Ξέρω… Άργησα! Τόσο καιρό που διαβάζετε Autoblog.gr πρέπει να με έχετε μάθει. Θα μπορούσα να σας πω πως το καλό πράγμα αργεί να γίνει αλλά στην τελική, εσείς θα το κρίνετε αυτό! Πάμε λοιπόν. Διαφορικά Μέρος 2ο
Εισαγωγή
Το πρώτο άρθρο της σειράς των διαφορικών, ήταν καθαρά εισαγωγικό. Δεν γινόταν και δεν θα είχε νόημα να μπούμε σε πιο πολύπλοκες διατάξεις, χωρίς να ξέρουμε τα βασικά. Γι’ αυτό, εκτός από την μικρή ιστορική αναδρομή, είδαμε το ποια μέρη απαρτίζουν ένα απλό διαφορικό, ποια προβλήματα λύνει, πώς λειτουργεί και γιατί το χρησιμοποιούμε στα αυτοκίνητα. Είδαμε τις ιδιαιτερότητές του και ποιους σκοπούς εξυπηρετεί, όμως, περιοριστήκαμε σε έναν μόνο τύπο διαφορικού: το ελεύθερο ή ολισθαίνον. Το κάναμε αυτό, αφενός επειδή είναι ο πλέον διαδεδομένος τύπος διαφορικού και αφετέρου γιατί είναι ο απλούστερος. Όπως σίγουρα θα γνωρίζετε όμως, υπάρχουν και άλλοι τύποι διαφορικών που σημαίνει πως υπάρχουν άλλες ανάγκες να καλυφθούν. Επίσης, μην ξεχνάμε πως το ελεύθερο διαφορικό, όπως όλα τα πράγματα στη ζωή, δεν είναι τέλειο.
Βασικό πλεονέκτημα του ελεύθερου διαφορικού είναι η απλότητα της σχεδίασής του. Για αυτό που καταφέρνει, είναι ένας εξαιρετικά απλός μηχανισμός. Δεν σταματάει εκεί όμως. Ακριβώς επειδή είναι απλό, είναι φθηνό και αξιόπιστο. Ωστόσο, το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του για εμένα προσωπικά, εκτός από αυτά που προανέφερα, είναι η επάρκεια του. Τι εννοώ με αυτό; Εννοώ πως καλύπτει τη συντριπτική πλειοψηφία των αναγκών ενός μέσου οδηγού/αυτοκινήτου και δεν σταματάει εκεί. Θυμάστε τι σας είπα την προηγούμενη φορά; Ελεύθερα διαφορικά δεν χρησιμοποιούνται μόνο εκεί που ο εκάστοτε κατασκευαστής θέλει να βγάλει από τη μύγα ξύγκι και κόβει έξοδα δεξιά κι αριστερά. Χρησιμοποιούνται ακόμα και σε διάφορες μορφές motorsports. Για να κάνω έναν πρόχειρο γενικό κανόνα: όπου η ισχύς δεν ξεπερνά την διαθέσιμη προβλεπόμενη πρόσφυση, τότε το ελεύθερο διαφορικό αρκεί για την δουλειά. Παράδειγμα: Formula Ford ή Formula 2000. Ανοιχτό διαφορικό. Γιατί; Γιατί η ιπποδύναμη δεν είναι τεράστια και τα slicks, αν και στενά, καλύπτουν τις ανάγκες για πρόσφυση. Επιπρόσθετα, ακόμα και δυνατότερο να είναι το αγωνιστικό, αν οι πίστες στις οποίες τρέχει δεν έχουν κλειστές στροφές, το ανοιχτό διαφορικό επαρκεί. Αυτό δεν σημαίνει πως είναι πανάκεια. Το ελεύθερο διαφορικό έχει ένα βασικό μειονέκτημα. Μοιράζει τη ροπή 50:50 στους κινητήριους τροχούς και για να το κάνει αυτό, επιλέγει πάντοτε τον δρόμο της «ελάσσονος προσπάθειας». Δηλαδή ο τροχός με την λιγότερη πρόσφυση καθορίζει τη μέγιστη ροπή που περνάει στον δρόμο. Όσοι διαβάσατε το πρώτο άρθρο, έχετε ήδη καταλάβει τι εννοώ και ποιο ακριβώς είναι το μειονέκτημα. Οι υπόλοιποι, τρέξτε να το διαβάσετε, θα περιμένω.
