سیستم کنترل کشش (ترکشن کنترل) خودرو چیست و چگونه کار می کند؟

سیستم کنترل کشش یا TCS چیست؟

ساده ترین تعریفی که می توان برای این سیستم ارائه داد عبارت است از : سیستمی که از هرزگردی چرخ های محرک در هنگام گاز دادن از حالت سکون و یا در عین حرکت جلو گیری می نماید. به عبارت ساده تر هنگامی که خودرو در حال حرکت است و یا از حالت سکون حرکت می کند در صورتی که گاز داده شده به خودرو و گشتاور ارسالی از موتور به چرخها بیشتر از نیروی اصطکاک لاستیک با سطح زمین باشد باعث خواهد شد که چرخهای خودرو به جای انتقال خودرو به جلو به دور خود چرخیده و به اصطلاح هرزگردی  کند. این وضعیت در شرایطی که سطح جاده به دلایلی نظیر یخ زدگی یا بارندگی از اصطکاک کمتری برخوردار باشد ،بیشتر رخ خواهد داد.اما زمانی که این سیستم بر روی خودرو نصب شده باشد از بروز چنین وضعیت و هرزگردی لاستیک ها به دور خود جلوگیری می کند.

چرا چرخ های خودرو دچار هرزگردی می شوند؟

عمده ترین دلیل وجود بروز هرزگردی در چرخ خودرو به ایراد دیفرانسیل های آزاد باز می گردد. همانطور که می دانید گشتاور ارسالی از موتور ابتدا وارد جعبه دنده شده و سپس برای ارسال به چرخ های طرفین خودرو ،وارد دیفرانسیل می گردد. اما دیفرانسیل آزاد خودرو به سبب مکانسیمش قادر خواهد بود که بیشترین گشتاور را به چرخی ارسال نماید که از اصطکاک کمتری برخوردار است . این مکانسیم به این دلیل طراحی شده است که خودرو در سر پیچ ها دچار انحراف نگردد چرا که در پیچ ها چرخ بیرونی خودرو باید با سرعت بیشتری حرکت کند و چرخ داخلی پیچ باید از سرعت کمتری برخوردار باشد . اگر دیفرانسیل آزاد نبود و دیفرانسیل مجبور بود که به اندازه مساوی گشتاور را به هر دو چرخ ارسال کند چرخها با سرعت یکسانی به چرخش در می آمدند و در نهایت خودرو منحرف می گردید . اما همین امر در شرایط بحرانی مانند شرایط جوی بد و جاده های لغزنده پاشنه آشیل دیفرانسیل های آزاد است . چرا که وقتی چرخ یک طرف یا هر دو طرف بدلیل اصطکاک کم شروع به لغزش کند دائما گشتاور بیشتری را دریافت می کند و چرخی که دارای اصطکاک بیشتری است از دریافت گشتاور محروم شده و ثابت می ماند همین امر موجب عدم حرکت خودرو در هنگام سکون یا انحراف خودرو در حال حرکت می گردد.

این سیستم چگونه عمل میکند؟

این سیستم با همکاری سنسور های مختلف و سیستم ترمز ABS باعث عدم هرزگردی چرخ ها می گردد. برای توضیح این مطلب یاد گفت در خودروهای مجهز به سیستم TCS  در تمامی چرخها سنسور های  با نام سنسور سرعت چرخ یا Wheel Speed Sensor  تعبیه شده است که بطور مدام سرعت دوران چرخ ها  را به رایانه مرکزی خودرو یا ECU ارسال می کنند. زمانی که هرزگردی رخ دهد یکی یا چندین چرخ خودرو دارای سرعت چرخش بیشتری می گردند در چنین شرایط ECU از طریق کنترل دریچه گاز خودرو گشتاور ارسالی به چرخها را کاهش می دهد سپس از طریق ترمز ABS  سرعت چرخی که در حال هرزگردی می باشد را کنترل می کنند تا بیشترین گشتاور به دیگر چرخها منتقل شود. به عبارت بهتر وقتی سیستم کنترل هرزگردی شناسایی کند که یکی از چرخها سرعت دوران بیشتری نسبت به چرخهای دیگر دارد به طور خودکار به آن چرخ نیروی ترمز اعمال می کند تا سرعت دوران آن کمتر شده و از این طریق هرزگردی کاهش یابد. در واقع سیستم TCS اطمینان حاصل می کند که حداقل گشتاور ممکن به چرخی که در حال هرزگردی است منتقل شود تا هرزگردی آن چرخ از بین برود و چرخی که در حال هرزگردی نیست گشتاور بیشتری دریافت کند تا تعادل برقرار شود.

