szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Encyklopedia Subarowa - baza wiedzy o wszystkim co związane z Subaru, a czasem więcej
Zablokowany
damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 19 lut 2009, o 22:12

najbardziej podstawowe pojęcia (jak dyferencjał) próbujemy opisać, coby rozmowy o układzie przeniesienia napędu nie zaczynały i kończyły się na definicji momentu, a LSD nie kojarzyło się li tylko z używkami. usprawiedliwienie na końcu.


od jajka:
po co w ogóle w samochodzie mechanizm różnicowy?
ano po to, żeby osie, a co za tym idzie, koła samochodu, mogły kręcić się z różnymi prędkościami obrotowymi.
czy to "samochodu" jest potrzebne? formalnie nie jest "toto" niezbędne (bez dyfra też da się jechać, zob. nast. akapit), ale się bardzo przydaje. przede wszystkim (ale nie tylko) żeby bezstresowo zakręcać. koła samochodu, który zakręca poruszają się po łukach. to oczywiste. każdy z tych łuków ma inny promień. też oczywiste (a jak nie to rys. niżej). jeżeli każdy z łuków ma inny promień, to znaczy, że ma inną długość (długość koła: 2*pi*promień). a to oznacza, że przy zakręcaniu każde z kół ma do pokonania inny dystans. jak koło "pokonuje dystans"? obraca się. wniosek: przy zakręcaniu koło zewnętrzne (w stosunku do środka zakrętu) musi wykonać więcej obrotów niż koło wewnętrzne, bo oba pokonują zakręt w tym samym czasie (co wynika z ciągłości samochodu). krótko mówiąc: na łuku koła obracają się z różnymi prędkościami obrotowymi. ich osie, oczywiście, też obracają się z różnymi prędkościami. dzięki dyfrom właśnie.
dyf1.jpg
dyf1.jpg (23.79 KiB) Przejrzano 91793 razy
czy da się skręcać bez dyfra? da się. pierwsze samochody dyfra nie miały, ale jeździły powoli. samochody naprawdę terenowe, które mogą blokować wszystkie układy różnicowe (przedni, tylny, międzyosiowy) jeżdżą i zakręcają przy "zapiętych" blokadach. z tym, że jeżdżą powoli (bardzo powoli), zakręcają ostrożnie i jak najszerzej, a podłoże najczęściej jest miękkie lub śliskie (tak naprawdę jedynym powodem do takich eksperymentów jest … lenistwo kierowców. zwłaszcza, jeśli manipulacja blokadami wymaga zatrzymania auta albo nawet opuszczenia pojazdu). jednak normalna jazda, z normalnymi (dzisiaj) prędkościami bez mechanizmu różnicowego możliwa nie jest. albo samochód nie będzie dobrze skręcał albo coś w mechanizmie przeniesienia napędu (z silnika na koła) się rozsypie.

inne sytuacje, w których pojawia się różnica prędkości obrotowych kół:
- jazda po "garbatej" drodze. jedno koło jedzie "po płaskim", drugie po górce lub dołku
- hamulce działające z różnymi siłami
- różne ciśnienie w oponach
- przyspieszanie/hamowanie na drodze o różnej przyczepności



i jeszcze jedno: dyferencjał stosuje się wszędzie tam, gdzie napędzane półosie muszą mieć możliwość obracania się z różnymi prędkościami. w samochodach dyferencjałów może być od jednego do trzech, w zależności od tego, na ile osi przekazywany jest napęd. opis, który jest poniżej dotyczy każdego mechanizmu różnicowego. niezależnie od tego, w którym miejscu jest on zamontowany (z przodu, z tyłu, na środku).



miłe początki: kinematyka
najpierw opis dla kompletnych lajkoników:
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 osie 1 i 2 obracają 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. zob. animacje na stronie poniżej.
http://auto.howstuffworks.com/differential2.htm



teraz dla trochę mniejszych lajkoników:
budowa klasycznego mechanizmu różnicowego:
dyf2.jpg
schemat kinematyczny mechanizmu:
dyf3.jpg
dyf3.jpg (15.14 KiB) Przejrzano 90454 razy
zależność między prędkościami obrotowymi:

n1 + n2 = 2n0

gdzie odpowiednie prędkości oznaczone są na rysunku:
dyf4.jpg
dyf4.jpg (6.54 KiB) Przejrzano 83977 razy
n1 , n2 - prędkości obrotowe poszczególnych osi
n0 - prędkość obrotowa "na wejściu"



najważniejsze "wnioski" wynikające z kinematyki dyfra otwartego:

1. załóżmy, że stoimy jednym kołem na lodzie. załóżmy, że kołem połączonym z osią 1. drugie koło na asfalcie. w takiej sytuacji opory toczenia koła 1są znacznie mniejsze, w porównaniu do tych doświadczanych przez koło 2. ruszamy. koło 1 zaczyna się kręcić szybciej niż koło 2. osie też. skoro oś 1 zaczyna się kręcić szybciej, to krzyżak (środkowy coś) w dyferencjale zaczyna się obracać a oś 2 zwalnia o tyle, o ile przyspieszyła oś 1. w przypadku próby ruszenia z jednym kołem na lodzie, koło 1 zazwyczaj zaczyna zap... bardzo szybko, co powoduje, że koło 2 staje (zgodnie z regułą, że przyrost prędkości koła 1 oznacza taką samą utratę prędkości koła 2).

2. samochód wisi na podnośniku. podchodzimy i kręcimy (załóżmy) lewym tylnym kołem w prawo. jeżeli w tylną oś "wbudowany" jest otwarty mechanizm różnicowy, to prawe tylne koło samo musi zacząć kręcić się w lewo, z taką samą prędkością. to wynika bezpośrednio ze wzorku powyżej opisującego zależność pomiędzy prędkościami. w omawianym przypadku n0=0 a to oznacza, że n1=-n2
jeżeli prawe koło nie zacznie obracać się w drugą stronę - pomiędzy półosiami jest coś innego niż dyfer otwarty


cdn...



damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 19 lut 2009, o 22:15

regały, szmaty i „mi”
pewnego dnia przyjechałem do mojej pani, wchodzę na pokoje i co widzę? wszystkie regały poprzestawiane. ten co stał przy drzwiach stoi przy oknie, ten co był po lewej stoi po prawej... rewolucja. stoję, patrzę i zaczynam podejrzewać. to, że rewolucja – ok. w końcu nie moje regały. to, że poprzestawiane – ok. inaczej nie byłoby rewolucji. ale.... przecież te regały WAŻĄ. a to moje stworzonko, wprawdzie miłe w dotyku i w ogóle, ale akurat silne raczej nie jest. ciężkie też nie.
- czy ktoś ci pomagał?
- nie.
- no to jak te meble poprzesuwałaś?
- kobiecym sposobem.
- znaczy: uwiodłaś sąsiada?
- nie. kobiecym sposobem.
- ???

