4x4 Subaru i gdzie indziej

[jarmaj]

damaz, bo jak mówi się że jakiś silnik ma jakiś tam moment, dajmy na to 200 Nm, to wcale nie znaczy, że w każdych warunkach może być dla nas dostępny. Tu jest mowa o pewnym potencjale tego silnika.

Podnieśmy auto, bieg i dajmy po gazie. I co? Natychmiast dojdzie do maksymalnych swoich obrotów.
A jak będziemy chcieli w tych warunkach utrzymać stałe obroty dajmy na to 5tyś, to wystarczy niemal tylko muskać gaz. Czemu więc na drodze, na tym samym biegu jadąc i chcąc utrzymywać takie same obroty, trzeba znacznie więcej gaz cisnąć (czyli dostarczać dużo więcej mieszanki do silnika)?
Bo w tym pierwszym przypadku, z powodu braku oporów ruchu pojazdu (opór powietrza, opory toczenia), sinik wytworzy tylko bardzo niewielki moment, więc i jego zapotrzebowanie na paliwo jest małe. W drugim wręcz przeciwnie.

Czyli jeszcze raz. Nie ma do czego siły przyłożyć, czyli po ludzku mówiąc nic po drodze silnikowi większego oporu nie stawia – nie ma momentu. Mimo że w papierach ma te 200Nm.
Dopiero jak postawisz auto na hamownie (ciekawe czemu właśnie hamownia się nazywa…?), zaczniesz hamować rolki, czyli stawiać opór kołom i w końcu wyjdzie, jaki jest max moment silnika.

Dyfry (otwarte, mechaniczne) nie sterują rozdziałem momentu. One tylko zawsze dają taki sam na oba koła.
Jak jedno koło będzie na lodzie, siła tarcia niech będzie 20 N, promień koła 0,3m, to maksymalny moment jaki tam może powstać, to 20*0,3 = 6Nm. Potem koło będzie wirować już w miejscu, ale moment się nie zwiększy. I taki sam moment pójdzie też na drugie koło i raczej małe szanse na ruszenie z miejsca. I nie ma tu znaczenie czy na silniku pisze 150KM/200Nm, czy 450KM/550Nm, czy jeszcze coś innego. Większy moment nie zostanie w tym przypadku wytworzony, bez względu na potencjał silnika, bo nie ma do tego warunków.

[jarmaj]

damaz, no bo są chyba dwa momenty - jeden przychodzący do dyfra (i pewnie z niego wychodzący) i ten, który dociera do koła, chyba że znowu kompletnie nie rozumiem tematu

Nie, jest jeden. Tylko jego część idzie na pokrycie strat (oporów) wewnątrz całego układu przeniesienia napędu.

Moment się może po drodze zmienić, i owszem, ale kiedy będzie zastosowana jakaś przekadnia. Jak będzie to dajmy na to przekładnia o połowę zmniejszająca obroty, to na jej wyjściu będzie mógł być dwa razy większy moment. Ale to trochę inna brocha.

[damaz]

A nie możecie zgodzić się, że jest ok., ponieważ kola sie kręcą...

no, ale właśnie dlatego my (ja) tu mamy problem, że jedno się nie kręci (bo drugie zap.. po lodzie).

zaczynam (chyba) rozumieć. najcenniejsze podpowiedzi: "trzeba patrzeć od koła" i hamownia nazywa się hamownia.
a bardziej serio, to pewnie chodzi o to, że każdy, kto na gołe oczy widział i bawił się dyferencjałem ma łatwiej. ja muszę używać wyobraźni albo wygrzebać z sieci schemat kinematyczny takiego cuda i ... użyć wyobraźni. no, ale chyba wiem. uff.
jarmaj, trybologii, proszę cię nie pakuj do tego wszystkiego, bo zejdę. zwłaszcza, że poruszamy się w okolicach bliskich kołom stożkowym.


