaralyk differensialy, soňra yzky differensialy yzygiderli gulplady. Ulgam täsirli boldy, ýöne aşa çylşyrymlydy we elektronika gowşak ýüzlerde öňki tigirleriň göze ilýän derejede birleşmegine we aýrylmagyna sebäp bolup bilýärdi.
• Porsche 959 (1986): Dört saýlanyp bilýän sürüji režiminde işleýän iki elektron dolandyrylýan mufta. 959-nyň ulgamy has kämildi we ýokary öndürijilikli ulanmak üçin has gowy laýyk geldi.

Differensialy çalyşmak: Haldex we ýönekeýleşdirilen AWD ulgamlary

Ralli inženerleri öz-özüni gulplaýan differensiallary çäklerine çenli iterýärkä, köpçülikleýin bazar ýolagçy awtoulaglarynyň dizaýnerleri ters ugra hereket etdiler — okaralyk differensialy doly aýyryp, onuň ornuna diňe visko-birleşdiriji goýdular. 1985-nji ýyldaky Volkswagen Golf II Syncro bu çemeleşmäni ulanan ilkinji ýewropa ýolagçy awtoulagy boldy. Geçiriş 1969-njy ýylda FFD-ni satyn alan GKN-iň inženerleri tarapyndan işlenip düzüldi.

Ýönekeýleşdirilen visko-birleşdiriji gurnamasy köpçülikleýin bazar önümçiligi üçin aýdyň artykmaçlyklary hödürledi:

• Ähli tigirli hereketlendirişli model komponentleriniň köpüsini standart öňki tigirli hereketlendirişli görnüş bilen paýlaşdy, bu bolsa öndürmek çykdajysyny we çylşyrymlylygyny azaltdy
• Adaty şertlerde awtoulag öňki tigirli hereketlendirişli awtoulag bilen birmeňzeş sürýärdi
• Öňki tigirler typanda, visko-birleşdiriji takmynan 0.2 sekuntda burma güýjüniň 70%-ine çenli yza geçirip bilýärdi

Şeýle-de bolsa, bu yza galdyrylan birleşme dolandyryş jogapkärçiligini döretdi: başda öňki tigirli hereketlendirişli ulag ýaly hereket eden (öňden giňe iterýän) awtoulag, visko-birleşdiriji birleşende duýdansyz yza ýykgyn edýän hereketine geçip, sürüjileri taýýarsyz tutup bilerdi. Ýapon öndürijileri dürli çözgütleri öwrendiler, şol sanda birnäçe visko-birleşdirijini oturtdylar — käbir modeller, mysal üçin 1988-nji ýyldaky Nissan Sunny/Pulsar, üçüsini ulandy: biri yzky hereketlendirişi birleşdirmek üçin we biri her tigiraralyk differensialy gulplamak üçin. Mazda Concerto 4WD has-da öňe gitdi, hem okaralyk hem-de yzky tigiraralyk differensiallaryň ornuna visko-birleşdirijileri ulandy.

Indiki ösüş ädimi visko-birleşdirijini elektron dolandyrylýan gidrawliki köp diskli mufta bilen çalyşdy — has çalt we has takyk dolandyryp bolýan enjam. Volkswagen Golf IV-de we onuň platforma garyndaşlarynda visko-birleşdirijiniň ornuny tutan Haldex birleşdirijisi bu tehnologiýanyň iň meşhur mysalydyr. Ine ol nähili işleýär:

• Ýüz kulaçoklary öňki we yzky wallaryň arasyndaky islendik aýlanma tizliginiň tapawudyny ýüze çykarýar
• Kulaçok ýüzlerinden ýöreýän rolikler halka silindrlerdäki porşenleri itekläp, gidrawliki suwuklygy nasoslaýar
• Suwuklyk basyşy köp diskli mufta toplumyny gysyp, burma güýjüni yzky oka geçirýär
• Ulagyň elektronikasy bilen dolandyrylýan solenoid klapan islendik nokatda basyşy boşadyp biler — bu bolsa çäksiz üýtgeýän burma güýji paýlanyşyna mümkinçilik berýär

