خودروهای مجهز به سیستم چهار چرخ محرک است به جهت انتقال نیروی محرکه موتور به صورت هم زمان به تمامی چرخ ها، انتخاب مناسبی برای بیان گردی محسوب می شود.
در حدود یک سوم خودرو های مورد استفاده در بازار ایالت متحده، از نوع (AWD) هستند. اما به طور کلی خودروسازان از این هر دو سیستم انتقال قدرت تمام چرخ محرک (AWD) و چهار چرخ محرک (4WD) برای افزایش چسبندگی تایرها به سطح استفاده می کنند.
با توجه به نوع و نحوه استفاده از وسایل نقلیه می توان بیان کرد که سیستم انتقال قدرت مناسب برای اکثر خودرو های شاسی بلند، کراس اور و سواری های محور جلو و عقب، تمام چرخ محرک است.
به غیر از نوع خودرو عوامل متعدد دیگری مثل نحوه استفاده در انواع جاده ها و سرویس گیری به خصوص در فصل زمستان، قیمت، ایمنی، استحکام، تعادل و وزن موتور وسیله نقلیه نیز در انتخاب شایسته سیستم انتقال قدرت تاثیر دارند.
در ادامه با ما همراه باشید تا هر کدام از این سیستم های انتقال قدرت را بررسی کرده و معایب و مزیت های آن ها را بیان کنیم.
سیستم چهار چرخ محرک (4WD)
خودرو های اسپرت که اکثرا از علامت 4×4 برخوردار بودند از طریق توانایی تحرک و آفرود فوق العاده در جاده های ناهموار، مصرف سوخت کم و راحتی بی نظیر سرنشینان قابل شناسایی هستند.
پیشرفت عمده ای که خودرو های مجهز به این سیستم انتقال قدرت در طول زمان داشته اند، مربوط به نیاز به توقف خودرو و تنظیم دستی جعبه دنده و قفل کردن هاب های چرخ های جلو برای انتقال قدرت به چهار چرخ است که در مدل های کلاسیک همگی به شکل مکانیکی و دستی انجام می پذیرفت.
اما سیستم های امروزی در حین حرکت نیز می توانند فعال و یا غیر فعال شده و ما با گذر زمان شاهد پیشرفت های چشم گیر و اضافه شدن مدل ها و انواع مختلف به آن ها بوده ایم.
قرار دادن یک دیفرانسیل اضافی در خودرو قطعا در افزایش کشش و استفاده کارآمد تر از توان موتور تاثیر به سزایی دارد. طراحان خودرو توانسته اند تا این سیستم را در مدل های مختلفی پیاده سازی کنند.
نحوه کار ساده‌ترین و ارزان‌ترین نوع سیستم چهار چرخ محرک که با نام پاره وقت یا part-time 4WD شناخته می شود به این صورت است که همواره انتقال قدرت بر روی چهار چرخ ها صورت نمی گیرد.
به صورت پیش فرض قدرت موتور در خودرو هایی که به این سیستم مجهز اند، به محور عقب منتقل می شود. راننده با فشار یک دکمه مخصوص چرخ های جلو را نیز وارد مدار کرده و با این کار قدرت موتور به محور جلو نیز منتقل می شود.
البته باید توجه کرد که اکثر کامیون ها و شاسی بلند های امروزی دیگر از این مدل خاص استفاده نکرده و سیستم انتقال قدرت آن ها سیستم چهار محرک کامل و یا full-time 4WD است.
در مدل کامل این سیستم انتقال قدرت امکان انتخاب بین حالت های محور عقب، چهار چرخ محرک و اتوماتیک وجود دارد که در حالت اتوماتیک در صورتی که حسگر های موجود در خودرو شرایط خاصی را تشخیص دهند، چرخ های جلو نیز وارد مسیر دریافت قدرت می شوند.
مدل دیگری نیز در این حالت انتقال قدرت وجود دارد که با نام چهار چرخ ثابت و یا permanent 4WD شناخته می شود. در این مدل که شبیه حالت اتوماتیک است نیرو به هر چهار چرخ منتقل می شود اما به دلیل نبود سنسور ها، این انتقال قدرت پیوسته و در همه شرایط اتفاق می افتد. البته در صورت مواجه با شرایط مختلف توزیع نیرو متفاوت می باشد.
به صورت کلی نحوه کار سیستم چهار چرخ محرک به این صورت است که توان موتور به جعبه انتقال منتقل شده و این جعبه وظیفه دارد توان را بین محور های جلو و عقب به صورت عموما یکسان توزیع کند.