Διαφορικά Περιορισμένης Ολίσθησης
Εντάξει; Είμαστε όλοι στην ίδια σελίδα; Συνεχίζουμε λοιπόν. Πώς λύνεται το πρόβλημα αυτό; Πώς μπορούμε να έχουμε και την πίτα ολόκληρη και τον σκύλο χορτάτο; Η λύση έχει βρεθεί εδώ και πολλά χρόνια και εμείς απλά θα την παρουσιάσουμε. Το όνομά της: Ελεγχόμενα διαφορικά. Για να συνδέσουμε αυτόν τον «νέο» τύπο διαφορικού με ότι μάθαμε προηγουμένως, θα ορίσουμε το ελεγχόμενο διαφορικό ή αν θέλετε το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης, ως εξής:
Το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης είναι ένας τύπος διαφορικού που επιτρέπει μία σχετική διαφορά στη γωνιακή ταχύτητα των κινητήριων τροχών αλλά δεν επιτρέπει τη διαφορά αυτή να υπερβεί ένα προαποφασισμένο όριο.
Ο τρόπος με τον οποίο το επιτυγχάνει αυτό, εξαρτάται από τον τύπο του διαφορικού. Αν και ο ορισμός είναι κατά τη γνώμη μου αρκετά σαφής, θα γίνω λίγο πιο επεξηγηματικός για να μην υπάρχουν απορίες. Έχουμε πει πως στα ελεύθερα διαφορικά, υπάρχει η δυνατότητα πρακτικά απεριόριστης διαφοράς στη γωνιακή ταχύτητα των δύο κινητήριων τροχών και κατά συνέπεια των δύο ημιαξονίων. Μπορεί ο ένας τροχός να περιστρέφεται ταχύτατα και ο άλλος να είναι ακίνητος. Γι’ αυτό σχεδιάστηκαν άλλωστε και αυτό ακριβώς κάνουν καλά. Κάποιες φορές όμως δεν το θέλουμε αυτό ή έχουμε βρεθεί σε μία κατάσταση που απαιτεί περιορισμό αυτής της «ελευθερίας». Ποια μπορεί να είναι αυτή η κατάσταση; Οποιαδήποτε που επιβάλει μεγιστοποίηση της πρόσφυσης. Είτε μιλάμε για 400άρι, είτε μιλάμε για χρόνο σε πίστα είτε μιλάμε για off-roading, αν και το τελευταίο δεν το πιάνω γιατί θα περιπλέξει υπερβολικά τα πράγματα. Εκτός αυτού, κατά πάσα πιθανότητα θα γίνει ξεχωριστό τεχνικό άρθρο στο μέλλον. Το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης λοιπόν, δεν επιτρέπει στα δύο ημιαξόνια και κατά συνέπεια στους δύο κινητήριους τροχούς να περιστρέφονται με πολύ μεγάλη διαφορά μεταξύ τους. Το πώς θα το δούμε στη συνέχεια. Αυτό που έχει σημασία όμως είναι το αποτέλεσμα αυτής της νέας υπερδύναμης: η ροπή δεν μοιράζεται πλέον 50:50 αλλά σε μεγαλύτερο ποσοστό στον τροχό με την περισσότερη πρόσφυση. Τι σημαίνει αυτό; Σημαίνει με πολύ απλά λόγια πως η διαθέσιμη πρόσφυση είναι σημαντικά αυξημένη και ανάλογα με την περίσταση, οι δυνατότητες του αυτοκινήτου βελτιώνονται. Τέλος, μία παρένθεση. Μην ακούσω ξανά πως τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης είναι μόνο για πανίσχυρα sport αυτοκίνητα. Εκεί είναι απαραίτητα αλλά αυτό δεν σημαίνει πως ένα αυτοκίνητο με λιγότερα άλογα δεν έχει να κερδίσει από την προσθήκη ενός LSD στον κινητήριο άξονα.
Παρένθεση Νο1: Percentage S και TBR
Πριν προχωρήσουμε παρακάτω, πρέπει να ορίσουμε δύο σημαντικά μεγέθη τα οποία μπορεί να μην φανούν χρήσιμα για τις ανάγκες αυτού του άρθρου, αλλά ακούγονται συχνά σε σχετικές συζητήσεις. Το πρώτο, είναι ο συντελεστής κατανομής ροπής ενός διαφορικού και το δεύτερο είναι ο συντελεστής φραγής.