jako ciężko doświadczony samiec już wiem, że „kobiecy sposób” polega na podłożeniu pod meble szmat. mebel na szmatach nie oprze się żadnej gospodyni.
a teraz po kolei: po co te szmaty? żeby łatwiej przesuwać meble. to znaczy? żeby przesunięcie regału wymagało mniejszej siły. a co mają wspólnego szmaty z siłą potrzebną do przesunięcia mebla? ano mają. współczynnik tarcia. siła potrzebna do przesunięcia regału zależy bezpośrednio i wprost proporcjonalnie od tego współczynnika. im mniejszy współczynnik tarcia tym mniejsza siła potrzebna do suwania. a że współczynnik tarcia szmaty po podłodze jest zazwyczaj znacznie mniejszy niż współczynnik tarcia drewna (mebla) po podłodze, to na szmatach łatwiej przesuwać. od czego jeszcze zależy siła potrzebna do suwania? od ciężaru mebla. chodzi o taką zależność:

siła potrzebna do przesunięcia = ciężar mebla * współczynnik tarcia

współczynnik tarcia zazwyczaj nazywany jest greckim „mi”. jego wielkość zależy od stanu powierzchni (chropowata, nie chropowata), od materiałów, które o siebie trą i od rodzaju tarcia. tak jest. są różne rodzaje tarcia: tarcie toczne (jedno ciało toczy się po drugim), tarcie statyczne (jedno ciało spoczywa na drugim), tarcie kinetyczne (jedno ciało ślizga się po drugim). głównym powodem, dla którego rozróżnia się rodzaje tarcia jest fakt, że dla tych samych materiałów współczynnik tarcia (a więc i siła potrzebna do suwania) zmienia się w zależności od rodzaju tarcia. dla przykładu:
stal – stal; wspł. statyczny: 0.15 wspł. kinetyczny: 0.1
drewno - drewno; wspł statyczny: 0.60 wspł. kinetyczny 0.25

skoro już wiemy, że są współczynniki i różne rodzaje tarcia, wróćmy do mebla. dzielna gospodyni podchodzi do szafy i zaczyna ją pchać (rysunek niżej), czyli działać na mebel siłą. najpierw małą, potem coraz większą. co na to mebel? pcha gospodynię. siłą taką samą, ale skierowaną w drugą stronę. zgodnie z zasadami Newtona. skąd szafa bierze tą siłę? z tarcia i ze swojego ciężaru (zgodnie z tym co wyżej napisane). siła szafy, to ta czerwona strzałka na rysunku. no więc gospodyni pcha coraz mocniej, a szafa – też pcha coraz mocniej. i tak w nieskończoność? nie. tak będzie do momentu, aż siła gospodyni przekroczy wartość ciężar szafy * statyczny wspł. tarcia. jeśli gospodyni pchnie mocniej niż ta wartość, to szafa zacznie się przesuwać. jednocześnie tarcie między szmatami a podłogą zamieni się z tarcia statycznego na tarcie kinetyczne i współczynnik tarcia spadnie. a to oznacza, że siła potrzebna do pchania szafy też spadnie i już bez większych kłopotów mebel zaczyna sunąć w stronę nowej lokalizacji.
dyf5.gif
dyf5.gif (10.75 KiB) Przejrzano 82588 razy
powtórzę jeszcze raz: na nacisk gospodyni szafa odpowiada siłą taką samą co do wartości ale skierowaną przeciwnie. zgodnie z Newtonem. dopóki naciski nie przekraczają wartości siły granicznej równej ciężar * mi – szafa stoi. po przekroczeniu tej siły granicznej szafa rusza, wspł. tarcia spada, bo tarcie się zmienia a to znaczy, że zarówno siła potrzebna do przesuwania szafy jak i siła T spadają. na wykresie wygląda to tak:
dyf6.gif
dyf6.gif (3.92 KiB) Przejrzano 81202 razy
dla gospodyni wygląda to tak, że najpierw musi się zaprzeć, zadziałać dużą siłą, ale w pewnym momencie szafa startuje i wtedy:
- nasza gospodyni może przestać pchać tak mocno jak przed chwilą, czyli nie męczyć się
- nasza gospodyni może cały czas pchać jak przed chwilą. wtedy szafa zajmie nowe miejsce tempie ekspresowym.

koło
a teraz się wytłumaczę po co te wywody ze szmatami w tle. po prostu dlatego, że koło samochodu można przyrównać do ww. szafy. toczące się koło to odpowiednik stojącej szafy. w sensie: szafy, do której przyłożona jest zbyt mała siła, żeby ją przesuwać. utrata przyczepności, to odpowiednik sunącej szafy. gospodyni przyłożyła siłę większą niż siła krytyczna i mebel się ślizga. w przypadku ruchu obrotowego nie mówimy o siłach tylko o momentach siły, ale poza tym analogia jest pełna. czyli: dopóki na koło działa moment mniejszy niż moment krytyczny – koło toczy się bez poślizgu. po przekroczeniu wartości momentu krytycznego koło zaczyna się ślizgać a moment potrzebny do obracania koła gwałtownie maleje (bo tarcie zamienia się z tocznego (z dużym współczynnikiem) na tarcie ślizgowe (z małym współczynnikiem)). wartość momentu granicznego zależy – jakżeby inaczej – od siły nacisku samochodu na drogę i od współczynnika tarcia opona – droga. zupełnie jak przy szafie. porównajcie rysunek niżej z rysunkiem z szafą.
dyf7.gif
dyf7.gif (7.33 KiB) Przejrzano 81895 razy
a teraz najważniejsze: silnik samochodu zachowuje się jak leniwa gospodyni z przykładu meblowego. generuje tylko tyle momentu, ile potrzeba na pokonanie oporów pracy. jeżeli samochód wisi w powietrzu, to opory pracy oznaczają tylko opory wewnętrzne układu przeniesienia napędu (bezwładność kół, tarcie, opór kół zębatych i takie tam). jeżeli koła stoją na ziemi, to opory pracy oznaczają wszystko powyżej oraz opór wywołany siłą tarcia. to, że w specyfikacji silnika napisane jest 100 Nm oznacza, że silnik MOŻE, jeśli BĘDZIE MUSIAŁ wygenerować moment 100 Nm. jeśli będzie musiał.


podsumowując:
1. przyczepność zależy od siły docisku do podłoża i współczynnika tarcia między oponą a podłożem. przyczepność zmniejsza się
– jeśli siła docisku zmaleje (wypadek M. Ziętarskiego)
– jeśli spada współczynnik tarcia (np. na lodzie)
2. dla każdego podłoża istnieje pewien moment graniczny, przy którym siła pochodząca od tego momentu osiągnie większą wartość niż max. dostępna siła tarcia. przekroczenie momentu granicznego powoduje utratę przyczepności (zmianę tarcia tocznego na ślizgowe) i koło zaczyna się ślizgać.
3. moment obrotowy na kole jest wprost proporcjonalny do siły tarcia. jeżeli siła tarcia maleje moment też maleje. jeśli rośnie – moment też rośnie (aż do osiągnięcia wartości max. dla silnika).
4. nie obciążony silnik nie generuje momentu. jeżeli nie ma oporów toczenia się koła – silnik nie przekazuje momentu na to koło


cdn...


aha, jeszcze jedno: wiadomo już po co w samochodach szybko jeżdżących spojlery? spojlery (te w F1 też) mają przede wszystkim wytworzyć dodatkową siłę dociskającą samochód do podłoża. a co za tym idzie - zwiększyć przyczepność. te prawdziwe spojlery, nie te co mają tylko wyglądać.

damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 19 lut 2009, o 22:17

momencik! czyli jeszcze o dyfrze otwartym.
kinematykę otwartego mechanizmu różnicowego już znamy. wiemy nawet do czego ten mechanizm służy. pytanie więc się nasuwa: skoro jest taki pożyteczny, to dlaczego nagminnie (ostatnio) usiłuje się go zastąpić? z powodu jednej (słownie: jednej) jego własności, która potrafi być mocno upierdliwa. chodzi o przekazywanie momentu obrotowego. moment ten dostarczany jest (cały czas mowa o klasyce, widniejącej na rysunkach wcześniejszych) do obudowy mechanizmu. stamtąd przekazywany jest po równo na półoś lewą i prawą. napiszę jeszcze raz: PO RÓWNO. zapewne rozczaruję co poniektórych, ale formalnego dowodu powyższego nie będzie :razz: . bo inni co poniektórzy by mnie znienawidzili. spróbuję jednak podsunąć jeden logiczny argument „za”. otóż dyfer otwarty to – w gruncie rzeczy – przekładnia zębata. planetarna. koła koronowe (odbierające napęd) po lewej i po prawej stronie są takie same. taka sama średnica/liczba zębów. wszystkie satelity są takie same. oprócz tych kilku kółek zębatych nie ma tam nic, co partycyp... bierze udział w przekazywaniu momentu. no to skąd niby miałaby się brać różnica momentów między lewą a prawą stroną? jeśli kogoś to nie przekonuje, musi przyjąć „na wiarę”, że:
otwarty mechanizm różnicowy (klasyczny) moment dostarczony na obudowę rozdziela po równo na koło (półoś) lewe i prawe. wynika to z jego budowy (w sensie: z budowy przekładni zębatej, jaką jest w istocie).
jak ktoś nie wierzy, to każda grubsza książka z „trybologia” w nazwie powinna pomóc. nie ma co się bać. poza trygonometrię i podstawowe działania arytmetyczne raczej tam nie wychodzą 8-) . z lektury takiej książki można dowiedzieć się, że zależność między momentami w otwartym dyferencjale jest taka:
M0 = M1 + M2
M2 – M1 = malutki momencik wynikający z wewnętrznego tarcia samej przekładni (na kołach zębatych)

gdzie, analogicznie jak przy prędkościach,
M0 – moment „na wejściu”
M1 – moment na lewej osi
M2 – moment na prawej osi

a gdzie tu problem? problem w tym, że jeśli któryś z momentów (na kole lewym lub prawym) spadnie, to „ten drugi” i M0 też spadnie. wróćmy na chwilę do przywołanej wcześniej sytuacji, w której koło 2 stoi na nawierzchni z dużym współczynnikiem tarcia a pierwsze wręcz przeciwnie. ruszamy. silnik przekazuje moment, który jest po równo przekazywany na koło 1 i koło 2. w pewnym momencie jednak, koło 1 osiąga moment graniczny, zrywa przyczepność, (przechodzi na tarcie ślizgowe) i stwierdza, że więcej momentu niż siła docisku * wspł. tarcia ślizgowego * promień koła mu nie potrzeba. no, ale moment na kole 2 jest zawsze równy temu na kole 1. więc... większego momentu niż moment M1 drugie koło „nie weźmie”. pomimo tego, że siła tarcia na tym kole spokojnie by na to pozwoliła. jeżeli mamy pecha, i współczynnik tarcia pomiędzy kołem 1 a podłożem jest prawie 0, to moment M1 osiągnie wartość „prawie 0”, a co za tym idzie M2 też będzie „prawie 0” i ... nigdzie nie ruszymy. bo „prawie 0” to za mało, żeby przetoczyć koło 2 choćby o milimetr.
silnik natychmiast zauważy całą akcję i z dużą ulgą ograniczy generowany moment do tego, czego „zażądał” dyfer. bo więcej nie musi. ile tego momentu będzie dokładnie? a trzeba popatrzeć do góry i trochę poprzestawiać:
najpierw M2
M2 = M1 + malutki momencik
a teraz M0
M0 = M1 + M2 = M1 + M1 + malutki momencik = 2*M1 + malutki momencik

jak już wiemy, maksymalny moment na kole 1 to po prostu moment graniczny, wynikający ze współczynnika tarcia. dlatego max. moment, jaki może przenieść nasz dyferencjał to:

Mmax = 2 * M1graniczny + malutki momencik


(oczywiście, gdyby współczynnik tarcia był mniejszy na kole 2, to Mmax byłby ograniczony momentem granicznym na kole 2.)

pytanie za 100 punktów: jak zwiększyć ten moment? odpowiedź: zamienić „malutki momencik” ze wzorku wyżej na SUPER GIGA OLBRZYMI MOMENT, pamiętając jednak, że nasz silnik ma pewne ograniczenia.
no. i tym sposobem doszliśmy do idei stojącej za większością mechanizmów „sterujących” momentem przekazywanym na koła. mechanizmy te, poprzez dodanie „swojego wewnętrznego momentu”, pozwalają na przekazanie kołom momentu napędzającego większego, niż w przypadku „klasycznego” układu przeniesienia napędu. oczywiście, najlepiej jest, jeśli ten „wewnętrzny moment” wytwarzany jest tylko wtedy, kiedy mamy kłopoty. w warunkach normalnej jazdy (normalna przyczepność) ten dodatkowy moment jest zbędny.
wszystkie torseny, wiskozy itd. to nic innego jak nazwy różnych rozwiązań, realizujących powyższą ideę.

jest jeszcze jedna metoda na zwiększenie momentu przekazywanego na koła. hamulce. w końcu hamulce też trą. jeśli jednocześnie naciśniemy gaz i hamulec (z wyczuciem, z wyczuciem), to sztucznie, bo sztucznie, ale tworzymy prawie taką samą sytuację jak w przypadku drogi, opony i współczynnika tarcia. z punktu widzenia silnika, w każdym razie. poniżej filmik pokazujący, jak można wspomóc dyfer otwarty hamulcem.


Link: http://www.youtube.com/watch?v=ebcv6uaXROM


podsumowanie odcinka:
- otwarty mechanizm różnicowy (dyfer otwarty) rozkłada moment napędowy RÓWNO na oba koła, pozwala natomiast na nie równy rozdział prędkości obrotowej.
- przeciwieństwem dyfra otwartego jest pełna blokada dyfra, czyli - w przenośni - sytuacja, w której koła osadzone są na jednej osi. wówczas prędkość obrotowa obu kół jest zawsze taka sama, natomiast rozdział momentów na kołach jest dowolny (wynika tylko ze współczynnika tarcia „doświadczanego” przez dane koło)
- maksymalny moment przenoszony przez dyfer otwarty jest proporcjonalny do mniejszego z momentów granicznych występujących na kołach „przypiętych” do dyfra.
- zwiększenie maksymalnego momentu możliwe jest poprzez zwiększenie oporu wewnętrznego stawianego przez mechanizm odpowiadający za przekazywanie momentu



cdn...

damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 19 lut 2009, o 22:32

jak nie klasyczny dyfer to co?

no i tu się zaczyna jazda. oraz problem z ilością tych wszystkich patentów i z nomenklaturą. w każdym razie o różnych nazwach i różnych mechanizmach będzie.


