با تمامی زوایای پیچیده و اصطلاحات سیستم چهار چرخ متحرک یا ۴WD آشنا شوید
درک کامل انواع و اقسام سیستم ۴WD و کاربرد هر کدارم به اندازه ای که به نظر می رسد آسان نیست. برخی از سیستم های چهار چرخ متحرک رایج تر از انواع دیگر آن هستند، با این وجود می توان گفت که وظیفه‌ی تمامی آنها افزایش نیروی کشش و پایداری خودرو است که هر کدام به روشی متفاوت این کار را انجام می دهند. با کاریرا همراه باشید تا با انواع سیستم های ۴WD آشنا شویم.
سیستم های انتقال قدرت چهار چرخ متحرک، از نوع تماما مکانیکی تا تماما الکترونیکی دسته بندی می شود. علاوه بر اینها سیستم های دیگری نیز وجود دارند که شبیه به ۴WD طراحی شده اند. مانند سیستم کنترل کشش و پایداری شرکت پژو و سیتروئن که عملکری مشابه سیستم های چهار چرخ متحرک دارد، با این تفاوت که در عمل نیرو را به تمامی چرخ ها ارسال نمی کند.
علاوه بر اینها، سیستم های ۴WD تنها مخصوص به خودرو های SUV نیستند، به طور مثال سیستم Quattro شرکت آئودی (سیستم چهار چرخ متحرک مخصوص به این شرکت) در تمامی مدل های این برند حضور دارد، همچنین خودروهای اسپرتی نظیر Ford Focus RS و Mercedes-AMG E 63 ثابت کرده اند که این سیستم تنها برای رانندگی در مسیر های آف رود و ناهموار طراحی نشده است، بلکه مجهز بودن خودرو به آن موجب می شود که راننده بتواند بیشترین استفاده را از قابلیت های خودرو ببرد.
در این مقاله انواع مختلف از سیستم چهار چرخ متحرک را بررسی می نماییم و مزایا و معایب هر کدام را بیان می کنیم.
سیستم چهار چرخ متحرک قابل انتخاب
اگر قصد دارید تا در مسیر های سخت و ناهموار رانندگی کنید، احتمالا سیستم ۴WD قابل انتخاب بهترین گزینه برای شما است.
این سیستم همان قابلیتی است که در جیپ های مدل دهه‌ی ۴۰ میلادی و اولین گروه از لندرور ها ارائه شد، و به همراه یک گیربکس دو حالته که برای هر دو وضعیت جاده های ناهموار و با شیب تند و جاده های هموار طراحی شده بود عرضه می شد. امروزه نسخه‌ی ارتقا یافته از این سیستم توسط خودرو های پیکاپ قدرتمند و خودرو های لوکس مخصوص آف رود مانند رنج روور استفاده می شود.
کاربرد این سیستم با توجه به ابعاد بزرگ اجزای تشکیل دهنده و سنگین وزن بودن آن، بیشتر در زمینه‌ی ایجاد کشش و قدرت دسته بندی می شود تا بهینه سازی بازدهی و تجربه‌ی رانندگی خودرو.
خودرو هایی نظیر میتسوبیشی Shogun هنوز هم به اهرم های فیزیکی برای انتخاب حالت ۴WD و تنظیم درجه‌ی آن وابسته اند. اما رقبای جدید به دکمه های چرخشی که قابلیت تغییر حالت را میان Mode های رانندگی ایجاد می کنند، مجهز شده اند.
عملکرد رده‌ی پایینی از حالت های رانندگی این سیستم، مخصوصا در جاده های ناهموار به صورت قابل توجهی مناسب است. بخشی از این بازدهی مناسب به تعویض دنده مربوط می شود و بخش دیگر آن با قفل دیفرانسیل، که تقسیم بندی نیروی گشتاور خودرو را برای محور های جلو و عقب بر روی حالت ۵۰:۵۰ تنظیم می نماید ارتباط دارد. برخی از مدل ها این قابلیت را برای چرخ های عقب خود دارند، این در حالی است که مرسدس بنز کلاس G امکان قفل دیفرانسیل جلو را نیز برای اعمال بیشترین کشش ممکن به راننده می دهد.
