تفکیک سیستمها، در صنعت خودرو

برای شناخت بهتر و تفکیک سیستمها، در صنعت خودرو از واژه‌های متفاوتی استفاده می‌شود که برخی مواقع حتی برای خودروبازان و افراد فعال در این حوزه علامت سوال‌های زیادی به وجود می‌آورد. یکی از بزرگ‌ترین علامت سوال‌ها را می‌توان به سیستم‌های انتقال قدرت و تفاوت آن‌ها با یکدیگر نسبت داد که تاکنون در این زمینه سیستم‌های زیادی ارائه شده است، به همین دلیل قصد داریم به معرفی سیستم‌های انتقال قدرتی 4WD و AWD بپردازیم که در ظاهر شبیه به یکدیگر و دارای وظایفی مشترک هستند.

سیستم 4WD:

به خاطر قدمت بیشتر، کارمان را با سیستم‌های انتقال قدرت چهارچرخ محرک “4WD” یا (4Wheel Drive ) آغاز می‌کنیم تا بعد از آن سری به سیستم انتقال قدرت AWD بزنیم. همانطور که گفتیم، این سیستم نسبت به AWD دارای طول عمر بیشتری است و در برخی موارد با نام 4X4 هم شناخته می‌شود.در این‌گونه خودروها توان به جعبه انتقال (Transfer Case) منتقل می‌شود. وظیفه اصلی است جعبه انتقال توزیع توان بین اکسل های جلو و عقب است. در داخل این جعبه انتقال مجموعه‌ای از چرخ دنده مانند گیربکس وجود دارد. هنگامی که توان توسط این جعبه تقسیم می‌شود، به شما ضمانت می‌کند که هر چرخی با سرعت برابر در حال گردش است. این برابر بودن سرعت های دورانی چرخ‌ها مشکل بزرگی هنگام دور زدن خودرو ایجاد می‌کند. همان طور که می‌دانید در هنگام پیچیدن در یک پیچ، تایر داخلی سرعت کمتری نسبت به تایر بیرونی دارد. قفل بودن دیفرانسیل در اصطلاح باعث می‌شود دور زدن خودرو با شعاع بیشتری انجام شود و یقیناً خطرآفرین می‌باشد.

در سیستم‌های جدید 4WD شما می‌توانید خودتان سیستم را به صورت الکترونیکی فعال و غیرفعال کنید. البته در مدل های کمی قدیمی تر شما می‌بایست این کار را به وسیله دنده اضافی کنار دنده اصلی انجام می‌دادید. در سیستم‌های الکتریکی معمولاً حالت Low وجود دارد که به معنای قفل شدن دیفرانسیل و تقسیم نیروی مساوی بین دو چرخ طرفین است. همچنین حالت High نیز وجود دارد که در اصطلاح کنترل لغزش نیز گفته می‌شود. در این حالت مشکل قفل شدن دیفرانسیل وجود ندارد. در این حالت خودرو می‌تواند تا سرعت 100 کیلومتر بر ساعت حرکت کند.

مزیت های 4WD :

نیروی جلو برنده عالی در خارج ازجاده‌ Off-roadمی‌تواند غیرفعال شود تا در مصرف سوخت صرفه‌جویی کند
تکنولوژی قوی و اثبات‌شده

معایب 4WD :

اضافه کردن وزن و پیچیدگی به خودرو نمی‌توان از این سیستم در تمامی شرایط استفاده کردهزینه بسیار زیاد نسبت به خودرو تک دیفرانسیل دارد.

قسمت دوم
سیستمAWD:

چهار چرخ محرکAll Wheel Drive یا به اختصار “AWD”، یکی دیگر از سیستم‌های چهارچرخ محرک خودروست که به نسبت 4WD، یک سیستم انتقال قدرت بروز و پیشرفته‌تری به شمار می‌رود. برخلاف سیستم‌های 4WD که توسط دنده اضافه یا دکمه بین محور عقب محرک یا چهارچرخ محرک سوئیچ می‌کرد، در سیستم AWD به صورت دائم نیروی تولیدی موتور به هرچهارچرخ خودرو ارسال می‌شود، ولی بجای ارسال نیروی مساوی به چرخ‌ها، در این سیستم با بهره گیری از سیستم‌های الکترونیکی پیشرفته و سنسورهای نظارتی، نیرو به مقدار نیاز بین چرخ‌های خودرو تقسیم می‌شود.

