po co dyferencjal srodkowy?
od niedawna interesuje (i zajmuje) sie modelarstwem i tez m.in. ciekawi mnie temat dyferencjalow srodkowych - zanim jednak zaczalem sie zastanawiac "JAK" zamontowac takowe ustrojstwo przeprowadzilem "teoretyczne rozwazania" na temat "PO CO" w ogole go montowac.
Sa to, powtorze, rozwazania czysto teoretyczne - praktyki mam niewiele, jak rowniez zupelnie wlasne - tzn. moje, a nie wyczytane, czy przepisane skads - moga wiec byc zupelnie bledne - jestem w zwiazku z tym otwarty na konstruktywna krytyke i dyskusje....
czemu sluzy dyferencjal miedzy przednimi kolami? wie kazdy - nawet ja. wiadomo - predkosc, a co za tym idzie - rowniez droga - pokonywana przez przednie kolo zewnetrzne (nazwijmy je PKZ) jest wieksza niz predkosc/droga przedniego kola wewnetrznego (PKW) - jesli nie byloby dyferencjalu samochod nie chcialby skrecac lub robilby to z duzymi oporami. Proste.
czemu slusy dyferencjal miedzy tylnymi kolami? mniej wiecej temu samemu co z przodu - tu rowniez kolo zewnetrzne (TKZ - Tylne Kolo Zewnetrzne) pokonuje wiekszy dystans (ma wieksza predkosc) w zakrecie niz kolo wewnetrzne (TKW). Nadal proste.
po co wiec dyferencjal srodkowy skoro w zakretach roznice predkosci kol zewnetrznych i wewnetrznych sa rozwiazywane przez dyferencjaly na osiach przedniej i tylnej? otoz jesli sie dokladniej przyjrzec to wyjdzie na to, ze srednia predkosc kol przednich (srednia droga wykonywana przez kola przednie) jest w zakrecie wieksza niz srednia predkosc kol tylnych (dorga wykonywana przez kola tylne).
wyglada to tak:
SPKP = (Vpkz + Vpkw)/2
gdzie:
SPKP - Srednia Predkosc Kol Przednich
Vpkz - predkosc przedniego kola zewnetrznego
Vpkw - ---------//------------ wewnetrznego
SPKT = (Vtkz + Vtkw)/2
gdzie:
SPKT - Srednia Predkosc Kol Tylnych
Vtkz - predkosc tylnego kola zewnetrznego
Vtkw - ---------//------------ wewnetrznego
i najwazniejsze: SPKP > SPKT - to jest uzasadnienie dla instalowania srodkowego dyferencjalu
Dlaczego Srednia Predkosc Kol Przednich jest wieksza od Sredniej Predkosci Kol Tylnych? - jest zima - wystarczy spojrzec na slady na sniegu pozostawiane przez samochody - kolo zewnetrzne przednie pokonuje dluzsza drogee niz kolo zewnetrzne tylne i tak samo jest w przypadku kol wewnetrznych. efekt jest tym silniejszy im mocniej skrecane sa kola i im dluzszy jest pojazd (im mniejszy stosunek rozstawu kol w stosunku do rozstawu osi)
tymczasem uklad napedowy w modelu bez dyferencjalu srodkowego przekazuje ta sama predkosc zarowno osi przedniej jak i tylnej (SPKP = SPKT)... czy jest to problem? no coz - nawet malo ktory samochod 1:1 ma dyferencjal srodkowy, wiec chyba nie jest, tym bardziej, ze w modelach z regoly stosunek rozstawu kol do rozstawu osi jest wiekszy niz w samochodach 1:1 - wiec efekt jest jeszcze mniejszy - jednak dla perfekcjonistow jest to wyzwanie... tym bardziej, ze srodkowy dyferencjal jest nieodzownym atrybutem samochodow rajdowych i wyscigowych z napedem 4 WD...
Skoro ustalilismy, ze dyferencjal srodkowy w samochodzie/modelu sportowym ma sens, rodzi sie kolejne pytanie: jaki dyferencjal wybrac? zastosowanie zwyklego dyferencjalu (kulkowego czy z trybikami) moim zdaniem mija sie zupelnie z celem - szczegolnie przy zastosowaniu mocnego silnika lub przy jezdzie na nawierzchni o slabej przyczepnosci (w przypadku modeli zawsze sie spotyka co najmniej jeden z tych czynnikow) istnieje b. duze prawdopodobienstwo ze przy utracie przyczepnosci przez jedno z kol (najprawdopodobniej jedno z przednich) cala moc przekazywana na przednia os zostanie skierowana wlasnie na to kolo, a ze rowniez miedzy osiami mamy dyferencjal - cala moc zostanie skierowana na os przednia (czyli na kolo ktore stracilo przyczepnosc) efekt? - zamiast samochodu 4 WD mamy samochod 1 lub raczej 0 WD...
