چگونه درایو چهار چرخ کار می کند

گشتاور نیروی پیچشی است که موتور تولید می کند. گشتاور از موتور همان چیزی است که ماشین شما را حرکت می دهد. چرخ دنده های مختلف موجود در انتقال و دیفرانسیل گشتاور را ضرب کرده و بین چرخ ها تقسیم می شود. گشتاور بیشتری را می توان در چرخ دنده های اول به چرخ ها ارسال کرد زیرا دنده اول دارای نسبت دنده ای بزرگتر است که با استفاده از آن می توان گشتاور را تکثیر کرد.

نمودار نوار زیر میزان گشتاور تولید کننده موتور را نشان می دهد. علامت روی نمودار میزان گشتاور را نشان می دهد که باعث لغزش چرخ می شود. اتومبیل که شروع خوبی می کند هرگز از این گشتاور تجاوز نمی کند ، بنابراین لاستیک ها نمی لغزد. اتومبیل که شروع بدی می کند از این گشتاور فراتر می رود ، بنابراین لاستیک ها می لغزد. به محض شروع به لغزش ، گشتاور تقریباً صفر می شود.

نکته جالب در مورد گشتاور این است که در شرایط کم کشش ، حداکثر مقدار گشتاور که می تواند ایجاد شود با میزان کشش تعیین می شود ، نه توسط موتور. حتی اگر موتور NASCAR در اتومبیل خود داشته باشید ، اگر لاستیک ها به زمین نرسند ، هیچ راهی برای مهار آن قدرت وجود ندارد.

به خاطر این مقاله ، ما کشش را به عنوان حداکثر میزان نیرویی که تایر می تواند در برابر زمین اعمال کند تعریف خواهیم کرد (یا اینکه زمین می تواند در برابر تایر اعمال شود - آنها همان چیز هستند). اینها عواملی هستند که بر کشش تأثیر می گذارند:

وزن روی تایر - هرچه وزن بیشتر روی تایر باشد ، کشش بیشتری نیز دارد. وزن می تواند به عنوان درایو اتومبیل تغییر کند. به عنوان مثال ، هنگامی که یک ماشین به نوبه خود می چرخد ، وزن به چرخ های بیرونی تغییر می کند. هنگامی که آن را تسریع می کند ، وزن به چرخ های عقب تغییر می کند.(برای جزئیات بیشتر به نحوه کار ترمزها مراجعه کنید.)

ضریب اصطکاک - این عامل میزان نیروی اصطکاک بین دو سطح را به نیرویی که دو سطح را در کنار هم نگه می دارد ، مرتبط می کند. در مورد ما ، میزان کشش بین لاستیک ها و جاده به وزن استراحت بر روی هر تایر را نشان می دهد. ضریب اصطکاک بیشتر تابعی از نوع لاستیک روی وسیله نقلیه و نوع سطح وسیله نقلیه در حال رانندگی است. به عنوان مثال ، یک تایر NASCAR هنگام رانندگی در یک مسیر خشک و بتونی ، ضریب اصطکاک بسیار بالایی دارد. این یکی از دلایلی است که اتومبیل های مسابقه NASCAR می توانند با چنین سرعت بالایی گوشه ای داشته باشند. ضریب اصطکاک برای همان تایر در گل تقریباً صفر خواهد بود. در مقابل ، لاستیک های بزرگ ، دستگیره و خارج از جاده به اندازه ضریب اصطکاک در یک مسیر خشک برخوردار نیستند ، اما در گل ، ضریب اصطکاک آنها بسیار زیاد است.

لغزش چرخ - دو نوع تماس وجود دارد که لاستیک ها می توانند با جاده ایجاد کنند: استاتیک و پویا.

• تماس استاتیک - تایر و جاده (یا زمین) نسبت به یکدیگر در حال لغزش نیستند. ضریب اصطکاک برای تماس استاتیک بالاتر از تماس پویا است ، بنابراین تماس استاتیک کشش بهتری را فراهم می کند.
• تماس پویا - تایر نسبت به جاده در حال لغزش است. ضریب اصطکاک برای تماس پویا کمتر است ، بنابراین کشش کمتری دارید.

