To'liq g'ildirakli uzatma tushuntiriladi: tarixi, texnologiyasi va AWD tizimlari qanday ishlaydi

Bu maqola dastlab oddiy texnik qo’llanma sifatida boshlangan edi — taxminan “to’liq g’ildirakli uzatma haqida bilishni istagan hamma narsangiz, lekin kimdan so’rashni bilmagan narsangiz” kabi. Reja ochiq differensial visko-mufta yoki Haldex blokidan nimasi bilan farq qilishini, o’z-o’zidan qulflanuvchi differensial aslida nima qilishini va bularning nima uchun muhimligini tushuntirish edi. Ammo tarixga chuqurroq kirganimiz sari, u yanada hayratlanarli bo’lib chiqdi. Doimiy to’liq g’ildirakli uzatmali birinchi yengil avtomobil yuz yildan ko’proq vaqt oldin Niderlandiyada qurilgan. 1935 yilda esa to’rt g’ildirakdan tortuvchi amerikalik poyga avtomobili jahon tarixining yo’nalishini o’zgartirishga hayratlanarli darajada yaqin kelgan.

Yengil avtomobilga umuman to’liq g’ildirakli uzatma nega kerak? 21st centuryda javob ravshan ko’rinadi: yaxshiroq ilashish, sirpanchiq yuzalarda kamroq g’ildirak aylanishi, gaz ostida barqarorroq harakat. To’rtta yetakchi g’ildirak shunchaki ikkitadan yaxshiroq. Shunga qaramay, sanoat bunga javob berish uchun ajablanarli darajada uzoq vaqt sarfladi. Har qanday avtomobil tarixchisidan so’rang, ular ommaviy bozor avtomobillarida to’liq g’ildirakli uzatma davri 1980 yilda Audi Quattro bilan boshlanganini aytadi, undan oldin ikki noyob kashshof bor edi — 1966 yilgi britan superkari Jensen FF va 1972 yilgi Subaru Leone 4WD. Haqiqiy mutaxassis esa dastlabki to’rt g’ildirakdan tortuvchi Subarular umuman doimiy to’liq g’ildirakli emasligini qo’shadi. Ular part-time edi. Va aynan shu farq butun hikoyani ochadi.

Part-Time 4WD: vaqtinchalik murosa yechimi

Faqat ba’zi paytlarda bitta o’qni haydash murosadir, yo’l avtomobili uchun esa nafis murosa emas. “part-time 4WD” atamasi SUV va off-road yuk mashinalari dunyosidan keladi. Bu sxemada bitta o’q doimiy tortadi, ikkinchisi esa talab bo’lganda qattiq ulanadi — lekin bunday qattiq ulanish faqat yo’ldan tashqarida ishlatilishi mumkin. Asfaltda tizim butunlay uzib qo’yilishi kerak.

Qattiq ulanish asfaltda nega ishlamaydi

• Avtomobil burilganda old g’ildiraklar orqa g’ildiraklarga qaraganda uzunroq yoy bo’ylab yuradi va shuning uchun tezroq aylanishi kerak.
• Qattiq ulangan to’liq g’ildirakli uzatma tizimida old g’ildiraklardagi ilashish kamayadi, orqadagi moment esa ortadi.
• Ba’zi hollarda old g’ildiraklar tortish kuchi o’rniga tormozlovchi kuch hosil qilishi mumkin — bu qarshilik qo’shadi va avtomobilni boshqarishni qiyinlashtiradi.
• Loy yoki qor kabi bo’sh yuzalarda buni boshqarish mumkin, ammo asfaltda bu transmissiyada kuchli zo’riqish va boshqaruv muammolarini keltirib chiqaradi.

Burilishda har bir g’ildirak o’z yoyini kuzatadi va o’z tezligida aylanishi kerak. Shuning uchun doimiy to’liq g’ildirakli uzatma uchta differensialga muhtoj: har bir o’q g’ildiraklari orasida ikkitasi, va o’qlarning o’zi orasida bittasi, shunda old va orqa bir-biridan mustaqil aylana oladi.