Moze w takim razie wlozyc "one-way`a"? poczatkowo "one-way" wydaje sie rozwiazaniem idealnym - nie ma bowiem ryzyka przekazania calej mocy na os, w ktorej nastapila utrata przyczepnosci - w tym przypadku dzialanie dyferencjalu bedzie polegalo na tym, ze napedzana bedzie os pokonujaca krotsza droge - czyli w zakrecie bedzie to os tylna - przednia bedzie mogla wykonac dluzsza droge dzieki specyfice dzialania lozyska "one-way" polegajacej na "pozwoleniu" osi, na ktora dziala sila napedowa wieksza niz naped silnika (w tym przypadku - sila ta bedzie pochodzic z kol przednich toczacych sie po nawierzchni i pokonujacych dluzsza droge od kol tylnych) krecic sie szybciej. Idealne rozwiazanie - pomyslalem sobie kiedy do tego doszedlem po raz pierwszy, potem przyszla chwila opamietania - a jak taki samochod bedzie hamowac???? nie znalazlem rozwiazania... jesli taki samochod produkowany jest fabrycznie, to producent moze dolozyc oddzielny hamulec, tak jak jest to praktykowane w spalinowkach, w elektryku to raczej nie przejdzie.... poza tym przyrost masy spowodowany przez instalacje trzeciego dyferencjalu oraz hamulca dawalby chyba wiekszy efekt niz korzysc z lepszego rozdzialu napedu (nie mowiac juz o kosztach)
Jedynym chyba wiec rozwiazaniem jest zastosowanie tradycyjnego dyferencjalu, ale z ograniczeniem rozdzialu sily napedu (szpera) - tu pojawia sie kolejny problem - szpere trzeba odpowiednio dostroic - przy jej dostrajaniu podstawowe znaczenie ma moc silnika - i tu kolejna porazka - moc silnika elektrycznego jest zmienna - zalezy od stanu naladowania akumulatorow - w przypadku spalinowek jest ona mniej wiecej stala - jest to kolejny gwozdz do trumny srodkowego dyferencjalu w elektryku - daloby sie go zainstalowac, ale nie spelnialby swojej roli: albo bylby za miekki i wtedy pojawialby sie efekt "0 WD", albo bylby za twardy i wdedy naped wygladalby jak w samochodzie bez srodkowego dyferencjalu, jedynie w krotkim okresie czasu dyferencjal spelnialby swoja role, przez reszte tylko by zwiekszal mase modelu i mase ukladu napedowego, co powodowaloby wolniejsze rozpedzanie i slabsze hamowanie.
Czy nie ma wiec zadnego ratunku i czy jestesmy skazani na efekt SPKP = SPKT? Otoz jest pewne rozwiazanie problemu - wiekszosc z nas stosuje je nie rozwadzac sie nawet nad tym specjalnie - rozwiazaniem tym jest "one-way" na przedniej osi!!! Dlaczego?
W tradycyjnym dyferencjale SPKP = SPKT poniewaz zarowno z przodu jak i z tylu napedzane sa kola stawiajace mniejszy opor - czyli kola zewnetrzne. W "one-way`u" naped nie jest uzalezniony od oporu stawianego przez kolo; w "one-way`u napedzane jest kolo wykonujace krotsza droge - czyli kolo wewnetrzne, kolo zewnetrzne tymczasem zachowuje sie tak jak kolo w samochodzie z napedem na tylna os - ma swobode, bo jest odlaczone od napedu i moze obracac szybciej od kola wewnetrznego (nie dzialaja na nie zadne sily czy opory, z wyjatkiem minimalnego oporu w jego ulozyskowaniu)
tak wiec, przy zastosowaniu "one-way`a" z przodu uzyskujemy ten efekt, ze Przednie Kolo Zewnetrzne ma ta sama predkosc, co Srednia Predkosc Kol Tylnych czyli:
Vpkw = SPKT
a skoro w "one-way`u" rowniez jest zachowana zasada:
SPKP = (Vpkz + Vpkw)/2
to sila rzeczy oznacza to, ze SPKP > SPKT, uzyskujemy wiec ten sam efekt co w przypadku zastosowania srodkowego dyferencjalu, bez podnoszenia masy modelu!!!
uf! troche to pokomplikowalem, ale mniej wiecej widze to wlasnie tak