przekładnia planetarna
przekładnia planetarna, to przekładnia zębata, w której jedno, lub więcej kół nie ma stałej osi obrotu. wygląda, na przykład, tak:
dyf8.jpg
dyf8.jpg (20.15 KiB) Przejrzano 89630 razy
no i świetnie. tylko co ona tu robi (znaczy: w tym temacie)? otóż przekładnia planetarna może z powodzeniem "robić za" dyferencjał. dokładniej: na bazie przekładni planetarnych można zbudować mechanizm, który - z racji swojej budowy - może robić dokładnie to, co robi klasyczny mechanizm różnicowy, czyli przekazywać moment z jednego źródełka na dwa (dwie osie) pozwalając jednocześnie aby dwie osie odbierające moment obracały się z różnymi prędkościami. przykład dyfra na bazie przekładni planetarnej:
dyf9.jpg
bardzo istotna uwaga: WSZYSTKIE dywagacje dot. momentów w otwartym mechanizmie różnicowym mają tu zastosowanie, z jednym istotnym zastrzeżeniem, o którym za chwilę.

na razie pierwszy zonk: otóż w literaturze, również tej bardziej fachowej, "dyferencjał" oznacza coś co różnicuje ("makes difference") prędkości obrotowe osi podłączonych do tego czegoś. dlatego też samo słówko "dyferencjał", w skrócie dyfer, może oznaczać mechanizm różnicowy, lub… przekładnię planetarną, albo jeszcze inne konstrukcje.
dlatego puryści z uporem maniaka powtarzają, że otwarty mechanizm różnicowy, to mechanizm różnicowy, a nie dyfer. bo dyfer to nie tylko mechanizm różnicowy.

zastrzeżenie
przy klasycznym mechanizmie różnicowym bardzo mocno było podkreślane, że dzieli moment dostarczany na obudowę po równo na obie odbierające osie, co wynika z jego budowy (średnice kół, liczby zębów itp.). przekładnię planetarną można zbudować tak, żeby miała większość cudownych (lub mniej cudownych) własności klasycznego mechanizmu różnicowego z tym, że moment nie będzie przekazywany po równo na obie osie. znowu: żadnych cudów. cały czas chodzi o kółka zębate, przełożenia i takie tam. po prostu tak można dobrać te wszystkie kółka, żeby „wyróżnić” jedną z osi kosztem drugiej. oczywiście, jeśli tylko tego chcemy. a kiedy chcemy? a na przykład wtedy, kiedy taka przekładnia "robi za" dyferencjał między osiami (a nie między kołami). jeszcze raz: przekładnie planetarną można zaprojektować tak, że (na przykład) oś 1 dostaje 40% momentu przychodzącego na obudowę a oś 2 60% momentu przychodzącego na obudowę. ten podział wynikać będzie tylko (albo aż) z konstrukcji przekładni. oczywiście, ponieważ nie zmieniamy kół zębatych w czasie jazdy, podział momentu jest stały i niezmienny.

zastrzeżenie do zastrzeżenia
DCCD nie jest wyjątkiem. to jest połączenie przekładni planetarnej (gdzie nic się nie zmienia) i sprzęgła sterowanego elektromagnetycznie, którym steruje kierowca (więcej za chwilę).




haldex
haldex produkowany jest przez szwedzką firmę Haldex (zbieżność nazw nieprzypadkowa).
tak naprawdę jest to sprzęgło, które potrafi samo się włączyć (zablokować). dlatego też stosowane to coś może być tylko między osiami samochodu. budowa i nieco mniej lajkonikowy opis działania - tutaj. a tu opis może nie bardzo lajkonikowy, ale za to 200x lepszy niż oryginalny z haldexa. wszystko jest wyłożone jak na tacy.

opis lajkonikowy jest jak następuje:
w haldex jest sprzęgło. sprzęgło tzw. mokre, czyli częściowo zanurzone w oleju. sprzęgło sterowane jest tłokiem (nazwijmy go głównym). tłok główny sterowany jest ciśnieniowo. znaczy, są przewody z olejem i jak ciśnienie w przewodach rośnie, to tłok zaczyna dociskać sprzęgło. ciśnieniem w przewodach sterujących głównym tłokiem sterują z kolei tłoczki pomocnicze, przy których są rolki. rolki z kolei stykają się z okrągłą tarczą. grubość tej tarczy jest zmienna (raz jest grubsza, raz cieńsza). takie coś nazywamy krzywką. (to zielone na rysunku niżej) jak rolki zaczynają jechać po krzywce, zaczynają przesuwać się do przodu lub do tyłu wzdłuż osi wału (rolki to te żółte). a teraz ważne: krzywka przymocowana jest do wału (osi), która jest napędzana (tej drugiej, zazwyczaj tylnej). rolki zaś są przymocowane do obudowy (to niebieskie), połączonej z osią (zazwyczaj przednią), która napędza. jeśli obie osie podłączone do naszego sprzęgła mają taką samą prędkość obrotową, sprzęgło jest rozłączone. oznacza to, że jedna z osi nie jest napędzana. w ogóle. taka sytuacja ma miejsce w normalnych warunkach drogowych. wówczas napęd przekazywany jest tylko na oś przednią a oś tylna obraca się z taką samą prędkością jak przednia tylko i wyłącznie dzięki temu, że "jest podłączona" do tego samego samochodu, co oś napędzana. jeśli jednak wystąpi różnica prędkości między osią przednią a tylną, rolki zaczynają jechać po krzywce (której grubość się zmienia) i przesuwają się wzdłuż osi sprzęgła (do przodu i do tyłu), naciskając na tłoczki pomocnicze (pomarańczowe), które z kolei zwiększają ciśnienie w obwodzie (szarym), na końcu którego jest tłok główny (to pomarańczowe bardziej na zewnątrz). tłok ściska sprzęgło i obie osie zaczynają obracać się z taką samą prędkością, a moment obrotowy zaczyna "być doprowadzany" do osi tylnej.
haldex.gif
tak działał pierwszy haldex. zwracam uwagę, że zanim sprzęgło "się uaktywniło", musiała najpierw wystąpić różnica między prędkościami obrotowymi (tejże osi i osi przedniej) a potem tłoczki musiały zwiększyć ciśnienie do wartości pozwalającej na zaciśnięcie sprzęgła. stąd słynny "kiepski refleks" pierwszych haldexów.
haldexy teraz (generacja IV) mają w układzie zawór, który steruje siłą nacisku tłoczków. ten zawór sterowany jest elektronicznie. na podstawie danych z …. skądkolwiek (e.g. tych samych, których używa ABS). zmienna siła nacisku tłoczków, to zmienna siła zacisku sprzęgła, a ta z kolei jest proporcjonalna do momentu przenoszonego przez sprzęgło.
najważniejsze:
- to jest sprzęgło a nie mechanizm różnicowy. różnica jest ogromna, gdyż mechanizm różnicowy (przekładnia zębata) przekazuje moment na obie osie przez cały czas. sprzęgło, jeśli jest rozłączone, momentu na "drugą" oś nie przekazuje w ogóle.
- siła zacisku tego sprzęgła (obecnie) sterowana jest elektronicznie.
- moment przenoszony przez to sprzęgło (co wynika z kreski powyżej) jest sterowany elektronicznie.
- haldex może przenieść bardzo duży moment
- haldex może „wkroczyć do akcji” bardzo szybko, jeśli jest odpowiednio sterowany


a teraz nareszcie o tych wszystkich innych cosiach realizujących ideę dużego momentu wewnętrznego (zob. poprzedni odcinek).