Part-Time avtomobillar: GAZ-61 dan Subaru Leone gacha

Shunga qaramay, qattiq ulangan to’liq g’ildirakli uzatma bir nechta yo’l avtomobillariga ham yetib bordi, garchi xarakteri bo’yicha ular off-road yuk mashinalariga yaqinroq edi. SSSRda GAZ-61 “Emka” — olti silindrli dvigatelli va part-time old o’qli to’rt g’ildirakdan tortuvchi sedan — 1938 yildayoq kichik seriyali ishlab chiqarishga kirdi. Urushdan keyin xuddi shu g’oya off-road GAZ-M72 “Pobeda” va Moskvitch-410 da paydo bo’ldi. 1972 yilgi Subaru Leone 4WD ham aynan shu mantiqqa amal qildi: og’ir yo’llar uchun qurilgan, old tortimli Subarulardan balandroq, haydovchi qo’lda ulaydigan orqa o’qqa ega.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) old tortimli platformaning to’rt g’ildirakdan tortuvchi moslamasi bo’lib, qo’lda ulanadigan orqa o’qqa ega edi. Asosiy xususiyatlari quyidagilar edi:

• Dvigatel variantlari: 1.4-litre (72 hp) yoki 1.6-litre (80 hp)
• Kuzov turlari: station wagon, sedan va pickup truck
• Orqa g’ildirak tortishini ulash: mexanik uzatmali avtomobillarda qo’lda; avtomatlarda ko’p diskli ishqalanish muftasi orqali avtomatik
• Bu part-time sxema barcha to’rt g’ildirakdan tortuvchi Subarularda 1989 yilgacha davom etdi

Part-time uzatmaning asosiy muammosi shundaki, u ko’pchilik avtomobillar umrining asosiy qismini o’tkazadigan asfalt yo’llarda foydasiz — lekin avtomobil qayerga bormasin, razdatka qutisi, ikkinchi kardan vali va butun qo’shimcha o’q yig’masining og’irligini ko’tarib yuradi. Part-time tizimni full-time tizimga aylantirish uchun aynan bitta qo’shimcha komponent kerak: razdatka qutisi ichidagi o’qlararo differensial.

Doimiy to’liq g’ildirakli uzatma: qanday ishlaydi va nima uchun muhim

Uch differensial, bitta tamoyil

O’qlararo differensial doimiy to’liq g’ildirakli uzatmaning kalitidir. Ikki g’ildiraklararo differensial har bir o’qning chap va o’ng g’ildiraklariga burilishda turli tezliklarda aylanish imkonini beradi. O’qlararo differensial xuddi shu vazifani old va orqa o’qlar orasida bajaradi. Uchalasiga ega avtomobil har qanday yuzada transmissiyani qotirmasdan va boshqaruvni sustlashtirmasdan doimiy to’liq g’ildirakli uzatma bilan yura oladi.

Nazariyada yetarlicha oddiy — ammo 1980-yillarning boshlarigacha sanoat yo’l avtomobilida full-time to’liq g’ildirakli uzatmani keraksiz deb hisoblagan. Qabul qilingan fikr shuki, quruq asfaltda ikkinchi juft g’ildiraklarni va ularga biriktirilgan barcha qismlarni aylantirish faqat shovqin va yoqilg’i sarfini oshiradi.

Quattro nimani isbotladi

Audi Quattro bu qarashni butunlay o’zgartirdi. Dvigatel momentini doim to’rt g’ildirak bo’ylab taqsimlash orqali full-time tizim:

• Burilishlarda yon kuchlarni ushlash uchun kattaroq ilashish zaxirasini qoldiradi
• Burilish o’rtasida tezlanish yoki tormozlashda barqarorlikni sezilarli yaxshilaydi
• Gaz buyruqlari sabab yuzaga keladigan kutilmagan ortiqcha burilish yoki kam burilish xavfini kamaytiradi

1980-yillar oxiridagi Audi 80 Quattro bu sxema qanchalik sayqallanganini ko’rsatadi. Quattro arxitekturasi raqib Ferguson Formula transmissiyasidan ixchamroq. 1984 yildan Audi Torsen o’z-o’zidan qulflanuvchi differensialini o’rnatdi — u g’ildirak tezligi farqiga emas, balki har bir chiqish validagi momentga javob beradigan sof mexanik qurilma. Visko-muftadan farqli ravishda Torsen faqat tortish ostida qulflanadi, tormozlashda hech qachon emas; bu uni ABS bilan to’liq mos va sekinlashishda barqarorroq qiladi.

Shuni ta’kidlash kerakki, Range Rover (1970) va rus Lada Niva (1976) odatda o’qlararo differensialga ega birinchi ommaviy ishlab chiqarilgan transport vositalari sifatida e’tirof etiladi — ammo ikkalasi ham aniq off-roader. Audi Quattro da’vosi aynan yengil avtomobillar orasida birinchi bo’lishidir.

Dastlabki to’rt g’ildirakdan tortuvchi poyga avtomobillari: Spykerdan Bugattigacha

Poyga avtomobili konstruktorlari Quattro davridan oldin full-time to’liq g’ildirakli uzatmani sinab ko’rganmi? Albatta ha — va bu hikoya ko’pchilik kutganidan ancha uzoq o’tmishga boradi.

