Zebrałem się i opisałem to co pamiętam o dyfrach.
Dyferencjał to nic innego jak urządzenie które rozdziela moment
otrzymany na wejściu na dwie osie wyjściowe pozwalając jednocześnie na
róznice prędkości obrotowych pomiędzy nimi.
Dla nas dyfer to będzie zbiór przekładni + dodatki typu blokady itp.
Zwykły dyfer inaczej otwarty dzieli moment po połowie na każdą z osi wjściowych.
I tu zaczyna się problem, jeżeli jedno z kół będzie miało odpowiednio mniejszą
przyczepność, podniesiemy je, wstawimy na rolkę, urwie się nam półośka itp.
to potrzebne będzie bardzo mało momentu do poruszenia tej osi wyjściowej dyfra.
Drugie koło otrzyma dokładnie tyle samo momentu czyli malutko i rezultat jest
taki że stoimy w miejscu.
Aby sobie to zobrazowac można myśleć że otwarty dyfer po pierwsze wysyła moment
tam gdzie mu łatwiej ale zawsze na drugą półoś tyle samo. Tyle że na drugiej półosi
przekłada się to jedynie na napięcie napędu, nie jesteśmy w stanie pokonac
wszystkich oporów i bezwładności.
Aby temu zapobiec można dyfer uzbroić w szperę lub go zblokować na stałe.
Szpera inaczej LSD (Limited Slip Diff/Dyfer o ograniczonym poślizgu)
rózni się tym ze nie dzieli momentu równo po połowie a może go podzielić
inaczej poprzez próby zrównania prędkości obrotowych obu osi wyjściowych
gdy występuje jakaś różnica. Im bardziej zeszperowany dyfer tym większa
siła będzie potrzebna aby pokonać wewnętrzne jego opory występujące
przy wspomnianej wyżej róznicy prędkości obrotowej osi wyjściowych.
W przypadkach opisanych powyżej przy poślizgu jednego koła, na drugie może
trafić nie połowa momentu ale np 80% i byc może w danych warunkach
pozwoli nam to na jazdę. Ale podczas skręcania gdy występuje
róznica prędkości obrotowych kół szpera będzie dażyła do ich wyrównania
co poskutkuje szybszym zużywaniem opon i odmiennymi od normalnych
odczuciami z układu kierowniczego. Najlepiej będzie się sprawdzać
na osi nie skrętnej np. z tyłu w beemce.
Dyfer zblokowany na stałe będzie powodował obracanie się osi wyjściowych
z tą samą prędkością, rozkład momentu będzie zależał od ich warunków
trakcyjnych na wyjściach dyfra (kołach).
Dlatego starszego typu quattro wyposażone w blokadę dyfra centralnego wyjedzie
z takich rolek bez problemu (o ile nie podniesiemy mu również jednego koła
przedniego).
W samochodzie 4x4 potrzebujemy 3 dyfrów: przedniego, tylnego i centralnego.
W najprostszym ujęciu gdy mamy 3 dyfry otwarte to wystarczy aby jedno z kół
zaznało konkretnego poślizgu i już nie jedziemy.
Po zblokowaniu tyłu musimy stracić przyczepność na całej tylnej osi lub jednym przednim.
Po zblokowaniu centralnego na jednym z tyłu i jednym z przodu.
Po zblokowaniu centralnego i tylnego na całym tyle i jednym z przodu.
Po zblokowaniu wszystkich trzech musimy mieć problem z wszystkimi czterema kołami.
Torsen (TORque SENsing) jest takim szczwanym typem dyfra który:
- działa wyłącznie na zasadzie mechanicznych przekładni więc reakcja jest bardzo szybka
- jeżeli nie ma różnicy w prędkościach obrotowych na osiach wyjściowych
zachowuje sie jak dyfer otwarty czyli dzieli moment po połowie
- w przypadku wystąpienia takiej róznicy zachowuje się dokładnie odwrotnie
czyli dostarcza więcej momentu tam gdzie nie ma poślizgu
- gdy nie jest podawany moment na wejściu (np. podczas hamowania) pozwala każdemu z kół
obracać się z niezalezną prędkością (w odróżnieniu np. od mechanizmów opartych na VC*)
- przenoszenie momentu na oś o lepszej trakcji ma jednak swoje granice są one
wyznaczone przez przełożenia wewnętrzne dyfra i określają współczynnik
ile razy więcej momentu może być przeniesione na taka oś. Czyli nie 3/4 całego momentu
ale np. 3 razy więcej na jedną niż na drugą.
Z ostatniego punktu wynika ważna cecha torsena: jeżeli do poruszenia jednej z osi
wyjściowych (kół) potrzebne będzie bardzo mało momentu (poślizg, urwanie półośki,
zdjęcie wału itp.) to na drugą trafi maksymalnie kilka razy więcej czyli też niewiele
co może okazać sie niewystarczające do ruszenia.
*) VC - viscous coupling/sprzęgło wiskotyczne - czyli np. haldex - dołaczanie jednej z osi
wyjściowych już po zaistnieniu poślizgu.