بزرگ‌ترین مزیت این سیستم در جاده‌های لغزنده است. زیرا در جاده‌های لغزنده هر چرخ نیروی متفاوتی طلب می‌کند و این سیستم با تشخیص نیاز چرخ، در زمان بکسوات نیروی ارسالی را کاهش داده و اگر زیر بار فشار بود، نیروی ارسالی را افزایش می‌دهد. کار تشخیص نیاز چرخ به کمک سنسور صورت می‌پذیرد و با ارسال داده به ECU موتور، تجزیه و تحلیل شده و در مورد مقدار نیروی ارسالی به هر چرخ تصمیم گیری می‌شود.
البته این سیستم معمولا در خودروهای استاندارد و بیشتر در شاسی بلندهای استاندارد دیده می‌شود، زیرا قدرت کمتری نسبت به سیستم‌های چهارچرخ محرک 4WD دارد و حداکثر می‌توان از آن در مسیرهای ناهموار ملایم استفاده کرد، نه صخره نوردی و از این سبک آفرود نوردی‌ها.
ساختمان تشکیل دهنده این سیستم هم دو دیفرانسل اصلی بر روی محورهای جلو و عقب است، در صورتی که سیستم چهارچرخ محرک 4WD از دو دیفرانسیل اصلی بر روی دو محور، و همچنین از یک سیستم انتقال قدرت نیمه جعبه دنده/ نیمه دیفرانسیل برای انتقال نیروی تولیدی موتور استفاده می‌کند.

مزیت های AWD :

افزایش چسبندگی خودرو به جاده و کنترل بهتر آن تحت شرایط مختلففرمان پذیری و هندلینگ مناسب برای انواع نیرو های tractionدر تمامی اوقات فعال است

معایب AWD :

مصرف سوخت بیشترافزایش وزن خودرو و پیچیده شدن مکانیزم عملکردیبرای شرایط کاملاً Off-road مناسب نیست.

قسمت آخر

تفاوت های سیستم 4WD و AWD:

اجازه دهید در یک مثال واقعی این دو سیستم را به صورت ساده تری بیان کنیم. دو خودروی هیوندای سانتافه و تویوتا هایلندر را در نظر بگیرید. هیوندای سانتافه به صورت 4WD است ولی تویوتا هایلندر به صورتAWD است. در هیوندای سانتافه، دو دیفرانسیل در جلو و عقب وجود دارد و این سیستم بیشتر مکانیکی است و از طریق یک دیفرانسیل میانی، نیرو بین دیفرانسیل جلو و عقب تقسیم می شود.
اما در تویوتا هایلندر که به صورت AWD است، دو دیفرانسیل در جلو و عقب وجود دارد اما خبری از دیفرانسیل مرکزی نیست. این مدل که بیشتر ساختاری تکنیکی است در حقیقت به عنوان یک دیفرانسیل جلویی محسوب می شود که به صورت الکترونیکی در صورت نیاز به دیفرانسیل عقب نیز نیرو منتقل می کند. در حقیقت بر خلاف 4WD، این سیستم کاملا به صورت کامپیوتری کنترل می شود.

کدام سیستم مناسب تر است:

اگر قصد دارید در اکثر موارد در جاده‌های Off-road سیر کنید، یقیناً 4WD بهترین انتخاب است. در آب و هوای زمستانی که اکثر رانندگان آن را تجربه می‌کنند، بسیار زیباتر است که سیستم انتقال قدرت خودش وضعیت بحرانی را تشخیص دهد و بدون دخالت راننده (منظور جا زدن دنده کمک یا فعال کردن سیستم دو دیفرانسیل با دکمه) تصمیم‌گیری مورد نیاز را انجام دهد. پس AWD برای این‌گونه افراد مناسب تر است. اگر شما در منطقه خیلی کوهستانی برف خیز زندگی نمی‌کنید نیازی نیست که یک خودروی 4WD تهیه نمایید، بلکه خودرویی که دارای سیستم انتقال قدرت AWD است مانند یکی از انواع AMG مطمئناً مناسب شما است.