تفاوت‌های کارکردی در انواع سیستم‌های دو دیفرانسیل +تصاویر

تفاوت بین AWD و 4WD‌ها‌

در خودرو‌های AWD نیرو و گشتاور تولیدی موتور به هر دو محور منتقل می‌شود اما این اتفاق به این معنی نخواهد بود که هر دو محور دائما در حال دریافت نیرو به میزان مساوی هستند چراکه بسته به تکنولوژی سازنده، ممکن است یک محور بعد از عبور از سرعتی خاص، از حالت محرک و پیش‌برنده فقط به متحرک تبدیل شود. این اتفاق تا زمانی که محور محرک دچار لغزش نشود و یا خودرو نیاز به کشش بیشتر نداشته باشد،  برقرار خواهد بود که البته باز تقسیم میزان و درصد گشتاور بین دو محور عقب و جلو به صورت الکترونیکی انجام می‌شود. به این معنی که ممکن است یک محور 20 درصد از گشتاور تولیدی موتور را در اختیار بگیرد و بقیه به محور دیگری برسد که معمولا در خودرو‌ها، محور اصلی را محور جلو قرار می‌دهند و محور عقب بسته به شرایط و نیاز وارد مدار خواهد شد. این تقسیم نیرو و گشتاور به نحوی غیرمحسوس انجام می‌شود که همیشه خودرو رفتاری یکنواخت دارد و راننده و سرنشینان متوجه تغییری نمی‌شوند. البته این تقسیم نیرو و گشتاور بین دو محور بسته به کلاس خودرو ‌تفاوت‌هایی خواهد داشت.
اما در خودرو‌های دودیفرانسیل، درگیری محور جلو می‌تواند به دلخواه راننده باشد و یا در نمونه‌های فول‌تایم، این درگیری کاملا کنترل‌شده و دائمی باشد. اما تفاوت اصلی بین خودرو‌های دو‌دیفرانسیل 4WD با دو‌دیفرانسیل AWD‌ها در نبود دنده سنگین یا همان Low Range در خودرو‌های AWD است که همین عامل در کنار ارتفاع کمتر و شرایط خیابانی‌تر آنها، امکان آفرود‌های سنگین را از این خودرو‌ها می‌گیرد.

در خودرو‌های AWD، یک محور معمولا بعد از عبور از سرعتی خاص و به تشخیص کامپیوتر مرکزی تا زمان نیاز از مدار خارج خواهد شد. درگیری محور‌ها به صورت نامحسوس صورت می‌گیرد تا همیشه بالاترین پایداری حاصل شود.

تقسیم گشتاور 50 - 50 ‌

یکی از ایراداتی که باعث می‌شود تا خودرو‌های پارت‌تایم 4wd را نتوان در همه شرایط به صورت دو‌دیفرانسیل محرک استفاده کرد، تقسیم نیروی 50 – 50 بین آنهاست؛ چرا‌که این کار باعث می‌شود هم استهلاک خودرو بالاتر رود و هم در چرخش‌ها خصوصا با سرعت‌های بالا چون همه چرخ‌ها یک گشتاور دریافت می‌کنند، به دیفرانسیل و قطعات آن فشار وارد شود. اما فول‌تایم‌ها عاری از این ایراد هستند و به همین خاطر نیز به خودی خود به صورت دو‌دیفرانسیل حرکت می‌کنند.
اما چون فول‌تایم‌ها نیز به صورت 50 - 50 نیرو و گشتاور موتور را دریافت نمی‌کنند، در برخی ‌مواقع در بیراهه‌ها، نمی‌توانند به‌راحتی از یک مهلکه نجات پیدا کنند چرا که ممکن است دیفرانسیل جلوی آنها که درگیری بیشتری با زمین دارد و قرار است تا خودرو را نجات دهد، توان و گشتاور به حد کافی دریافت نمی‌کند و در نتیجه خودرو همچنان زمینگیر خواهد بود. ضمن اینکه در برخی از سیستم‌های فول‌تایم‌ها در فشار‌های بالا، دیفرانسیل جلو اصطلاحا آزاد می‌کند و انتقال نیرو از دیفرانسیل مرکزی به آن تا کاهش فشار قطع می‌شود. در اینجا مهم‌ترین امتیاز خودرو‌های پارت‌تایم 4wd باید استفاده شود که آن هم تقسیم نیروی 50 – 50 بین دو محور است.
در این حالت برای خودرو‌های فول تایم گفته می‌شود که دیفرانسیل مرکزی قفل شده است که این عمل معمولا با یک اهرم توسط راننده صورت می‌گیرد و خودرو فول تایم، رفتاری شبیه به پارت‌تایم‌ها می‌گیرد. اما این وضعیت کاملا اضطراری است و به تاکید کمپانی‌های سازنده، باید بعد از خروج از مهلکه سریعا قفل دیفرانسیل آزاد شود. این قفل دیفرانسیل مرکزی با قفل دیفرانسیل‌هایی که داخل دیفرانسیل محور‌ها قرار دارد و از هرز‌چرخیدن یک محور جلوگیری می‌کند، کاملا متفاوت است.

