نحوه عملکرد چهار چرخ محرک
سیستم چهار چرخ محرک یا 4WD (Four Wheel Drive) به سیستمی گفته می شود که در آن قدرت موتور به صورت همزمان به چهار چرخ خودرو منتقل می شود. این سیستم به خودروها قدرت و پایداری بیشتری در شرایط سخت و پرمخاطره ای که ممکن است در آن ها رانندگی شود، می بخشد.
یک سیستم 4 چرخ متحرک با انتقال نیرو به هر 4 چرخ از طریق آرایش دنده ای به نام دیفرانسیل کار می کند. موتور توسط یک محور محرک به این دیفرانسیل ها متصل می شود که با استفاده از محورهای محرک نیرو را به چرخ ها می رساند.
اجزای اصلی سیستم چهار چرخ محرک عبارتند از:
موتور: موتور نیروی محرکه مورد نیاز برای سیستم چهار چرخ محرک را تولید می کند.
جعبه دنده: سرعت و گشتاور موتور را تنظیم می کند.
گیربکس: گیربکس سرعت چرخش را از موتور به چرخ ها کاهش می دهد.
دیفرانسیل: دیفرانسیل نیروی چرخش را از گیربکس به چرخ ها منتقل می کند.
جعبه دنده کمکی: جعبه دنده کمکی نیروی چرخش را از دیفرانسیل به محورهای جلو و عقب منتقل می کند.
کلاچ های قفل شونده: کلاچ های قفل شونده در سیستم های چهار چرخ محرک نیمه وقت، نیروی چرخش را بین محورهای جلو و عقب تقسیم می کنند.
سیستم های چهار چرخ محرک را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
چهار چرخ محرک نیمه وقت (Part-time 4WD): در این سیستم، راننده می تواند به صورت دستی، حالت چهار چرخ محرک را انتخاب کند. در این سیستم، نیروی موتور فقط در شرایط دشوار به چهار چرخ منتقل می شود. این سیستم معمولاً برای خودروهای آفرود استفاده می شود.
چهار چرخ محرک تمام وقت (Full-time 4WD): در این سیستم، نیروی چرخش به طور دائم به چهار چرخ منتقل می شود. این سیستم برای شرایط عادی جاده مناسب است و باعث افزایش ایمنی و ثبات خودرو در جاده های لغزنده می شود. این سیستم معمولاً برای خودروهای شاسی بلند و کراس اوور استفاده می شود.
انواع مختلف سیستم انتقال در یک خودرو
در سیستم چهار چرخ محرک نیمه وقت، در حالت عادی، نیروی چرخش تنها به یکی از محورها (معمولاً محور عقب) منتقل می شود. زمانی که راننده حالت چهار چرخ محرک را انتخاب می کند، کلاچ های قفل شونده درگیر شده و نیروی چرخش به محور جلو نیز منتقل می شود.
برای انتقال نیرو به چهار چرخ، راننده باید از دسته دنده کمکی استفاده کند. دسته دنده کمکی یک اهرم است که معمولاً در کنار دسته دنده اصلی قرار دارد.
وقتی راننده دسته دنده کمکی را به حالت چهار چرخ محرک (4WD) قرار می دهد، نیروی موتور به دیفرانسیل عقب منتقل می شود. سپس، دیفرانسیل عقب نیروی موتور را به چرخ های عقب منتقل می کند.
برای جلوگیری از سُر خوردن چرخ ها در شرایط لغزنده، راننده می تواند از کلاچ های قفل استفاده کند. کلاچ های قفل نیروی موتور را بین دیفرانسیل های جلو و عقب به طور مساوی تقسیم می کنند.
در سیستم های چهار چرخ محرک نیمه وقت، میزان نیروی چرخشی که به هر محور منتقل می شود، توسط راننده قابل تنظیم است. برای این کار، راننده می تواند از دنده های سنگین و سبک جعبه دنده کمکی استفاده کند.
در سیستم چهار چرخ محرک تمام وقت، نیروی چرخش به طور دائم به چهار چرخ منتقل می شود. این امر باعث افزایش کشش و کنترل خودرو در شرایط دشوار می شود. در این سیستم، از دیفرانسیل مرکزی برای توزیع نیروی چرخش بین محورهای جلو و عقب استفاده می شود.
در سیستم چهار چرخ محرک تمام وقت، دیفرانسیل مرکزی نیروی موتور را به طور مساوی بین دیفرانسیل های جلو و عقب تقسیم می کند. دیفرانسیل مرکزی یک قطعه مکانیکی است که از سُر خوردن چرخ ها در شرایط لغزنده جلوگیری می کند.
دیفرانسیل مرکزی دارای دو خروجی است: یکی برای محور جلو و دیگری برای محور عقب. هر خروجی به یک دیفرانسیل جانبی متصل است. دیفرانسیل جانبی نیروی چرخش را به چرخ های مربوطه منتقل می کند.
در سیستم های چهار چرخ محرک تمام وقت، میزان نیروی چرخشی که به هر چرخ منتقل می شود، توسط سیستم های الکترونیکی کنترل می شود. این سیستم ها به عنوان سیستم کنترل کشش (TCS) یا سیستم کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) شناخته می شوند.
سیستم چهار چرخ محرک در انواع مختلف خودروها از جمله شاسی بلندها، وانت ها، خودروهای آفرود و خودروهای نظامی استفاده می شود. این سیستم به این خودروها اجازه می دهد تا در شرایط سخت و پرمخاطره ای که ممکن است در آن ها رانندگی شود، عملکرد بهتری داشته باشند.
استفاده در خودروهای آفرود و شاسی بلند، از کاربردهای سیستم چهار چرخ محرک است
• افزایش قدرت و پایداری خودرو در شرایط سخت و پرمخاطره
• بهبود کنترل خودرو در جاده های لغزنده
• افزایش توانایی خودرو در عبور از موانع
• قابلیت عبور از مسیرهای ناهموار
• افزایش مصرف سوخت
• افزایش پیچیدگی سیستم انتقال قدرت
• افزایش وزن خودرو
• کاهش سرعت در جاده های خشک و صاف
از سیستم چهار چرخ محرک باید در شرایط زیر استفاده کرد:
• رانندگی در جاده های لغزنده مانند برف، یخ یا گل و لای
• عبور از موانع مانند سنگ، چاله یا گل
• رانندگی در شرایط آفرود
• جاده های شنی
در شرایط عادی جاده، استفاده از سیستم چهار چرخ محرک توصیه نمی شود. استفاده از سیستم چهار چرخ محرک در شرایط عادی جاده، باعث کاهش سرعت و افزایش مصرف سوخت، کاهش عمر قطعات خودرو و کاهش کنترل خودرو می شود. بنابراین، بهتر است در این شرایط از چهار چرخ محرک استفاده نشود.
تفاوت انواع سیستم چهار چرخ محرک
سیستم های چهار چرخ متحرک پاره وقت و تمام وقت را می توان با استفاده از معیارهای یکسان ارزیابی کرد. بهترین سیستم دقیقاً مقدار مناسبی از گشتاور را به هر چرخ ارسال می کند، که حداکثر گشتاوری است که باعث لغزش آن لاستیک نمی شود. در این مقاله به صورت خلاصه شما را با چهار چرخ محرک آشنا می کنیم.
گردآوری: بخش خودرو بیتوته