احتمالا پیشرفته ترین حالت از این سیستم بر روی خودروی Range Rover یافت می شود. در این خودرو، اجزای سیستم انتقال قدرت کلاسیک با سیستم کنترل Terrain ترکیب شده است. این سیستم از سخت افزاری مشابه سخت افزار بکار رفته در سیستم رقیبان خود استفاده می کند، اما با تولید نیروی کششی هوشمندانه از چرخش و لغزیدن چرخ ها جلوگیری می کند. این سیستم بصورت خودکار نوع جاده و مسیر را تشخیص می دهد، همچنین راننده می تواند به صورت دستی از میان گزینه های جاده های شنی، برفی، گل و لای و صخره ای نوع مسیر را انتخاب نماید. همچنین یک قابلیت دیگر با نام سیستم کنترل Terrian وجود دارد که عملکردی مشابه سیستم کروز کنترل در جاده های آف رود دارد.
سیستم چهار چرخ متحرک مبتنی بر نیاز راننده
در دهه‌ی ۸۰ میلادی سیستم چهار چرخ متحرک طرفداران بیشتری پیدا کرد از این رو خودروسازان سرمایه گذاری بیشتری بر روی تکنولوژی های بکار رفته در آن کردند. نتیجه‌ی این امر سیستم ۴WD مبتنی بر نیاز راننده بود که قابلیت هایی نظیر کشش و ایمنی سیستم تمام چرخ متحرک را با کارآمدی و بازدهی سیستم های تک دیفرانسیل معمولی ترکیب کرده بود.
این نوع سیستم در خودرو های محور جلو که دارای موتور عرضی هستند بهترین عملکرد را از خود نشان می دهد. خودرویی مانند Vauxhall Cavalier Mk3 که سیستم انتقال قدرت آن توانایی انتقال ۹۰ درصد از گشتاور تولیدی موتور را به چرخ های جلو در حالت رانندگی معمولی دارد و همچنین این قابلیت را دارد که بصورت خودکار در هنگام ترمز گیری برای تعادل بیشتر این نیرو را از محور عقب بگیرد، از سیستم ۴WD مبتنی بر نیاز راننده استفاده می کند.
معرفی سیستم الکترونیکی Haldex در سال ۱۹۹۸ بود که به خودروسازان این امکان را داد تا خودرو های تمام چرخ متحرک را به خط تولید خود اضافه کنند. این ویژگی جدید امکان رانندگی در حالت تک دیفرانسیل را در شرایط عادی برای خودرو ها فراهم می کرد، و در مصرف سوخت نیز صرفه جویی صورت می گرفت. با این وجود، مدل های اولیه این سیستم در انتظار حرکت چرخ های محور جلویی خودرو می ماندند و سپس نیروی گشتاور را به چرخ های محور عقب ارسال می کردند. این مسئله در مسیر های لغزنده به دلیل بهره مندی تمامی چرخ ها از نیروی گشتاور و عدم توانایی سیستم انتقال در ایجاد کشش و پایداری مورد نیاز، موجب ایجاد تداخل در هندلینگ خودرو می شود.
اما توسعه‌ی روز به روز این محصولات، سیستم های الکترونیکی قدرتمند تر و دیفرانسیل های سریع تر موجب شده اند تا این سیستم ها عملکردی مشابه عملکرد سیستم های تمام چرخ متحرک سنتی داشته باشند. در حقیقت حتی Land Rover نیز شروع به استفاده از این سیستم ها در مدل هایی مانند Discovery Sport و Evoque کرده است. با ترکیب سیستم کنترل کشش و سیستم Terrain، این خودروها می توانند عملکردی مشابه مدل های آف رود و سایز بزرگ داشته باشند.
