آل وہیل ڈرائیو: تاریخ، ٹیکنالوجی اور AWD سسٹم کیسے کام کرتے ہیں

یہ مضمون شروع میں ایک سیدھی سادی تکنیکی گائیڈ کے طور پر شروع ہوا تھا — کچھ ایسا جیسے ”آل وہیل ڈرائیو کے بارے میں وہ سب کچھ جو آپ ہمیشہ جاننا چاہتے تھے مگر یہ نہیں جانتے تھے کہ کس سے پوچھیں۔“ منصوبہ یہ تھا کہ سمجھایا جائے کہ اوپن ڈفرینشل، ویسکو کپلر یا Haldex یونٹ سے کس طرح مختلف ہوتا ہے، سیلف لاکنگ ڈفرینشل دراصل کیا کرتا ہے، اور یہ سب کیوں اہمیت رکھتا ہے۔ لیکن ہم نے تاریخ میں جتنی گہرائی تک کھوجا، یہ اتنا ہی حیران کن ہوتا گیا۔ مستقل آل وہیل ڈرائیو والی پہلی مسافر کار سو سال سے بھی زیادہ عرصہ پہلے نیدرلینڈز میں بنائی گئی تھی۔ اور 1935 میں، ایک فور وہیل ڈرائیو امریکی ریسنگ کار عالمی تاریخ کا رخ بدلنے کے حیرت انگیز حد تک قریب پہنچ گئی تھی۔

آخر ایک مسافر کار کو آل وہیل ڈرائیو کی ضرورت ہی کیوں ہوتی ہے؟ اکیسویں صدی میں اس کا جواب واضح لگتا ہے: بہتر ٹریکشن، پھسلن والی سطحوں پر کم وہیل اسپن، اور طاقت کے تحت بہتر توازن۔ چار چلنے والے پہیے دو سے بس بہتر ہوتے ہیں۔ پھر بھی صنعت نے اس پر عمل کرنے میں حیران کن حد تک لمبا وقت لیا۔ کسی بھی آٹوموٹو مؤرخ سے پوچھیں تو وہ آپ کو بتائے گا کہ عام صارفین کی کاروں کے لیے آل وہیل ڈرائیو کا دور 1980 میں Audi Quattro کے ساتھ شروع ہوا، جس کے چند نایاب پیش رَو بھی تھے — 1966 کی برطانوی سپر کار Jensen FF اور 1972 کی Subaru Leone 4WD۔ ایک اصل ماہر یہ بھی بتائے گا کہ ابتدائی فور وہیل ڈرائیو Subaru گاڑیاں سرے سے مستقل آل وہیل ڈرائیو تھیں ہی نہیں۔ وہ پارٹ ٹائم تھیں۔ اور یہی فرق دراصل پوری کہانی نکلتا ہے۔

پارٹ ٹائم 4WD: ایک عارضی حل

ایک ایکسل کو صرف کبھی کبھار چلانا ایک سمجھوتہ ہے، اور روڈ کار کے لیے یہ کوئی خوش اسلوب سمجھوتہ نہیں۔ اصطلاح ”پارٹ ٹائم 4WD“ SUVs اور آف روڈ ٹرکوں کی دنیا سے آتی ہے۔ اس ترتیب میں ایک ایکسل مستقل طور پر چلتا ہے اور دوسرا ضرورت پڑنے پر سختی سے جوڑ دیا جاتا ہے — لیکن یہ سخت جوڑ صرف سڑک سے باہر ہی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پکی سڑک (ٹارمک) پر نظام کو مکمل طور پر الگ کرنا پڑتا ہے۔

سخت جوڑ ٹارمک پر کیوں ناکام ہوتا ہے

• جب کوئی کار مڑتی ہے تو اگلے پہیے پچھلے پہیوں کے مقابلے میں لمبا دائرہ طے کرتے ہیں اور اسی لیے انہیں تیز گھومنا پڑتا ہے۔
• سختی سے جُڑے آل وہیل ڈرائیو نظام کے ساتھ، اگلے پہیوں پر ٹریکشن کم ہو جاتا ہے جبکہ پچھلے حصے پر ٹارک بڑھ جاتا ہے۔
• بعض صورتوں میں اگلے پہیے چلانے والی قوت کے بجائے بریک لگانے والی قوت پیدا کر سکتے ہیں — جس سے مزاحمت بڑھتی ہے اور کار کو موڑنا مشکل ہو جاتا ہے۔
• کیچڑ یا برف جیسی ڈھیلی سطحوں پر یہ قابلِ برداشت ہوتا ہے، لیکن ٹارمک پر یہ ڈرائیو ٹرین کی شدید جکڑن اور ہینڈلنگ کے مسائل پیدا کرتا ہے۔

موڑ کے دوران ہر پہیہ اپنا الگ دائرہ طے کرتا ہے اور اسے اپنی ہی رفتار سے گھومنا پڑتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ مستقل آل وہیل ڈرائیو کو تین ڈفرینشلز کی ضرورت ہوتی ہے: ہر ایکسل کے پہیوں کے درمیان دو، اور خود ایکسلوں کے درمیان ایک، تاکہ اگلا اور پچھلا حصہ ایک دوسرے سے آزادانہ گھوم سکیں۔

پارٹ ٹائم کاریں: GAZ-61 سے Subaru Leone تک

ان سب کے باوجود سختی سے جُڑی آل وہیل ڈرائیو چند سڑک پر چلنے والی کاروں تک پہنچ ہی گئی، اگرچہ وہ اپنے مزاج میں آف روڈ ٹرکوں کے زیادہ قریب تھیں۔ سوویت یونین میں GAZ-61 ”Emka“ — چھ سلنڈر انجن اور پارٹ ٹائم فرنٹ ایکسل والی ایک فور وہیل ڈرائیو سیلون — 1938 میں ہی چھوٹی تعداد میں تیار ہونے لگی تھی۔ جنگ کے بعد یہی خیال آف روڈ GAZ-M72 ”Pobeda“ اور Moskvitch-410 میں نظر آیا۔ 1972 کی Subaru Leone 4WD نے بالکل یہی منطق اپنائی: ناہموار راستوں کے لیے بنائی گئی، فرنٹ وہیل ڈرائیو والی Subaru گاڑیوں سے اونچی، اور ایک ایسے پچھلے ایکسل کے ساتھ جسے ڈرائیور ہاتھ سے جوڑتا تھا۔