torsen
TORque SENsing differential. opatentowany w 1958, w USA.

jak to działa? nie. nie chcecie wiedzieć. naprawdę. klasyczny mechanizm różnicowy składał się z bodaj 6 elementów (zob. rysunek w "kinematyka"). TORSEN typ 1 (podobny do tego opatentowanego) składa się z 20 komponentów, tworzących przekładnię, której budowa nie jest (NIE JEST) prosta. dla dociekliwych linka do dokumentu porządnie i na serio opisującego działanie tego cuda. tekst oficjalny, jak najbardziej techniczny, w języku konferencyjnym. dla lajkoników kilka stwierdzeń podstawowych:
- TORSEN zbudowany jest na bazie przekładni planetarnej (a nie klasycznego mechanizmu różnicowego)
- są (w tej chwili) trzy rodzaje mechanizmów TORSEN. Typ 1 i Typ 2 różnią się budową (rodzajem zastosowanych kół zębatych), ale jeden i drugi - w warunkach normalnej przyczepności i jazdy na wprost - rozdziela moment obrotowy po równo na obie napędzane osie. Typ 3 to modyfikacja dwójki, w której moment jest rozdzielany nierówno (zob. zastrzeżenie przy przekładni planetarnej). Typ 3 został zaprojektowany specjalnie do stosowania między osiami samochodów z napędem na wszystkie koła.
- zasada działania (cały czas dla lajkoników):
są różne rodzaje kół zębatych. o zębach prostych, o zębach śrubowych i mnóstwo innych. te koła, łączone w pary, trójki i jak tam jeszcze, tworzą przekładnie. zębate. od rodzaju zastosowanych kół zębatych zależą różne parametry pracy przekładni. w szczególności różne typy kół w czasie pracy mogą o siebie mniej lub bardziej trzeć. w TORSEN zastosowano taki rodzaj przekładni zębatych, które o siebie mocno trą (przekładnia o dużym tarciu wewnętrznym). to po pierwsze. po drugie, kółka zębate w przekładni poustawiane są tak, że to tarcie zależy od różnicy prędkości pomiędzy osiami napędzanymi. skoro jest tarcie, to są siły tarcia i momenty od tych sił. jednym słowem mamy do czynienia z mechanizmem, który - poprzez tarcie na kołach zębatych - przeciwdziała zwiększaniu się różnicy obrotów pomiędzy osiami. w dodatku w taki sposób, że na oś obracającą się wolniej przekazywany jest większy moment obrotowy.
ja bardzo przepraszam, ale prościej wytłumaczyć nie potrafię.
najważniejsze:
- rozwiązanie w 100% mechaniczne. żadnej elektroniki
- zwiększony przydział momentu dla koła (osi) o mniejszej prędkości obrotowej pojawia się od razu, przy b. małych różnicach prędkości obrotowych.
- różnica pomiędzy momentem dostarczanym na oś 1 i 2 jest proporcjonalna do różnicy prędkości obrotowych pomiędzy tymi osiami. jeśli obie osie (oba koła) obracają się z jednakową prędkością, moment rozdzielany jest po równo na obie osie (z zastrzeżeniem opisanym przy Typ 3). jeśli któraś oś zaczyna obracać się szybciej, to moment zaczyna być przekazywany nierówno. więcej na drugą (wolniejszą) oś. im większa różnica prędkości obrotowych tym większa nierówność w rozdziale momentu.
- z powyższego wynika, że zwiększanie momentu na osi o lepszej przyczepności odbywa się dość łagodnie, ale bez opóźnień (wykresik odpowiedni można znaleźć w lince powyżej).
- różnica pomiędzy momentem na osiach jest stała i wynika z budowy mechanizmu (znaczy: jest ustalana przy projektowaniu)


kolejne dwa cosie poniżej należą do grupy urządzeń nazywanych LSD (Limited Slip Differentia), po niemiecku Sperrdifferenzial, a po polsku (z niemieckiego) szpera.
różnych wariacji (w sensie budowy) LSD jest .. sporo. najbardziej zgrubnie można podzielić je na takie, które wykorzystują sprzęgła wiskotyczne i na całą mechaniczną resztę stosującą w różnych miejscach sprzęgła. wielopłytkowe (te zwykłe).
żeby było śmieszniej, niektórzy twierdzą, że torsen to też LSD. inni z kolei, że LSD to tylko wspomniana ciut niżej mechaniczna reszta.




wiskoza
w słowach najprostszych:
bierzemy otwarty mechanizm różnicowy, przedłużamy osie 1 i 2 poza koła koronowe, w stronę środka. jak już osie są dostatecznie długie (ich końce blisko siebie) wstawiamy pomiędzy oś 1 i 2 sprzęgło wiskotyczne… i już.

no doooobra, już piszę. o tym sprzęgle. tak jak w normalnym sprzęgle, tak i tu są dwa pakiety płytek połączonych odpowiednio z osią 1 i osią 2. płytki ułożone są na przemian (jak tasowane karty) płytka z osi 1, płytka z osi 2, płytka z osi 1 itd. płytki się nie dotykają, ale są zanurzone w cieczy. specjalnej. w oleju silikonowym. jeśli płytki z obu pakietów kręcą się z równą prędkością obrotową - całość zachowuje się jak zanurzona w wodzie. jeśli jednak wystąpi różnica prędkości obrotowych między płytkami z pakietu 1 i pakietu 2, to wówczas:
- rośnie ciśnienie oleju
- rośnie jego temperatura (dla wtajemniczonych: pV=mRT)
- rośnie gęstość (bo ten olej jest taki dziwny, że im cieplejszy tym bardziej gęsty)

efekt: dwa zestawy płytek, które do niedawna były zanurzone "prawie w wodzie" i mogły obracać się niezależnie, teraz zanurzone są "prawie w betonie" i muszą obracać się razem, czyli z taką samą prędkością obrotową. oczywiście, efekt "ubetonowienia" zależy od różnicy prędkości obrotowych między osią 1 a osią 2.

krótko: wiskoza w normalnych warunkach drogowych zachowuje się jak klasyczny mechanizm różnicowy. jeśli jednak wystąpi odpowiednia różnica prędkości między osiami (kołami) napędzanymi następuje sprzęgnięcie obu osi. siła sprzęgu jest proporcjonalna do różnicy prędkości obrotowych.

aha, historia zna przypadki stosowania między przodem a tyłem samego sprzęgła wiskotycznego. w VW takie coś nazywali Syncro. inny przykład to poprzednia generacja Justy. i jeszcze kilka innych.




