Aktywne szpery

[darekH]

Ktos powie mi jaka jest zasada dzialania, takiej szpery, czy zaciesnianie aktywne wywolywane jest zwiekszaniem cisnienia hydraulicznego? slyszalem ze w Miskach wrc jest jais system elektro -magnetyczny?

[żółtodziób]

Metody blokowania dyfrów są różne i różniste. Najprostsze jest sprzęgło wiskotyczne. Są tam dwie pływające w oleju wiskozowym tarcze, w momencie kiedy jedna zaczyna kręcić się znacząco szybciej niż druga (jedna strona traci przyczepność) olej podgrzewa się i skleja tarcze ze sobą. W niektórych autach (Honda CRV) montuje się samą taką blokadę, bez dyfra. Napęd wtedy idzie wyłacznie na przednią oś, przynajmniej do momentu do którego przednie koła toczą sie z taką samą prędkością jak tylne. W momencie zerwania przyczepności osi napdzanej sprzęgło dołącza tylny napęd. Podobnie, ale troszkę na innej zasadzie działają wynalazki które siedzą w Porsche 911 Carrera 4 i 911 Turbo oraz Lamborghini Diablo i Murcielago. Uważam że w tych dwóch ostatnich samochodach to najlepsze z możliwych roziązań. Te auta mają się prowadzić jak tynonapędówki, i jedynie jak sytuacja grozi dzwonem dołacza się przedni napęd. W tym przypadku to ma sens. Poza tym samo sprzęgło jest lżejsze niż cały dyfer. Bez sensu jest za to stosowanie tego rozwiązania w autach terenowych. Samo sprzęgło działa z lekkim opóźnieniem, a w przypadku azdy terenowej chwilowe zbuksowanie kół w błocie może oznaczać koniec wycieczki.

W przednionapędowej Hondzie Integrze oraz w Toycie Celice GT Four zamontowane są samoblokujące się dyfry Torsena. Tym się różnią od zwykłych dyfrów że nie mają tradycyjntch satelit a przekładnie ślimakowe. Przekładnia ślimakowa ma to do siebie że napęd może być przekazany tylko ze ślimaka na koło, w drugą stronę nie da rady. Mechanizm blokuje się bez żadnych opóźnień, tym mocniej im większa różnica w prędkościach obrotowych kól.

Aktywny dyfer działa na zasadzie kilku hydraulicznych sprzęgieł, oddzielnych dla każdej osi i dla każdego koła sprzęganych elektromagnetycznie. Komputer może kierując prąd do odpowiednich uzwojeń sprząc dowolne sprzęgło, podając tyle mocy dla danego koła ile jest w stanie w danym momencie przenieść na podłoże. Problem pojawia się przy kalibracji takiego urządzenia, bo nawierchnia nigdy nie jest taka sama, technika jazdy też nie jest nigdy taka sama. Na luźnych nawierzchniach jedzie się pełnym poślizgiem, a na asfalcie każdy poślizg oznacza stratę. Dyfer musi mieć wiele różnych programów żeby w każdym momencie dobrać odpowiednią siłę. Poza tym jest to urządzenie eletroniczne, które zawsze trochę się będzie spóźniało. Nie tak jak ABS w samochodzie ze zużytymi amortyzatorami, ale w rajdzie liczy się przecież każdy ułamek sekundy. Poza tym elektromagnes sam z siebie daje opóźnienie. Zanim w uzwojeniu wytworzy się odpowiednie pole mija ułamek sekundy. Musi mieć też czas na odpowiedni przeskok.

Dyfer aktywny to nie to samo co szpera. Szpera to blokada wiskotyczna, czysto mechaniczna, uruchamiana przez nadmiar siły który występuje przy zerwaniu przyczepności czyli w czysto padsywny sposób. Dyfer aktywny sam wykrywa brak przyczepności i reaguje dużo szybciej. Szpery były montowane do 1998 roku w wozach klasy WRC. Teraz nie ma nawet niefabrycznego WRCaka który nie miałby choć jednego aktywnego dyfru. Ae też nie ma ośki która miałaby aktywny dyfer! Dlaczego? Aktywne dyfry są w ośkach zabronione przepisami, dlatego stosuje si w nich szpery albo dyfry o zwiększonym tarciu wewnętrznym.