 اگر دو چرخ به طور همزمان دچار هرزگردی شوند سیستم TCS سرعت دوران هر دو چرخ را به مقدار مساوی کاهش می دهد تا اینکه چسبندگی خود را به دست آورند. در غیر اینصورت TCS سیگنالی به ECU ارسال می کند تا از این طریق گشتاور ارسالی موتور با آن چرخها کاهش یابد و هرزگردی آنها خنثی شود.

اهمیت سیستم کنترل کشش (TCS)

سیستم کنترل کشش  یا همان TCS با توجه به قطعات خود می‌­تواند به میزان پایداری خودرو دست­یابی پیدا کند. اگر از عملکرد سیستم ترمزی ABS در هنگام حرکت و شتاب­گیری آشنایی داشته باشید، می­‌توان گفت سیستم کنترل کشش (TCS) نیز به همین شکل هست. درکل می‌­توان گفت ABS و سیستم کنترل کشش (TCS) در یک خودرو مکمل هم هستند و خودرویی پیدا نمی­‌شود که تازه تولید شده باشد و با نداشتن این سیستم یشرفته بتواند بیشترین امتیاز را در تست­‌های ایمنی دریافت کند.

TCS با کمک سیستم ترمز ABS می­‌تواند با عملکرد خود، گشتاور اعمال شده بر روی چرخ­‌ها را کنترل کند و در کنار حفظ تعادل کمک می­‌کند تا دور موتور نیز عملکردی متعادل داشته باشد.

یکی از آشکارترین عیب­‌های خودروها، هرزگشتن چرخ­‌های متحرک بر روی سطوح یخ زده می­‌باشد که راننده‌­های قدیمی حتما مشکلات بوجود آمده این مسئله را به ­خاطر دارند. البته که اگر خودروهای قدیم از قدرت موتور بالایی برخوردار بودند این مشکل را در مناطق خشک نیز تجربه می­‌کردند.

حال با مروری به گذشته و آمارهای کاهش ­یافته تصادفات و آسیب­‌های پیش‌­آمده بر اثر کشش ناهموار خودرو می­‌توان به اهمیت سیستم کنترل کشش (TCS) پی‌برد. البته که ABS را می‌توان برادر جدانشدنی این سیستم دانست و در تمامی بخش‌­های مقاله اگر از فواید و عیب­‌های سیستم کنترل کشش (TCS) گفته می‌­شود حتما ABS نیز لحاظ شده است.

جاده‌­های ایران، مهمترین دلیل برای نیاز به TCS

جاده چالوس؛ یک کلمه که می‌­تواند ترسناک­ترین جمله باشد. این جاده لرزه را به عزیزان شما وارد می­‌کند و وقتی شما در این جاده در حال رفت و آمد هستید نمی‌­توانید اصلا نگران جاده نباشید. حال با توجه به تجربه رانندگی لذت­بخش در خودروهای مدرن، گاهی اوقات دیده می­‌شود که راننده‌­های مطمئن نیز تحریک می­‌شوند و می­‌خواهند سرعت بالا را با خودروی خود تجربه کنند. این یک حقیقت هست که سرعت بالا گاهی اوقات لذتی آرام­‌بخش محسوب می­‌شود و دیگر در قرن 21 نمی‌­توان آرام­‌بخشی را نادیده گرفت.

حال با توجه به همه این موارد، سیستم کنترل کشش (TCS) را باید روشن نگه‌دارید تا آرامش خود را تبدیل به خطر برای خود و دیگران نکنید. در هنگام بروز خطر، این سیستم باعث می­‌شود چند ثانیه­‌ای به شما فرصت داده شود تا بتوانید خودروی خود را جمع کنید.