LSD mechaniczne
ponieważ już mam dosyć serdecznie różnych dryfów, potraktuję sprawę po macoszemu i pokażę najbardziej podstawowy wariant.
bierzemy otwarty mechanizm różnicowy i pomiędzy obudowę a poszczególne osie wstawiamy sprzęgła. zwykłe, czyli wielopłytkowe. znaczy: mamy jedno sprzęgło pomiędzy obudową a osią 1 i drugie sprzęgło pomiędzy obudową a osią 2. pomiędzy kołami koronowymi wstawiamy napiętą sprężynę. dostajemy układ, w którym sprężyna cały czas zaciska sprzęgła obu osi. jeżeli nie ma różnicy prędkości pomiędzy osiami - nic się nie dzieje. jeżeli pojawia się różnica prędkości między osiami, płytki sprzęgła "niesfornej" (przyspieszającej) osi zaczynają trzeć o płytki z obudowy. efekt: zanim "niesforna" oś zacznie kręcić się szybciej musi pokonać moment wynikający z siły docisku sprężyny i wspł. tarcia sprzęgła. jest to chyba najbardziej bezpośrednia realizacja konkluzji o dodatkowym, wewnętrznym momencie (zob. poprzednia opowieść)
dyf10.jpg
dyf10.jpg (46.25 KiB) Przejrzano 85050 razy

nie, nie, to nie są wszyscy możliwi "zastępcy" dyfra otwartego. ale wymienieni są najistotniejsi lub najbardziej popularni, a o tych innych po prostu mi się nie chce.





zamiast podsumowania
wiadomo już dlaczego stosuje się te wszystkie "ulepszone" dyferencjały, wiadomo już - z grubsza - jaka działają, ale jeszcze nigdzie nie zostało napisane wprost, gdzie którego używać i kiedy używać. teoretyczna odpowiedź jest: wszędzie i zawsze. większość opisanych rozwiązań można stosować jako dyfry z przodu (między przednimi kołami), z tyłu (między tylnymi kołami) lub na środku (między osiami przednią a tylną). wyjątkiem są tylko urządzenia zaprojektowane specjalnie do stosowania na środku (haldex, torsen typ 3, przekładnie planetarne o nie równym rozkładzie momentu). są nawet seryjnie produkowane samochody, które mają wszystkie 3 szpery.
no… to dlaczego większość samochodów NIE JEST w nie wyposażona w? bo są drogie i wymagają dodatkowej obsługi (czyli są jeszcze bardziej drogie). a poza tym, konstruktorzy wiedzą, że 90% kierowców jeździ … mało ekstremalnie i tylko po gładkich, w miarę przyczepnych asfaltach. nie zauważyłaby nawet różnicy między samochodem z jakimś LSD i bez niego.
a czy można, w takim razie, (już nie teoretycznie) dołożyć sobie taki mechanizm samemu (zamienić otwarty mechanizm różnicowy na jedną z omawianych wyżej zabawek)? można. należy jednak bardzo uważać, dokładnie przemyśleć sprawę i skonsultować wszystko z naprawdę dobrym fachowcem. gdyż albowiem w praktyce szpery to gotowe urządzenia (podzespoły), z określoną charakterystyką (rozdzielania momentu, dopuszczalnego przenoszonego momentu, itp), gotowymi sposobami montażu, czasami zintegrowane z elektroniką samochodu itd. źle dobrana szpera może doprowadzić do sytuacji, w której wydaliśmy kilka tysięcy plnów po to, żeby odebrać samochód, którym boimy się skręcać. o innych niemiłych niespodziankach nie wspominając.

(za to dobrze dobrana szpera.... :thumb: )




c.d.n...

damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 19 lut 2009, o 22:35

czegóż można chcieć więcej?


a gdyby tak...
a gdyby tak...
a gdyby tak móc samemu decydować, ile tego słynnego „wewnętrznego momentu” dyferencjał ma wytwarzać i kiedy ma go wytwarzać?
ależ proszsz. nie ma sprawy. mówisz – masz i w ogóle klient nasz pan. trzeba jedynie pójść do sklepu i poprosić o pojazd wyposażony w tzw. dyferencjał aktywny (bo o nim właśnie mowa). o Imprezę, na przykład.

skoro jednak zaszedłem już tak daleko, to muszę wykazać się poprawnością nomenklatury. pisząc dokładniej, to aktywnym dyferencjałem nazywa się urządzenie, w którym charakterystyka rozdzielania momentu pomiędzy napędzane osie jest zmienna. najczęściej kierowca ma na nią wpływ pośrednio (e.g. poprzez wybór „trybów działania”). natomiast konkretne wartości momentów przekazywanych na osie w danej chwili są ustalane przez elektronikę i zależą od warunków jazdy.

aktywne dyferencjały są stosowane przede wszystkim na środku (między osią przednią i tylną)


DCCD
tak FHI nazwało swój aktywny dyferencjał. Driver Controlled Central Differencjal. co ciekawe, w Imprezach, „kontrola kierowcy” oznacza, że mamy możliwość zdania się na automatykę, albo ... ustalić podział momentu przekazywanego na osie ręcznie.
DCCD w zgrubnym zarysie składa się z:
- pierdyliona czujników wykorzystywanych w trybie automatycznym, kiedy rozdziałem momentu steruje automatyka. wśród tych czujników można znaleźć „cosie” mierzące: przyspieszenie boczne (w lewo/prawo), otwarcie przepustnicy, kąt odchylenia od kierunku, jazdy (yaw rate), prędkość obrotową kół, i sporo innych.
- przekładni planetarnej (otwartego dyferencjału) skonstruowanej tak, żeby przekazywać 41% dostarczonego do niej momentu obrotowego na przód i 59% na tył (te procenty były różne w różnych latach).
- sprzęgła wielopłytkowego sterowanego elektromagnesem, połączonego z ww. przekładnią. kiedy sprzęgło jest otwarte – przekładnia planetarna działa swobodnie przekazując moment zgodnie ze swoją konstrukcją. pisząc kolokwialnie: sprzęgło nie wtrąca się do jej działania. sprzęgło zaciśnięte uniemożliwia obrót osi z różnymi prędkościami. im mocniej zaciskamy sprzęgło, tym silniej przeciwstawia się ono różnicom prędkości obrotowych napędzanych osi. jeśli takie różnice wystąpią.

w trybie manualnym kierowca ustawia sobie „procencik” pokrętłem, czy inną wajchą i elektromagnes dociska sprzęgło z odpowiednią do tego ustawienia siłą. w trybie auto, natomiast, dzieją się cuda. dlatego, że docisk sprzęgła jest regulowany na podstawie odczytu ze wszystkich wymienionych wyżej czujników, przetworzonych przez algorytm sterujący sprzęgłem. oczywiście, przetwarzanie ma miejsce w czasie rzeczywistym. poniżej wykres pokazujący siłę docisku sprzęgła w funkcji przyspieszenia bocznego i położenia przepustnicy, w czasie pokonywania zakrętu. tak, tak. w trakcie pokonywania zakrętu DCCD zmienia charakterystykę dyfra centralnego. na bieżąco i zgodnie z "potrzebą chwili".
dif18.gif
dif18.gif (39.61 KiB) Przejrzano 82420 razy
a teraz uwaga bezczelnego typa, który się naczytał a teraz się mądrzy:
otóż w materiałach Subaru co chwila można spotkać taki opis: w pozycji otwartej DCCD przekazuje moment w proporcjach 41/59. „zamykanie” DCCD powoduje zmianę tego stosunku aż do wartości 50/50 (50% momentu na przednią oś, 50% na tylną oś) przy sprzęgle zaciśniętym „na maxa”. tymczasem zaciśnięte sprzęgło oznacza, że napędzane osie obracają się wspólnie (z tą samą prędkością). czyli... że dyfer jest zablokowany, jak – nie przymierzając – w terenówce. a jaki jest rozkład momentów w zablokowanym dyfrze? było, było.... nie wiadomo jaki. jest zależny od trakcji (tarcia „doświadczanego” przez każde z kół).
zgadza się. śmiem twierdzić, że FHI w oficjalnych materiałach... egmm…jest nieścisłe.