Porsche ning to’rt g’ildirakli uzatma tajribalari

Ferdinand Porsche ning urushdan keyingi birinchi loyihasi to’rt g’ildirakdan tortuvchi poyga avtomobili edi: Cisitalia 360, o’rtada joylashgan dvigatelli, 1.5-litre o’n ikki silindrli motorli. Biroq uning old g’ildirak tortishi part-time edi — haydovchi uni to’g’ri yo’llarda ulab, burilishlardan oldin yana orqa tortishga qaytardi.

Aslida Porsche bundan ancha oldin ham to’rt g’ildirakdan tortuvchi transport vositasi qurgan edi: 1900 yilga mansub, to’rt alohida g’ildirak motoriga ega elektr avtomobil.

Spyker 60 HP, 1902

Avtomobil tarixchilari uchun haqiqiy hayrat — 1902 yilda niderlandiyalik ishlab chiqaruvchi Spyker qurgan poyga avtomobili. Hatto tormozlar ham faqat orqa g’ildiraklarga o’rnatilgan davrda, bu avtomobil haqiqiy full-time to’liq g’ildirakli uzatmaga, jumladan o’qlararo differensialga ega edi.

Spyker 1880 yilda Spijker aka-ukalari tomonidan ot aravalari ishlab chiqaruvchisi sifatida asoslangan. Ularning birinchi avtomobili 1900 yilda paydo bo’ldi, ikki yil o’tib esa belgiyalik dizayner Joseph Valentin Laviolette bilan birga ular to’rt g’ildirakdan tortuvchi Spyker 60 HP poyga avtomobilini (1902–1907) yaratdilar. Uning xususiyatlari davri uchun favqulodda edi:

• Uch differensial — o’qlararo va ikkala g’ildiraklararo
• Uch alohida tormoz mexanizmi — ikkitasi orqa g’ildiraklarda, bittasi old tahrik valida
• Kontseptsiyasi bo’yicha o’nlab yillar davomida tengi bo’lmagan to’rt g’ildirakli uzatma tizimi

Demak, full-time to’rt g’ildirakli uzatma kontseptsiyasi bir asrdan ham ancha eski. To’rt g’ildirakdan tortuvchi Spykerlar ko’p qurilmadi — ular juda qimmat edi va musobaqalarda katta yutuqqa erishmadi. 1930-yillar boshida yana ikki ambitsiyali loyiha paydo bo’ldi.

Bugatti Tipo 53 va Miller FWD

Bugatti Tipo 53 Fiat muhandisi Antonio Pichetto bilan boshlandi; u 1930 yilda bu g’oyani Ettore Bugatti ga taklif qildi. 1932 yilda uchta avtomobil tugallandi, har birida:

• 300 hp kompressorli qator sakkiz silindrli dvigatel
• Uch differensialli full-time to’liq g’ildirakli uzatma
• Alohida o’rnatilgan uzatmalar qutisi bilan integratsiyalangan razdatka qutisi va o’qlararo differensial
• Ikkala o’q uchun tahrik vallari avtomobilning chap tomonida joylashgan
• Ko’ndalang prujinali mustaqil old osma — Bugatti uchun noodatiy

Tipo 53 shag’al burilishlarda o’z davrining orqa tortimli avtomobillaridan tezroq edi, lekin rul boshqaruvi nihoyatda og’ir edi: old tahrik vallari teng burchak tezlikli sharnirlar o’rniga oddiy kardan sharnirlaridan foydalangan. Uch avtomobil 1935 yilgacha poygalashdi.

Miller FWD qisman amerikalik konstruktor Harry Miller maxsus qismlarga ajratish uchun sotib olingan old tortimli Bugatti ni o’rganganidan kelib chiqdi. Topgan narsalaridan ilhomlanib, Miller FWD truck company homiyligida o’zining to’rt g’ildirakdan tortuvchi shassisini ishlab chiqdi. To’rt g’ildirakdan tortuvchi Millerlardan biri 1934 Indianapolis 500 poygasida yetakchilik qildi, mexanik muammo uni to’qqizinchi o’ringa tushirib yuborguncha.

