تفاوت سیستم 4WD و AWD در ماشین چیست؟

ممکن است در هنگام خرید خودرو اصطلاحاتی چون تمام چرخ‌ محرک (AWD) یا دو دیفرانسیل (۴WD) زیاد به گوش شما خورده باشد. تفاوت عمده میان این دو نوع سیستم انتقال قدرت 4WD و AWD چیست؟ کدام یک نسبت به دیگری برتری دارد؟ در این مقاله از کیان باتری سعی داریم تا تفاوت عمده میان این دو نوع سیستم انتقال قدرت را آشکار کنیم.

شاید شما نیز بر روی خودروهای شاسی بلند، پیکاپ و کراس اوور عبارت‌های درج شده AWD، 4WD و4×4 را مشاهده کرده باشید. و شاید مانند اکثر افراد تمام این عبارت‌ها را به معنای دو دیفرانسیل در نظر بگیرید. که خودرویی با این مشخصه از قابلیت آفرود و دو دیفرانسیل بودن بهره مند است. اما این ذهنیت کاملا درست نیست! گرچه این سه عبارت به معنای متحرک بودن تمام چرخ‌های خودرو می‌باشد اما تفاوت‌هایی را با یکدیگر دارند.

منظور از 4WD و AWD چیست؟

با کمی‌دقت می‌توان فهمید که عبارت 4WD و یا همان 4×4 بیشتر بر روی خودروهای پیکاپ، وانت و شاسی بلند‌های قدیمی‌تر درج می‌شود و بر روی خودروهای شاسی بلند و کراس اوور و برخی سدان‌های اسپرت جدید بیشتر می‌توان عبارت AWD را مشاهده کرد.

مقاله پیشنهادی: دیفرانسیل-خودرو-چیست؟

4wd مخفف چیست؟

سیستم 4WD مخفف عبارت  4Wheel Drive می‌باشد که در برخی موارد 4×4 نیز نامیده می‌شود.

Awd مخفف چیست؟

AWD نیز مخفف عبارت All Wheel Drive است. هر دو سیستم به نوعی نشان دهنده چهار چرخ متحرک بودن می‌باشند، اما تفاوت‌هایی را با یکدیگر دارند.

 سیستم 4WD قدمت بیشتری را دارد و بیشتر بر روی خودرو‌های آفرودی قرار می‌گیرد و در مقابل سیستم AWD جدید تر و پیچیده تر می‌باشد و بر روی خودروهای کراس اوور و شاسی بلند و برخی سدان‌های جدید نصب می‌شود.

در ادامه تفاوت‌ها، مزایا و معایب هر یک از این دو سیستم چهارچرخ متحرک را بررسی می‌کنیم. تا ببینیم کدام یک بر دیگری برتری دارد. قبل از مطالعه ادامه مطلب فیلم دوبله فارسی زیر عملکرد خودرو های چهارچرخ محرک 4*4 و awd و تفاوت این دو سیستم را نشان می دهد.

سیستم 4 چرخ متحرک 4WD

این سیستم دارای قدمت بیشتری نسبت به AWD است و برخی اوقات آن را ۴×۴ هم می‌نامند. در این‌گونه خودروها توان به جعبه انتقال (Transfer Case) منتقل می‌شود. وظیفه اصلی است جعبه انتقال توزیع توان بین اکسل های جلو و عقب است.

در داخل این جعبه انتقال مجموعه‌ای از چرخ دنده مانند گیربکس وجود دارد. هنگامی که توان  توسط این جعبه تقسیم می‌شود، به شما ضمانت می‌کند که هر چرخی با سرعت برابر در حال گردش است. این برابر بودن سرعت های دورانی چرخ‌ها مشکل بزرگی هنگام دور زدن خودرو ایجاد می‌کند.

همان طور که می‌دانید در هنگام پیچیدن در یک پیچ، تایر داخلی سرعت کمتری نسبت به تایر بیرونی دارد. قفل بودن دیفرانسیل در اصطلاح باعث می‌شود دور زدن خودرو با شعاع بیشتری انجام شود و یقیناً خطرآفرین می‌باشد.