[maciekd]

Heh, że też tobie żółtodzób chce się pisać takie wypracowania... No a teraz Focus RS seryjny będzie miał przedni (jego jedyny) dyferencjał aktywny. O ile się nie mylę dotąd nie było auta przednionapędowego z aktywnym mechanizmem różnicowym przeznaczonego na rynek komercyjny.

Mam pytanie, skąd ty bierzesz wszystkie te informacje? Pytam, bo nie przekonuje mnie twój opis działania sprzęgła wiskotycznego. Mam po prostu inne informacje na ten temat. No ale jeśli tak piszą w autorytatywnych podręcznikach to nie będę sie sprzeczał. A więc napisz skąd to wiesz...

[żółtodziób]

Z zachodnich stron internetowych, trochę z prasy. Zajrzyj sobie na www.rallycars.com tam są opisane wszystkie WRCaki od kuchni, jest też trochę o działaniu samoblokujących się dyfrów w dziale background. Co do dzialania sprzęgła wiskotycznego to w dużym uproszczeniu jest jak piszę. Ciężko mi w to było na początku też uwierzyc bo w szkole uczyli że czym większa temperatura tym mniejsza gęstość substancji, ale o sposobie działania sprzęgła wiskotycznego czytałem w kilku źródłach (auto motor i sport, auto świat, motomagazyn, motor, oraz kilka pism anglojęzycznych, nie pamiętam tytułów bo to było cosik dawno. W co drugim teście jakiegoś SUVa opisują działanie sprzęgła wiskotycznego) i we wszystkich opisywali to podobnie, więc na 99% to prawda. No cóż, w końcu są substancje np. żywica epoksydowa które przy wyższych temperaturach krzepną szybciej. Prędzej mało wiarygodnym jest opisany przeze mnie sposób działania aktwnego dyfru. Kumpel skąś wygrzebał jakieś informacje na ten temat i mi przekazał. Opisałem to tutaj ponieważ według mnie opisany sposób działania jest sensowny i logiczny, ale wcale nie zdziwię się jeśli to nie do końca prawda. Jestem przekonany na 85 %, ale jak do tej pory nie znalazłem informacji na ten temat w innch źródłach.

Pozdro!

P.S. Slyszałem że podobno nowa WRX w wersji STi ma tylny dyfer aktywny, a środkowy taki jak był w poprzedniej wersji WRXa, czyli pasywny ale z płynnym rozdziałem momentu obrotowego pomiędzy przednią a tylną oś. Jeśli chodzi o Focusa RS to sto razy lepiej zrobiliby gdyby zamiast tej elektronicznej kosztownej zabawki dali napęd 4WD, nawet bez żadnych blokad. W ruchu ulicznym nikt nie liczy ułamków sekund, a napęd 4x4 zapewniłby lepsze prowadzenie i bezpieczeństwo. Śmiem twierdzić że w tym aucie ten aktywny dyfer to nic innego jak kosztowny fajerwerk, z tej samej rodziny co 6 biegowa skrzynia w Punto 1.2 czy w Corolli 1.6. Bezsens i absolutny przerost formy nad treścią. W sprzedaży są mocniejsze auta z napędem na przednią oś (Volvo S80 - 272 KM, Saaby - do 250 KM, Alfa 156 GTA - 250 KM, czy Peugeot 607 Pescarolo, wprawdzie nie wiem czy wszedł do sprzedazy ale ma mieć 400 KM) które skutecznie przekazują moc na afalt bez takich zabawek, co najwyżej mają częściowo blokowane dyfry lub dyfry o zwiększonym tarciu... W tym aucie to bez sensu. Cholera, znów prawie książkę napisałem, już się zamykam...

[darekH]

Co do wiskozy, i szper np.torsena ( chyba juz w audi B grupy takie mialo) to masz racje, akurat te mechanizmy nie sa mi obce, wiskoza dziala dokladnie tak jak mowisz , choc w zastosowaniu do samochodow ma ona zwolennikow poprzez koszty, male wymiary itd., bo jej sprawnosc jest dyskusyjna ( mowie tu z pozycji samocodu rajdowego):) Widze ze soe rozpisales,a ja tylko pytalem o aktywne dyfry ( moj blad ze nazwalem je szperami).
P.S
Nowa impreza z tego co wiem nie ma aktywnych dyfrow, ale moze teraz coz zmienili, ogolnie ztego co sie orientuje impreza ma uklad przeniesienia najbardziej zblizony do WRC technologicznie ,aktywny dyfer ma evo7, stary WRX np. treningowka hola ma centralny regulowany dyfer, a do tego ma ten patent z wrc ze przy zaciagnieciu recznego odcina naped tylnej osi:D, to jest wypas. Ciekawi mnie jak jest rozwiazany aktywny dyfer w Ngrupowych miskach, bo w gazecie WRC napisali ze mozna odlaczyc ABS ale zle to dziala na aktywny dyfer, chyba ze wersja Evo7RS ma to jakos firmowo rozwiazane, ale np. dytki przerabiali przerabiali standartowe evo7!