در برخی مواقع یک دیفرانسیل دیگر نیز به خودرو اضافه شده است که توزیع مساوی توان موتور بین محور ها و افزایش کارایی وسیله نقلیه را با خود همراه دارد.
یکی از چرخ دنده هایی که در داخل جعبه انتقال وجود دارد دنده سنگین بوده که برای عبور از مسیرهای گلی، برفی و یا شیب های نسبتا تند مناسب است.
این دنده که با استفاده از یک دکمه و یا اهرم خاص فعال می شود گشتاور موتور را به صورت حداکثری در اختیار چرخ ها قرار می دهد. البته لازم به ذکر است که دنده سنگین برای استفاده های کوتاه مدت و در سرعت های پایین در نظر گرفته شده است.
سیستم تمام چرخ محرک (AWD)
برای درک این سیستم انتقال قدرت بهتر بدانید که سیستم تمام چرخ محرک تقریبا مشابه سیستم چهار چرخ محرک ثابت بوده و توان موتور را به مقدار کافی و لازم به تمام چرخ ها منتقل می کند. تفاوت این دو در کنترل چرخ هاست.
در AWD مکانیزمی وجود دارد که نیروی وارده بر هر چرخ تنظیم شده و هر چرخ به صورت الکترونیکی تحت کنترل است. طراحان این سیستم هدف خود را از طراحی و پیاده سازی آن حفظ چسبندگی لازم در جاده های بارانی یا برفی اعلام کرده و ساکنان مناطق دورافتاده و برفی را به استفاده از خودرو هایی که به این سیستم مجهز اند ترغیب می کنند.
به خصوص که این خودرو ها توانایی حرکت در شرایط سخت را داشته و درست شبیه وسایل نقلیه ای که به سیستم انتقال قدرت محور عقب (RWD) مجهز اند در جاده های صاف به سرنشینان خود یک سواری خوب می دهند.
درست برعکس 4WD که باید در هنگام چرخش احتیاط کرد، برخی AWD با افزایش قابلیت های خود در هنگام چرخش بسیار مطمئن تر بوده و ایمنی بیشتری را با خود همراه دارند.
در این سیستم های انتقال قدرت با استفاده از فناوری گشتاور برداری، هندلینگ خودرو نیز بهبود پیدا کرده و سرعت پیچیدن افزایش یافته است. نقطه قوت دیگری که در سیستم های انتقال قدرت تمام چرخ محرک به چشم می خورد برطرف شدن مشکلات سیستم های انتقال قدرت محور جلو (FWD) و محور عقب (RWD) است.
از جمله این مشکلات در خودرو های دیفرانسیل جلو می توان به کم فرمانی اشاره کرد. خودرو های دیفرانسیل عقب نیز عموما مبتلا به بیش فرمانی و انحراف بخش عقب خودرو هستند. در هر دو سیستم انتقال، مشکلات همیشگی به وجود آماده ناشی از گشتاور نیرو و هندلینگ پایین خودرو است.
بد نیست بدانید که در شرایط رانندگی نرمال سیستم های تمام چرخ به صورت متفاوت عمل می کنند. برخی از این سیستم ها توان موتور را به صورت کامل به چرخ های جلو فرستاده و برخی دیگر توان را به صورت نصف نصف بین محور ها تقسیم می کنند.
البته لازم به ذکر است که در بیشتر خودرو های لوکس و اسپرت به منظور حفظ حالت اسپرت و رانندگی اسپرت، سیستم تمام چرخ محرک اکثر توان موتور را به محور عقب می فرستد.
مساله دیگری که در مورد این سیستم ها مطرح است نبود دنده ی سنگین است. همین موضوع نشان می دهد که وسایل نقلیه مجهز به سیستم انتقال قدرت تمام چرخ محرک برخلاف سیستم چهار چرخ محرک به هیچ عنوان انتخاب مناسبی برای آفرود و جاده های چالش برانگیز نیستند.
برخی از شاسی‌بلند ها و کراس‌اورها به سیستم جانبی و آپشنی مجهز اند که با نام سیستم مدیریت سطح جاده شناخته می شود. این نوع سیستم به راننده اجازه می دهد که با تنظیم و بهینه سازی محرک بودن چهار چرخ و وجود حالت های مختلف رانندگی، حداکثر چسبندگی را بدست آورد.
عموما راننده به این تنظیمات از طریق دکمه ها و اهرم های موجود در کنسول مرکزی دسترسی داشته و سیستم را می تواند بر روی حالت های نرمال، برفی، شنی و گلی تنظیم کند.