Subaru Leone 4WD اسٹیشن ویگن (1972–1979) ایک فرنٹ وہیل ڈرائیو پلیٹ فارم کی فور وہیل ڈرائیو موافقت تھی، جس میں پچھلا ایکسل ہاتھ سے جوڑا جاتا تھا۔ اہم خصوصیات میں شامل تھیں:

• انجن کے اختیارات: 1.4 لیٹر (72 hp) یا 1.6 لیٹر (80 hp)
• باڈی اسٹائلز: اسٹیشن ویگن، سیلون، اور پک اپ ٹرک
• ریئر وہیل ڈرائیو کا اتصال: مینوئل ٹرانسمیشن والی کاروں پر ہاتھ سے؛ آٹومیٹک کاروں پر ملٹی ڈسک فرکشن کلچ کے ذریعے خودکار
• یہ پارٹ ٹائم انتظام تمام فور وہیل ڈرائیو Subaru گاڑیوں پر 1989 تک جاری رہا

پارٹ ٹائم ڈرائیو کا بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ یہ ان پکی سڑکوں پر بیکار ہوتی ہے جہاں زیادہ تر کاریں اپنی زندگی کا بیشتر حصہ گزارتی ہیں — اور پھر بھی کار ہر جگہ ٹرانسفر کیس، دوسرے ڈرائیو شافٹ اور ایک پورے اضافی ایکسل اسمبلی کا وزن اٹھائے پھرتی ہے۔ پارٹ ٹائم نظام کو فل ٹائم میں بدلنے کے لیے بالکل ایک ہی اضافی جزو درکار ہوتا ہے: ٹرانسفر کیس کے اندر ایک انٹر ایکسل ڈفرینشل۔

فل ٹائم آل وہیل ڈرائیو: یہ کیسے کام کرتی ہے اور کیوں اہم ہے

تین ڈفرینشلز، ایک اصول

انٹر ایکسل ڈفرینشل مستقل آل وہیل ڈرائیو کی کنجی ہے۔ دونوں انٹر وہیل ڈفرینشلز ہر ایکسل کے بائیں اور دائیں پہیوں کو موڑ کے دوران مختلف رفتاروں سے گھومنے دیتے ہیں۔ انٹر ایکسل ڈفرینشل یہی کام اگلے اور پچھلے ایکسل کے درمیان انجام دیتا ہے۔ ان تینوں سے لیس کار کسی بھی سطح پر ڈرائیو ٹرین کو جکڑے بغیر یا ہینڈلنگ کو کند کیے بغیر مستقل آل وہیل ڈرائیو چلا سکتی ہے۔

نظریے کی حد تک کافی سادہ — پھر بھی 1980 کی دہائی کے آغاز تک صنعت روڈ کار پر فل ٹائم آل وہیل ڈرائیو کو غیر ضروری سمجھتی رہی۔ عام رائے یہ تھی کہ خشک ٹارمک پر پہیوں کا دوسرا جوڑا اور اس سے جُڑی ہر چیز گھمانے سے صرف شور اور ایندھن کا خرچ بڑھتا ہے۔

What the Quattro Proved

Audi Quattro نے اس سوچ کو ہمیشہ کے لیے بدل دیا۔ انجن کے ٹارک کو ہر وقت چاروں پہیوں پر پھیلا کر، ایک فل ٹائم نظام:

• موڑوں میں پہلو کی قوتوں سے نمٹنے کے لیے گرِپ کا زیادہ بڑا مارجن باقی چھوڑتا ہے
• موڑ کے وسط میں ایکسلریٹ یا بریک لگاتے وقت استحکام کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے
• تھروٹل کی حرکت سے پیدا ہونے والے اچانک اوور اسٹیئر یا انڈر اسٹیئر کے خطرے کو کم کرتا ہے

1980 کی دہائی کے آخر کی Audi 80 Quattro دکھاتی ہے کہ یہ ترتیب کتنی بہتر ہو چکی تھی۔ Quattro کی ساخت حریف Ferguson Formula ٹرانسمیشن کے مقابلے میں زیادہ مختصر ہے۔ 1984 سے Audi نے Torsen سیلف لاکنگ ڈفرینشل نصب کیا — ایک خالص میکانکی آلہ جو پہیے کی رفتار میں فرق کے بجائے ہر آؤٹ پٹ شافٹ پر موجود ٹارک کے مطابق ردعمل دیتا ہے۔ ویسکو کپلر کے برعکس، Torsen صرف ٹریکشن کے تحت لاک ہوتا ہے، بریک لگانے کے تحت کبھی نہیں، جو اسے ABS کے ساتھ مکمل طور پر ہم آہنگ اور رفتار کم کرتے وقت زیادہ مستحکم بناتا ہے۔

یہ بات قابلِ ذکر ہے کہ Range Rover (1970) اور روسی Lada Niva (1976) کو عام طور پر انٹر ایکسل ڈفرینشل والی پہلی بڑے پیمانے پر تیار کردہ گاڑیاں مانا جاتا ہے — لیکن دونوں پکی طرح آف روڈر ہیں۔ Audi Quattro کا دعویٰ خاص طور پر مسافر کاروں میں پہلی ہونے کا ہے۔