Συντελεστής φραγής ενός διαφορικού ονομάζεται η μέγιστη διαφορά ροπής που μπορεί να εφαρμοσθεί στους δύο κινητήριους τροχούς σε σχέση με τη συνολική ροπή που εφαρμόζεται. Εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό και συναντάται στη διεθνή ορολογία ως “s” ή “percentage S”. Ο συντελεστής φραγής σε ένα ελεύθερο διαφορικό είναι 0% ενώ τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης έρχονται κατά κανόνα με συντελεστή φραγής κάπου ανάμεσα στο 25% και το 75%. Όσο υψηλότερο είναι αυτό το ποσοστό, τόσο πιο «άγριο» και «επιθετικό» είναι το διαφορικό. Θα μπορούσα να γίνω πιο τεχνικός αλλά θα αρχίσουμε να μιλάμε με εξισώσεις και δεν νομίζω πως είναι απαραίτητο.
Ο συντελεστής κατανομής ροπής από την άλλη, δείχνει το μέγεθος της ροπής που μπορεί να εφαρμοσθεί στον τροχό με την μεγαλύτερη πρόσφυση σε σχέση με τη ροπή σε αυτόν με τη μικρότερη. Αυτό, τις περισσότερες φορές εκφράζεται ως λόγος –x:1- και θα το αναγνωρίσουμε ως TBR –Torque Bias Ratio-. Για πάρα πολλούς, ο συντελεστής κατανομής ροπής είναι ευκολότερο μέγεθος να κατανοήσουν επειδή δείχνει εύκολα και γρήγορα πόση περισσότερη ροπή μπορεί να σταλεί στον τροχό με την μεγαλύτερη πρόσφυση. Αν σας πω πχ πως το TBR ενός υποθετικού διαφορικού είναι 2:1, αυτό σημαίνει πως ο τροχός με την μεγαλύτερη πρόσφυση μπορεί να δεχθεί 2 φορές περισσότερη ροπή από αυτόν με την μικρότερη. Τα δύο αυτά μεγέθη είναι διαφορετικά αλλά συνδέονται μεταξύ τους. Πχ, ένα διαφορικό με συντελεστή φραγής 25%, έχει συντελεστή κατανομής ροπής 1,67. Ένα ελεύθερο διαφορικό έχει 0% συντελεστή φραγής και 1,00 TBR. Ένα κλειδωμένο διαφορικό από την άλλη έχει 100% S και άπειρο TBR. Ελπίζω να μην μπερδευτήκατε. Προχωράμε.
Κατηγορίες
Υπάρχουν υπερβολικά πολλές ονομασίες για τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης. Για την ακρίβεια, υπήρχε μία εποχή που όποιος κατασκευαστής αυτοκινήτων έκανε ένα διαφορικό –το οποίο φυσικά τοποθετούσε σε κάποιο αυτοκίνητο του-, το ονόμαζε διαφορετικά. Η Alfa Romeo το ονόμαζε Q2, η Chevrolet, επέλεξε το πιο “πιασάρικο” PosiTraction, η Ford διάλεξε το Traction-Lok κ.ο.κ. Δεν μας ενδιαφέρει αυτό όμως. Αυτά είναι απλά ονόματα. Αν ρωτάτε εμένα, όλα τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης μπορούν να ενταχθούν σε μία από δύο μεγάλες κατηγορίες. Εμείς σε αυτό το άρθρο και το επόμενο, θα δούμε τρία διαφορετικά LSD, δύο από την μία κατηγορία και ένα από την άλλη γιατί αν καθίσουμε και αναλύσουμε κάθε τύπο διαφορικού και τις λεπτομέρειες στις οποίες διαφέρει με τα υπόλοιπα, δεν θα τελειώσουμε ούτε το 2014. Ποιες είναι όμως αυτές οι κατηγορίες; Αυτά τα οποία «αισθάνονται» την ροπή και αυτά που «αισθάνονται» την ταχύτητα περιστροφής των κινητήριων τροχών. [Αν δεν νιώθετε άνετα με τη λέξη «αισθάνονται», μπορείτε να την αντικαταστήσετε με τη λέξη «ενεργοποιούνται»]. Η δεύτερη κατηγορία είναι αυτή που θα προσπαθήσω να εξηγήσω σε αυτό το άρθρο και χωρίζεται σε δύο υποκατηγορίες: τα «δισκάτα», ή αν θέλετε πιο επίσημη ορολογία, τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες και τα viscous. Η πρώτη από την άλλη, περιλαμβάνει τα «γραναζωτά» διαφορικά όπως το Torsen και το ATB –Automatic Torque Biasing- της Quaife. Αυτή θα την δούμε την επόμενη φορά γιατί θα έχουμε να πούμε πολλά πράγματα και δεν θέλω να σας πλημμυρίσω με πληροφορίες σε ένα μόνο άρθρο.
