القارنة اللزجة (VCU)

القارنة اللزجة جهاز محكم الغلق مملوء بسائل ينقل العزم بين عمودين دوّارين كلما نشأ فرق في السرعة بينهما. وقد برزت كوسيلة بسيطة ذاتية العمل لتوزيع الدفع في مركبات الدفع الرباعي ولتوفير تأثير محدود الانزلاق داخل التفاضلات، دون حاجة إلى حساسات أو إلكترونيات أو تدخّل من السائق. وكمن جاذبيتها في أناقتها: مكوّن ميكانيكي محض لا يفعل شيئاً في القيادة الاعتيادية، لكنه يتفاعل لحظة بدء عجلة بفقدان تماسكها.

تحتوي الوحدة في داخلها على مجموعتين متداخلتين من ألواح فولاذية رقيقة مثقّبة أو مشقوقة، إحداهما مُسنّنة على عمود الدخل والأخرى على الخرج، مغمورتين في سائل سيليكوني عالي اللزوجة داخل حاوية محكمة الإغلاق. فحين يدور العمودان بالسرعة نفسها تدور الألواح معاً ولا يُنقل عزم يُذكر. وما إن ينشأ فرق في سرعة الدوران حتى تقصّ الألواح السائل السيليكوني بينها. ويولّد هذا القص حرارة ويجعل السائل يتكاثف، وفي حالة ما يُعرف بتأثير الحدبة يتمدد فيقفل الألواح ببعضها للحظة بإحكام أكبر، فيرتفع العزم المنقول عبر القارنة ارتفاعاً حاداً.

بالنسبة للسائق يكون هذا السلوك خفياً إلى حد بعيد لكنه قيّم. ففي تصميم دفع رباعي عند الطلب تقع القارنة بين المحور المدفوع الأساسي والثانوي؛ فإن دارت العجلات الأساسية على سطح مبتلّ أو سائب، جعل عدم تطابق السرعة الناتج القارنة تتصلّب وتغذّي العزم نحو المحور الذي ما زال متماسكاً خلفاً أو أماماً. والمبدأ نفسه داخل التفاضل يحدّ من مقدار ما يمكن لعجلة أن تدور به أسرع من شريكتها، فيحسّن الجر عند الخروج من منعطف زلق أو من حالة توقف.

ظهرت القارنات اللزجة في طيف واسع من المركبات منذ ثمانينيات القرن العشرين، من السيارات الصغيرة ذات الدفع الرباعي الجزئي إلى السيارات العائلية والصالونات الرياضية التي تستخدم قارنة مركزية بين المحورين الأمامي والخلفي. وقد قُدّرت لكونها مدمجة ومتينة وخالية من الصيانة، واندمجت بيُسر في مجموعات نقل حركة تقليدية بخلاف ذلك.

أما نقطة ضعفها الأبرز فهي زمن الاستجابة. فلأن نقل العزم يتوقف على تراكم فرق في السرعة وتسخين السائل، لا تتفاعل القارنة إلا بعد حدوث بعض دوران العجلات الزائد فعلاً، ولا يمكن إصدار أمر لها بالتعشيق وقائياً. والانزلاق المطوّل أو الشديد قد يُفرط في تسخين السيليكون، ووحدة بالية أو مسرّبة قد تتجمد أو تفقد تأثيرها بالكامل؛ ومثل هذه الأعطال غير قابلة لإعادة البناء اقتصادياً وتستلزم الاستبدال.

لهذه الأسباب حلّت محل القارنة اللزجة إلى حد بعيد حزم قوابض متعددة الألواح يُتحكم بها إلكترونياً، مثل وحدات من طراز Haldex، التي تستطيع تنويع التعشيق آنياً وتنبّؤياً تحت تحكم برمجي. ومع ذلك تظل مرجعاً مهماً، وثيقة الصلة بالتفاضل المركزي والتفاضل محدود الانزلاق وأنظمة النقل متعددة الألواح التي تؤدي أدوار توزيع عزم مماثلة بوسائل أخرى.