AVUSdagi qaltis imkoniyat, 1935

Bu avtomobillar avtomobil tarixidagi eng g’alati “what if” lahzalardan biriga ham bog’langan. 1935 yilda Berlindagi AVUS trassasida poyga paytida to’rt g’ildirakdan tortuvchi Miller uchinchi ketayotgan edi, uning qator sakkiz silindrli dvigateli halokatli tarzda ishdan chiqib, tribunalar tomonga parchalar sochdi. O’sha kuni Adolf Hitler tribunada edi. Hatto kichik parcha unga yetib borganida, Ikkinchi jahon urushi — va jahon tarixi — butunlay boshqacha bo’lishi mumkin edi.

Ferguson Formula: hammasini o’zgartirgan AWD tizimi

Ochiq markaziy differensial muammosi

Keyingi bobni tushunish uchun ochiq o’qlararo differensialning asosiy chekloviga qaytish foydali. Ochiq differensial bitta o’qning erkin aylanishiga ruxsat beradi, ikkinchisi esa umuman moment olmaydi. Agar orqa g’ildiraklar ilashishni butunlay yo’qotsa, orqalar aylanganda oldlar joyida turishi mumkin — differensial esa buni to’xtatish uchun hech narsa qilmaydi.

SUV dunyosining javobi musbat qulflash edi: haydovchi differensial tishlilarini qattiq qulflaydigan mexanizmni ulaydi va differensial uzatmani qattiq bog’lanishga aylantiradi. Dastlabki Range Roverlar bundan foydalandi, Lada Niva va o’nlab boshqa off-roaderlar ham shunday qildi — birinchi avlod Audi Quattro ham, unda haydovchi 1984 yilgacha markaziy differensialni qo’lda qulflashi kerak edi. Ammo qo’lda qulflash yana bir murosa. Uni qattiq yuzalarda bo’shatish kerak, va sirpanchiq yo’lda g’ildirak kutilmaganda aylana boshlasa, u hech narsa bermaydi.

Rolt, Dixon va Harry Ferguson

Birinchi avtomatik o’z-o’zidan qulflanuvchi o’qlararo differensial britan poygachisi va muhandisi Tony Rolt ishidir. Do’sti va hamkasb poygachi Fred Dixon bilan u urushdan oldin Rolt/Dixon Developments ustaxonasini yuritgan; urushdan keyin ikkalasi doimiy to’liq g’ildirakli uzatma nimalar qilishi mumkinligiga qiziqib qoldi. Ular “Crab,” deb atalgan tajribaviy to’rt g’ildirakli sinov platformasini qurdilar va 1950 yilda muvaffaqiyatli traktor ishlab chiqaruvchisi Harry Ferguson bilan kuchlarni birlashtirib, Harry Ferguson Research ni tuzdilar.

Ferguson poyga avtomobili izlamagan. U chinakam xavfsiz yo’l avtomobilini xohlardi: g’ildiraklari tezlanishda ham aylab ketmaydigan, tormozlashda ham qulflanmaydigan avtomobil. Rolt va Dixon uni noldan loyihalashga kirishdi — kuzov, transmissiya va kuch uzatish tizimigacha — bosh muhandis sifatida ilgari Aston Martin da ishlagan tajribali dizayner Claude Hill bilan. Tajribaviy Ferguson R4 sedani olti yillik ish natijasida tugallandi, va uning 1956 yil uchun xususiyatlari hayratlanarli edi:

• O’z-o’zidan qulflanuvchi o’qlararo differensialli doimiy to’liq g’ildirakli uzatma
• Yassi to’rt silindrli dvigatel
• To’rt g’ildirakning hammasida disk tormozlar
• Aviatsiyadan moslashtirilgan Dunlop MaxaRet elektromexanik anti-lock braking system

Ferguson Formula razdatka qutisi ichida

Ferguson Formula transmissiyasining yuragi razdatka qutisi ichidagi mohirona o’z-o’zidan qulflanuvchi mexanizm edi. Differensialdan tashqari, blok qo’shimcha tishli to’plam, ikki sharli erkin yurish muftasi va ikki paket ishqalanish disklarini saqlardi. Oddiy yurishda bu elementlar jim bo’sh aylanardi. Ammo bitta o’q g’ildiraklari sirpana boshlashi bilanoq — chiqish vallari tezliklarida farq hosil qilib — muftalardan biri ulanib, o’z ishqalanish paketini differensial tishlilariga siqardi va differensial uzatmani shu zahoti qattiq bog’lanishga aylantirardi.

Ikkinchi prototip, 1962 Ferguson R5 estate, yanada yaxshiroq edi. Autocar sinovchilari u deyarli imkonsiz ko’ringan tezliklarda ilashish chegaralariga yetganini qayd etdilar. Shunga qaramay, hech bir ishlab chiqaruvchi Ferguson ni ishlab chiqarishga qo’ymadi; murakkablik va narx juda yuqori edi.