[Κατά τη συλλογή πληροφοριών για την συγγραφή του άρθρου αυτού, παρατήρησα πως υπάρχει πολύ μεγάλη σύγχυση όσον αφορά στο ποιο διαφορικό αισθάνεται και ενεργοποιείται από την διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής των κινητήριων τροχών και ποιο αισθάνεται και ενεργοποιείται από την ροπή. Κάποιοι –και δεν είναι λίγοι-, ισχυρίζονται πως μόνο τα viscous διαφορικά είναι speed sensing και πως τόσο τα Torsen όσο και τα διαφορικά με πολύδισκους συμπλέκτες είναι torque sensing. Εγώ διαφωνώ με αυτή την άποψη και έχω οργανώσει τη δομή των άρθρων αυτή σύμφωνα με τη δική μου άποψη. Ωστόσο, όφειλα να παρουσιάσω και την άλλη πλευρά ώστε να είστε σε θέση να διαμορφώσετε γνώμη μόνοι σας.]
LSD με πολύδισκους συμπλέκτες
Το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες, βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο κλασικό, ελεύθερο διαφορικό, με την προσθήκη κάποιων εξαρτημάτων όπως οι δίσκοι τριβής, οι δίσκοι πίεσης, τα ελατήρια προφόρτισης κ.ά. Ας κάνουμε μία μικρή «τομή» σε ένα τέτοιο διαφορικό ώστε να δούμε από τι αποτελείται και πως λειτουργεί.
Πρώτα απ’ όλα, το κέντρο του διαφορικού «περιβάλλεται» από δύο –στην πλειοψηφία των περιπτώσεων- δίσκους πίεσης. Ο λόγος ύπαρξής τους θα γίνει εμφανής μετέπειτα. Έπειτα, ένα «δισκάτο» διαφορικό, έχει μία στιβάδα συμπλεκτών που στις περισσότερες περιπτώσεις μοιράζεται στα δύο ημιαξόνια. Ο αριθμός των συμπλεκτών αυτών δεν είναι σταθερός σε όλα τα δισκάτα διαφορικά καθώς κυμαίνεται από 8 έως 24 ενώ το μοίρασμα τους στα δύο ημιαξόνια δεν είναι απαραίτητο… μπορεί όλοι οι συμπλέκτες να βρίσκονται σε ένα από από αυτά. Οι πλανήτες, ακριβώς όπως και στο ελεύθερο διαφορικό, είναι υπεύθυνοι για την μετάδοση της κίνησης στους τροχούς –όντας το εσωτερικό άκρο των ημιαξονίων στο διαφορικό-. Μπορούν να περιστρέφονται ανεξάρτητα από το κέντρο του διαφορικού αλλά η σχετική τους κίνηση ελέγχεται από τους δορυφόρους. Αυτοί με τη σειρά τους, σε αντίθεση με ένα απλό διαφορικό, είναι τοποθετημένοι σε ένα εσωτερικό εξάρτημα σχήματος σταυρού, που «κάθεται» σε γωνιακές υποδοχές. Αυτά τα σημεία έδρασης –θα αναφερόμαστε σε αυτά ως ράμπες από δω και στο εξής-, δεν είναι απαραίτητο να είναι συμμετρικά. Η ύπαρξη ή όχι συμμετρίας και η μορφή της συμμετρίας αν υπάρχει, καθορίζουν μία ιδιότητα του διαφορικού στην οποία θα αναφερθούμε αργότερα. Μία ακόμα σημαντική διαφορά σε σύγκριση με το ελεύθερο διαφορικό, είναι το ότι ο σταυρός που σας ανέφερα προηγουμένως, δεν είναι συνδεδεμένος με το «σώμα» του διαφορικού αλλά μόνο με τους δορυφόρους.