در سیستم‌های جدید ۴WD شما می‌توانید خودتان سیستم را به صورت الکترونیکی فعال و غیرفعال کنید. البته در مدل های کمی قدیمی تر شما می‌بایست این کار را به وسیله دنده اضافی کنار دنده اصلی انجام می‌دادید.

در سیستم‌های الکتریکی معمولاً حالت Low وجود دارد که به معنای قفل شدن دیفرانسیل و تقسیم نیروی مساوی بین دو چرخ طرفین است. همچنین حالت High نیز وجود دارد که در اصطلاح کنترل لغزش نیز گفته می‌شود. در این حالت مشکل قفل شدن دیفرانسیل وجود ندارد. در این حالت خودرو می‌تواند تا سرعت ۶۰ مایل بر ساعت حرکت کند.

مزیت های خودروی سیستم ۴WD

از مزایای این سیستم چهارچرخ متحرک  4WD اعمال قدرت بیشتر به چرخ‌های خودرو می‌باشد که در خودرو‌های آفرودی بسیار مناسب تر عمل می‌کند و در مناطق صعب العبور و بیراهه‌ها موجب عملکرد بهتر خودرو با قدرت و کشش بالا می‌شود.

و در مقابل عیب اصلی سیستم چهارچرخ متحرک 4WD که نیروی یکسانی را به هر چهار چرخ منتقل می‌کند، این است که در سرعت‌های بالا می‌تواند خطرساز باشد. چرا که در  پیچ‌ها چرخ‌های به سمت داخل پیچ، سرعت کمتری را دارند و اگر با سیستم 4WD با سرعت بالا بخواهیم از یک پیچ گذر کنیم ممکن است خودرو از مسیر خود منحرف شده و با از دست دادن کنترل خودرو به خارج از جاده کشیده شویم.

• نیروی جلو برنده عالی در جاده های خاکی، صخره‌ای و ناهموار ( Off-road)
• می‌تواند غیرفعال شود تا در مصرف سوخت صرفه‌جویی کند.
• تکنولوژی قوی و اثبات‌شده

مقاله پیشنهادی: آموزش تکنیک های رانندگی آفرود

معایب چهار چرخ محرک 4*4

• اضافه کردن وزن و پیچیدگی به خودرو
• نمی‌توان از این سیستم در تمامی شرایط استفاده کرد
• هزینه بسیار زیاد نسبت به خودرو تک دیفرانسیل

دیفرانسیل تمام چرخ متحرک AWD

​این سیستم تمام چرخ متحرک که سیستم جدیدتری می‌باشد. بر روی خودروهای شاسی بلند و کراس اوور و سدان‌های اسپرت امروزی نصب می‌شود. سیستم چهار چرخ متحرک AWD، سیستم هوشمند تر و پیچیده تری نسبت به سیستم چهارچرخ متحرک 4WD می‌باشد.

در خودرو‌های مجهز به سیستم AWD دیگر نیازی به درگیری مکانیکی چهار چرخ نیست چرا که این خودروها هوشمند تر از آن هستند که به صورت دستی بخواهیم خودرو را تک دیفرانسیل یا دو دیفرانسیل کنیم.

این خودروها با توجه به شرایط مسیر و سرعت خودرو و استفاده از اطلاعات سنسورهای نصب شده می‌توانند نیروی مناسب را به هر کدام از چرخ‌های جلو و عقب منتقل کنند. برای تک دیفرانسیل یا دو دیفرانسیل کردن این خودروها می‌توان با فشردن یک دکمه به صورت الکترونیکی نسبت به فعال و غیر فعال کردن سیستم چهار چرخ متحرک اقدام کرد.

