مجموعة نقل الحركة

في المركبات الآلية ، يتألف نظام نقل الحركة من المكونات الرئيسية التي تولد الطاقة وتنقلها إلى سطح الطريق أو الماء أو الهواء. ويشمل ذلك المحرك ، وناقل الحركة ، وأعمدة الدفع ، والتروس التفاضلية ، ونظام الدفع النهائي ( عجلات الدفع ، والجنزير المتصل كما في الدبابات العسكرية أو الجرارات المجنزرة، والمروحة ، إلخ). كما تتضمن أنظمة نقل الحركة الهجينة محرك جر كهربائي واحد أو أكثر يعمل على تدوير عجلات المركبة. أما المركبات الكهربائية بالكامل ("السيارات الكهربائية") فتستغني عن المحرك تمامًا، معتمدةً كليًا على المحركات الكهربائية للدفع. ويُستخدم مصطلح " محطة توليد الطاقة" أحيانًا بشكل غير رسمي للإشارة إلى المحرك، أو نادرًا ما يُستخدم للإشارة إلى نظام نقل الحركة بأكمله.

يتكون نظام نقل الحركة في السيارة من أجزاء مجموعة نقل الحركة باستثناء المحرك. وهو الجزء من السيارة، بعد المحرك الرئيسي ، الذي يتغير تبعًا لما إذا كانت السيارة ذات دفع أمامي أو خلفي أو رباعي ، أو أقل شيوعًا ذات دفع سداسي أو ثماني .

بمعنى أوسع، يشمل نظام توليد الطاقة جميع المكونات المستخدمة لتحويل الطاقة المخزنة (الكيميائية، والشمسية، والنووية، والحركية، والكامنة، وما إلى ذلك) إلى طاقة حركية لأغراض الدفع. ويشمل ذلك استخدام مصادر طاقة متعددة ومركبات غير مزودة بعجلات.

تعتمد أحدث التطورات في أنظمة نقل الحركة على كهربة مكوناتها المتعددة. ويتطلب ذلك توفير الطاقة الكهربائية، مما يستلزم عادةً استخدام بطاريات أكبر. وتوجد المحركات الكهربائية إما كمكونات مستقلة أو كجزء من عناصر أخرى، كالمحور مثلاً . في أنظمة نقل الحركة الهجينة، يتم دمج عزم الدوران الناتج عن محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي وتوزيعه على العجلات. قد يكون التحكم في هذه العملية معقداً، لكن فوائدها تتمثل في تحسين التسارع بشكل كبير وخفض الانبعاثات بشكل ملحوظ.

يشمل تطوير أنظمة توليد الطاقة لمحركات الديزل ما يلي: إعادة تدوير غاز العادم (EGR)، والاحتراق المتقدم. أما تطوير محركات الإشعال بالشرارة فيشمل: حقن الوقود ، بما في ذلك حقن البنزين المباشر ، بالإضافة إلى تحسين الكفاءة الحجمية باستخدام صمامات متعددة لكل أسطوانة، وتوقيت الصمامات المتغير ، ومشعبات السحب ذات الأطوال المتغيرة ، والشحن التوربيني . وتشمل التغييرات أيضًا أنواعًا جديدة من الوقود (خالية من الكبريت والمركبات العطرية ) للسماح بمفاهيم احتراق جديدة. وتعتمد ما يُسمى بـ "أنظمة الاحتراق المُدمجة" (CCV) أو دورات "دييسوتو" على أنواع الوقود الاصطناعية (الديزل الاصطناعي، أو تحويل الكتلة الحيوية إلى سائل (BTL)، أو تحويل الغاز إلى سائل (GTL)). ^{[ 1 ]}

من المتوقع أن تصل تكلفة محركات السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) والسيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود ( FCEVs) والسيارات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEVs) إلى مستوى تكلفة محركات الاحتراق الداخلي (ICE) في عام 2025. ^{[ 2 ]}

يشير نظام نقل الحركة في المركبة إلى مجموعة المكونات التي تولد الطاقة وتوصلها إلى العجلات، مما يُمكّن المركبة من الحركة. وتختلف أنظمة نقل الحركة اختلافًا كبيرًا بين المركبات التقليدية ذات محركات الاحتراق الداخلي، والمركبات الهجينة، والمركبات الكهربائية. وبغض النظر عن النوع، يظل نظام نقل الحركة أحد أهم الأنظمة في أي مركبة.