تاریخچه ظهور سیستم  TCS

از گذشته دور خودروسازان برای برطرف کردن هرزگردی چرخها گزینه های متعددی را بررسی کرده اند اولین آزمون و خطا به سامانه ماکس تراک باز خواهد گشت  که توسط  جنرال موتور در اوایل دهه 70 بر روی برخی از محصولات نصب می‌شد. این سامانه توسط رایانه های ابتدایی خودرو و سنسورهایی که در هر چهار چرخ نصب شده بود عمل می‌کرد کامپیوتر با توجه به میزان اختلاف سرعت در چرخ‌های جلو و عقب، میزان گشتاور موتور را به گونه‌ای تنظیم می‌کرد که کمترین هرزگردی در هنگام حرکت به وجود آید. این سامانه به علت بهای زیادی که مالک خودرو می‌بایست برای آن پرداخت می‌کرد، مورد استقبال قرار نگرفت. در همان سال‌ها بود که کادیلاک نیزسامانه TMS را به بازار عرضه کرد؛ اما به علت واکنش‌های ضعیف و نواقصی که در ECU به وجود می‌آمد، بسیار از آن انتقاد شد و عمر کوتاهی داشت؛ اما پیروز میدان درنصب سامانه‌ای کامل، با کمترین نقص که بتواند میزان هرزگردی چرخ‌های متحرک را به حداقل برساند و کمترین میزان اتلاف انرژی را داشته باشد، کارخانه مرسدس‌بنز بود که همواره در معرفی این گونه سامانه‌ها یکی از پیشگامان است. این کارخانه در سال1971 سامانه ETCS را معرفی کرد. البته قبل از ابدع سیستم کنترل کشش TCS  روش ساده تری هم نیز مورد استفاده قرار گرفته بود که هنوز هم  برخی از خودروهای روز دنیا از این سیستم استفاده می کنند.این سیستم  که به نام دیفرانسیل لغزش محدود یا LSD (مخفف Limited Slip Differential ) مشهور است باعث می گردد در زمانی  که چرخ یک طرف هرزگردی می کند گشتاور کمتری را ارسال دریافت نماید  و چرخی که از اصطکاک بیشتری بهره می برد گشتاور بیشتری را نیز دریافت کند. اما نقیصه اصلی این سیستم این است که نمی تواند بطور کامل هرزگردی را متوقف کند.همچنین  این سیستم  زمانی که هر دو چرخ خودرو دارای هرزگردی باشد عملا کارایی خود را از دست می دهد. اما سیستم کنترل کشش یا TCS  در همه حال جلوی هرزگردی را خواهد گرفت

سیستم کنترل کشش (TCS) به ­طور کلی چه وظایفی دارد؟

اکثر خودروهای آلمانی از سیستم TCS به همراه ABS یاری می­‌گیرند. البته که وظایف مشخص­ شده‌­ای نیز برای این سیستم در تمامی خودروهای جهانی وجود دارد که می­‌توان به موارد زیر اشاره نمود :

• در هنگام شتاب­‌های زیادی که خودرو به خود می­‌گیرد، سیستم کنترل کشش (TCS) باید از لغزش چرخ­‌ها جلوگیری کند.
• چرخ­‌های خودرو اگر در جاده­‌های لغزنده جرکت کند، باید TCS از هرزگردی چرخ‌­های درحال حرکت جلوگیری کند.
• اگر چرخ‌­های خودرو در گل، یخ و شن گیر کرده باشد، سیستم کنترل کشش باید به کمک چرخ­‌ها بیاید و خودرو را از آن شرایط نجات دهد.

سیستم کنترل کشش، بخشی استهلاک ­پذیر

سیستم کنترل کشش، دارای سنسورهای فعالی است که بر روی چرخ­‌ها دیده می­‌شود. این سنسور در جاده‌­هایی که نوسانات زیادی دارد گاهی اوقات دچار خرابی­‌هایی می­‌شود. البته که پس از خرابی این سنسور و به­‌طور کل این سیستم، در اکثر خودروها صداهایی وارد کابین می­‌شود که می‌­توان از خرابی این سیستم کارآمد اطلاع پیدا کرد. البته که باید بدانید این سیستم در کنار کمک بزرگی که به شما می‌­کند کمی حساس است.

حساسیت سیستم کنترل کشش (TCS) نیز کاملا به­‌جا است و با توجه به کارایی زیادی که دارد، یکی از بخش­‌هایی­ است که استهلاک زیادی دارد. بهتر است چندباری در طی سال خودروی خود را پیش کارشناس مربوطه ببرید و از سالم بودن این سیستم مهم اطلاع پیدا کنید تا از بروز خطراتی برای خود و دیگران جلوگیری کنید. البته که باید به­ یاد داشت هر چه قدر هم این سیستم کارآمد باشد بهتر است تا حد ممکن از رفت و آمد زیاد در سطوح بسیار ناهموار جلوگیری کرد تا بتوان رضایت بیشتری نیز از سیستم کنترل کشش (TCS) داشت. ​