 سیستم AWD در واقع دارای دو دیفرانسیل می‌باشد که یکی در محور جلو و دیگری در محور عقب خودرو قرار دارد. با توجه به سنسورهای تعبیه شده در این خودروها در هنگام حرکت در جاده و در پیچ‌ها به صورت هوشمند خودرو نیروی متناسبی را به هر چرخ اعمال می‌کند تا مانع از منحرف شدن خودرو و یا خارج شدن آن از مسیر شود.

این سیستم چهار چرخ متحرک امروزه بر روی برخی سدان‌های اسپرت کمپانی‌های مطرحی همچون بی ام و، بنز و آئودی نیز نصب می‌‌شود که موجب بهبود در عملکرد حرکتی این خودروها می‌شود.

 خودرو‌های دارای سیستم چهارچرخ متحرک AWD نیز مزایا و معایب خاص خود را دارند.

مزایای سیستم تمام چرخ متحرک AWD

از مزایای این خودروها می‌توان به پایین‌تر بودن مصرف سوخت خودروهای مجهز به این سیستم و همچنین رانندگی نرم تر و ایمن تر با این نوع خودروها در سطح شهر و جاده‌ها و به عنوان استفاده روزمره اشاره کرد.

• افزایش چسبندگی خودرو به جاده و کنترل بهتر آن تحت شرایط مختلف
• فرمان پذیری و هندلینگ مناسب برای انواع نیرو های کششی
• در تمامی اوقات فعال است

مقاله پیشنهادی: آموزش رانندگی در برف و نکات ایمنی خودرو در زمستان

معایب خودروی با دیفرانسیل AWD

در مقابل معایب این خودروها قدرت پایین ترین سیستم چهارچرخ متحرک AWD نسبت به سیستم 4WD می‌باشد که نمی‌توان از آن انتظار قابلیت‌های آفرودی یک خودروی مجهز به سیستم 4WD یا همان 4×4 را داشت.

• مصرف سوخت بیشتر
• افزایش وزن خودرو و پیچیده شدن مکانیزم عملکردی
• برای شرایط کاملاً Off-road مناسب نیست

تفاوت های سیستم 4WD و AWD

اجازه دهید در یک مثال واقعی این دو سیستم را به صورت ساده تری بیان کنیم. دو خودروی هیوندای سانتافه و تویوتا هایلندر را در نظر بگیرید. هیوندای سانتافه به صورت 4WD است ولی تویوتا هایلندر به صورتAWD است.

در هیوندای سانتافه، دو دیفرانسیل در جلو و عقب وجود دارد و این سیستم بیشتر مکانیکی است و از طریق یک دیفرانسیل میانی، نیرو بین دیفرانسیل جلو و عقب تقسیم می شود.

اما در تویوتا هایلندر که به صورت AWD است، دو دیفرانسیل در جلو و عقب وجود دارد اما خبری از دیفرانسیل مرکزی نیست. این مدل که بیشتر ساختاری تکنیکی است در حقیقت به عنوان یک دیفرانسیل جلویی محسوب می شود که به صورت الکترونیکی در صورت نیاز به دیفرانسیل عقب نیز نیرو منتقل می کند. در حقیقت بر خلاف 4WD، این سیستم کاملا به صورت کامپیوتری کنترل می شود.

سیستم AWD بهتر است یا 4WD؟

انتخاب بین سیستم انتقال قدرت برای خودرویتان تماما بستگی به این دارد که قصد سفر و رانندگی در چه نوع جاده هایی داشته باشید. اگر به قول خودروباز ها بیشتر رانندگی های شما در جاده های آف-رود است مسلما بهترین انتخاب برای شما خودروهای 4WD  می باشد.

اما در آن سوی قضیه هم اگر ترجیح می دهید سیستم های خودرویتان هوشمند باشد و خودرویتان خودش تشخیص دهد تا که تقسیم نیرو در جاده های برفی و بارانی چگونه باشد، بهترین انتخاب شما خرید خودروهایی است که AWD هستند.