[Kant]

Przekazywanie momentu obrotowego przez sprzęgło wiskotyczne nie jest związane z nagrzewaniem się oleju i sklejaniem tarcz, nagrzewanie się oleju to efekt uboczny. Tarcze (jest ich wiele) nie stykają się ze sobą, jedne powodują "rozkręcenie" oleju w obudowie, olej napędza drugie... Ilością oleju w obudowie można regulować stopień "zeszperowania" dyferencjału.
Jeżeli chodzi o dyfry elektromagnetyczne nowego LANCERA WRC, to prawdopodobnie chodzi o zastosowanie oleju zmieniającego swoje parametry (lepkość) pod wpływem pola elektromagnetycznego.

[maciekd]

No Kant twoja wersja bardzo mi sie podoba! Wlasnie taka mam wiedze na ten temat. Ciesze sie, ze to sie potwierdzilo, bo teoria o nagrzewajacej sie wiskozie jest bardzo naciagana. Niby jak po takim nagrzaniu mechaniz mialby sie ochlodzic po odzyskaniu rownowagi?

[żółtodziób]

To o to nagrzewanie ci chodziło... Może faktycznie coś pomyliłem, może gdzieś źle napisali ale moim zdaniem to mało ważny duperel. Fakt jest faktem że to olej skleja tarcze, a nie tarcze trą o siebie z róźną siłą jak w normalnym sprzęgle.

[alfan]

Ja również popieram teorię żółtodzioba,elementem przenoszącym moment jest olej o zmiennej gęstości.Wielokronie taką własnie wersję słyszałem.Poza tym słyszałem też zamienną nazwe tego typu sprzęgła która wiele wyjaśnia i sugeruje zasadę działania-sprzęgło lepkosciowe.Podobnie zresztą jak nazwa mechanizmu typu torsen-torque sensing.
Jaki jest mechanizm tej zmiany gęstości oleju nie wiem,ale może się dowiem w przyszłym semestrze na mechanice płynów

[maciekd]

Moim zdaniem chodzi o łopatki na tarczy sprzęgła, które przy zmianie odległości pomiędzy tymi tarczami, korzystając z lepkości cieczy wiskotycznej, bądź blokują się bądź wywołują poślizg. I myśle, że 'zmiana lepkości' to tylko taka umowna nazwa tego efektu, nie mająca nic wspólnego z faktyczną zmianą właściwości fizycznych cieczy. Taka jest moja koncepcja, tak ja to widze...

[żółtodziób]

Ale tarcze sprzęgła wiskotycznego są nieruchome! One zawsze są w tej samej odległości. Zlepiaą się wtedy kiedy jedna zaczyna szybciej kręcić się od drugiej. Są owszem wynalazki takie jak Volkswagenowski Haldex czy Porschowskie sprzęgło wielotarczowe, ale my mówimy o najprostszej formie szprzęgła lepkościowego. Sprzęgło w którym płytki by sę zbliżały do siebie musiałoby byc uruchamiane elektronicznie, więc po pierwsze działałoby bez opóźnień, a po drugie byłoby de facto mechanizmeme aktywnym.

[darekH]

to jednak temperatura powoduje gestnienie cieczy wewnatrz dyfra , co powoduje zesprzeglenie dwoch osi, nie nastepuje to poprzez jakies sklejenie tarcz, tam sa plytki umieszcone pierscieniowo ( z tego co pamietam cos na ksztalt smigla lub sruby okretowej, tylko o wiekszej liczbie prostych lopatek), gestnienie cieczy daje efekt przeniesienia napedu, dlatego jest przeniesienie plynne, np. w hondzie lyb volvo sam producent mowi ze moc na tylnej osi moze byc od 0-50% chyba:), wiec defakto kiedy nie sytepuje roznica w predkosci obrotowej osi przedniej i tylnej dyfer nie lapie i tyle!! Z reszta ja nie jestem wielkim znawca, moje widomosci czerpie glownie z lektur internetowych i prasowych:D

