خودروهای دیفرانسیل جلو FWD ؛ بررسی مشخصات + مزایا و معایب

خودروهای دیفرانسیل جلو FWD؛ بررسی مشخصات، مزایا و معایب

به خودرویی دیفرانسیل جلو گفته می‌شود که موتور آن به‌صورت عرضی نصب شده باشد و توان فقط از طریق چرخ‌های جلو به سطح جاده منتقل شود.

مفهوم دیفرانسیل جلو چیست؟
خودروی دیفرانسیل جلو یا محرک جلو (Front-Wheel Drive – FWD) به خودرویی گفته می‌شود که در آن نیروی تولید شده توسط موتور، پس از عبور از جعبه دنده و دیفرانسیل، مستقیماً به چرخ‌های جلو منتقل می‌شود. در این ساختار، چرخ‌های جلو نه‌تنها وظیفه فرمان‌پذیری را بر عهده دارند، بلکه نیروی محرکه را نیز به سطح جاده منتقل می‌کنند. این یعنی محور جلو هم‌زمان نقش هدایت و حرکت خودرو را ایفا می‌کند.

آنچه این آرایش را از سایر سیستم‌ها متمایز می‌کند، نحوه قرارگیری اجزای اصلی پیشرانه است. معمولاً در خودروهای دیفرانسیل جلو، موتور به‌صورت عرضی در جلوی خودرو نصب می‌شود و این دقیقاً برخلاف ساختار طولی در دیفرانسیل عقب‌ها است، به‌طوری که میل لنگ موتور در راستای عرضی خودرو قرار می‌گیرد.

چگونگی انتقال قدرت در خودروی FWD
در یک خودروی دیفرانسیل جلو، فرآیند انتقال نیرو از موتور به چرخ‌های محرک در قالب یک ساختار مهندسی شده و فشرده انجام می‌شود که در آن موتور، گیربکس و دیفرانسیل در بخش جلوی خودرو جای دارند. نیروی حاصل از احتراق در سیلندرها توسط میل لنگ به فلایویل و سپس به کلاچ به گیربکس یا مستقیماً از فلایویل به گیربکس در خودروهای با جعبه دنده اتوماتیک منتقل می‌شود.

این نیرو وارد جعبه دنده شده و پس از عبور از چرخ دنده‌های انتخابی، گشتاور مناسب برای شرایط رانندگی به دیفرانسیل ارسال می‌شود. در خودروهای دیفرانسیل جلو، دیفرانسیل یا درون گیربکس تعبیه شده یا به آن متصل است که در خودروهای نسل جدید دیفرانسیل با گیربکس یکپارچه شده است.

دیفرانسیل وظیفه دارد تا گشتاور را به‌صورت متعادل بین دو چرخ جلو تقسیم کند. این کار به‌گونه‌ای انجام می‌شود که هنگام چرخش خودرو، چرخ داخلی با سرعتی کمتر از چرخ خارجی بچرخد و لغزش به حداقل برسد.

تاریخچه خودروی با دیفرانسیل جلو
تاریخچه خودروهای دیفرانسیل جلو برخلاف تصور عمومی، قدمتی بیش از صد سال دارد. نخستین ایده‌ها برای انتقال نیرو به چرخ‌های جلو به قرن هجدهم بازمی‌گردد، زمانی که نیکولا-ژوزف کوگنو، مخترع فرانسوی، در سال ۱۷۷۰ وسیله‌ای بخار با چرخ محرک جلو ساخت.

اما نخستین پیشرفت عملی مهم در این زمینه، با تولید مدل Alvis FWD در بریتانیا در سال ۱۹۲۸ اتفاق افتاد. در همین زمان، شرکت آلمانی DKW نیز خودرویی به نام F1 را در سال ۱۹۳۱ معرفی کرد که یکی از نخستین مدل‌های دیفرانسیل جلو تولید انبوه محسوب می‌شود.

در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ میلادی، با افزایش تقاضا برای خودروهای کوچک و اقتصادی، و نیز به واسطه بحران‌های نفتی، خودروسازان اروپایی و آسیایی مانند هوندا، رنو و تویوتا، به سمت توسعه بیشتر خودروهای دیفرانسیل جلو رفتند.

مزایا و معایب FWD
سیستم دیفرانسیل جلو به دلیل طراحی فشرده و ترکیب پیشرانه و مجموعه انتقال قدرت در بخش جلویی خودرو، مزایای مهندسی قابل توجهی ارائه می‌دهد. این آرایش باعث بهینه‌سازی فضا و حذف اجزای حجیم مانند میل گاردان و دیفرانسیل عقب می‌شود، که در نتیجه آن فضای داخلی و بار افزایش یافته و بسته‌بندی کلی خودرو ساده‌تر می‌گردد.

اما علیرغم مزایای متعدد، سیستم دیفرانسیل جلو محدودیت‌های فنی خاص خود را دارد که در شرایط رانندگی پرفشار یا عملکرد بالا آشکار می‌شوند. مهم‌ترین چالش آن، ترکیب همزمان نیروی محرکه و فرمان‌پذیری در چرخ‌های جلو است که در خودروهای با گشتاور بالا منجر به پدیده torque steer می‌شود؛ حالتی که خودرو هنگام شتاب‌گیری تمایل به انحراف از مسیر مستقیم دارد.