خودروهای 4WD بیشتر برای مسیرهای صعب العبور مناسبند و در شرایط زمستانی و برفی نیز سیستم های AWD کارایی بهتری از خود نشان می دهند. برای درک بهتر تفاوت خودرو های awd و 4wd پیشنهاد می شود فیلم زیر را تماشا نمایید:

انواع سیستم چهار چرخ محـرک

سیستم 4WD مدت مدیدی است که ابداع شده و انواع متنوعی از آن به بازار آمده است که همه آنها با همین نام شناخته می‌شوند، اما در واقع موارد استفاده آنها متفاوت است.

Part Time 4WD

سیستمی است که در آن، فقط می‌توان برای مدتی معین از چهار چرخ محرک استفاده کرد. این نوع سیستم 4WD برای ایجاد قدرت کشش بیشتر در وسائط نقلیه برای حمل بارهای سنگین‌تر و یا حرکت در شرایط نامساعد جاده‌ای ساخته شده است.

از این سیستم، فقط می‌توان در شرایط نامساعد جاده‌ای و نه در جاده‌های مسطح و خشک بهره‌برداری کرد، لذا واضح است که این سیستم برای انجام کارهای سخت و سنگین ساخته شده است. در جاده‌های هموار، می‌توان وسیله نقلیه را در حالت 4WD قرار داد.

حالات قرار گرفتن دنده عبارتند از: 4WD Hi, 2WD و 4WD LO. این سیستم برای استفاده در مکان‌های بدون جاده عالی است و هنگامی که همزمان با قفل دیفرانسیل به‌کار گرفته شود، بیشترین کارایی را خواهد داشت (جیب ویلیز 1942).

در خودروهای مجهز به این سیستم، فقط چرخ های عقب متحرک هستند. چهار چرخ خودرو زمانی فعال می شود که راننده، این حالت را انتخاب نماید. چنین خودروهایی، دیفرانسیل مرکزی ندارند؛ ازاین رو هنگامی که حالت چهار چرخ فعال می شود، محورهای جلو و عقب به یکدیگر قفل می شوند و گردش آن ها با سرعت یکسان است.

البته این موضوع در هنگام پیچیدن در سطوح با اصطکاک بالا، مشکلات زیادی را به همراه دارد. به همین دلیل همواره توصیه شده است که رانندگان فقط در هنگام رانندگی در مسیرهای خارج از جاده، از این تغییر حالت به حالت چهار چرخ محرک استفاده کنند. یادآوری می شود که فعال کردن دائمی سیستم چهار چرخ محرک، به خودرو آسیب می رساند.

Full Time 4WD

از این سیستم می‌توان همیشه و در تمامی مسیرها از جمله آسفالته استفاده کرد. این سیستم 4WD برای ایجاد قدرت کشش بیشتر در وسیله نقلیه و کارامدتر کردن 4WD برای استفاده روزمره ساخته شده است. به این سیستم، 4WD دائم نیز می‌گویند.

استقرار دیفرانیسل اضافی در مجموعه انتقال قدرت وسیله نقلیه، امکان بهره‌برداری دائمی از 4WD را فراهم می‌سازد. در این سیستم، حالت 2WD وجود ندارد. با وجود این سیستم، شما اسبی قدرتمند در اختیار خواهید داشت.

مزیت استفاده از Full Time 4WD در جاده‌های نامساعد، استحکام بیشتر در حرکت به عنوان یک نکته ایمنی در رانندگی روزانه است. انواع حالت‌های قرار گرفتن دنده در این سیستم، عبارتند از: 4WD Hi و 4WD LO. این سیستم در خارج از جاده و در صورت قابلیت قفل شدن بسیار خوب عمل می‌کند، اما همزمان با قفل محور دیفرانسیل، بهترین عملکرد را دارد.

این سیستم، نوع پیشرفته تر سیستم بالایی است؛ زیرا قدرت موتور همواره در حال انتقال به چهار چرخ خودرو است. خودروهای مجهز به این سیستم، از یک دیفرانسیل مرکزی برخوردار هستند که امکان چرخش چرخ های جلو و عقب را با سرعت های متفاوت فراهم می آورد.