Şu gün AWD ýolagçy awtoulaglarynyň we krossowerleriniň köpüsi bu elektron dolandyrylýan mufta arhitekturasynyň käbir görnüşini ulanýar — bu Volkswagen Group ulaglarynda Haldex, Honda-nyň VTM-4 ýa-da BMW-niň xDrive bolsun. Häzirki zaman mufta ulgamlarynyň tizligi birleşme gijä galmasyny adaty sürüşde duýup bolmaýan derejä çenli azaltdy. Dolandyryş programma üpjünçiliginiň sazlanyşy indi enjamlaryň özünden has möhümdir: Golf 4Motion we Audi A3 Quattro mehaniki taýdan birmeňzeş geçirişleri ulanýar, ýöne dürli programma üpjünçiligi Volkswagen-e simmetrik burma güýji paýlanyşyny berýär, Audi-niň kalibrlemesi bolsa has tanyş öňki tigirli hereketlendiriş häsiýeti üçin burma güýjüniň 60%-ini öňe iberýär.

AWD tehnologiýasy şu gün: Haýsy ulgam iň gowusy?

El bilen birleşdirilýän ikinji okly wagtlaýyn ähli tigirli hereketlendiriş ulgamlary ýolagçy awtoulaglaryndan rehimlilik bilen ýitirim boldy. Galan arhitekturalaryň her biriniň öz artykmaçlyklary bar:

• Öz-özüni gulplaýan okaralyk differensialli doly wagtlaýyn AWD (Subaru-dakydan ýaly visko-birleşdiriji, Audi A4/A6/A8 Quattro we Volkswagen Phaeton-dakydan ýaly Torsen mehaniki, ýa-da Mitsubishi Lancer Evo-dakydan ýaly elektron dolandyrylýan muftalar): iň kämil we ýakymly ulgamlar, dogry kalibrlenende ýolda we trekde dolandyryşy hakykatdan-da gowulandyrmaga ukyply.
• Açyk okaralyk differensialli doly wagtlaýyn AWD (Mercedes-Benz 4Matic-dakydan ýaly): öz-özüni gulplamanyň ýoklugyny öwezini dolmak üçin typmaga garşy elektronika daýanýar. Ýolda täsirli, ýöne mehaniki taýdan az işjeň.
• Dolandyrylýan mufta arkaly wagtlaýyn yzky hereketlendiriş (Volvo, Saab we dürli Volkswagen Group krossowerlerindäki ýaly Haldex): häzirki zaman krossowerlerinde iň ýaýran gurnama — çykdajy taýdan tygşytly, ýeňil we has çalt elektronika sebäpli barha ukyply.

Öňdebaryjy AWD-de agdyklyk edýän tendensiýa burma güýjüni gönükdirmekdir (torque vectoring) — diňe öňki we yzky oklaryň arasynda burma güýjüni paýlamak däl-de, ony okdaky çep we sag tigirleriň arasynda işjeň üýtgetmek. Mitsubishi Lancer Evolution X iň öňdebaryjy tehnologiýany görkezýär: onuň S-AWC ulgamy elektron dolandyrylýan merkezi differensialy (ACD) yzky tigirleriň arasynda garaşsyz burma güýjüni geçirmäge ukyply Active Yaw Control (AYC) yzky differensialy bilen birleşdirýär. Goşmaça dişli çarh toplumlary burma güýji deňagramlylygyny tutaşma ýitirilmezden ozal, tigir typmagy eýýäm başlanyndan soň reaktiw usulda däl-de, işjeň usulda süýşürip biler.

Amaly taýdan, häzirki zaman AWD ulgamlarynyň arasyndaky hakyky dünýä dolandyryş tapawutlary dolandyryş elektronikasy has kämilleşdigiçe daralmagyny dowam etdirýär. Krossowerdäki gowy kalibrlenen Haldex esasly ulgam bir nesil ozal mehaniki Torsen differensialyndan ajaýyp boljak durnuklylygy berip biler. Ahyrsoňy, bu tehnologiýanyň ugur alýan ýolydyr — we soňky nokat hiç hili mehaniki hereketlendiriş toplumy bolmazdan her biri takyk dolandyrylýan burma güýjüni berýän dört aýratyn tigir hereketlendirijili elektrik awtoulag bolup biler.

Bu terjime. Asyl nusgasyny şu ýerden okap bilersiňiz: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html