Jensen FF sotuvga chiqadi

1962 yilda Tony Rolt Jensen Cars rahbariyatini Ferguson Formula transmissiyasini ularning bo’lajak CV8 coupe va uning 300 hp Chrysler V8 dvigateliga moslashtirishga ko’ndirdi. Uch yil o’tib tajribaviy to’rt g’ildirakdan tortuvchi Jensen CV8 FF yurib turardi.

1966 yilda Jensen Interceptor CV8 o’rnini egalladi, va standart orqa tortimli coupe yonida Jensen ehtiyotkor “FF” belgisi taqilgan to’liq g’ildirakli versiyani taklif qildi — “Formula Ferguson.” Jensen FF o’z-o’zidan qulflanuvchi o’qlararo differensialni ABS bilan birlashtirgan dunyodagi birinchi seriyali avtomobil bo’ldi. Asosiy xususiyatlari quyidagilar edi:

• 325 hp ishlab chiqaruvchi 6.3-litre Chrysler V8 big-block dvigateli
• Uch pog’onali TorqueFlite avtomat yoki to’rt pog’onali mexanik uzatmalar qutisi
• Asimmetrik moment taqsimoti: 63% orqa o’qqa, 37% oldga — orqa tortimli boshqaruv xarakterini saqlash uchun
• Bir kanalli Dunlop MaxaRet ABS
• Reyka-shesternyali kuchaytirgichli rul va barcha g’ildiraklarda disk tormozlar
• Maksimal tezlik 212 km/h; 0–100 km/h 7.7 soniyada; bo’sh vazni taxminan 1,800 kg
• 1968 yilda UK narxi: taxminan £6,000 — eng arzon Rolls-Royce ga yaqin
• Jami ishlab chiqarish: 318 avtomobil (1966–1971)

O’sha davrdagi har bir avtomobil jurnalisti Jensen FF barqarorligini va ular “ho’l asfaltda deyarli cheksiz tortish zaxirasi” deb ta’riflagan xususiyatini maqtagan. Harry Ferguson avtomobilni hech qachon ko’rmadi: u 1960 yilda vafot etdi.

Ferguson Formula nima uchun muhim edi

Nega Ferguson Formula ustida shuncha vaqt to’xtalamiz? Chunki Harry Ferguson Research dunyoda to’liq g’ildirakli uzatmani avvalo off-road ilashishiga javob emas, balki faol xavfsizlik vositasi sifatida ko’rgan birinchi tashkilot edi.

Asimmetrik moment taqsimoti simmetrik tizimlarni qiynaydigan oldindan aytib bo’lmaslikka qarshi ataylab qilingan harakat edi. Sirpanchiq burilishda orqa tortimli avtomobilga juda ko’p gaz bering, u oldindan kutilgandek ortiqcha buriladi. Xuddi shuni old tortimli avtomobilda qiling, u oldindan kutilgandek kam buriladi. Simmetrik to’liq g’ildirakli avtomobilda qiling, javob ayni paytda qaysi o’q yomonroq ilashishga ega ekaniga bog’liq — bu noaniq va xavfli. Momentni orqaga og’dirish orqali Ferguson Formula Jensen FF ga ko’p sharoitlarda orqa tortimga yaqin xulq berdi.

Visko-muftaning ixtirosi

Ferguson mexanizmining bitta haqiqiy cheklovi bor edi: uning erkin yurish muftalari ikkilik, yoqilgan-o’chirilgan tarzda ishlardi. Ochiq differensialdan to’liq qulflashga sakrash bir zumda sodir bo’lardi, va ulanish lahzasida o’ziga xos noaniqlik yaratishi mumkin edi. Kerak bo’lgan narsa qulflash darajasini silliq o’zgartira oladigan mexanizm edi.

1960-yillar oxirida Tony Rolt va keyinchalik Tyrrell Formula 1 avtomobillarining bosh konstruktori bo’lgan Derek Gardner — viskoz ventilyator uzatmalarida ishlatiladigan silikon suyuqlik bilan tajriba boshladilar. Natija visko-mufta bo’ldi: silikon suyuqlik bilan to’ldirilgan silindrsimon korpus, har bir chiqish valiga ulangan navbatma-navbat joylashgan ishqalanish disklari paketlarini saqlardi.