ابتدائی فور وہیل ڈرائیو ریسنگ کاریں: Spyker سے Bugatti تک

کیا ریسنگ کار ڈیزائنرز نے Quattro کے دور سے پہلے فل ٹائم آل وہیل ڈرائیو کو کھنگالا تھا؟ یقیناً ہاں — اور یہ کہانی زیادہ تر لوگوں کی توقع سے کہیں پیچھے تک جاتی ہے۔

Porsche’s Four-Wheel-Drive Experiments

Ferdinand Porsche کا جنگ کے بعد کا پہلا منصوبہ ایک فور وہیل ڈرائیو ریسنگ کار تھا: Cisitalia 360، مِڈ انجن، 1.5 لیٹر کے بارہ سلنڈر انجن کے ساتھ۔ تاہم اس کی فرنٹ وہیل ڈرائیو پارٹ ٹائم تھی — ڈرائیور سیدھی سڑکوں پر اسے جوڑتا اور موڑوں سے پہلے واپس ریئر وہیل ڈرائیو پر آ جاتا تھا۔

دراصل Porsche نے اس سے کہیں پہلے ایک فور وہیل ڈرائیو گاڑی بنائی تھی: چار الگ الگ وہیل موٹروں والی ایک الیکٹرک کار، جو 1900 کی ہے۔

The Spyker 60 HP, 1902

آٹوموٹو مؤرخین کے لیے اصل حیرت ولندیزی ساز Spyker کی بنائی گئی 1902 کی ریسنگ کار ہے۔ ایسے وقت میں جب بریک بھی صرف پچھلے پہیوں پر لگائے جاتے تھے، اس کار میں حقیقی فل ٹائم آل وہیل ڈرائیو موجود تھی، جس میں انٹر ایکسل ڈفرینشل بھی شامل تھا۔

Spyker کی بنیاد 1880 میں Spijker برادران نے گھوڑوں سے کھینچی جانے والی گاڑیاں بنانے والے ادارے کے طور پر رکھی تھی۔ ان کی پہلی کار 1900 میں سامنے آئی، اور دو سال بعد بیلجیئم کے ڈیزائنر Joseph Valentin Laviolette کے ساتھ مل کر انہوں نے فور وہیل ڈرائیو Spyker 60 HP ریسنگ کار (1902–1907) تیار کی۔ اس دور کے لیے اس کی خصوصیات غیر معمولی تھیں:

• تین ڈفرینشلز — انٹر ایکسل اور دونوں انٹر وہیل
• تین الگ الگ بریکنگ میکانزم — دو پچھلے پہیوں پر، ایک اگلے ڈرائیو شافٹ پر
• ایک فور وہیل ڈرائیو نظام جس کے تصور کا مقابلہ عشروں تک کوئی نہ کر سکا

چنانچہ فل ٹائم فور وہیل ڈرائیو کا تصور ایک صدی سے بھی خاصا پرانا ہے۔ فور وہیل ڈرائیو Spyker گاڑیاں زیادہ تعداد میں نہیں بنیں — وہ بے حد مہنگی تھیں اور مقابلوں میں کبھی کچھ خاص کامیابی حاصل نہ کر سکیں۔ 1930 کی دہائی کے آغاز میں دو مزید بلند حوصلہ منصوبے سامنے آئے۔

Bugatti Tipo 53 and Miller FWD

Bugatti Tipo 53 کا آغاز Fiat کے انجینئر Antonio Pichetto سے ہوا، جنہوں نے 1930 میں یہ خیال Ettore Bugatti کے سامنے رکھا۔ 1932 میں تین کاریں مکمل کی گئیں، ہر ایک میں:

• ایک 300 hp سپرچارجڈ اسٹریٹ ایٹ انجن
• تین ڈفرینشلز کے ساتھ فل ٹائم آل وہیل ڈرائیو
• الگ سے نصب کیے گئے گیئر باکس کے ساتھ یکجا کیا گیا ٹرانسفر کیس اور انٹر ایکسل ڈفرینشل
• دونوں ایکسلوں کے ڈرائیو شافٹ کار کی بائیں جانب رکھے گئے
• عرضی اسپرنگ پر ایک آزاد فرنٹ سسپینشن — Bugatti کے لیے غیر معمولی

Tipo 53 بجری والے موڑوں میں اپنے ہم عصر ریئر وہیل ڈرائیو کاروں سے آگے نکل جاتی تھی، لیکن اس کا اسٹیئرنگ ہولناک حد تک بھاری تھا: اگلے ڈرائیو شافٹ کانسٹنٹ ویلاسٹی جوائنٹس کے بجائے عام Cardan جوائنٹس استعمال کرتے تھے۔ یہ تینوں کاریں 1935 تک مقابلوں میں شریک رہیں۔

Miller FWD کچھ اس لیے وجود میں آئی کہ امریکی ڈیزائنر Harry Miller نے ایک فرنٹ وہیل ڈرائیو Bugatti کا مطالعہ کیا تھا جو خاص طور پر کھول کر جانچنے کے لیے خریدی گئی تھی۔ جو کچھ اسے ملا اس سے متاثر ہو کر Miller نے FWD ٹرک کمپنی کی سرپرستی میں اپنی فور وہیل ڈرائیو چیسس تیار کی۔ فور وہیل ڈرائیو Miller گاڑیوں میں سے ایک 1934 کی Indianapolis 500 میں آگے تھی، مگر میکانکی خرابی نے اسے نویں نمبر پر پہنچا دیا۔

A Near Miss at AVUS, 1935

یہ کاریں موٹرنگ کی تاریخ کے سب سے عجیب ”کیا ہوتا اگر“ لمحوں میں سے ایک سے بھی جڑی ہیں۔ 1935 میں برلن کے AVUS ٹریک پر ایک ریس کے دوران، ایک فور وہیل ڈرائیو Miller تیسرے نمبر پر دوڑ رہی تھی جب اس کا اسٹریٹ ایٹ انجن تباہ کن طور پر ناکام ہوا اور ملبہ تماشائیوں کی نشستوں کی طرف اچھال دیا۔ اُس دن Adolf Hitler انہی نشستوں میں موجود تھا۔ اگر ایک چھوٹا سا ٹکڑا بھی اُس تک پہنچ جاتا، تو دوسری جنگِ عظیم — اور عالمی تاریخ — کا رخ بالکل مختلف ہو سکتا تھا۔