المحرك: يُعدّ المحرك قلب نظام نقل الحركة في المركبات التقليدية التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي. فهو يحوّل الوقود، مثل البنزين أو الديزل، إلى طاقة ميكانيكية من خلال عملية الاحتراق. وتأتي المحركات بأشكال متنوعة، منها محركات الاحتراق الداخلي، وهي الأكثر شيوعًا، والمحركات الكهربائية، وهي السائدة في المركبات الكهربائية. غالبًا ما تجمع المركبات الهجينة بين النظامين لزيادة كفاءة استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات. لكل نوع من أنواع المحركات تصميمه وخصائصه التشغيلية الفريدة، ولكن جميعها تهدف إلى إنتاج عزم الدوران اللازم لدفع المركبة.

المحرك الكهربائي والعاكس: في المركبات الكهربائية، يحل المحرك الكهربائي محل المحرك التقليدي، محولًا الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية لتحريك العجلات. يتميز هذا المحرك بكفاءة عالية، ويُغني عن بعض المكونات الأكثر تعقيدًا الموجودة في مركبات الاحتراق الداخلي، مثل أنظمة العادم وخزانات الوقود. تُعد العواكس عنصرًا أساسيًا في المركبات الكهربائية، إذ تتحكم في أداء المحرك من خلال تنظيم خرج الطاقة وتوفير سرعات متغيرة. يشكل المحرك والعاكس معًا العمود الفقري لنظام نقل الحركة الكهربائي.

ناقل الحركة: يُعدّ ناقل الحركة مسؤولاً عن نقل الطاقة الميكانيكية من المحرك إلى نظام الدفع. فهو يضمن توصيل الطاقة المولدة من المحرك إلى العجلات بأقصى كفاءة، مع مراعاة السرعة والحمل. تتنوع أنواع نواقل الحركة، منها ناقل الحركة اليدوي الذي يقوم السائق بتغيير التروس يدويًا، وناقل الحركة الأوتوماتيكي الذي يقوم بتغيير التروس تلقائيًا، وناقل الحركة المتغير باستمرار (CVT) الذي يوفر تسارعًا سلسًا، وناقل الحركة ثنائي القابض (DCT) المعروف بتغييراته السريعة للتروس وأدائه المحسّن.

وحدات التحكم: تعتمد أنظمة نقل الحركة الحديثة بشكل كبير على وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) أو وحدات التحكم في نظام نقل الحركة (PCMs). تراقب هذه الأنظمة أداء المحرك وناقل الحركة والمكونات الأخرى وتعمل على تحسينه. من خلال تحليل البيانات الواردة من أجهزة الاستشعار في جميع أنحاء السيارة، تضمن وحدات التحكم الإلكترونية تشغيل نظام نقل الحركة بأقصى كفاءة مع الالتزام بمعايير الانبعاثات والأداء. تُعد وحدات التحكم ضرورية للميزات المتقدمة مثل أوضاع القيادة التكيفية والصيانة التنبؤية.

نظام نقل الحركة: هو النظام الذي يربط ناقل الحركة بالعجلات، موزعًا الطاقة حسب الحاجة. يتضمن مكونات رئيسية مثل عمود الدوران، الذي ينقل الطاقة الدورانية، والترس التفاضلي، الذي يسمح للعجلات بالدوران بسرعات مختلفة لتحسين الانعطاف، والمحاور، التي تنقل الطاقة مباشرة إلى العجلات. يختلف تصميم نظام نقل الحركة باختلاف نوع المركبة، ومن الأنظمة الشائعة الدفع الأمامي (FWD)، والدفع الخلفي (RWD)، والدفع الرباعي (AWD)، حيث يقدم كل نظام مزايا مميزة حسب الاستخدام.

يُعدّ تصنيع مكونات وأنظمة نقل الحركة ذا أهمية بالغة للصناعة، بما في ذلك قطاع السيارات والمركبات الأخرى. وتدفع القدرة التنافسية الشركات إلى تصميم وإنتاج أنظمة نقل حركة أكثر اقتصادية في التصنيع، وأعلى جودة وموثوقية، وأفضل أداءً، وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود، وأقل تلويثًا للبيئة، وأطول عمرًا افتراضيًا. وقد أدت هذه المتطلبات بدورها إلى تصميمات تتضمن ضغوطًا داخلية أعلى، وقوى لحظية أكبر، وتعقيدًا متزايدًا في التصميم والتشغيل الميكانيكي. وتفرض هذه التصميمات بدورها متطلبات أكثر صرامة على شكل وأبعاد الأجزاء، وعلى استواء سطح المواد ، وتموجاته ، وخشونته ، ومساميته . ويتم ضبط الجودة لهذه المعايير من خلال تقنية القياس المطبقة على جميع مراحل عمليات تصنيع أنظمة نقل الحركة.