Visko-mufta qanday ishlaydi

• Oddiy sharoitda, barcha g’ildiraklar o’xshash tezliklarda aylanayotganda, disk paketlari bir-biriga nisbatan deyarli harakatlanmaydi va mufta differensialga ta’sir qilmaydi.
• Bir o’q sirpana boshlaganda, uning chiqish vali tezroq aylanadi, bu disk paketlarining bir-biriga nisbatan aylanishiga va silikon suyuqlikni kesishiga olib keladi.
• Bu kesish mufta ichidagi harorat va bosimni oshiradi, suyuqlikning qovushqoqligini keskin ko’taradi.
• Qovushqoqlikning bunday oshishi disklarning bir-biriga tortilishiga sabab bo’ladi, tezroq aylanayotgan valni bosqichma-bosqich tormozlaydi va differensialni qisman yoki to’liq qulflaydi.

FF Developments va AMC Eagle

Visko-muftani patentlagach, Tony Rolt 1971 yilda to’liq g’ildirakli transmissiyalarni tijorat maqsadida sotish uchun FF Developments (FFD) ni tashkil qildi. Dastlabki ishlar jozibador emas edi: Britaniya o’rmon xo’jaligi xizmati uchun to’rt g’ildirakdan tortuvchi Bedford furgonlari, Ford Zephyr FF politsiya avtomobillari partiyasi, Berlin dagi Britaniya harbiy missiyasi uchun Opel Senator 4×4 sedanlari.

FFD ning eng muhim seriyali ishi AMC Eagle (1979–1988) transmissiyasi edi — AMC Concord sedanining ko’tarilgan, kattaroq shinalarga ega, 75 mm kuzov ko’tarilgan to’liq g’ildirakli versiyasi. Eagle dunyoda o’qlararo differensialini visko-mufta bilan qulflagan birinchi seriyali avtomobil bo’ldi. U performance avtomobilidan ko’ra yengil off-roader sifatida o’ylangan edi, ammo uning transmissiya arxitekturasi hech qachon qurilgan eng mashhur tezkor to’liq g’ildirakli avtomobillarning ba’zilariga, jumladan dastlabki Subaru Impreza WRX va Mitsubishi Lancer Evolution ga bevosita ajdoddir.

O’z-o’zidan qulflanuvchi differensiallar: Torsendan elektron boshqaruvgacha

Audi ning joylashtirish hiylasi

Audi Quattro 1981 yilda ishlab chiqarishga kirganida — AMC Eagle dan ikki yil keyin — u qo’lda musbat qulflashga ega an’anaviy ochiq o’qlararo differensialdan foydalandi. Audi yechimining nafisligi joylashtirishda edi. Bo’ylama dvigatel to’g’ri orqa o’qqa qaragan, o’qlararo differensial esa bevosita uzatmalar qutisiga kiritilgan: ikkilamchi val ichi bo’sh qilingan va old tahrik vali uning ichidan o’tkazilgan. Ferdinand Piëch jamoasi old va orqa o’rtasida simmetrik 50:50 taqsimotni tanladi.

Torsen differensiali

1984 yilda qo’lda qulflash richaglari Audi salonlaridan nihoyat yo’qoldi, ularning o’rnini Torsen — TORque SENsing — o’z-o’zidan qulflanuvchi differensial egalladi. Uning afzalliklarini sanashga arziydi:

• U butunlay mexanik — elektronika, suyuqlik yoki haydovchi aralashuvi talab qilinmaydi
• U tezlik farqlariga emas, chiqish vallaridagi moment o’zgarishlariga javob beradi, demak g’ildirak aylanishi boshlanishidan oldin ham reaksiya qila oladi
• Visko-muftadan farqli ravishda u faqat tortish ostida qulflanadi, tormozlashda emas, shu sababli ABS bilan to’liq mos
• Qulflash va ochish silliq va uzluksiz, ikkilik o’tishlarsiz

Tez avtomobillarda o’zini isbotlagach, Torsen avtomobilga o’xshash boshqaruv izlagan SUV muhandislari tomonidan qabul qilindi. Bugun u Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne va Toyota Land Cruiser Prado da ishlatiladi.

Group B va ralli qurollanish poygasi

1980-yillarda Quattro ning rallidagi hukmronligi to’liq g’ildirakli uzatma qurollanish poygasini boshladi. Bir necha mavsum ichida bu to’rt g’ildirakdan tortuvchi ralli avtomobillarining barchasi paydo bo’ldi, har biri o’z-o’zidan qulflanuvchi differensiallarida FFD visko-mufta texnologiyasidan foydalandi:

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

Tony ning o’g’li Stuart Rolt o’sha yillarda FFD ning ralli jamoalari bilan munosabatlarini boshqargan.