در خودرو‌های فول‌تایم، یک کلید برای تبدیل به وضعیت قفل شدن دیفرانسیل مرکزی مثل خودرو‌های پارت تایم وجود دارد و یا این کار توسط اهرم دنده صورت می‌گیرد.

انواع 4WD‌ها ‌

خودرو‌های دودیفرانسیل به شرط داشتن دنده کمک سنگین، به دو نوع فول‌تایم و پارت‌تایم تقسیم می‌شوند. فول‌تایم‌ها همیشه به صورت دو‌دیفرانسیل هستند و به نام permanent نیز شناخته می‌شوند اما پارت‌تایم‌ها که به نام demand نیز معرفی می‌شوند، به اختیار راننده به صورت دو‌دیفرانسیل خواهند شد. اما مهم‌ترین تفاوت فول‌تایم‌ها و AWD‌ها در قابلیت استفاده از دنده کمک سنگین ‌یا همان وضعیت L است.
خودرو‌های فول‌تایم 4WD دارای دو وضعیت حرکتی سنگین و سبک هستند و امکان حرکت با یک دیفرانسیل را ندارند و حتی در صورت بازشدن یک گاردان آنها، خودرو حرکتی نخواهد کرد که این سیستم به خاطر وجود دیفرانسیل مرکزی آنها در بخش گیربکس و کمک این خودرو‌هاست. اما پارت تایم‌ها در حالت عادی دارای یک محور محرک هستند و محور دوم به خواست راننده در شرایط نیاز، قدرت از موتور و گیربکس دریافت خواهد کرد و همیشه نیز تاکید شده است که بعد از رفع حالت اضطرار، محور دوم که همیشه محور جلوست را از فعالیت خارج کنیم. فول‌تایم‌ها نیز مثل AWD‌ها چون دارای دو‌دیفرانسیل در زمان حرکت هستند، پایداری و قدرت مانور بالاتری دارند. ضمن اینکه محور دوم در این خودرو‌ها که در خودرو‌های قدیمی محور عقب و در نمونه‌های جدید معمولا محور جلو است، همیشه نصف نیرو و گشتاور تولیدی موتور را دریافت نمی‌کند و تقسیم نیرو در این دو محور نیز توسط دیفرانسیل مرکزی آنها صورت می‌گیرد.

دیفرانسیل مرکزی در کنار جعبه دنده اصلی و ترنسفر کیس یا همان گیربکس کمک قرار دارد.

ترکیب فول‌تایم با پارت تایم‌

فول‌تایم‌ها امتیازات بیشتری از پارت‌تایم‌ها دارند، اما قابلیت حرکت با یک دیفرانسیل نیز امتیازاتی مثل کاهش استهلاک دارد و اینکه اگر یک گاردان در حین حرکت به مشکل برخورد کند، امکان باز کردن آن و حرکت با یک محور نیز ممکن است در صورتی که  در فول تایم‌ها این امکان نبوده و خودرو با باز‌کردن یک گاردان، از حرکت می‌ایستد.

به همین خاطر در خودرو‌های دو‌دیفرانسیل مشهور، گیربکس‌هایی روی کار آمدند که هر دو قابلیت فول‌تایم‌ها و پارت‌تایم‌ها را باهم دارند. از معروف‌ترین این گیربکس‌ها، سری selec trac جیپ و
super select  میتسوبیشی را می‌توان نام برد. در سری گیربکس‌های جیپ در ساده‌ترین آنها امکان حرکت به صورت دوچرخ در حالت سبک یا همان 2H، حرکت با چهار چرخ سبک به صورت فول تایم، حرکت به صورت چهارچرخ سبک به شکل پارت‌تایم که امکان حرکت با یک دیفرانسیل در صورت باز‌کردن یک گاردان را نیز می‌دهد و حرکت به صورت چهارچرخ سنگین با تقسیم 50 – 50 وجود دارد.
در گیربکس‌های میتسوبیشی نیز امکان حرکت به صورت تک‌دیفرانسیل و دو‌دیفرانسیل به شکل سبک وجود دارد. ضمن اینکه می‌توان در این حالت و همچنین در حالت سنگین نیز، دیفرانسیل مرکزی را قفل کرده تا تقسیم نیرو به صورت 50 – 50 صورت بگیرد. این تیپ حرکتی در بسیاری از خودرو‌های دو‌دیفرانسیل امروزی دیده می‌شود.

یک گیربکس جیپ با وضعیت‌های حرکتی مختلف آن

یک گیربکس فول تایم با تو تیپ حرکتی چهار چرخ سبک و چهار چرخ سنگین

در بسیاری از دو دیفرانسیل‌های امروزی، وضعیت حرکتی با یک کلید بین فول تایم و پارت تایم تغییر می‌کند.

جدول شماتیک حالت حرکتی با توضیح درگیری دیفرانسیل‌ها