ازاین رو، استفاده از حالت چهار چرخ در جاده، آسیبی به خودرو وارد نمی کند. در این سیستم، به دلیل استفاده از دو چرخ مضاعف برای حرکت، کشش خودرو نیز بسیار افزایش یافته و کنترل آن بهتر است. این سیستم در خودروهایی نظیر رنج رور موجود است.

Full Time symmetric AWD

این سیستم مشابه 4WD دائمی است، با این تفاوت که فاقد گشتاور سرعت کم و یا در واقع الگوی مسافت کوتاه است. از این سیستم، همواره و در تمامی جاده‌ها از جمله آسفالته می‌توان استفاده کرد.

این سیستم، یکی از مظاهر ایمنی در وسائط نقلیه امروزی است، اما گرچه برای کار سنگین طراحی نشده، باعث ایمن‌تر و دلپذیرتر شدن وسیله نقلیه می‌شود.

این سیستم در رقابت برای حرکت در جاده‌های ناهموار، تقریباً بازنده است زیرا تأکید بیشتر بر استحکام و عملکرد آن بوده و بهتر است که در خارج از جاده، کمتر مورد استفاده قرار گیرد (آئودی کواترو ۱۹۸۰ و اکثر خودروهای سوبارو).

Automatic Asymmetric AWD

سیستم اتوماتیک متقارن AWD، ابتدا فقط به عنوان سیستمی مستحکم و قدرتمند ساخته شده بود. از این سیستم می‌توان به طور مداوم در تمامی سطوح از جمله مسیرهای آسفالته استفاده کرد. سیستم AWD به‌طور دائمی عمل نمی‌کند بلکه فقط هنگامی به کار می‌افتد که شرایط تعادل وسیله نقلیه از بین برود.

اساساً خودروهای دارای این سیستم، خودروهایی با دیفرانسیل 2WD و فاقد قابلیت‌های حرکت در جاده‌های نامساعد هستند. واضح است که این سیستم تنها برای افزایش ایمنی، استحکام و تعادل در حرکت ساخته شده و استفاده از آن در مسیرهای خارج از جاده و جاده‌های ناهموار، توصیه نمی‌شود (ولوو 1996) گفتنی است که امروزه بسیاری از وسائط نقلیه، ترکیبی از انواع سیستم‌های 4WD را مورد استفاده قرار می‌دهند.

چرا همه خودرو ها مجهز به این سیستم انتقال قدرت نیستند؟

با توجه به مزایایی که در بخش های قبلی گفته شد، عملکرد سیستم انتقال نیرو به تمامی چرخ ها بسیار بهتر از نمونه های تک دیفرانسیل است و خودرو های مجهز به این سیستم کارایی بالاتری دارند. پس چرا خودرو سازان در تمامی مدل های خود از این نوع سیستم انتقال قدرت استفاده نمی کنند؟

برای این پرسش دو دلیل اصلی وجود دارد: قیمت و مصرف سوخت. برای این خودروها می بایست سیستم های انتقال قدرتی مانند محور های جدید، سیستم های الکترونیکی و کنترلی اضافه و اجزایی مانند دیفرانسیل اضافه نصب گردد.

این تجهیزات علاوه بر اینکه قیمت نهایی خودرو را بالا خواهد برد، با افزایش مقدار قابل توجهی وزن، مصرف سوخت خودرو را نیز بالاتر می برد. در نتیجه هزینه های جابجایی خودرو نیز افزایش یافته و کارایی کلی سیستم برای اقشار کم درآمد تر دچار افت محسوسی خواهد شد.

به عنوان مثال رنجروور ایووک در مدل AWD خود از مصرف سوختی بیشتر نسبت به مدل تک دیفرانسل خود بر خوردار است و هم قیمت آن به مراتب بالاتر از مدل دو چرخ متحرک آن خواهد بود.