1990-yillar boshida Rossiyadagi AZLK zavodi ham Moskvitch 2141 ning to’liq g’ildirakli ralli versiyasini xohlab FFD ga murojaat qildi. Ford RS200 dagi kabi uch differensialli sxema atrofida qurilgan tajribaviy avtomobil ekstremal sharoitlarda hayratlanarli darajada oldindan aytib bo’ladigan boshqaruv ko’rsatdi. Sinovlar hanuz amal qiladigan tamoyilni ko’rsatdi: har bir visko-muftaning qulflash qattiqligini alohida sozlang, avtomobil balansi ham u bilan birga siljiydi.

• Qattiqroq orqa g’ildiraklararo differensial → ortiqcha burilish moyilligi ko’proq
• Qattiqroq old yoki o’qlararo differensial → kam burilish va barqarorlik ko’proq

Elektron boshqaruv keladi

Aynan shu sozlanish imkoniyati sabab zamonaviy WRC avtomobillari uchala differensialda ham passiv visko-muftalar o’rniga elektron boshqariladigan ko’p diskli mufta paketlaridan foydalanadi. Gidravlik aktuatorlar va bort kompyuteri har bir differensialning qulflanishini real vaqt rejimida o’zgartiradi — burilishga kirishda muftalarni bo’shatib, avtomobil erkin burilsin, so’ng haydovchi to’g’ri yo’lga tezlanayotganda ularni bosqichma-bosqich siqib, kam burilishsiz maksimal tortishni ta’minlaydi.

Ikki ishlab chiqaruvchi yo’l avtomobillarida elektron boshqariladigan differensiallarga kashshof bo’ldi:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Uchta elektron boshqariladigan mufta ketma-ket old o’qni uladi, so’ng o’qlararo differensialni qulfladi, keyin sharoit talab qilganda orqa differensialni qulfladi. Tizim samarali edi, ammo haddan tashqari murakkab bo’lib, elektronika bo’sh yuzalarda old g’ildiraklarning sezilarli ulanib-uzilishiga sabab bo’lishi mumkin edi.
• Porsche 959 (1986): To’rtta tanlanadigan haydovchi rejimi bo’ylab ishlaydigan ikki elektron boshqariladigan mufta. 959 tizimi murakkabroq va yuqori unumli foydalanishga yaxshiroq mos edi.

Differensialni almashtirish: Haldex va soddalashtirilgan AWD tizimlari

Visko-muftaning o’zi

Ralli muhandislari o’z-o’zidan qulflanuvchi differensiallarni imkon qadar uzoqqa olib borganda, oddiy yengil avtomobil konstruktorlari teskari yo’l tutdi — o’qlararo differensialni butunlay olib tashlab, uning o’rniga visko-mufta qo’ydi. 1985 Volkswagen Golf II Syncro buni qilgan birinchi Yevropa yengil avtomobili edi, transmissiyasi 1969 yilda FFD ni sotib olgan GKN muhandislari tomonidan ishlab chiqilgan.

Ommaviy ishlab chiqarishda bu soddalashtirish o’zini oqladi:

• To’liq g’ildirakli model standart old tortimli versiya bilan ko’p komponentlarni bo’lishdi, bu ishlab chiqarish xarajati va murakkabligini kamaytirdi
• Oddiy sharoitda avtomobil old tortimli avtomobil bilan aynan bir xil yurardi
• Old g’ildiraklar sirpansa, visko-mufta taxminan 0.2 soniya ichida momentning 70% gacha qismini orqaga o’tkaza olardi

Biroq kechikish boshqaruv xavfini yaratdi. Old tortimli kabi harakatlanib, burni tashqariga itarilayotgan avtomobil mufta ulangan lahzada kutilmaganda orqa tomonga og’irlik beruvchi xulqqa o’tishi — va haydovchini chalg’itishi mumkin edi. Yaponiya ishlab chiqaruvchilari turli javoblarni sinadi, jumladan ko’proq mufta o’rnatish: 1988 Nissan Sunny/Pulsar uchta muftadan foydalandi, bittasi orqa tortishni ulash uchun va bittadan har bir g’ildiraklararo differensialni qulflash uchun. Mazda Concerto 4WD yanada oldinga borib, o’qlararo differensialni ham, orqa g’ildiraklararo differensialni ham visko-muftalar bilan almashtirdi.