Ferguson Formula: وہ AWD نظام جس نے سب کچھ بدل دیا

اوپن سینٹر ڈفرینشل کا مسئلہ

اگلا باب سمجھنے کے لیے اوپن انٹر ایکسل ڈفرینشل کی ایک بنیادی حد کی طرف لوٹنا مددگار ہوتا ہے۔ اوپن ڈفرینشل ایک ایکسل کو آزادانہ گھومنے دیتا ہے جبکہ دوسرے کو سرے سے کوئی ٹارک نہیں ملتا۔ اگر پچھلے پہیے مکمل طور پر گرِپ کھو دیں، تو اگلے پہیے کھڑے رہ سکتے ہیں جبکہ پچھلے گھومتے رہتے ہیں — اور ڈفرینشل اسے روکنے کے لیے کچھ نہیں کرتا۔

SUV کی دنیا کا جواب پازیٹو لاکنگ تھا: ڈرائیور ایک میکانزم جوڑتا ہے جو ڈفرینشل کے گیئروں کو سختی سے لاک کر دیتا ہے، اور ڈفرینشل ڈرائیو کو ایک ٹھوس جوڑ میں بدل دیتا ہے۔ ابتدائی Range Rover نے اسے استعمال کیا، اسی طرح Lada Niva اور درجنوں دیگر آف روڈرز نے بھی — اور پہلی نسل کی Audi Quattro نے بھی، جس میں 1984 تک ڈرائیور کو سینٹر ڈفرینشل ہاتھ سے لاک کرنا پڑتا تھا۔ لیکن مینوئل لاک ایک اور سمجھوتہ ہے۔ اسے سخت سطحوں پر کھولنا پڑتا ہے، اور اگر پھسلن والی سڑک پر کوئی پہیہ اچانک گھومنے لگے تو یہ کچھ بھی پیش نہیں کرتا۔

Rolt، Dixon اور Harry Ferguson

پہلا خودکار سیلف لاکنگ انٹر ایکسل ڈفرینشل برطانوی ریسنگ ڈرائیور اور انجینئر Tony Rolt کا کارنامہ تھا۔ اپنے دوست اور ساتھی ریسر Fred Dixon کے ساتھ مل کر انہوں نے جنگ سے پہلے Rolt/Dixon Developments ورکشاپ چلائی تھی؛ بعد میں یہ دونوں اس بات کے دلدادہ ہو گئے کہ مستقل آل وہیل ڈرائیو کیا کچھ کر سکتی ہے۔ انہوں نے ایک تجرباتی فور وہیل ڈرائیو ٹیسٹ بیڈ بنایا جسے ”Crab“ کہا جاتا تھا، اور 1950 میں کامیاب ٹریکٹر ساز Harry Ferguson کے ساتھ مل کر Harry Ferguson Research قائم کی۔

Ferguson کو کسی ریسنگ کار کی تلاش نہیں تھی۔ وہ ایک حقیقی معنوں میں محفوظ روڈ کار چاہتے تھے: ایسی جس کے پہیے نہ ایکسلریشن کے تحت گھومیں اور نہ بریک لگانے پر لاک ہوں۔ Rolt اور Dixon نے اسے صفر سے ڈیزائن کرنے کا بیڑا اٹھایا — باڈی، ٹرانسمیشن اور پاور ٹرین سب کچھ — اور Aston Martin کے سابق تجربہ کار ڈیزائنر Claude Hill کو چیف انجینئر بنایا۔ تجرباتی Ferguson R4 سیلون چھ سال کی محنت کے بعد مکمل ہوئی، اور 1956 کے لیے اس کی خصوصیات قابلِ ذکر تھیں:

• سیلف لاکنگ انٹر ایکسل ڈفرینشل کے ساتھ مستقل آل وہیل ڈرائیو
• A flat-four engine
• چاروں پہیوں پر ڈسک بریک
• ہوابازی سے مستعار لیا گیا Dunlop MaxaRet الیکٹرومیکانکی اینٹی لاک بریکنگ نظام

Ferguson Formula ٹرانسفر کیس کے اندر

Ferguson Formula ٹرانسمیشن کا دل ٹرانسفر کیس کے اندر موجود ایک ذہین سیلف لاکنگ میکانزم تھا۔ ڈفرینشل کے علاوہ اس یونٹ میں ایک اضافی گیئر سیٹ، دو بال اوور رننگ کلچ اور فرکشن ڈسکس کے دو پیک موجود تھے۔ عام حالت میں یہ عناصر خاموشی سے بیکار پڑے رہتے تھے۔ لیکن جیسے ہی کسی ایک ایکسل کے پہیے پھسلنے لگتے — جس سے آؤٹ پٹ شافٹ کی رفتاروں میں فرق پیدا ہوتا — تو ان میں سے ایک کلچ جُڑ جاتا، اپنے فرکشن پیک کو ڈفرینشل کے گیئروں سے دبا دیتا اور فوری طور پر ڈفرینشل ڈرائیو کو ایک ٹھوس جوڑ میں بدل دیتا۔

ایک دوسرا پروٹو ٹائپ، 1962 کی Ferguson R5 اسٹیٹ، اس سے بھی بہتر تھی۔ Autocar کے جانچنے والوں نے نوٹ کیا کہ یہ ایسی رفتاروں پر گرِپ کی حد تک پہنچ جاتی تھی جو تقریباً ناممکن لگتی تھیں۔ اس کے باوجود کوئی بھی ساز Ferguson کو پروڈکشن میں لانے کو تیار نہ تھا؛ اس کی پیچیدگی اور لاگت بہت زیادہ تھی۔