في صناعة السيارات، يشكل الهيكل بالإضافة إلى "مجموعة الحركة" الشاسيه .

لاحقًا، يُبنى هيكل (يُشار إليه أحيانًا باسم " هيكل السيارة ")، وهو عادةً غير ضروري لسلامة الهيكل، على الشاسيه لإكمال المركبة . قد تُوفر شركات تصنيع المركبات التجارية إصدارات "الشاسيه فقط" وإصدارات "الشاسيه مع غطاء المحرك" التي يُمكن تجهيزها بهياكل مُخصصة. وتشمل هذه المركبات الحافلات ، والمنازل المتنقلة ، وسيارات الإطفاء ، وسيارات الإسعاف ، وغيرها.

يشكل الهيكل بالإضافة إلى الجسم طائرة شراعية (مركبة بدون مجموعة نقل الحركة).

تُعدّ مجموعة التروس النهائية آخر مكونات نظام نقل الحركة الذي ينقل عزم الدوران إلى عجلات القيادة . في المركبات البرية، تتضمن هذه المجموعة الترس التفاضلي . أما في مركبات السكك الحديدية، فتتضمن أحيانًا جهاز عكس الحركة. ومن الأمثلة على ذلك تروس التغيير الذاتي RF 28 (المستخدمة في العديد من وحدات الديزل المتعددة من الجيل الأول التابعة لسكك حديد بريطانيا ) ^{[ 3 ]} ، وتروس RF 11 المستخدمة في قاطرات المناورة التي تعمل بالديزل من الفئتين 03 و 04 التابعتين لسكك حديد بريطانيا .

يستخدم هذا القسم الرسوم البيانية لعرض نموذج موحد مع اختلافات، وتشير العجلات الخضراء إلى عدم وجود قوة جر، وتشير العجلات المائلة إلى التوجيه.

6X4 تعني 6 أطراف للعجلات و4 مواضع لتوزيع الطاقة (مقسم الطاقة مثبت).

6X2 تعني 6 أطراف للعجلات وموضعين لتوزيع الطاقة (دفع محور واحد).

4X0 تعني أن أطراف العجلات الأربع لا تحتوي على طاقة (محور المقطورة).

4x2 تعني أربعة أطراف للعجلات، وموضعين لتوزيع الطاقة

يمكن أن تكون أطراف العجلات الستة إما مفردة ذات قاعدة عريضة أو مزدوجة. الأمر يتعلق بالجزء الخارجي من العجلات.