Πως λειτουργούν όμως όλα αυτά; Όταν οι κινητήριοι τροχοί του αυτοκινήτου περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα, η λειτουργία του ελεγχόμενου διαφορικού είναι σχεδόν ίδια με αυτή ενός ελεύθερου. Λέω «σχεδόν» γιατί ανάλογα με το διαφορικό και τη χρήση για την οποία προορίζεται, ενδέχεται να υπάρχει ήδη μία «μικρή» τριβή λόγω του ελατηρίου προφόρτισης που φροντίζει ώστε να το όλο σύστημα να λειτουργεί υπό μία μικρή πίεση αλλά είτε υπάρχει, είτε όχι, δεν έχει ιδιαίτερη σημασία για την μετέπειτα λειτουργία του LSD. Τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα λοιπόν, όταν εμφανίζεται σημαντική διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής των κινητήριων τροχών.
Καθώς η ροπή που εφαρμόζεται στο διαφορικό προσπαθεί να περιστρέψει το κέντρο του, οι δίσκοι πίεσης εντός του διαφορικού, εξαναγκάζονται σε «πλάγια» κίνηση από τον σταυρό των δορυφόρων που προσπαθεί να «σκαρφαλώσει» τη ράμπα. Να υπενθυμίσω πως οι δορυφόροι κινούνται με διαφορετική ταχύτητα από ότι το σύστημα λόγω της διαφοράς στην ταχύτητα περιστροφής των πλανητών (Διαφορικά Μέρος 1). Η διαφορά είναι πως οι δορυφόροι «αλληλεπιδρούν» με το σύστημα μέσω του σταυρού πάνω στον οποίο βρίσκονται. Όπως και να έχει, η κίνηση των δίσκων πίεσης, συμπιέζει τους δίσκους τριβής και η τριβή που δημιουργείται –ανάλογη της ροπής που εφαρμόζεται στο διαφορικό και κατά συνέπεια της πίεσης με την οποία συμπιέζονται οι δίσκοι μέσα σε αυτό-, προκαλεί τη σταδιακή εμπλοκή των τροχών, το «κλείδωμά» τους πιο απλά. Προσέξτε πως παρότι μιλάμε για ροπή, το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες δεν έχει τρόπο να «αισθανθεί» τη ροπή. Το μόνο που καταλαβαίνει είναι η διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής μεταξύ των κινητήριων τροχών και μέσω του σταυρού, των δίσκων πίεσης και των δίσκων τριβής, προσπαθεί να την περιορίσει εισάγοντας τριβή στο σύστημα. Γι’ αυτό διαφωνώ με αυτούς που το εντάσσουν στην ίδια κατηγορία με τα Torsen διαφορικά.
Παρένθεση Νο2: Ράμπες, 1/1,5/2 way και συμπλέκτες
Πριν φύγω από τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες, οφείλω να θίξω τρία πράγματα τα οποία ακούγονται συχνά αλλά παρερμηνεύονται ακόμα συχνότερα. Πρώτο στη σειρά, είναι αυτό στο οποίο αναφέρθηκα φευγαλέα πριν λίγο: οι ράμπες. Αυτές, όντας μέρος των δίσκων πίεσης, είναι ένας τρόπος να προκαλέσουμε κίνηση σε αυτούς, που με τη σειρά του θα εμπλέξει τους συμπλέκτες και θα εισάγει αντίσταση/τριβή στο σύστημα. Να ξεκαθαρίσουμε κάτι. Τόσο το σχήμα της ράμπας, όσο και η γωνία της, είναι μεγέθη που καθορίζουν το ποσοστό εμπλοκής του διαφορικού και την απόκρισή του. Σε γενικές γραμμές, όσο μικρότερη η γωνία της ράμπας, τόσο πιο γρήγορα και ισχυρότερα εμπλέκεται το διαφορικό. Πχ γωνία της τάξης των 30ο θεωρείται ακραία ενώ ράμπα των 90ο δεν μπλοκάρει καθόλου το διαφορικό. Βέβαια, έχει σημασία το πώς μετράει κανείς τις γωνίες. Στην περίπτωση της Cusco πχ, όσο μεγαλύτερη η γωνία τόσο πιο ακραία η ρύθμιση. Σημεία αναφοράς θα μου πείτε και θα έχετε δίκιο αλλά έχει σημασία…