The Jensen FF Goes on Sale

1962 میں Tony Rolt نے Jensen Cars کی انتظامیہ کو قائل کیا کہ وہ Ferguson Formula ٹرانسمیشن کو اپنی آنے والی CV8 کوپے اور اس کے 300 hp Chrysler V8 کے لیے اپنائیں۔ تین سال بعد ایک تجرباتی فور وہیل ڈرائیو Jensen CV8 FF چل رہی تھی۔

1966 میں Jensen Interceptor نے CV8 کی جگہ لی، اور معیاری ریئر وہیل ڈرائیو کوپے کے ساتھ ساتھ Jensen نے ایک آل وہیل ڈرائیو ورژن بھی پیش کیا جس پر ایک محتاط سا ”FF“ بیج لگا ہوتا تھا — یعنی ”Formula Ferguson“۔ Jensen FF سیلف لاکنگ انٹر ایکسل ڈفرینشل کو ABS کے ساتھ ملانے والی دنیا کی پہلی پروڈکشن کار بن گئی۔ اہم خصوصیات میں شامل تھیں:

• 6.3 لیٹر Chrysler V8 بگ بلاک انجن جو 325 hp پیدا کرتا ہے
• تھری اسپیڈ TorqueFlite آٹومیٹک یا فور اسپیڈ مینوئل گیئر باکس
• غیر متناسب ٹارک تقسیم: 63% پچھلے ایکسل کو، 37% اگلے کو — تاکہ ریئر وہیل ڈرائیو کا ہینڈلنگ مزاج برقرار رہے
• سنگل چینل Dunlop MaxaRet ABS
• ریک اینڈ پینیئن پاور اسٹیئرنگ اور چاروں طرف ڈسک بریک
• سب سے زیادہ رفتار 212 km/h؛ 0–100 km/h محض 7.7 سیکنڈ میں؛ کرب وزن تقریباً 1,800 kg
• 1968 میں برطانیہ میں قیمت: تقریباً £6,000 — سب سے سستی Rolls-Royce کے برابر
• Total production: 318 cars (1966–1971)

اُس دور کے ہر موٹرنگ صحافی نے Jensen FF کے استحکام اور جسے انہوں نے ”گیلی سڑک پر تقریباً لامحدود ٹریکشن مارجن“ قرار دیا، اس کی تعریف کی۔ Harry Ferguson نے یہ کار کبھی نہ دیکھی: ان کا انتقال 1960 میں ہو گیا تھا۔

Ferguson Formula کیوں اہم تھی

Ferguson Formula پر اتنا وقت کیوں صرف کیا جائے؟ اس لیے کہ Harry Ferguson Research دنیا بھر میں پہلی تنظیم تھی جس نے آل وہیل ڈرائیو کو آف روڈ ٹریکشن کے جواب کے بجائے بنیادی طور پر فعال حفاظت کے ایک آلے کے طور پر برتا۔

غیر متناسب ٹارک تقسیم اُس غیر متوقع رویّے کے خلاف ایک سوچی سمجھی چال تھی جو متناسب نظاموں کا پیچھا کرتی ہے۔ کسی ریئر وہیل ڈرائیو کار کو پھسلن والے موڑ میں بہت زیادہ تھروٹل دیں تو وہ متوقع طور پر اوور اسٹیئر کرتی ہے۔ یہی کام کسی فرنٹ وہیل ڈرائیو کار میں کریں تو وہ متوقع طور پر انڈر اسٹیئر کرتی ہے۔ ایسا کسی متناسب آل وہیل ڈرائیو کار میں کریں تو جواب اس بات پر منحصر ہے کہ کس ایکسل کی گرِپ زیادہ خراب نکلتی ہے — جو مبہم بھی ہے اور خطرناک بھی۔ ٹارک کو پیچھے کی طرف جھکا کر، Ferguson Formula نے Jensen FF کو زیادہ تر حالات میں ریئر ڈرائیو کے قریب کا رویّہ دیا۔

ویسکو کپلر کی ایجاد

Ferguson میکانزم میں ایک حقیقی خامی تھی: اس کے اوور رننگ کلچ بائنری، یعنی آن-آف انداز میں کام کرتے تھے۔ اوپن ڈفرینشل سے مکمل لاک تک کی چھلانگ فوری ہوتی تھی، اور یہ جوڑ لگنے کے لمحے اپنی نوعیت کا ایک ابہام پیدا کر سکتی تھی۔ درکار یہ تھا کہ ایک ایسا میکانزم ہو جو لاک کے درجے کو نرمی سے گھٹا بڑھا سکے۔

1960 کی دہائی کے اواخر میں Tony Rolt اور Derek Gardner — جو بعد میں Tyrrell کی Formula 1 کاروں کے چیف ڈیزائنر بنے — نے ویسکس فین ڈرائیوز میں استعمال ہونے والے سلیکون فلوئڈ کے ساتھ تجربات شروع کیے۔ نتیجہ ویسکو کپلر تھا: سلیکون فلوئڈ سے بھری ایک بیلن نما ہاؤسنگ، جس میں ہر آؤٹ پٹ شافٹ سے جُڑے فرکشن ڈسکس کے یکے بعد دیگرے پیک موجود تھے۔

How a Visco-Coupler Works

• عام حالات میں، جب تمام پہیے تقریباً یکساں رفتار سے گھوم رہے ہوں، ڈسک پیک ایک دوسرے کی نسبت بمشکل ہی حرکت کرتے ہیں اور کپلر کا ڈفرینشل پر کوئی اثر نہیں ہوتا۔
• جب کوئی ایک ایکسل پھسلنے لگتا ہے تو اس کا آؤٹ پٹ شافٹ تیز گھومتا ہے، جس سے ڈسک پیک ایک دوسرے کی نسبت گھومنے لگتے ہیں اور سلیکون فلوئڈ کو قینچی کی طرح کاٹتے ہیں۔
• یہ کٹاؤ کپلر کے اندر درجہ حرارت اور دباؤ بڑھاتا ہے، جس سے فلوئڈ کی چپچپاہٹ (ویسکاسٹی) ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے۔
• ویسکاسٹی میں یہ اضافہ ڈسکوں کو ایک دوسرے سے رگڑ کھانے پر مجبور کرتا ہے، جو تیز گھومنے والے شافٹ کو بتدریج روکتا ہے اور ڈفرینشل کو جزوی یا مکمل طور پر لاک کر دیتا ہے۔