شفرة	وصف	يستخدم	رسم بياني
دفع خلفي	دفع خلفي	شاحنة صغيرة
دفع رباعي	الدفع الرباعي المعروف أيضًا باسم 4x4	شاحنة صغيرة
دفع أمامي	دفع أمامي	شاحنة صغيرة، حيث يُفضل توزيع الوزن على العجلات الأمامية
DWD	نظام الدفع الثنائي (مزدوج)	تتطلب سيارة الدفع الرباعي سعة تحميل إضافية
6X4	المركبة ذات الدفع الرباعي (6×4) هي مركبة بثلاثة محاور، مزودة بنظام نقل حركة يوزع الطاقة على عجلتين في محورين منها. وهي نوع من أنواع الدفع الرباعي، ولكنها ليست دفعًا كليًا.	شاحنة كلاسيكية
6x6	6X6، فئة قياسية من الشاحنات متوسطة الحمولة	المواصفات العسكرية الكلاسيكية
6X2 - رفع خلفي	في أبسط صورها، تُعدّ شاحنة ذات هيكل 6x2 جرارًا بثلاثة محاور، حيث تُنقل الطاقة إلى محور خلفي واحد فقط من المحاور المزدوجة. بعبارة أخرى، يتم تزويد عجلتين فقط من أصل ست عجلات بالطاقة.	حيث تحتاج الشاحنات إلى نصف قطر دوران أقصر، وفي بعض الأحيان لا تحتاج إلى المحور الإضافي لتحسين استهلاك الوقود (يمكن رفع العجلات الخلفية عن الأرض عند عدم الحاجة إليها).
رافعة متوسطة 6x2	جرار بثلاثة محاور، حيث تنتقل الطاقة إلى محور خلفي واحد فقط من المحاور المزدوجة.	يمكن رفع المحور الأوسط، ويُستخدم عادةً عند تحميل حمولة ثقيلة (مثل صهاريج الوقود)، وأحيانًا يُستخدم المحور الأوسط مع عجلات وإطارات أصغر.
8X4	8X4 تعني أن الشاحنة تحتوي على أربعة محاور، اثنان منها محاور قيادة.	الاستخدام النموذجي هو شاحنة قلابة، والتي لها متطلبات على الطرق الممهدة والوعرة.
8X8	نظام الدفع ذو الثماني عجلات، والذي يُشار إليه غالبًا بـ 8WD أو 8×8، هو تكوين مجموعة نقل الحركة الذي يسمح لجميع العجلات الثمانية لمركبة ذات ثماني عجلات بأن تكون عجلات قيادة (أي أن تتلقى الطاقة من المحرك) في وقت واحد.	يلزم توفر قدرة عسكرية أو قدرة تحمل عالية للغاية وقدرة على السير في الطرق الوعرة.
6x6	نظام الدفع السداسي (6WD أو 6×6) هو نظام دفع رباعي يتكون من ثلاثة محاور مع وجود عجلتين على الأقل على كل محور يمكن تشغيلهما في وقت واحد بواسطة محرك السيارة.	شاحنة تعدين صغيرة إلى متوسطة الحجم للاستخدامات العسكرية أو العسكرية.
نصف مجنزرة	المركبة نصف المجنزرة هي مركبة مدنية أو عسكرية مزودة بعجلات عادية في الأمام للتوجيه، وجنازير متصلة في الخلف لدفعها وحمل معظم حمولتها. والهدف من هذا التصميم هو إنتاج مركبة تتمتع بقدرات الدبابة على اجتياز التضاريس الوعرة، مع سهولة قيادة المركبة ذات العجلات .	أفلام نموذجية من حقبة الحرب العالمية الثانية، لا تُنتج على نطاق واسع اليوم.
تم تتبعها	الجنازير المتصلة أو المجنزرة هي نظام دفع للمركبات المجنزرة ، حيث تسير على شريط متصل من الجنازير أو ألواح الجنزير، وتُدار بواسطة عجلتين أو أكثر. تُوزّع المساحة السطحية الكبيرة للجنازير وزن المركبة بشكل أفضل من الإطارات الفولاذية أو المطاطية في مركبة مماثلة، مما يُمكّن المركبات ذات الجنازير المتصلة من اجتياز الأراضي الرخوة مع تقليل احتمالية انغراسها بسبب الغوص.	الجرارات والدبابات والحفارات والجرافات.
كهربائي	المركبة الكهربائية هي مركبة تستخدم محركًا كهربائيًا واحدًا أو أكثر للدفع . يمكن تزويدها بالطاقة من خلال نظام تجميع ، باستخدام الكهرباء من مصادر خارجية، أو يمكن تزويدها بالطاقة بشكل مستقل بواسطة بطارية (يتم شحنها أحيانًا بواسطة ألواح شمسية ، أو عن طريق تحويل الوقود إلى كهرباء باستخدام خلايا الوقود أو مولد كهربائي ). تشمل المركبات الكهربائية، على سبيل المثال لا الحصر، مركبات الطرق والسكك الحديدية ، ويمكن أن تشمل أيضًا القوارب الكهربائية والسفن تحت الماء ( الغواصات ، ومن الناحية الفنية أيضًا الغواصات التي تعمل بالديزل والغواصات التوربينية الكهربائية )، والطائرات الكهربائية والمركبات الفضائية الكهربائية .	في نظام نقل الحركة هذا، يتم تشغيل السيارة الكهربائية بواسطة محرك كبير مدمج، ولها استخدام نموذجي لشاحنة تعدين ثقيلة للغاية.

• سلامة السيارة
• سيارة كهربائية
• تحويل المركبات الكهربائية
• جيوبو
• نظام التروس
• نظام دفع المركبات الهجينة
• المركبات ثلاثية العجلات

• مؤتمر تقنيات توليد الطاقة الجديدة، 27 و 28 مارس 2007 .
• http://www.caradvice.com.au/105/car-frame-chassis/
• هيكل سيارة سباق هوندا للفورمولا 1 .
• اختبار نظام نقل الحركة
• ورقة بحثية فنية حول منصة اختبار HIL (محركات دلفي) : نموذج نظام نقل الحركة ذو الحلقة المغلقة
• تعرّف على نسبة التروس النهائية وكيف تؤثر على سيارتك