رنو و نیسان نیز از سیستمی مشابه بهره می گیرند و حتی به راننده این اجازه را می دهند تا میان حالت های تک دیفرانسیل و چهار چرخ متحرک انتخاب کند.
سیستم چهار چرخ متحرک دائمی
در ابتدای حضور سیستم چهار چرخ متحرک در بازار، طراحی آنها به گونه ای بود که از تنظیماتی ساده و دائمی پیروی می کردند. خودروهایی نظیر مدل دهه‌ی ۶۰ Jensen FF و مدل دهه‌ی ۸۰ آئودی Quattro با استفاده از این سیستم آن را به شهرت رساندند.
با وجود پپیشرفت تکنولوژی سیستم انتقال قدرت، این نوع از سیستم ها در حال کم یاب شدن هستند، اما هنوز هم برند هایی مانند آئودی و سوبارو از آن استفاده می نمایند. همانطور که از نام این سیستم مشخص است، تمامی چرخ ها در آن بصورت مداوم در حال حرکت هستند. این سیستم به اندازه‌ی سیستم چهار چرخ متحرک مبتنی بر نیاز راننده در مصرف سوخت مناسب عمل نمی کند اما با این وجود نیروی کشش تولیدی توسط آنها در شرایط لغزنده بیشتر است و دلیل آن این است که این سیستم احتیاجی ندارد تا خود را با تغییر شرایط جاده تطبیق دهد و از این رو عمل فرستادن نیرو به هر چرخ و کنترل لغزیدن چرخ های خودرو همزمان با هم انجام نمی شوند.
شرکت آئودی یکی از پیشگامان در استفاده از این سیستم است و از مدل A4 به بعد تمامی مدل های این شرکت از نسخه ای توسعه یافته از آن استفاده می کنند. معمولا استفاده از سیستم دیفرانسیل وسط Torsen موجب می شود که نیروی گشتاور بصورت ۵۰:۵۰ یا ۴۰:۶۰ بر روی محور ها تقسیم شود، با این وجود سیستم دیفرانسیل این قابلیت را دارد تا در شرایط بحرانی تقسیم بندی را به صورت ۱۰۰ درصد بر روی هر کدام از چرخ ها یا محور ها انجام دهد.
سوبارو با سیستم متقارن ۴WD خود یک گام فراتر از آئودی حرکت کرده است. با قرار دادن میل کاردان، موتور طولی و سیستم دیفرانسیل محور عقب در یک خط مستقیم، مهندسین می توانند میل کاردان هایی با طول مساوی در محور های جلو و عقب خودرو قرار دهند. عامل مهم در موتور تخت خودرو های سوبارو این است که تعادل و پایداری را همراه با هندلینگ مناسب و توزیع یکسان قدرت برای افزایش نیروی کشش، ارائه می دهد. مانند تنظیمات آئودی که در آن یک واحد کنترل الکترونیکی وجود دارد و می تواند نیرو را در محور جلو و عقب بسته به شرایط موجود تقسیم نماید.
سیستم کنترل کشش پیشرفته
در حالی که سیستم ۴WD مزایای بسیاری دارد، اما برای برخی از خریداران پرداخت مبلغی اضافی برای بهره مند شدن از یک سیستم پیچیده و همچنین سنگین وزن، قانع کننده نیست. از این رو شرکت پژو و فیات یک گزینه‌ی جایگزین در سیستم کنترل کشش هوشمند خود در نظر گرفته اند.
سیستم کنترل کشش شرکت پژو دارای ۵ حالت است که به آسانی از طریق یک دکمه‌ی چرخشی قابل تنظیم است. از طرفی دیگر سیستم فیات ساده تر است و فعال شدن آن توسط یک دکمه صورت می پذیرد. اگر در حال رانندگی در جاده ای برفی هستید این تنظیمات به شما کمک خواهند کرد، اما به خاطر داشته باشید که ۸۰ درصد از کشش تولید شده، بوسیله‌ی جاده های استاندارد و تایر های مخصوص زمستان ایجاد می شود.
منبع: autoexpress