محدودیت ها و نکات منفی
یکی از اصلی ترین دلایلی که در انتخاب سیستم های انتقال قدرت مختلف تاثیر دارد قیمت این سیستم هاست. عموما سیستم های چهار چرخ محرک قیمت بالاتری داشته و با هزینه بیشتر برای مالک خودرو تمام می شوند.
امروزه اکثر خودرو سازان این سیستم ها را به صورت اختیاری و آپشنال برای خودرو های خود در نظر می گیرند. انتظار می رود که اضافه کردن هر یک از این سیستم های انتقال قدرت در حدود 2 هزار دلار هزینه داشته باشد. البته این قیمت می تواند با توجه به بازار فروش محل زندگی شما متفاوت باشد.
البته علاوه بر هزینه نصب، به هزینه های مربوط به تعمیر و نگه داری این خودرو نیز باید توجه شود چرا این سیستم ها پیچیدگی های خاص خود را داشته و طبیعتا هزینه های نگه داری و تعمیر آن ها به قدری اندک نیست که نادیده گرفته شود.
نکته دیگری لازم به ذکر است هزینه های مربوط به تامین سوخت است چرا که نصب هرگونه سیستم انتقال قدرت، افزایش وزن خاصی را برای خودرو به همراه آورده و بر روی مصرف سوخت نیز تاقیر می گذارد.
لاستیک ها نیز در این میان بی نصیب نمانده و باید در نظر داشت که وارد شدن نیرو به هر چرخ، اصطکاکی را نیز برای آن چرخ به همراه دارد. در صورتی که پیوسته به تمام چرخ ها نیرو وارد شود لاستیک های خودرو در مقایسه با خودرو های معمولی زودتر نیاز به تعویض پیدا می کنند.
به افرادی که مناطق صعب العبور یا برفی زندگی نمی‌کنند توصیه می شود که خودرو های مجهز به سیستم تمام یا چهار چرخ محرک را نخریده و در هزینه های خود صرفه جویی کنند.
به طور کلی خودرو های مبتنی بر محور عقب در صورت تجهیز به سیستم چهار چرخ محرک منفعت بیشتری بدست خواهند آورد چرا که 4WD برای این خودرو ها افزایش چسبندگی و جلوگیری از انحراف را با خود همراه خواهد آورد.
از طرف دیگر، خودروهای محور جلو و کراس اور ها انتخاب مناسبی برای مناطق شهری و مکان هایی هستند که برفی نبوده و خودرو را به چالش نمی کشند.
البته باید در نظر داشت که قانون کلی و همیشگی در این باره وجود نداشته و اکثر نکات منفی که در رابطه استفاده از یک خودرو مناطق و شرایط مختلف آب و هوایی مطرح می شود به سادگی با تعویض تایر خودرو بر طرف می شود.
به عنوان نمونه خودروی اسپرتی که در فصل تابستان به تایر های معمولی و تابستانی مجهز است، حتی اگر در فصل زمستان به تایر های چهار فصل نیز مجهز شود مناسب خواهد بود.
نصب تایر های مخصوص زمستان به خصوص به خودرو هایی که در مناطقی حرکت می کنند که از زمستان های بر پرف و سنگین برخوردار اند می تواند در افزایش کارایی خودرو نقش موثری داشته باشد
بد نیست بدانید که در یک آزمایش، یک خودروی محور جلو مجهز به تایر های زمستانی را در برابر خودروی تمام چرخ محرکی که از قدرت مساوی و تایر های چهار فصل برخوردار است قرار داده و مشاهده کرده اند که خودروی محور جلو عملکرد بهتری را در برف از خود نشان می دهد.
در انتها یادآوری می کنیم که نوع و مدل سیستم انتقال قدرت به کار رفته در خودرو ها چندان اهیمت بالایی ندارد، آنچه که نقش مهمی را به عهده دارد توجه به قوانین فیزیک و یا به عبارت دیگر در نظر گرفتن شرایط جاده هاست.
طبیعتا در جاده های برفی یا بارانی، نیرو گرفتن تمام چرخ ها سرعت بیشتری به خودرو داده و هندلینگ آن را افزایش می دهد ولی چنین شرایطی در جاده های یخی که ترمزگیری اهمیت ویژه ای دارد تقریبا کمکی نمی کند و تاثیر بسیار کمی بر فرآیند ترمز گرفتن دارد.
یک راننده خوب هرگز بدون توجه به شرایط جاده رانندگی نکرده و آگاه است که پرقدرت‌ترین خودرو های چهار چرخ محرک نیز ممکن است با سهل انگاری و بی توجهی منحرف شوند.