FF Developments اور AMC Eagle

ویسکو کپلر کا پیٹنٹ حاصل کرنے کے بعد، Tony Rolt نے 1971 میں FF Developments (FFD) قائم کی تاکہ آل وہیل ڈرائیو ٹرانسمیشنز کو تجارتی بنیادوں پر فروخت کیا جا سکے۔ ابتدائی کام غیر پرکشش تھا: برطانوی جنگلات کے محکمے کے لیے فور وہیل ڈرائیو Bedford وین، Ford Zephyr FF پولیس کاروں کی ایک کھیپ، اور برلن میں برطانوی فوجی مشن کے لیے Opel Senator 4×4 سیلونز۔

FFD کا سب سے اہم پروڈکشن کام AMC Eagle (1979–1988) کی ٹرانسمیشن تھا — جو AMC Concord سیلون کا ایک اونچا کیا گیا آل وہیل ڈرائیو ورژن تھا، بڑے ٹائروں پر، 75 mm باڈی لفٹ کے ساتھ۔ Eagle دنیا بھر میں پہلی پروڈکشن کار تھی جس نے اپنے انٹر ایکسل ڈفرینشل کو ویسکو کپلر سے لاک کیا۔ اسے کسی پرفارمنس کار کے بجائے ایک ہلکے پھلکے آف روڈر کے طور پر سوچا گیا تھا، پھر بھی اس کی ٹرانسمیشن ساخت اب تک بنی سب سے مشہور تیز رفتار آل وہیل ڈرائیو کاروں میں سے کچھ کی براہِ راست جدِ امجد ہے، جن میں ابتدائی Subaru Impreza WRX اور Mitsubishi Lancer Evolution شامل ہیں۔

سیلف لاکنگ ڈفرینشلز: Torsen سے الیکٹرانک کنٹرول تک

Audi’s Packaging Trick

جب 1981 میں Audi Quattro پروڈکشن میں آئی — AMC Eagle کے دو سال بعد — تو اس نے مینوئل پازیٹو لاک کے ساتھ ایک روایتی اوپن انٹر ایکسل ڈفرینشل استعمال کیا۔ Audi کے حل کی خوبی اس کی پیکجنگ میں تھی۔ طولی انجن سیدھا پچھلے ایکسل کی طرف رخ کیے ہوئے تھا، اور انٹر ایکسل ڈفرینشل براہِ راست گیئر باکس میں چلا جاتا تھا: ثانوی شافٹ کو کھوکھلا بنایا گیا اور اگلا ڈرائیو شافٹ اسی میں سے گزارا گیا۔ Ferdinand Piëch کی ٹیم نے اگلے اور پچھلے حصے کے درمیان متناسب 50:50 تقسیم کا انتخاب کیا۔

The Torsen Differential

1984 میں مینوئل لاک لیور آخرکار Audi کے کیبنوں سے غائب ہو گئے، ان کی جگہ Torsen — TORque SENsing — سیلف لاکنگ ڈفرینشل نے لے لی۔ اس کے فوائد گنوانے کے قابل ہیں:

• یہ مکمل طور پر میکانکی ہے — نہ الیکٹرانکس، نہ فلوئڈ، اور نہ ہی ڈرائیور کی مداخلت درکار
• یہ رفتار کے فرق کے بجائے آؤٹ پٹ شافٹس پر ٹارک کی تبدیلیوں پر ردعمل دیتا ہے، یعنی یہ وہیل اسپن کے حقیقتاً شروع ہونے سے پہلے ہی حرکت میں آ سکتا ہے
• ویسکو کپلر کے برعکس، یہ صرف ٹریکشن کے تحت لاک ہوتا ہے، بریک لگانے پر نہیں، جو اسے مکمل طور پر ABS-ہم آہنگ بناتا ہے
• لاک اور اَن لاک ہونا نرم اور مسلسل ہوتا ہے، بغیر کسی بائنری منتقلی کے

تیز رفتار کاروں پر خود کو ثابت کرنے کے بعد، Torsen کو کار جیسی ہینڈلنگ کے متلاشی SUV انجینئروں نے اپنا لیا۔ آج یہ Range Rover، Volkswagen Touareg، Porsche Cayenne اور Toyota Land Cruiser Prado میں استعمال ہوتا ہے۔

Group B اور ریلی کی اسلحہ دوڑ

1980 کی دہائی میں Quattro کے ریلی غلبے نے ایک آل وہیل ڈرائیو اسلحہ دوڑ چھیڑ دی۔ چند ہی سیزنوں کے اندر یہ سب فور وہیل ڈرائیو ریلی کاریں سامنے آ چکی تھیں، ہر ایک اپنے سیلف لاکنگ ڈفرینشلز میں FFD ویسکو کپلر ٹیکنالوجی استعمال کرتے ہوئے:

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

Tony کے بیٹے Stuart Rolt نے ان برسوں میں ریلی ٹیموں کے ساتھ FFD کے تعلقات سنبھالے۔