edit: zaraz, ale Funky nie wie, a poza tym... czy ja dobrze wiem

czyli jak działa dyfer otwarty tfu... klasyczny mechanizm różnicowy: jest jedna oś zakończona kołem zębatym, jest druga oś zakończona kołem zębatym a pośrodku jest "coś" co ma kilka kół zębatych. całość połączona jest tak: koło zębate na osi 1 zazębione z kołami "cosia na środku", a ten coś na środku jednocześnie zazębiony z kołami drugiej osi. jak to działa: jeśli oś 1 i 2 obraca się tak samo szybko, coś na środku stoi. jeśli oś 1 zaczyna się obracać szybciej o 10 obr/min to oś 2 zaczyna się obracać wolniej o 10 obr/min a jednocześnie coś w środku też zaczyna się obracać. im większa różnica prędkości między osiami, tym szybciej kręci się ten "coś" w środku. najważniejsze w tym schemacie: jeśli oś 1 obraca się o xxx obrotów szybciej, to oś 2 obraca się o xxx obrotów wolniej. to jest pierwsza część układanki. dyferencjał
silnik. silnik (tłumaczenie "dla słabszych" czyli takich jak ja) w tym konkretnym przypadku możemy ograniczyć do magicznego czegoś, co dostarcza moc (moment ) do dyferencjału. albo do którejś z osi. i tyle. od tego ile mocy jest dostarczone do dyferencjału zależy tylko maksymalna prędkość obrotowa do jakiej możemy rozpędzić kółka. i tyle.

a teraz wjeżdżamy jednym kołem na lód. załóżmy, że kołem połączonym z osią 1. drugie koło na asfalcie. w takiej sytuacji opory toczenia koła 1 bardzo się zmniejszają (w stosunku do koła 2) więc to koło zaczyna się kręcić szybciej niż koło 2. osie też. skoro oś 1 zaczyna się kręcić szybciej, to środkowy coś w dyferencjale zaczyna się obracać a oś 2 zwalnia o tyle, o ile przyspieszyła oś 1. w przypadku najechania na lód, koło 1 zazwyczaj zaczyna zap... bardzo szybko, co powoduje, że koło 2 staje.

może być?
o momentach specjalnie nie piszę, żeby nie gmatwać, a poza tym jarmaj wszystko wyjaśnił przy okazji silnika.

a teraz o tych wszystkich dołączanych deferencjałach w VW i innych. taki dyferencjał zachowuje się dokładnie tak jak ten klasyczny powyżej, do momentu aż komputer stwierdzi, że coś jest nie halo (różnica prędkości obrotowych osi 1 i 2 jest duża). jak to stwierdzi, to ... jakoś zmniejsza tę różnicę prędkości.
w Subaru różnica prędkości osi 1 i 2 ... jakoś jest ograniczana cały czas.

[Azrael]

Konto usunięte, ale to jak najbardizej dotyczy praktyki.

[citan]

kto na gołe oczy widział i bawił się dyferencjałem ma łatwiej

damaz, zobacz animacje z http://auto.howstuffworks.com/differential2.htm

Ale jak już ogarniesz, to proszę wyjaśnij mi, bo niestety dla mnie to za dużo wymiarów.

[Azrael]

Moim zdaniem w ogóle nie trzeba wiedzieć jak wygląda dyferencjał w środku żeby to zrozumieć. Nawet lepiej nie wiedzieć.

[jarmaj]

Ta animacja dobrze pokazuje, jak działa dyfer, kiedy są różne prędkości obrotowe kół.

Spraw "momentowych" z tego się nie wyczyta tak łatwo.

[damaz]

zrobiłem edit. proszę komisję egzaminacyjną o sprawdzenie.

edit: i to przed obejrzeniem animacji. HA!

[Azrael]

a teraz o tych wszystkich dołączanych deferencjałach w VW i innych. taki dyferencjał zachowuje się dokładnie tak jak ten klasyczny powyżej, do momentu aż komputer stwierdzi, że coś jest nie halo (różnica prędkości obrotowych osi 1 i 2 jest duża). jak to stwierdzi, to ... jakoś zmniejsza tę różnicę prędkości.
w Subaru różnica prędkości osi 1 i 2 ... jakoś jest ograniczana cały czas.

Tam nie ma żadnego dyferencjału, jest sprzęgło lepkościowe. Czyli coś jak zwykłe sprzęgło tylko w miodzie.

[gregski]

ale fajnie sie watek rozkrecil

teraz jak by to ubrac w elementy dynamiki, tego co sie dzieje w poszczegolnych fazach zadzialania wiskozy, ubrac wszystko w wykresy zaleznosci miedzy tarciem na kolach, a dzialaniem wiskozy plus np LSD w tylnym moscie to byla by z tego ladna praca inzynierska

[Konto usunięte]

Nie no fajnie, zaczynam rozumieć jak to wszystko działa

damaz na dyrektora podstawówki

[jarmaj]

jarmaj, trybologii, proszę cię nie pakuj do tego wszystkiego

Dobrze, następnym razem będę się posługiwał przykładami przekładni ciernych, lub pasowych

[Azrael]

jarmaj, koniecznie hydrokinetycznych!

[Gość]

Widzę Jarmaj, że zaczynasz pisać bardziej zrozumiale.

Czyli, pisząc jasno: w samochodzie źródłem momentu obrotowego jest praca silnika. Moment obrotowy, który powstaje na wale korbowym jest następnie przenoszony poprzez cały układ napędowy na napędzane koła.

