آي 4 والتحكم الإلكتروني
مع دفع كواترو الرباعي

29/09/2004

مع نجاح تسويق مفهوم الدفع الرباعي كوسيلة ترفيهية في الجيبات، ووقائية في السيارات السياحية وعروض الكروسوفر المتكاثرة، لا يزال بعض الصانعين، وفي صدارتهم آودي Audi، يركز على البعد الرياضي الذي يضفيه الدفع الرباعي في الفئات المسماة كواترو quattro لدى ماركة الحلقات الأربع.

صحيح أن كواترو تمثل أيضاً وخصوصاً لدى الماركة الألمانية التابعة لمجموعة فولكسفاغن VW، حجة تسويقية ترد بها على ميزة الدفع الخلفي المعروفة لدى الماركتين الألمانيتين المنافستين لها مباشرة، مرسيدس-بنز وبي إم ف، لأن معظم موديلات آودي مصمم آساساً على قواعد موديلات أمامية الدفع بحكم ضرورة إستغلالها أيضاً في عدد من ماركات مجموعة فولكسفاغن الأخرى.

لكن ذلك لا يحول دون ملاحظة إستجابة مفهوم كواترو لحاجات واضحة لدى زبائن الماركة، الى حد ذهاب منافسيها، خصوصاً الماركتين الألمانيتين ذاتهما، الى إقتراح عدد من الفئات الرباعية الدفع من بعض موديلاتهما أيضاً، ولو كانت بنيتها الأساسية خلفية الدفع ولا تحتاج بالتالي الى "تعويض" أي عقدة نقص.

ليس نظام كواترو مفهوماً جامداً لدى آودي، بل هو يتطور منذ قرابة ربع قرن، إذ بدأت التجارب عليه في 1976 مع موديل آودي 80 إختباري، قبل نزول أول عرض تسويقي له في معرض جنيف ربيع 1980 مع موديل، مع إفادته خصوصاً في السنوات الأخيرة من تسخير عدد من وسائل التحكم الإلكتروني لخدمته، ولو كانت تلك مركبة أساساً لأغراض أخرى، وتحديداً، لضبط السلوك والحؤول دون شرود السيارة بفعل الإنزلاق الكبحي أو الدفعي.

وبعد الجيل الأول الذي أطل في 1980 مع ثلاث علب تروس تفاضلية (علبة بين عجلتَي المحور الأمامي وأخرى وسطى بين المحورين والثالثة بين عجلتَي المحور الخلفي)، مع إمكان إيصاد العلبتين الوسطى والخلفية ميكانيكياً بواسطة سلك معدني، أطل الجيل الثاني في 1983 مع صلة ضغط هوائي لإيصاد العلبة الوسطى وحدها، أو العلبتين الوسطى والخلفية معاً.

وفي العام 1988 أطل جيل كواترو الثالث الذي إعتمد علبة التروس التفاضلية الوسطى من النوع المسمى تورسن Torsen، وهو إجتزاء لكلمتَي Torque Sensing اللتين تشيران الى وظيفة تحسس العزم المنتقل الى المحورين، وتحويل الفائض عند بدء دوران عجلتَي أحدهما بسرعة فوق إعتيادية، الى المحور الآخر، ومن دون أي تدخل من السائق هذه المرة، فلم تبقَ إلا علبة التروس التفاضلية الخلفية وحدها قابلة للإيصاد يدوياً (مع وقف الإيصاد فور تجاوز الـ25 كلم/ ساعة للسماح بتباين سرعة الدوران بين العجلتين الخلفيتين، وهو أمر ضروري لدى الإنعطاف، بحكم سير العجلة الخلفية الخارجية مسافة أطول من تلك الواقعة داخل المنعطف، فتتباين سرعة دوران العجلتين حكماً).

وإبتداء من من العام 1995، إستعيض عن علبة التروس التفاضلية الميكانيكية الإيصاد، في المؤخر أولاً، بإعتماد تقنية الإيصاد الإلكتروني لعلبة التروس التفاضلية (بتشغيل مكبح العجلة المهووسة لتهدئتها، مع إنتقال فائض العزم منها الى الأخرى المقابلة لها في المحور ذاته أوتوماتيكياً).

طبعاً، إستمرت التطويرات والتنويعات، حسب الموديلات، إذ تختلف حاجات الدفع الرباعي في موديلات آودي المختلفة تبعاً لأحجامها ولوضعيات محركاتها (طولاً أو عرضاً)، لكن المبدأ الرئيسي بقي يرتكز على تعويض فوارق سرعة الدوران بين كل من المحورين من جهة، ومن الأخرى، بين عجلتَي كل منهما.

 قبل عرض نظام كواترو quattro المعتمد اليوم في آودي آي4 الجديدة تحديداً، ما المانع من جولة سريعةعلى تقنيات الدفع الأخرى، قبل تحديد موقعه بينها؟

إن تشابه مبدأ تقنيتَي الدفع الأمامي أو الخلفي بتحويل العزم إما الى العجلتين الأماميتين أو الى الخلفيتين، يختلف الأمر بين السيارات الرباعية الدفع، لأنها لا تنقل الدفع الى العجلات الأربع فقط بالطريقة ذاتها، بل هي توزّع نسبة نقل الدفع الى كل من المحورين الأمامي والخلفي، بل حتى بين الجانبين الأيمن والأيسر من السيارة، حسب تقنية الدفع المستغلة لدى هذا الصانع أو ذاك، أو في هذا الموديل أو ذاك حتى لدى الصانع ذاته.