Haldex muftasi

Keyingi qadam visko-muftani elektron boshqariladigan gidravlik ko’p diskli mufta bilan almashtirdi — ancha tezroq va ancha aniqroq boshqariladigan. Eng mashhur misol Haldex muftasi bo’lib, u Volkswagen Golf IV va uning platforma qarindoshlarida visko-muftaning o’rnini egalladi. U shunday ishlaydi:

• Yuzaki kulachoklar old va orqa vallar orasidagi har qanday aylanish tezligi farqini aniqlaydi
• Kulachok yuzalari ustidan yuradigan roliklar halqa silindrlaridagi porshenlarni itarib, gidravlik suyuqlikni pompalaydi
• Suyuqlik bosimi ko’p diskli mufta paketini siqib, momentni orqa o’qqa uzatadi
• Avtomobil elektronikasi boshqaradigan solenoid klapan istalgan paytda bosimni bo’shatishi mumkin — bu cheksiz o’zgaruvchan moment taqsimotiga imkon beradi

Bugun sotuvdagi ko’pchilik to’liq g’ildirakli avtomobillar va crossoverlar ushbu elektron boshqariladigan muftaning biror versiyasidan foydalanadi, Volkswagen Group avtomobillaridagi Haldex bo’ladimi, Honda VTM-4 yoki BMW xDrive bo’ladimi. Zamonaviy muftalar yetarlicha tez ishlaydi, shuning uchun ulanish kechikishi oddiy haydashda sezilmaydigan bo’lib qoldi, va kalibrlash endi apparatdan ko’ra muhimroq: Golf 4Motion va Audi A3 Quattro mexanik jihatdan bir xil transmissiyalardan foydalanadi, ammo turli dasturiy ta’minot Volkswagen ga simmetrik taqsimot beradi, Audi esa tanishroq old tortimli xarakter uchun momentning 60% qismini oldga yuboradi.

Bugungi AWD texnologiyasi: qaysi tizim eng yaxshi?

Qo’lda ulanadigan ikkinchi o’qqa ega part-time tizimlar yengil avtomobillardan, xayriyat, yo’qoldi. Qolganlari uch oilaga bo’linadi, har birining o’z afzalliklari bor:

• O’z-o’zidan qulflanuvchi o’qlararo differensialli full-time AWD (Subarudagi kabi visko-mufta, Audi A4/A6/A8 Quattro va Volkswagen Phaeton dagi kabi mexanik Torsen, yoki Mitsubishi Lancer Evo dagi kabi elektron boshqariladigan muftalar): eng murakkab va eng zavqli tizimlar, to’g’ri kalibrlansa yo’lda ham, trekda ham boshqaruvni chinakam yaxshilay oladi.
• Ochiq o’qlararo differensialli full-time AWD (Mercedes-Benz 4Matic dagi kabi): o’z-o’zidan qulflash yo’qligini qoplash uchun sirpanishga qarshi elektronikaga tayanadi. Yo’lda samarali, lekin mexanik jihatdan kamroq proaktiv.
• Boshqariladigan mufta orqali part-time orqa tortish (Haldex, Volvo, Saab va turli Volkswagen Group crossoverlaridagi kabi): zamonaviy crossoverlarda eng keng tarqalgan sxema — arzon, yengil va tezroq elektronika tufayli tobora qobiliyatli.

Torque Vectoring va undan keyingi bosqich

Ilg’or to’liq g’ildirakli uzatmadagi asosiy trend torque vectoringdir: momentni faqat o’qlar orasida bo’lish emas, balki uni bir o’qning chap va o’ng g’ildiraklari orasida faol o’zgartirish. Mitsubishi Lancer Evolution X bu borada texnikaning eng yuqori nuqtasi — uning S-AWC tizimi elektron boshqariladigan markaziy differensialni (ACD) momentni bir orqa g’ildirakdan boshqasiga ko’chira oladigan Active Yaw Control (AYC) orqa differensiali bilan juftlaydi. Qo’shimcha tishli to’plamlar g’ildirak allaqachon aylanishni boshlagandan keyin javob berish o’rniga, ilashish yo’qolishidan oldin muvozanatni proaktiv siljitadi.

Amalda zamonaviy tizimlar orasidagi real farqlar boshqaruv elektronikasi yaxshilangani sari torayib bormoqda. Yaxshi kalibrlangan Haldex crossover endi bir avlod oldin mexanik Torsen uchun havas qilinadigan barqarorlikni beradi. Taraqqiyot yo’nalishi shu — va yakuniy nuqta, mexanik transmissiyasiz har biri o’z momentini o’lchab beradigan to’rtta alohida g’ildirak motoriga ega elektr avtomobil bo’lishi ham mumkin. Bu esa hikoyani chiroyli tarzda Ferdinand Porsche ning 1900 yilgi elektr to’rt g’ildirakdan tortuvchi avtomobiliga qaytaradi.

Bu tarjima. Asl nusxani bu yerda o’qishingiz mumkin: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html