Οι ράμπες παίζουν έναν ακόμη ρόλο. Ορίζουν τον «τύπο» του διαφορικού. Αν είναι συμμετρικές, τότε το διαφορικό είναι 2-way. Αν η μία πλευρά της ράμπας είναι κάθετη τότε είναι 1-way και αν και οι δύο πλευρές έχουν κλίση αλλά είναι δεν είναι συμμετρικές, τότε το διαφορικό είναι 1,5-way. Τι σημαίνουν όλα αυτά; Ένα 1-way διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης, ενεργοποιείται μόνο υπό φορτίο, μόνο όταν πατάμε το γκάζι. Επαναλαμβάνω για τελευταία φορά. Το πώς και το πόσο εμπλέκεται, ορίζονται από τη γωνία της ράμπας. Όταν ένα διαφορικό είναι 1,5-way, τότε ενεργοποιείται και υπό φορτίο και χωρίς. Δηλαδή και όταν πατάμε το γκάζι και όταν δεν το πατάμε. Απλά, λόγω της ασυμμετρίας των ραμπών, μπλοκάρει περισσότερο κατά την επιτάχυνση. Τέλος, αν πούμε πως ένα LSD είναι 2-way, τότε ενεργοποιείται με τον ίδιο τρόπο τόσο στην επιτάχυνση όσο και την επιβράδυνση. Για την ιστορία, να αναφέρω πως σε αυτοκίνητα δρόμου τα 2-way διαφορικά είναι πρακτικά απαγορευτικά και προτιμούνται 1-way ή 1,5-way ενώ στα αγωνιστικά από την άλλη, προτιμούνται 1,5-way ή 2-way ανάλογα με το άθλημα. Στο drift για παράδειγμα χρησιμοποιούνται κατεξοχήν 2-way ενώ σε time-attack 1,5-way.
Τρίτο και τελευταίο για τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες, οι συμπλέκτες. Η διάμετρος και ο αριθμός των συμπλεκτών εντός του διαφορικού, καθορίζουν σε τεράστιο βαθμό τις δυνατότητές του. Και όταν μιλάω για δυνατότητες, εννοώ τόσο τη μέγιστη ροπή που μπορεί να διαχειριστεί, όσο και το μέγιστο ποσοστό εμπλοκής. Δεν είναι σπάνιο μάλιστα το φαινόμενο σε διάφορες μορφές αγώνων να αλλάζουν οι μηχανικοί την διάταξη των συμπλεκτών ώστε να απενεργοποιήσουν ή να ενεργοποιήσουν κάποιους και να μεταβάλλουν κατά συνέπεια το ποσοστό εμπλοκής. Το κάνουν αυτό φυσικά για να μεταβάλλουν τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου. Όποιος είπε πως το διαφορικό είναι μόνο για να «περνάνε τα άλογα στον δρόμο» δεν ξέρει τι του γίνεται. Το διαφορικό είναι ένα πολυεργαλείο που αν ξέρει κάποιος να το χειρίζεται λύνει πολλά προβλήματα και αλλάζει σε πολύ μεγάλο βαθμό το στήσιμο ενός οχήματος στον δρόμο ή την πίστα!
Νομίζω πως τελειώσαμε με τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης με πολύδισκους συμπλέκτες. Φυσικά, υπάρχουν και αυτά με κωνοειδείς συμπλέκτες ή τα διαφορικά με πολύδισκους συμπλέκτες που δεν χρησιμοποιούν ράμπες για την εμπλοκή του διαφορικού αλλά όπως είπα. Σκοπός της σειράς είναι να μάθουμε 5 πράγματα για τα διαφορικά και όχι να αναλύσουμε κάθε τύπο. Ήρθε η ώρα λοιπόν, να δούμε το έτερο παράδειγμα speed sensing διαφορικού, το…
Viscous διαφορικό
Συγκριτικά με άλλους τύπους διαφορικών περιορισμένης ολίσθησης, τα viscous διαφορικά, ή διαφορικά συνεκτικής σύζευξης, είναι αρκετά πιο απλά. Βασίζονται στην ιδιότητα κάποιων υγρών –κατά κύριο λόγο με βάση τη σιλικόνη- να μεταβάλλουν ταχύτατα το ιξώδες τους ανάλογα με την αυξομείωση της θερμοκρασίας και χρησιμοποιούν αυτή την ιδιότητα για να περιορίσουν την διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής των κινητήριων τροχών. Πώς; Απλό!