uwaga druga: od wersji MY06 (chyba), w DCCD stosowane są dwa sprzęgła. do sterowania pierwszym z nich używany jest mechanizm nazywany po angielsku „ball-ramp”. idea działania tego czegoś jest trochę podobna do krzywki w haldexie. są dwie tarcze, w jednej, wzdłuż obwodu są wyżłobione podłużne rowki o zmieniającej się głębokości. w tych rowkach, między tarczami są kulki. w pozycji „zwykłej” kulki leżą w rowkach tam, gdzie jest najgłębiej. jeśli tarcze obrócą się względem siebie – kulki przetoczą się wzdłuż wyżłobień. a ponieważ wyżłobienia są coraz płytsze – kulki przetaczając się, coraz bardziej „wystają” z tarczy z rowkami. w efekcie dwie tarcze się rozsuną (zwiększy się odległość między nimi). jeżeli jednej z tarcz uniemożliwimy przesuw (wzdłuż osi) a do drugiej „podczepimy” sprzęgło, to dostaniemy kolejny rodzaj LSD. obrót tarcz względem siebie powoduje ruch kulek wzdłuż rowków, zwiększenie odległości między tarczami i nacisk jednej z tarcz na sprzęgło. coby je zablokować.
kiedy osie napędzane zaczynają obracać się nierówno, sprzęgło sterowane przez „ball-ramp”jest w stanie wygenerować 30% swojego "wewnętrznego" momentu obrotowego, czyli skorygować o 30% moment generowany przez przekładnię planetarną. jeśli to nie wystarcza – elektromagnes zaciska drugie sprzęgło. to wielopłytkowe. aż do pełnego zblokowania osi napędzanych.
dlaczego dwa sprzęgła? bo rozwiązanie mechaniczne jest szybsze niż elektronika, więc całość reaguje bez opóźnień (dzięki mechanicznemu sterowaniu pierwszego sprzęgła) i jest sterowalna (dzięki sterowanemu elektroniką sprzęgłu drugiemu)

a tu mechanizm w całej swojej krasie (ma wielkość kubka). tylko nie wiem, z którego to rocznika Imprezy, bo budowa DCCD zmieniała się kilkukrotnie.
dif19.jpg
i jeszcze jedno:
ja to bym w te szczegółowe procenty rozdzielania momentu za bardzo nie wierzył…


a tu wieńcząca dzieło świeczka na szczycie tortu dla prawdziwie inaczej kochających :razz:
świeczka







oczywiście FHI nie jest jedyną na świecie firmą, która wkłada do swoich zabawek aktywne dyferencjały. Mitsubishi, na przykład, używa systemu ACD (Active Center Differentia), wspomaganego przez AYC (Acitve Yaw Control) . w szczegółach opisywał go nie będę, bo już mam trochę dosyć. napiszę tylko, ze podstawowa idea jest dokładnie taka jak w DCCD. jest dyferencjał (innego typu niż w Subaru) i jest współpracujące z nim sprzęgło. wielopłytkowe, sterowane hydraulicznie. sprzęgło albo pozwala dyferencjałowi pracować po swojemu, albo się zaciska (mniej lub bardziej) starając się zmusić napędzane osie do obracania się z takimi samymi prędkościami obrotowymi. a cała magia leży w sterowaniu właśnie.





uwagi na koniec:
cała powyższa opowieść nigdy nie miała na celu szczegółowego studium budowy konkretnych szper, w konkretnych modelach samochodów. wręcz przeciwnie. idea stojąca za całym tym tekstem jest taka, żeby stworzyć PODSTAWY do takich dyskusji, poprzez wyjaśnienie lub ujednolicenie co poniektórych, ważniejszych, nazw/pojęć.
tak więc wszystkich rozczarowanych brakiem (na przykład) schematu elektrycznego modułu sterującego DCCD bądź (na przykład) wykresu momentu przenoszonego przez wiskozę Forstera w funkcji różnicy prędkości względniej osi napędzanych i czasu, przepraszam ale też nie taki był cel. wszystkich nienasyconych zachęcam do samodzielnych studiów i podzielenia się nabytą wiedzą.



bardzo dziękuję wszystkim "recenzentom" i podpowiadaczom, którzy pomogli w powstaniu tego "dzieła".



powyższy tekst jest efektem pracy forumowiczów http://www.forum-subaru.pl. uprzejma prośba do wszystkich potencjalnych cytujących o odnotowanie źródła.




koniec

Alan, Alan, Alan!
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Auto: WiśniaNieWiśnia
Polubił: 51 razy
Polubione posty: 112 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 21 lut 2009, o 12:12

z Damaziem ustalilem, ze ten watek bedzie zamykany i update'owany w razie potrzeby, tak zeby nie smiecic/nie dublowac.

Dyskusja w watku oryginalnym http://forum-subaru.pl/bb3/viewtopic.php?p=75784#p75784

damaz
Awatar użytkownika
6 gwiazdek
Lokalizacja: z Damaziowa
Polubił: 0
Polubione posty: 9 razy

Re: szpera, moment, dyfer... przeczytaj, zanim spytasz o napędy

Post 26 mar 2009, o 11:10

bardzo krótki leksykon bardzo podstawowych pojęć 4x4


4ETS - system elektroniczny zarządzający przeniesieniem napędu na poszczególne koła stosowany w Mercedesach. "elementem wykonawczym procesu zarządzania" są hamulce.


2H,4L,4H,4LL.... - to są wszystko skróty opisujące ustawienia napędu stosowane w samochodach z napędem 4WD. w szczególności w Mitsubishi. i tak:
2H - napęd na jedną oś (H od High ratio)
4H - napęd na obie osie (H od High ratio). coś jak AWD
4HLc - napęd na obie osie (LC od LoCked) z zablokowanym międzyosiowym dyferencjałem. czasem oznaczany skrótem 4H - żeby było łatwiej :evilgrin:. oznaczenia zależą od rodzaju skrzyni, czyli od modelu samochodu.
4LLc - napęd jak 4HLc + włączona skrzynka redukcyjna (dodatkowe "L" od "low ratio"). czasem oznaczany 4L

mogą być różne wariacje tych oznaczeń, ale geneza zawsze jest podobna.


4motion - nazwa handlowa napędu na 4 koła stosowanego w samochodach marki Volkswagen. w samochodach z silnikiem ustawionym poprzecznie stosuje się rozwiązanie oparte o sprzęgło Haldex. w samochodach z silnikiem ustawionym wzdłużnie stosuje się Torsen.


4WD - od 4 wheel drive - układ przenoszący napęd na wszystkie koła. może być permanentny (działa cały czas) lub dołączany. układ "poprzedniej generacji" (czyt: znany od dziesiątków lat), gdzie napęd na 4 koła był realizowany mechanicznie (e.g. poprzez blokadę mechanizmów różnicowych). bardzo często współpracujący z reduktorem.