وخلافاً لأنظمة الدفع الرباعي 4WD المستغلة في عدد من الجيبات والبيك آبات التقليدية المصممة أصلاً للبيع إما في فئات خلفية الدفع فقط، أو في فئات أخرى قابلة للتشغيل بالدفع الخلفي وحده، أو بالرباعي، وبالدفع الرباعي بمجموعة النسب العادية 4H أو الأخرى القصيرة 4L التي تضاعف وصول العزم (بتقصير النسب كثيراً للدروب الشديدة الوعورة)، ثمة أنظمة أخرى رباعية الدفع بإستمرار Permanent 4WD، أي من دون إمكان إختيار الدفع الخلفي وحده.

وحتى بين أنظمة الدفع الرباعي بإستمرار، هناك فئات الجيبات المعدة للمسالك الوعرة، فتجيز إستغلال الدفع الرباعي بأي من مجموعتَي النسب الطويلة أو القصيرة، وأخرى رباعية الدفع بإستمرار لكن من دون إمكان الغيار بين مجموعتَي نسب مختلفتين، فتسمى أيضاً AWD، أي الدفع بالعجلات كلها، وهي المعروفة أكثر في فئات السيارات السياحية أو الكروسوفر المعدة للقيادة على الطرقات المعبّدة عموماً.

في الفئة الأخيرة، هناك الموديلات الأمامية الدفع في تصميمها الأساسي، مع علبة تروس تفاضلية تتدخل فقط عند بدء دوران العجلتين الأماميتين بسرعة فوق إعتيادية (على أرضية رطبة مثلاً)، لتحويل فائض العزم الى العجلتين الخلفيتين موقتاً، أي حتى عودة العجلتين الأماميتين الى سرعة دوران متجانسة مع سرعة السيارة، وعند وضوح عودة التجانس بين سرعات العجلات الأربع. بذلك يكون الدفع أمامي عادة، ورباعي إستثنائياً.

وإن دخلت موديلات ماركة آودي في عداد السيارات المصممة أصلاً بالدفع الأمامي فقط، تختلف عروضها المسماة كواترو بعدم لجوئها الى الدفع الرباعي موقتاً فقط، بل بإستمرار.

أكثر من ذلك، وإن توزّع العزم مناصفة في الأساس بين المحورين الأمامي والخلفي، أي بنسبة 50 / 50 في المئة بين الإثنين، لا يكتفي نظام كواترو بتحويل فائض العزم ضمن حدود معيّنة، كما هي الحال في عدد من الموديلات (أي حتى نسبة أقصاها 70 أو 80 في المئة الى أي من المحورين الأمامي أو الخلفي مثلاً)، بل هو قادر على تحويل حتى مئة في المئة من العزم الى أي من المحورين، بالتالي، تجريد المحور الآخر، الأمامي أو الخلفي، من العزم كلياً، حتى عودة ظروف القيادة الطبيعية.

كذلك، لا يكتفي نظام كواترو بتوزيع عزم دوران المحرك طولياً، أي بين المحورين الأمامي والخلفي فقط، بل هو قادر على توزيعه عرضياً أيضاً، بين أي كل من عجلتَي المحور ذاته، بواسطة تقنية الإيصاد الإلكتروني لعلبة التروس التفاضلية EDL, Electronic Differential Lock الأمامية أو الخلفية، أي في تلك التي تنقل حركة الدوران من المحور الطولي الواصل من المحرك (بعد عبور علبة السرعات وعلبة التروس التفاضلية الوسطى) الى علبة التروس التفاضلية في كل من المحورين الأمامي والخلفي، ومن الأخيرة الى العجلة اليمنى والأخرى اليسرى في كل من المحورين.

ويلعب التحكم الإلكتروني في نظام كواترو وظيفة تحويل فائض العزم عرضياً، عوضاً عن الوسائل الميكانيكية والهيدروليكية السابقة، إذ تشمل وظائف برنامج التحكم الإلكتروني بالثبات ESP، أساساً (أي مع الدفع الرباعي أو من دون)، مهمة رصد سرعة كل من االعجلات الأربع لتهدئة (بتلحيس المكبح) أي عجلة آخذة في الدوران بسرعة غير إعتيادية (مقارنة بالعجلات الأخرى).

وهو ما يجيز للأنظمة الإلكترونية الضبط، خلافاً للوسائل الميكانيكية، بالتقدم ولو عند إنحصار وصول عزم المحرك الى عجلة واحدة فقط (إذا كان بعض العجلات فوق ثغرة عميقة، أو معلقاً في الهواء، وبعض آخر فوق أرضية شديدة الإنزلاقية). طبعاً، ليس كل السيارت الرباعية الدفع مخصصة لدروب بهذه الوعورة، لكن النظام المذكور يسمح بالتقدم حتى عند وقوع ثلاث من العجلات الأربع فوق أرضية شديدة الإنزلاقية، إضافة الى تفوّقه ايضاً بخفة وزنه وقلة تطلبه للحجم، قياساً بالأنظمة الميكانيكية، بفضل دمجه الوظائف الإلكترونية المختلفة ضمن أنظمة قليلة.