Ένα viscous διαφορικό, έχει δύο sets διάτρητων δίσκων, εντός του γεμισμένου με σιλικονούχο υγρό κελύφους του. Η μία σειρά δίσκων είναι μέρος του κελύφους του διαφορικού -και περιστρέφεται με αυτό- και η άλλη είναι μέρος του ημιαξονίου και είναι τοποθετημένοι εναλλάξ, ο ένας μετά τον άλλο. Σε πολύ γενικές γραμμές, αυτό είναι το διαφορικό συνεκτικής σύζευξης και το τρόπος λειτουργίας του δεν είναι πολύ πιο πολύπλοκος. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, όταν δεν υπάρχει διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής των κινητήριων τροχών, το VLSD λειτουργεί ως ελεύθερο διαφορικό. Το κέλυφος του διαφορικού, τα ημιαξόνια –και πολύ πιο σημαντικά οι δίσκοι που «κουβαλούν» γυρνάνε με την ίδια ταχύτητα και το υγρό περιστρέφεται μαζί τους με αποτέλεσμα να μην αυξάνεται η θερμοκρασία και κατά συνέπεια το ιξώδες του. Όταν όμως για οποιονδήποτε λόγο, οι κινητήριοι τροχοί αρχίσουν να περιστρέφονται με διαφορετική ταχύτητα, οι δίσκοι του ημιαξονίου με την μεγαλύτερη ταχύτητα περιστρέφονται γρηγορότερα από τους δίσκους του έτερου ημιαξονίου αλλά και του κελύφους του διαφορικού. Η τριβή που προκαλείται από την διαφορά ταχύτητας των δίσκων, οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας γενικά και όπως θα έχετε καταλάβει του ιξώδους του υγρού ειδικότερα. Τελικό αποτέλεσμα; Η αύξηση του ιξώδους του υγρού περιορίζει τη διαφορά ταχύτητας περιστροφής των κινητήριων τροχών και μέσω αυτής κατανέμει τη ροπή ανάμεσα στους δύο τροχούς σε ποσοστό διαφορετικό από το 50:50 του ελεύθερου διαφορικού.
Συχνά, viscous διαφορικό συναντάμε σε τετρακίνητα οχήματα. Όμως δεν είναι πάντοτε αυτή η περίσταση. Αρκετοί κατασκευαστές έχουν χρησιμοποιήσει viscous LSDs σε δικίνητα αυτοκίνητα με σημαντικότερα παραδείγματα το Mazda MX-5 και κάποια Nissan. Δυστυχώς όμως, ενώ το VLSD είναι καλύτερο από ένα ελεύθερο διαφορικό, δεν είναι εξίσου καλό με ένα δισκάτο. Έχει μειονεκτήματα, με βασικότερο το ότι δεν μεταφέρει ίχνος ροπής στον άλλο τροχό αν αυτός με την λιγότερη πρόσφυση δεν αρχίσει να ολισθαίνει. Ναι, μπορεί η εμπλοκή του να είναι σταδιακή και σε γενικές γραμμές να είναι ένα πολύ εύκολο διαφορικό για τον αρχάριο αλλά το πρόβλημα του είναι πως τρέχει να «μαζέψει» τα πράγματα μετά την εμφάνιση του σπινιαρίσματος σε αντίθεση με ένα δισκάτο πχ που λειτουργεί «προληπτικά».
Νομίζω πως δεν ξεχνάω κάτι οπότε ήρθε η ώρα να κλείσουμε και αυτό το κομμάτι. Το κείμενο είναι ήδη υπερβολικά μεγάλο και πιστεύω πως αν συνεχίσω με τα Torsen θα ξεφύγουμε εντελώς και δεν βοηθάει κανέναν αυτό. Ούτε εμένα που τα γράφω ούτε –πολύ περισσότερο- εσάς που τα διαβάζετε. Τα σχόλια όπως πάντα είναι ανοιχτά για συζήτηση, διορθώσεις ή ότι άλλο πιστεύετε πως πρέπει να γράψετε και εμείς θα τα ξαναπούμε με τη συνέχεια της σειράς σε 2 εβδομάδες (οπότε μπορείτε να υπολογίζετε κάνα 2-μηνο).