Jaki ma się moment obrotowy przenoszony na koła do momentu, który powstaje w silniku?
Moment przenoszony na koła jest iloczynem momentu obrotowego silnika, całkowitego przełożenia układu napędowego oraz sprawności mechanicznej układu napędowego (tym większej im mniejsze opory występują w układzie).

Jak duży moment obrotowy może powstać w silniku? Zależy to od jego pojemności skokowej, konstrukcji i innych czynników technicznych. One decydują o najwyższym momencie obrotowym jaki może wytworzyć silnik. Faktyczny moment obrotowy powstający w silniku zależy od oporu na jaki natrafia ruch obrotowy wału wymuszony pracą tłoków. Ten opór z kolei w największej mierze zależy od oporu na jaki natrafiają napędzane koła samochodu.

Ja dzieli się moment obrotowy przekazywany z silnika na koła?

1. Jeśli w układzie napędowym występuje otwarty mechanizm różnicowy to moment obrotowy dzieli się równo między koła, przy czym jego maksymalna wielkość wynika z oporu tego koła, które natrafia na najmniejszy opór nawierzchni (najgorsza trakcja).

2. Jeśli w układzie napędowym mechanizm różnicowy jest zupełnie zablokowany lub zaspawany to moment obrotowy dzieli się równo między koła, przy czym jego maksymalna wielkość wynika z oporu koła, które natrafia na największy opór nawierzchni (najlepsza trakcja).

3. Istnieje cały szereg rozwiązań technicznych, które umożliwiają nierówny podział momentu obrotowego powstającego w silniku pomiędzy poszczególne koła napędowe, na przykład mechanizmy różnicowe o zwiększonym tarciu. Mechanizmy rozdzielające moment obrotowy pomiędzy koła mogą być sterowane mechanicznie lub elektronicznie.

OK?

[Azrael]

2. Jeśli w układzie napędowym mechanizm różnicowy jest zupełnie zablokowany lub zaspawany to moment obrotowy dzieli się równo między koła, przy czym jego maksymalna wielkość wynika z oporu koła, które natrafia na największy opór nawierzchni (najlepsza trakcja).

Nie. Dzieli się nieskończenie nierówno, maksymalna wartośc wynika z z sumy oporów kół.

[Gość]

Dzieli się nieskończenie nierówno,...

To wydaje się być innowacyjnym odkryciem
Czy to jest jedynie teoria, czy też potwierdziłeś ją w praktyce, na przykład wykonująć badania na hamowni?

Pytam o to, bo zarówno moja intuicja jak i informacje, na jakie natrafiam czytając o samochodach, mówią, że skoro koła są na sztywno spięte z silnikiem, po drodze są takie same przelożenia i same te koła są takiej samej wielkości, to moment napędowy przekazywany na nie z silnika tez jest taki sam.

Tak jak piszą tu:
http://www.autogaleria.pl/forum/showthread.php?t=3290
"Całkowite zablokowanie mechanizmów różnicowych powoduje, że na wszystkie koła dostarczany jest taki sam moment obrotowy."

Podobnie piszą w prospektach fabrycznych aut terenowych, np. Toyoty LandCruiser, Nisana Patrola.
O, tu na przykład:
http://www.autoniss.pl/storage/file/Patrol_pl.pdf

Skoro piszą o tym czołowi producenci samochodów z napędem 4x4, to jestem skłonny uznać to za informację prawdziwą.

[damaz]

gootek, to jest właśnie ten "problem koncepcyjny", który ja miałem. w pewnym sensie nadal mam (ale to już jest niuans, którego nie wywlokę, bo o diabły na końcu szpilki nie ma co walczyć).


chodzi o to, czy patrzysz "od koła" czy "od silnika". Ty mówisz tak: jest silnik, ten silnik napędza koła, a skoro napędza koła to wytwarza moment. I masz rację. pytanie tylko: ile tego momentu potrzeba?
"oni" ( ) mówią tak: koło toczy się po nawierzchni. żeby się toczyło musi pokonać opory ruchu (wywołane - głównie - tarciem). żeby pokonać opory ruchu, do koła musi być przyłożony moment. ten moment koła "pobierają" z silnika. jeśli opory są duże - "pobierany" jest duży moment. jeśli małe - "pobierany" jest mały moment. też mają rację. jak wszystkie 4 koła stoją na lodzie, to silnik (uproszczenie) pracuje tak, jakby był wysprzęglony (nie połączony z układem napędowym, znaczy). inaczej mówiąc: najważniejszym powodem "wytężenia" silnika są opory toczenia. nie ma oporów nie ma wytężenia.
w tym sensie Azrael ma o tyle rację (chociaż przy tej nieskończoności trochę zachichotałem), że opory toczenia zależą od nawierzchni po jakiej jedzie każde koło. no i oczywiście to, co musi "pokonać" silnik, to suma oporów wszystkich kół.


co do folderów i producentów, to przypuszczam, że przyjmują milczące założenie "jedziemy po równej drodze asfaltowej". moim zdaniem, dużo bardziej intuicyjne i mniej wątpliwe byłoby stwierdzenie "utrzymywana jest jednakowa prędkość obrotowa wszystkich kół".


ale ja to wszystko "wiem" od wczoraj wieczora, więc mogłem coś pokręcić.