کاملاً ساده ، لغزش چرخ زمانی اتفاق می افتد که نیرویی که روی یک تایر اعمال می شود از کشش موجود در آن تایر فراتر رود. نیرو از دو طریق به تایر اعمال می شود:

• از نظر طولی - نیروی طولی از گشتاور اعمال شده توسط تایر توسط موتور یا ترمزها استفاده می شود. تمایل دارد که ماشین را تسریع یا کاهش دهد.
• جانبی - هنگامی که ماشین در اطراف یک منحنی حرکت می کند ، نیروی جانبی ایجاد می شود. برای ایجاد یک جهت تغییر خودرو نیرو می گیرد - در نهایت ، لاستیک ها و زمین نیروی جانبی را فراهم می کنند.

بیایید بگوییم که شما یک ماشین چرخ عقب نسبتاً قدرتمند دارید و در یک جاده مرطوب در اطراف یک منحنی رانندگی می کنید. لاستیک های شما کشش زیادی برای اعمال نیروی جانبی مورد نیاز برای نگه داشتن ماشین خود در جاده دارند زیرا در اطراف منحنی می رود. بیایید بگوییم که شما پدال گاز را در وسط نوبت کف می کنید (این کار را نکنید!) - موتور شما گشتاور بیشتری را به چرخ ها می فرستد و مقدار زیادی از نیروی طولی تولید می کند. اگر نیروی طولی (تولید شده توسط موتور) و نیروی جانبی ایجاد شده به نوبه خود را اضافه کنید و مبلغ بیش از کشش موجود باشد ، شما فقط چرخ را ایجاد کرده اید.

بیشتر افراد حتی به بیش از کشش موجود در پیاده رو خشک یا حتی در آسفالت مسطح و مرطوب نزدیک نیستند. سیستم های چهار چرخ و تمام چرخ های محرک در شرایط کشش کم ، مانند برف و تپه های لغزنده مفید هستند.

فواید درایو چهار چرخ به راحتی قابل درک است: اگر به جای دو دو چرخ رانندگی می کنید ، این پتانسیل را دارید که مقدار نیروی طولی را دو برابر کنید (نیرویی که باعث می شود شما بروید) که لاستیک ها روی زمین اعمال می شوندواد

این می تواند در موقعیت های مختلف کمک کند. برای مثال:

• در برف - فشار زیادی برای ماشین از طریق برف می گیرد. میزان نیروی موجود با کشش موجود محدود است. اگر بیش از چند اینچ برف در جاده وجود داشته باشد ، بیشتر اتومبیل های دو چرخ نمی توانند حرکت کنند ، زیرا در برف ، هر تایر فقط مقدار کمی از کشش دارد. یک ماشین چهار چرخ محرک می تواند از کشش هر چهار لاستیک استفاده کند.
• خارج از جاده-در شرایط خارج از جاده ، حداقل یک مجموعه لاستیک در وضعیت کشش کم ، مانند هنگام عبور از یک جریان یا گودال گل ، بسیار رایج است. با وجود چهار چرخ درایو ، مجموعه دیگر لاستیک ها هنوز هم کشش دارند ، بنابراین می توانند شما را بیرون بکشند.
• کوهنوردی تپه های لغزنده - این کار به کشش زیادی نیاز دارد. یک ماشین چهار چرخ محرک می تواند از کشش هر چهار لاستیک استفاده کند تا ماشین را از بالای تپه بکشید.

همچنین موقعیت هایی وجود دارد که در آن چهار چرخ درایو هیچ مزیتی نسبت به درایو دو چرخ فراهم نمی کند. مهمتر از همه ، سیستم های چهار چرخ محرک به شما کمک نمی کند تا روی سطوح لغزنده متوقف شوید. این همه به ترمزها و سیستم ترمز ضد قفل (ABS) است.

حال بیایید نگاهی به قسمت هایی که یک سیستم چهار چرخ محرک را تشکیل می دهند ، نگاهی بیندازیم.< SPAN> خارج از جاده-در شرایط خارج از جاده ، حداقل یک مجموعه از لاستیک در وضعیت کشش کم ، مانند هنگام عبور از یک جریان یا گودال گل ، بسیار رایج است. با وجود چهار چرخ درایو ، مجموعه دیگر لاستیک ها هنوز هم کشش دارند ، بنابراین می توانند شما را بیرون بکشند.