1990 کی دہائی کے آغاز میں روس کی AZLK فیکٹری بھی FFD کے پاس آئی، جو Moskvitch 2141 کا آل وہیل ڈرائیو ریلی ورژن چاہتی تھی۔ Ford RS200 جیسے ہی تین ڈفرینشل والے ڈھانچے پر بنی یہ تجرباتی کار انتہائی حالات میں قابلِ ذکر حد تک متوقع انداز میں سنبھلتی تھی۔ جانچ سے ایک ایسا اصول سامنے آیا جو آج بھی درست ہے: ہر ویسکو کپلر کی لاکنگ سختی کو الگ الگ ایڈجسٹ کریں تو کار کا توازن اسی کے ساتھ بدل جاتا ہے۔

• زیادہ سخت پچھلا انٹر وہیل ڈفرینشل ← اوور اسٹیئر کا زیادہ رجحان
• زیادہ سخت اگلا یا انٹر ایکسل ڈفرینشل ← زیادہ انڈر اسٹیئر اور استحکام

Electronic Control Arrives

یہی ٹیوننگ کی صلاحیت بالکل وہ وجہ ہے کہ جدید WRC کاریں تینوں ڈفرینشلز میں غیر فعال ویسکو کپلرز کے بجائے الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے ملٹی ڈسک کلچ پیک استعمال کرتی ہیں۔ ہائیڈرولک ایکچوایٹرز اور ایک آن بورڈ کمپیوٹر ہر ڈفرینشل کے لاک کو حقیقی وقت میں گھٹاتے بڑھاتے ہیں — موڑ میں داخل ہوتے وقت کلچ کھول دیتے ہیں تاکہ کار آزادانہ گھوم سکے، پھر جب ڈرائیور سیدھی سڑک پر ایکسلریٹ کرتا ہے تو انہیں بتدریج جکڑ دیتے ہیں، تاکہ بغیر انڈر اسٹیئر کے زیادہ سے زیادہ ٹریکشن حاصل ہو۔

دو سازوں نے روڈ کاروں میں الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے ڈفرینشلز کی راہ نکالی:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986، W124 E-Class): الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے تین کلچ ترتیب وار پہلے اگلے ایکسل کو جوڑتے، پھر انٹر ایکسل ڈفرینشل کو لاک کرتے، اور پھر حالات کے مطابق پچھلے ڈفرینشل کو لاک کر دیتے۔ یہ نظام مؤثر تھا مگر حد سے زیادہ پیچیدہ، اور الیکٹرانکس ڈھیلی سطحوں پر اگلے پہیوں کو نمایاں طور پر جوڑنے اور الگ کرنے کا سبب بن سکتی تھی۔
• Porsche 959 (1986): الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے دو کلچ جو چار منتخب کیے جانے والے ڈرائیور موڈز میں کام کرتے تھے۔ 959 کا نظام زیادہ نفیس اور اعلیٰ کارکردگی کے استعمال کے لیے زیادہ موزوں تھا۔

ڈفرینشل کی جگہ لینا: Haldex اور آسان کیے گئے AWD نظام

The Visco-Coupler on Its Own

جہاں ریلی انجینئروں نے سیلف لاکنگ ڈفرینشلز کو ان کی آخری حد تک دھکیلا، وہیں عام مسافر کاروں کے ڈیزائنر اس کے برعکس چل پڑے — انٹر ایکسل ڈفرینشل کو سرے سے ختم کرتے ہوئے اس کی جگہ ایک ویسکو کپلر لگا دیا۔ 1985 کی Volkswagen Golf II Syncro ایسا کرنے والی پہلی یورپی مسافر کار تھی، جس کی ٹرانسمیشن GKN کے انجینئروں نے تیار کی تھی، جس نے 1969 میں FFD کو خرید لیا تھا۔

بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے یہ سادگی کارگر ثابت ہوئی:

• آل وہیل ڈرائیو ماڈل کے زیادہ تر پرزے معیاری فرنٹ وہیل ڈرائیو ورژن کے ساتھ مشترک تھے، جس سے تیاری کی لاگت اور پیچیدگی کم ہوئی
• عام حالات میں، کار بالکل ایک فرنٹ وہیل ڈرائیو کار کی طرح چلتی تھی
• جب اگلے پہیے پھسلتے، تو ویسکو کپلر تقریباً 0.2 سیکنڈ کے اندر 70% تک ٹارک پچھلے حصے کو منتقل کر سکتا تھا

تاہم یہ تاخیر ہینڈلنگ کے حوالے سے ایک خطرہ بن گئی۔ ایک کار جو فرنٹ وہیل ڈرائیو جیسا رویّہ رکھتی، آگے سے باہر کی طرف کھسکتی، وہ کپلر کے جُڑتے ہی اچانک پچھلے حصے کی طرف جھکے ہوئے رویّے میں بدل سکتی تھی — اور اپنے ڈرائیور کو دھوکا دے سکتی تھی۔ جاپانی سازوں نے مختلف حل آزمائے، جن میں مزید کپلرز لگانا بھی شامل تھا: 1988 کی Nissan Sunny/Pulsar نے تین استعمال کیے، ایک پچھلی ڈرائیو جوڑنے کے لیے اور ایک ہر انٹر وہیل ڈفرینشل کو لاک کرنے کے لیے۔ Mazda Concerto 4WD اس سے بھی آگے نکل گئی، جس نے انٹر ایکسل اور پچھلے انٹر وہیل، دونوں ڈفرینشلز کی جگہ ویسکو کپلرز لگا دیے۔

The Haldex Clutch

اگلے قدم نے ویسکو کپلر کی جگہ الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والا ہائیڈرولک ملٹی ڈسک کلچ لگا دیا — کہیں زیادہ تیز، اور کہیں زیادہ درستگی سے کنٹرول کیے جانے کے قابل۔ سب سے مشہور مثال Haldex کپلنگ ہے، جس نے Volkswagen Golf IV اور اسی پلیٹ فارم کی ہم پلہ گاڑیوں پر ویسکو کپلر کی جگہ لے لی۔ یہ اس طرح کام کرتی ہے:

• فیس کیم اگلے اور پچھلے شافٹس کے درمیان گھومنے کی رفتار کے کسی بھی فرق کو بھانپ لیتے ہیں
• کیم کی سطحوں پر چلنے والے رولر رنگ سلنڈروں میں پسٹنوں کو دھکیلتے ہیں، جو ہائیڈرولک فلوئڈ پمپ کرتے ہیں
• فلوئڈ کا دباؤ ملٹی ڈسک کلچ پیک کو دباتا ہے، جو ٹارک کو پچھلے ایکسل کو منتقل کر دیتا ہے
• گاڑی کی الیکٹرانکس سے کنٹرول ہونے والا ایک سولینائیڈ والو کسی بھی مقام پر دباؤ چھوڑ سکتا ہے — جو لامحدود طور پر متغیر ٹارک تقسیم ممکن بناتا ہے

آج فروخت ہونے والی زیادہ تر آل وہیل ڈرائیو کاریں اور کراس اوور اسی الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے کلچ کا کوئی نہ کوئی ورژن استعمال کرتی ہیں، چاہے وہ Volkswagen Group کی کاروں پر Haldex ہو، Honda کا VTM-4 ہو یا BMW کا xDrive۔ جدید کلچ اتنی تیزی سے کام کرتے ہیں کہ عام ڈرائیونگ میں جوڑ لگنے کی تاخیر ناقابلِ محسوس ہو چکی ہے، اور اب ہارڈ ویئر سے زیادہ کیلیبریشن اہمیت رکھتی ہے: Golf 4Motion اور Audi A3 Quattro میکانکی طور پر ایک جیسی ٹرانسمیشنز استعمال کرتی ہیں، لیکن مختلف سافٹ ویئر Volkswagen کو متناسب تقسیم دیتا ہے جبکہ Audi زیادہ مانوس فرنٹ ڈرائیو مزاج کے لیے 60% ٹارک آگے بھیجتی ہے۔

آج کی AWD ٹیکنالوجی: کون سا نظام بہترین ہے؟

ہاتھ سے جوڑے جانے والے دوسرے ایکسل کے حامل پارٹ ٹائم نظام شکر ہے کہ مسافر کاروں سے غائب ہو چکے ہیں۔ جو باقی رہتا ہے وہ تین خاندانوں میں بٹتا ہے، ہر ایک کی اپنی خوبیوں کے ساتھ:

• سیلف لاکنگ انٹر ایکسل ڈفرینشل کے ساتھ فل ٹائم AWD (Subaru کی طرح ویسکو کپلر، Audi A4/A6/A8 Quattro اور Volkswagen Phaeton کی طرح میکانکی Torsen، یا Mitsubishi Lancer Evo کی طرح الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے کلچ): سب سے نفیس اور فائدہ مند نظام، جو درست کیلیبریشن کے ساتھ سڑک اور ٹریک، دونوں پر ہینڈلنگ کو حقیقتاً بہتر بنانے کے قابل ہیں۔
• اوپن انٹر ایکسل ڈفرینشل کے ساتھ فل ٹائم AWD (Mercedes-Benz 4Matic کی طرح): سیلف لاکنگ کی کمی کی تلافی کے لیے اینٹی سلپ الیکٹرانکس پر انحصار کرتا ہے۔ سڑک پر مؤثر، مگر میکانکی طور پر کم پیش قدم۔
• کنٹرول شدہ کلچ کے ذریعے پارٹ ٹائم ریئر ڈرائیو (Haldex، جیسا کہ Volvo، Saab، اور Volkswagen Group کے مختلف کراس اوورز پر): جدید کراس اوورز میں سب سے عام ترتیب — کم لاگت، ہلکی، اور تیز تر الیکٹرانکس کی بدولت بڑھتی ہوئی صلاحیت کے ساتھ۔

ٹارک ویکٹرنگ، اور اس کے بعد کیا آتا ہے

جدید آل وہیل ڈرائیو میں غالب رجحان ٹارک ویکٹرنگ ہے: محض ایکسلوں کے درمیان ٹارک تقسیم کرنا نہیں، بلکہ اسے ایک ایکسل کے بائیں اور دائیں پہیوں کے درمیان فعال طور پر گھٹانا بڑھانا۔ Mitsubishi Lancer Evolution X اس فن کی معراج ہے — اس کا S-AWC نظام ایک الیکٹرانک طریقے سے کنٹرول ہونے والے سینٹر ڈفرینشل (ACD) کو ایک Active Yaw Control (AYC) پچھلے ڈفرینشل کے ساتھ جوڑتا ہے جو ٹارک کو ایک پچھلے پہیے سے دوسرے کو منتقل کر سکتا ہے۔ اضافی گیئر سیٹ توازن کو پیش بندی کے طور پر بدلتے ہیں، گرِپ کے ختم ہونے سے پہلے، بجائے اس کے کہ کسی پہیے کے پہلے سے گھومنے لگنے پر ردعمل دیں۔

عملی طور پر جدید نظاموں کے درمیان حقیقی دنیا کے فرق کنٹرول الیکٹرانکس کی بہتری کے ساتھ سکڑتے جا رہے ہیں۔ ایک اچھی طرح کیلیبریٹ کی گئی Haldex کراس اوور اب وہ استحکام فراہم کرتی ہے جس پر ایک نسل پہلے کسی میکانکی Torsen کی تعریف کی جاتی۔ سفر کا رخ یہی ہے — اور منزل بخوبی وہی الیکٹرک کار ہو سکتی ہے جس میں چار الگ الگ وہیل موٹریں ہوں، ہر ایک بغیر کسی میکانکی ڈرائیو ٹرین کے اپنا ٹارک خود ناپ تول کر دیتی ہو۔ اور یہ کہانی کو صفائی سے واپس Ferdinand Porsche کی 1900 کی الیکٹرک فور وہیل ڈرائیو کار پر لے آتا ہے۔

یہ ترجمہ ہے۔ اصل یہاں پڑھا جا سکتا ہے: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html