آفرود (بیراهه‌نوردی) ترکیبی از مهارت رانندگی و توانایی فنی خودرو است. توانایی خودرو برای غلبه بر موانع، صعود از شیب‌های تند و عبور از سطوح لغزنده، به طور مستقیم به طراحی سیستم انتقال قدرت، به ویژه گیربکس کمکی و دیفرانسیل‌ها بستگی دارد.
۱. گیربکس کمکی (Transfer Case) و انواع دنده‌های آفرود
در خودروهای آفرود، یک گیربکس کمکی به صورت سری با گیربکس اصلی نصب می‌شود تا نیروی خروجی را بین محورهای جلو و عقب تقسیم کرده و در صورت لزوم، گشتاور را افزایش دهد.
الف) حالت‌های اصلی گیربکس کمکی
حالت | نام (Ratio) | کاربرد و توضیح فنی |
2H | دنده سنگین با نسبت بالا | دو چرخ محرک، سبک (High Range, 2WD): برای رانندگی معمولی در جاده‌های آسفالت و سرعت بالا. نیروی موتور فقط به یک محور (معمولاً عقب) منتقل می‌شود. |
4H | دنده کمکی با نسبت بالا | چهار چرخ محرک، سبک (High Range, 4WD): برای سطوح لغزنده (برف، یخ، گل یا شن‌های کم‌عمق). قدرت به هر چهار چرخ منتقل می‌شود، اما ضریب دنده (گشتاور) همان ضریب گیربکس اصلی است. |
4L | دنده کمکی با نسبت پایین | چهار چرخ محرک، سنگین (Low Range, 4WD): کلید صعود از سربالایی‌های بسیار تند، صخره‌نوردی و عبور از موانع عمیق. گیربکس کمکی یک ضریب دنده اضافی (مثلاً 2:1 تا 4:1) ایجاد می‌کند تا گشتاور را چند برابر کرده و سرعت را به شدت کاهش دهد. |
N | خلاص | خلاص (Neutral): برای بکسل کردن خودرو یا استفاده از وینچ (در صورت نصب). |
ب) دنده 4L برای سربالایی‌های تند
حالت 4L مهم‌ترین ابزار برای بالا رفتن از شیب‌های تند است:
- عملکرد: حالت 4L گشتاور تولیدی موتور را افزایش می‌دهد و به چرخ‌ها اجازه می‌دهد آهسته‌تر بچرخند. این امر باعث می‌شود راننده کنترل دقیق‌تری روی خودرو داشته باشد و از وارد آمدن فشار ناگهانی (شوک) به سیستم انتقال قدرت جلوگیری شود.
- نکته فنی صعود: برای صعود از شیب، باید قبل از شروع، دنده را در 4L قرار داده و با دنده یک یا دو شروع به حرکت کنید و تا انتهای شیب از تعویض دنده اجتناب کنید.
۲. انواع دیفرانسیل و قفل دیفرانسیل
دیفرانسیل وظیفه توزیع قدرت بین چرخ‌های یک محور را بر عهده دارد. در آفرود، دیفرانسیل معمولی یک نقص بزرگ محسوب می‌شود، زیرا قدرت را به چرخ دارای کمترین کشش منتقل می‌کند.
الف) دیفرانسیل‌های مهم در آفرود
نوع دیفرانسیل | نحوه عملکرد | کاربرد در آفرود |
دیفرانسیل باز (Open) | نیروی بیشتری را به چرخی می‌دهد که آسان‌تر می‌چرخد (چرخ در هوا یا روی یخ). | نامناسب برای آفرود، باعث هرزگردی می‌شود. |
لغزش محدود (LSD) | در صورت اختلاف سرعت چرخ‌ها، تا حدودی از لغزش جلوگیری می‌کند. | بهتر از نوع باز، اما در موانع سخت کارایی محدودی دارد. |
قفل دیفرانسیل (Differential Lock - Diff Lock) | قدرت را به صورت 50-50 بین دو چرخ یک محور تقسیم می‌کند (چرخ‌ها با هم می‌چرخند). | حیاتی‌ترین ابزار آفرود. تضمین می‌کند که حتی اگر یک چرخ کشش نداشته باشد، چرخ دیگر نیرو را دریافت کند و خودرو از مانع عبور کند. |
دیفرانسیل مرکزی قفل‌شونده | در خودروهای تمام چرخ محرک دائم (AWD)، قدرت را بین محور جلو و عقب 50-50 تقسیم می‌کند. | برای مواقعی که محور جلو و عقب کشش متفاوتی دارند، ضروری است. |
ب) نکته ایمنی قفل دیفرانسیل
- قفل دیفرانسیل (مخصوصاً قفل‌های محور) فقط باید در مسیرهای لغزنده و خاکی استفاده شود.
- فعال بودن قفل در جاده‌های آسفالت و خشک می‌تواند به سیستم انتقال قدرت آسیب جدی بزند و فرمان‌پذیری خودرو را مختل کند.
۳. سایر جزئیات فنی و ملاحظات آفرود
علاوه بر گیربکس و دیفرانسیل، عوامل دیگری نیز در توانایی آفرود مؤثرند:
- شاسی مستقل (Body-on-Frame): خودروهایی که اتاقشان بر روی شاسی مجزا نصب شده است (نه شاسی یکپارچه/مونوکوک)، مانند تویوتا لندکروزر، جیپ رنگلر و نیسان پاترول، برای آفرود سنگین مناسب‌تر هستند زیرا استحکام و مقاومت بیشتری در برابر تنش‌های پیچشی دارند.
- سیستم تعلیق قوی و ارتفاع بالا: داشتن سیستم تعلیق قدرتمند و انعطاف‌پذیر (مانند فنرهای لول یا کمک‌فنرهای گازی) برای جذب ضربه و حفظ تماس چرخ با زمین در ناهمواری‌های شدید ضروری است.
- زوایای آفرود:
- زاویه حمله (Approach Angle): حداکثر شیبی که خودرو می‌تواند بدون برخورد سپر جلو به آن وارد شود.
- زاویه فرار (Departure Angle): حداکثر شیبی که خودرو می‌تواند بدون برخورد سپر عقب از آن خارج شود.
- زاویه شکست (Break-over Angle): حداکثر برآمدگی که خودرو می‌تواند از روی آن عبور کند بدون اینکه شاسی زیرین گیر کند.
- لاستیک‌های MT (Mud Terrain): لاستیک‌های با آج عمیق و پهن که کشش عالی در گل، شن و سطوح سنگی ایجاد می‌کنند. تنظیم فشار باد لاستیک (کاهش باد برای افزایش سطح تماس در شن) حیاتی است.
۴. نکات مهم برای علاقه‌مندان به آفرود
- تجهیزات ضروری: هرگز بدون تجهیزات اولیه مانند وینچ (قرقره)، تسمه بکسل مقاوم، جک آفرودی (Hi-Lift Jack)، پمپ باد (کمپرسور) و ابزار پنچرگیری وارد طبیعت نشوید.
- ایمنی و رانندگی گروهی: همیشه با حداقل یک خودروی دیگر به آفرود بروید و اصول رانندگی ایمن در شرایط مختلف (مانند حفظ فاصله در سربالایی‌ها) را رعایت کنید.
- احترام به طبیعت: خارج شدن از مسیرهای تعیین شده، آسیب رساندن به پوشش گیاهی یا رها کردن زباله در طبیعت اکیداً ممنوع است.