P.S.
Na stronie www.rallycars.com dowiedziec sie mozna duzo ciekawych rzeczy o samochodach WRC, np. zastosowanie aktywnych dyfrow w Seacie,nie bylo spowodowane tym ze taki byl wymog nowoczesnosci ( tzn, napewno tak po czesci bylo), ale konstruktorzy musieli poprawic zle prowadzacy sie samochod, duze gabaryty, maly stosunkowo rozstaw osi, silnik mocno obciazal przednia os i samochod byl zbyt podsterowny, i zastosowanie aktywnego przeniesienia napedu mialo to poprawic! seat wykorzystywal do max. przepisy WRC przsuwajac silnik ale i tak balans samochodu pozostawial wiele do zyczenia! Swoja droga autor wysnowa bardzo bliski mi wniosek, ze samochod najpierw trzeba dopracowac bez aktywnych dodatkow, a dodanie potem takich dyfrow ma poprawic osiagi, tak bylo w przypadku Puga (jak pamietamy zaczynal starty tylko z centralnym aktywnym dyfrem, a juz potrafil objechac cala konkurencje, podobnie bylo z toyota itp), toyoty, subaru!

[maciekd]

Przecież to bez sensu! Opisujecie rozwiązania z samochodów z dołączanym napedem drugiej osi. Pytanie początkowe, jak rozumiem, było o dyferwncjały samochodów rajdowych. Tymczasem żadnego sprzęgła wiskotycznego one nie posiadają. Sprzęgło wiskotyczne nie zostało nawet wymyślone po to, żeby regulować rozkład mocy, tylko do obsługi automatycznych skrzyń biegów. W samochodach nas interesujących są normalne dyferencjały mechaniczne, suche. Ich zasada działania jest bardzo prosta i powstały one po to, by odpowiednio regulować prędkość napędową półosi w zakrętach, gdy koła napędzane pokonują różną drogę. Rozwiązanie to ma tę wadę, że gdy jedno z kół straci przyczepność, odpowiednio więcej mocy zostaje na nie przekazane. Dochodzi do sytuacji, że gdy jedno koło całkowicie straci kontakt z podłożem samochód traci napęd. Dlatego właśnie w samochodach terenowych stosuje sie blokady mechanizmów różnicowych. Jako ciekawostkę można przytoczyć przykład powojennego czeskiego transportera opancerzonego, który posiadał cztery osie napedowe. Miał tak niefortunnie dobrane dyfry, że gdy jedno z ośmiu kół zawisało w powietrzu cały pojazd stawał, przekazując 100% momentu właśnie na to 'wiszące' koło... Ale wracając do samochodów rajdowych. Stosuje się w nich włąśnie popularne szpery, czyli zwiększa się tarcie wewnętrzne mechanizmu różnicowego, co zapobiega wyżej opisanym sytuacjom. Dodatkowo poprawiają trakcję wspomagając momentem obrotowym koła posiadające lepszą przyczepność. Optymalnym rozwiązaniem są dyferencjały aktywne, których wszelkie parametry pracy na bieżąco koryguje komputer.

[darekH]

troszke zboczylismy z tematu, ale zawsze milo jest dowiedziec sie czegos konkretnego na tema ukladow przeniesienia napedu

[mavi]

Chialem dodac jeszcze jedna rzecz.
W autach typu FordRS spodziewam sie mocno rozdmuchanej reklamy takiego dyferencjalu, ktory zalatwiony moze byc...
... przy pomocy sterowania hamulcami.

Zauwazcie, ze sprzeglo wiskotyczne, czy szpera przenosi czesc momentu na kolo przyczepne hamujac szybciej obracajace sie kolo bez przyczepnosci.
To samo mozna osiagnac hamujac to kolo hamulcem przy pomocy komp.
Bedzie to oczywiscie z paru powodow dzialalo kulawo (chocby dla tego, ze hamulec zostanie odpuszczony z opoznieniem i zwolni cale auto) ale dzialac bedzie.

Jezeli ktos ma watpliwosci, to niech sie odwazy podniesc kolo na lewarku, wlaczyc bieg, dodac gazu i zahamowac

Wiem, ze gdzies pchaja takie systemy (bo jak juz jest asystent hamowania, to juz jest tylko sprawa oprogramowania - reszta jest gotowa)