50:50 - oznaczenie spotykane w większości materiałów reklamowych, sugerujące rozkład momentu po połowie na obie napędzane osie, będące (według autorów) odpowiednikiem stwierdzenia "zablokowany dyferencjał". jeśli oznaczenie to występuje zaraz obok "up to" i "torque split" albo podobnie - jest całkowicie błędne i dezinformujące. zablokowany dyferencjał nie rozdziela momentu "po równo".


ACD - aktywny dyferencjał stosowany przez Mitsubishi


AWD - od All Wheel Drive - układ stale (przez cały czas) przenoszący napęd na wszystkie cztery koła. zazwyczaj zautomatyzowany, zazwyczaj bez dodatków typu reduktor


blokada dyfra - urządzenie pozwalające zablokować dyferencjał, czyli wymusić zrównanie prędkości obrotowych obu napędzanych przez dyfer osi. w zablokowanym dyfrze rozdział momentu jest nieokreślony (zależy od warunków jazdy czyli trakcji). blokada może być uaktywniana ręcznie lub automatycznie.


blokada mostu - blokada dyfra


DCCD - aktywny dyferencjał stosowany w Subaru


dyfer - potoczna nazwa dyferencjału


dyfer aktywny - mechanizm, który potrafi płynnie zmieniać rozłożenie momentu między napędzane osie w zależności od warunków jazdy (na przykład: na zakręcie). aktywne dyferencjały stosowane są pomiędzy osiami przednią i tylną.


dyfer otwarty - dyferencjał, w którym nie zastosowano żadnych mechanizmów ingerujących w rozdział momentu pomiędzy osie napędzane. klasyczny dyfer otwarty rozdziela moment po równo na obie osie ( podział 50:50)


dyferencjał - mechanizm, który pozwala osiom napędzanym obracać się z różnymi prędkościami obrotowymi. rolę dyferencjału pełnią najczęściej mechanizmy różnicowe (budowa klasyczna) lub przekładnie planetarne.


Haldex - samozaciskające się sprzęgło. mechanizm stosowany jako centralne LSD. pierwsze Haldexy uaktywniane były mechanicznie i działały zbyt wolno. obecnie sterowanie jest całkowicie elektroniczne. Haldex nie jest mechanizmem różnicowym tylko sprzęgłem. dlatego jest stosowany tylko jako centralne LSD


LSD - (od limited slip differentia) - angielska nazwa szpery


quattro - nazwa handlowa napędu AWD używana przez Audi. czyli: każde Audi, w którym napędzane są 4 koła, to Audi z napędem "quattro". to "quattro" może być realizowane w dowolny sposób, w zależności od modelu. w samochodach "quattro" stosowano Haldexy, wiskozy, odpowiedniki Torsenów i inne.


reduktor- (ang: transfer case) właściwie jest to dodatek do skrzyni biegów (dodatkowa przekładnia). pozwala na jazdę z przełożeniami niemożliwymi do uzyskania przez samą skrzynie biegów. jak sama nazwa wskazuje, chodzi o przełożenia "poniżej jedynki", czyli wyższe od tego, możliwego do uzyskania na biegu 1. ponieważ jest to dodatkowa przekładnia (dodatkowa skrzynia biegów), jej działanie nakłada się na działanie "normalnej" skrzyni. włączenie reduktora powoduje dwa efekty, bardzo pożądane w jeździe terenowej: zwiększenie dostępnego na kołach momentu obrotowego (mamy "silniejsze" auto) i jednocześnie zmniejszenie prędkości obrotowej przekazywanej do kół (zmniejszenie prędkość jazdy). jeśli chodzi o budowę (konstrukcję) to jest ona zależna od modelu samochodu i pomysłów konstruktora danego samochodu (nie ma jednego typu reduktora).


S-AWC - handlowa nazwa napędu na wszystkie koła używana przez Mitsubishi. jest to system łączący ACD (aktywny dyferencjał) z dodatkowymi systemami kontroli trakcji (jak AYC czy ASC) tworząc wspólny system "pilnujący" zachowania samochodu w czasie jazdy.


S-AWD - napęd AWD stosowany w Subaru. S (od symmetrical) ma wskazywać na symetryczne (względem wzdłużnej osi pojazdu) umiejscowienie wszystkich elementów napędu, łącznie z silnikiem.
UWAGA: w literaturze rodem z US pisze się czasem o "symmetric AWD". po naszemu jest to odpowiednik "stałego AWD". oprócz "symmetric AWD" rozróżnia się tam "asymmetric AWD" co oznacza (po naszemu) napęd dołączany (jak Haldex). więc nie należy mylić rynkowej nazwy Symmetrical AWD (używanej przez Subaru) z "symmetric AWD" używanej przez ... gazety. po angielsku, Subaru ma "symmetric AWD called Symmetrical AWD". to tak, żeby było prościej.


SuperSelect/Active Track - nazwy handlowe układu przeniesienia napędu używana przez Mitsubishi (chyba od 1991). SuprSelect używa w trybie 4H sprzęgła wiskotycznego (pomiędzy osiami przednią i tylną), więc działa prawie jak "asymmetric AWD", czyli napęd dołączany. z jedną różnicą: dołączana jest oś przednia. nazwa SuperSelect z różnymi dodatkami (eg. SSII) używana jest do dzisiaj.


SUV - sport utility vehicle. handlowa (marketingowa?) nazwa pewnej klasy samochodów. oryginalne SUV budowane były z wykorzystaniem podwozi lekkich ciężarówek (ok. 5m długości), ale dodawano im napęd na wszystkie koła i "cywilizowane" wnętrze. Ideą było połączenie własności typowego amerykańskiego pick-up'a (utility) i auta osobowego (albo raczej minivana). przedstawicielem klasy SUV jest np. Tribeca. według niektórych źródeł, pierwszym przedstawicielem "rasy" był Jeep Cherokee.


syncro - tak VW nazywało swoje rozwiązanie dołączanego AWD, w którym pomiędzy osiami przednią i tylną montowano sprzęgło wiskotyczne.


szpera - ( od Sperrdifferenzial) tak naprawdę, to w tym miejscu niezły bajzel panuje. wygląda jednak na to, że ostatnio przewagę zdobywa "szkoła" nazywająca szperą (lub LSD) dowolny mechanizm międzyosiowy potrafiący ingerować w rozkład momentu obrotowego przekazywanego na napędzane osie.


torsen - (od Torque Sensing) rodzaj mechanizmu różnicowego ograniczonym poślizgu (czyli szpery), w którym "ograniczony poślizg" realizowany jest mechanicznie, poprzez zastosowanie odpowiedniego rodzaju kół zębatych w jego konstrukcji. w oryginalnym Torsenie są to koła o zębach skośnych. w innych rozwiązaniach (które już nie mogą używać zastrzeżonej nazwy Torsen) stosuje się na przykład koła o zębach śrubowych. Toreseny (i pochodne) są stosowane jako mechanizm różnicowy przedni, tylny bądź centralny.


VCU - (Viscous Coupling Unit) - angielska nazwa wsikozy


wiskoza - sprzęgło wiskotyczne. sprzęgło, w którym wykorzystuje się zmienne własności płynów na bazie silikonu. podobnie jak Haldex - stosowane są tylko jako centralne LSD.


xDrive - handlowa nazwa napędu na wszystkie koła stosowanego w BMW. rolę dyfra centralnego pełni sterowane elektronicznie sprzęgło wielopłytkowe.

Zablokowany