[Azrael]

Skoro piszą o tym czołowi producenci samochodów z napędem 4x4, to jestem skłonny uznać to za informację prawdziwą.

Ja jestem skkłonny uznać, że przeciętny marketoid czy pracownik importera nie ma zielonego pojęcia jak to działa. Niestety tego typu publikacje tylko wprowadzają więsze zamieszanie.



Swoją drogą nie rozumiem tego całegoopisu z patrzeniem od koła i od silnika....


Najlepszym analogiem jest pchanie czegoś - jak pchamy ścianę to nie możemy jej ruszyć ale przyukładamy dużą siłę, jak pchamy płytę CD to przykładamy malutką siłę a płyta porusza się całkiem szybko. Moment to jest to samo co siła tylko w ruchu obrotowym.

[Gość]

Moment to jest to samo co siła tylko w ruchu obrotowym.

Nie dokładnie. Moment siły to siła przyłożona w konkretnym miejscu.

Weźmy jako przykład drzwi sprężynowe:
Aby je otworzyć trzeba przyłożyć odpowiednią siłę. Im dalej ją przyłożysz od krawędzi z zawiasami, tym mniejsza siła wystarczy aby te drzwi otworzyć.
Jednak moment siły będzie ten sam.
Bo moment siły w tym przypadku to siła przykładana do punktu na drzwiach razy odległość od zawiasów. Im większa odległość tym wystarczy mniejsza siła aby uzystać ten sam moment siły wprawiający drzwi w ruch obrotowy wokół osi zawiasów.

Albo przykład z "naszego" podwórka:
Im większą średnicę ma tarcza hamulcowa tym mniejsza siła przyłożona na nią przez klocki wystarczy aby wytworzyć moment siły, który spowoduje spowolnienie lub zatrzymanie pojazdu.
W tym przypadku jeden moment siły zrównoważy inny, który ma przeciwny zwrot.
Bo, żeby nie było tak prosto, to przecież na koło samochodu działa kilka sił, a tym samym kilka momentów sił.

[Azrael]

Moim zdaniem niepotrzebnie teraz zaciemniasz coś prostego. Moment obrotowy jest analogiem siły dla ruchu obrotowego, na przykładach z siłą łatwiej to wyjasnić komuśkto kompletnie nie pojmuje co to jest.

[Gość]

Zaraz tam zaciemniam....
może po prostu sprawy nie są aż tak proste?


Jarmaj mówi: III zasada dynamiki wszystko wyjaśnia.
No to ja pytam: to po jaką cholerę Newton zdefinionał również zasady I i II?

A poza tym przecież współczesna fizyka skłania się ku teorii, że wszechświat jest 11-wymiarową hiperprzestrzenią, w której newtonoskie zasady dynamiki mają ograniczone zastosowanie.

[Azrael]

A poza tym przecież współczesna fizyka skłania się ku teorii, że wszechświat jest 11-wymiarową hiperprzestrzenią, w której newtonoskie zasady dynamiki mają ograniczone zastosowanie.

Akurat teoria super-strun ma coraz mniej zwolenników w ostatnich kilku latach.

Ale jak chcesz tłumaczyć działanie dyferencjału w kategoriach ogólnej teorii względnosci czy tam kwantowej teorii grawitacji to życzę szczescia.

Model jazdy samochodu jest wystarczająco skomplikowany nie ma go po co bardziej komplikować.

[Konto usunięte]

gootek, Azi ma rację - nie bardzo mam teraz czas , napiszę później.

[jarmaj]

Ale jak chcesz tłumaczyć działanie dyferencjału w kategoriach ogólnej teorii względnosci czy tam kwantowej teorii grawitacji to życzę szczescia.

Że też na to nie wpadłem wcześniej, no jasne!
Mechanika kwantowa! To jest to, czego nam tu trzeba!



Już biegnę do bilioteki szukać podręcznika

[Arti]

Fizyka kwantowe do wyjaśnienia działania dyfra.





Wystarczy przecież zrozumieć tylko to: