Διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης από την G.R.T.

Λίγα βασικά εν τάχη και με απλοποιημένο τρόπο. Το απλό διαφορικό υπάρχει σε κάθε αυτοκίνητο στον άξονα της κίνησης. Αυτό για τον απλούστατο λόγο ότι οι κινητήριοι τροχοί δεν βρίσκονται ελεύθεροι ο ένας ως προς τον άλλο αλλά συνδέονται από τον άξονα μετάδοσης. Το κακό που έχει η σύνδεση τους είναι ότι όταν το όχημα κινείται σε στροφή ο εσωτερικός τροχός κινείται σε ένα κύκλο μικρότερης ακτίνας από ότι ο εξωτερικός. Επειδή τους τροχούς όμως τους κρατάει σε σταθερή θέση το υπόλοιπο αυτοκίνητο, για να μπορέσουν να διατηρήσουν τη μεταξύ τους θέση έχουν διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής. Το εξάρτημα που επιτρέπει στους κινητήριους τροχούς να έχουν διαφορετική ταχύτητα είναι το διαφορικό.
Το πρόβλημα που έχει το διαφορικό με τη σειρά του είναι ότι είναι φυγόπονο. Έτσι, όταν ένας τροχός αρχίσει να ολισθαίνει (σπινάρει) (άρα μικρότερη πρόσφυση – αντίσταση) τότε το διαφορικό στέλνει όλη τη ροπή στον τροχό αυτό. Το αποτέλεσμα είναι ακόμα μεγαλύτερη ολίσθηση και μείωση σημαντικά της ικανότητας του οχήματος να επιταχύνει. Η όλη κατάσταση ξεθυμαίνει όταν το όχημα πιάσει αρκετή ταχύτητα ώστε η ροπή που μπορεί να κατεβάσει στους τροχούς (tire thrust) ο κινητήρας να ισοσκελιστεί από την πρόσφυση που μπορεί να παράγει το ελαστικό.

1 ) Σταυρός
4 ) Πλάκες πίεσης
7 ) Δισκοειδές ελατήριο προφόρτισης
2 ) Δορυφόροι
5 ) Σταθερά δισκάκια
8 ) Ροδέλα - stopper
3 ) Πλανήτες
6 ) Κινητά δισκάκια
9 ) Πλάκα κλεισίματος
10 ) Κέλυφος

Στο μπλοκέ διαφορικό η σειρά τοποθέτησης των εξαρτημάτων μέσα στο κέλυφος (10) είναι από αριστερά προς τα δεξιά. Παρατηρήστε τη συμμετρία μεταξύ αριστερού και δεξιού μέρους (πλην του ελατηρίου προφόρτισης). Στο κέντρο συμμετρίας του διαφορικού βρίσκεται ο σταυρός πάνω στον οποίο προσαρμόζονται οι δορυφόροι. Ο σταυρός συγκρατεί τους δορυφόρους ώστε να παραμένουν στη θέση στην οποία σχεδιάστηκαν για να λειτουργούν. Εκατέρωθεν βρίσκονται οι πλανήτες οι οποίοι στο εσωτερικό τους έχουν κατάλληλο καρέ ώστε να συνδεθούν με τα ημιαξόνια (έτσι, τα ημιαξόνια είναι σταθερά ενωμένα με τους πλανήτες).



Εκατέρωθεν των πλανητών βρίσκονται οι πλάκες πίεσης οι οποίες φιλοξενούν στο σώμα τους τις οχτώ ράμπες (τέσσερις χρησιμοποιούνται κάθε φορά) στις οποίες κινούνται οι δορυφόροι κατά τη λειτουργία H γωνία της ράμπας είναι εκείνη που καθορίζει το ποσοστό εμπλοκής. Στην φωτογραφία φαίνονται δυο ράμπες για τον ίδιο δορυφόρο, η μια έχει μεγαλύτερο ποσοστό εμπλοκής από την άλλη. Με κόκκινο χρώμα σημειώνονται οι πλευρές κάθε ράμπας που χρησιμοποιούνται κατά την επιβράδυνση και με πράσινο οι αντίστοιχες για την επιτάχυνση. Σαν σύνολο φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.


Όταν οι τροχοί, άρα τα ημιαξόνια, άρα οι πλανήτες έχουν διαφορετική ταχύτητα τότε ενεργοποιούν τους δορυφόρους οι οποίοι έχουν την τάση να ολισθήσουν πάνω στη ράμπα. Το αποτέλεσμα είναι οι πλάκες πίεσης να ανοίγουν. Όμως εκατέρωθεν υπάρχουν από 4 δισκάκια (2 σταθερά (αυτά με τα αυτάκια τα οποία φωλιάζουν στα κατάλληλα λούκια που έχει μέσα του το κέλυφος) και 2 κινητά (τα οποία έχουν κατάλληλα διαμορφωμένη την εσωτερική τους επιφάνεια ώστε να συνδέονται σταθερά με τους πλανήτες)). Τα σετ αυτά λειτουργούν με τρόπο παρόμοιο με το σετ δίσκου συμπλέκτη / πλατώ. Τα κινητά δισκάκια γυρίζουν με την εκάστοτε ταχύτητα των πλανητών / ημιαξονίων / τροχών. Όταν ασκηθεί πίεση λόγο εντοπισμού ολίσθησης τότε τα δισκάκια αυτά πατινάρουν με τα σταθερά, περιορίζοντας την ολίσθηση. Αν τα δισκάκια δεν τοποθετηθούν εναλλάξ αλλά βάλουμε τα δυο κινητά μαζί τότε έχουμε ένα σύστημα σύμπλεξης αντί για δυο διχοτομώντας έτσι το ποσοστό εμπλοκής.
Το δισκοειδές ελατήριο προφόρτισης φροντίζει όλο το σύστημα να βρίσκεται υπό το καθεστώς μιας μικρής πίεσης. Οι ροδέλες πάνω και κάτω φροντίζουν να περιορίζουν το άνοιγμα που μπορούν να κάνουν οι δορυφόροι κρατώντας με αυτό τον τρόπο τα γρανάζια σε σωστή επαφή ώστε να εξασφαλιστεί η σωστή λειτουργία και να περιοριστεί η φθορά στο σύστημα των γραναζιών.
Ένα από τα δημοφιλέστερα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης για 106 έχει δυο ρυθμίσεις (25%-35%) αλλά χωρίς κεντρικό σταυρό / ροδέλες με αποτέλεσμα το πλανητικό σύστημα να έχει σημαντικό τζόγο ο οποίος χειροτερεύει με τη χρήση / φθορά κάτι που δημιουργεί προβλήματα αντοχής αλλά και «περίεργη» συμπεριφορά με τάσεις απότομου ¨κλειδώματος¨. Έχουν 3 δισκάκια καθώς το ρόλο του τέταρτου τον κάνει το κέλυφος το οποίο είναι κατάλληλα επεξεργασμένο. Ο μικρότερος αριθμός από δισκάκια επιφέρει μεγαλύτερο ποσοστό φθοράς ενώ η έλλειψη τέταρτου μπορεί να κάνει αναγκαία την αλλαγή του κέλυφους (η οποία πηγαίνει πάντα μαζί με την πλάκα που κλείνει, καθώς επεξεργάζονται μαζί) λόγο φθοράς (η οποία αυξάνει και τις ανοχές του όλου συστήματος).
Διαφορικά τύπου torsen παρουσιάζουν μειονεκτήματα όπως αυξημένες απώλειες ιπποδύναμης λόγο των μεγαλύτερων τριβών που αναπτύσσονται, αυξημένο torque steer σε προσθιοκίνητα (ψαρέματα και τραβήγματα της μούρης δεξιά αριστερά) λόγω της συνεχούς μεταβολής του ποσοστού εμπλοκής, ενώ έχουν παρατηρηθεί και φαινόμενα μηχανικής κόπωσης / θραύσης εξαρτημάτων καθώς το φορτίο της τριβής δεν αποβάλλεται στα δισκάκια αλλά σε γρανάζια.
Με κατάλληλη επιλογή υλικών, κατεργασίας, ανοχών και λίπανσης η φθορά στα δισκάκια θεωρείται αμελητέα
Το διαφορικό της G.R.T. όπως αυτή τη στιγμή κατασκευάζεται έχει 4 ρυθμίσεις εμπλοκής (20%, 30%, 40%, 60%) ενώ το ποσοστό κατά την επιβράδυνση είναι 15%. Επίσης, υπάρχει η δυνατότητα να έχει ή όχι προφόρτιση (η οποία πέρα από το μικρό μόνιμο ποσοστό εμπλοκής, κάνει τις αντιδράσεις κατά την εμπλοκή και απεμπλοκή του διαφορικού ομαλότερες). Τα ποσοστά εμπλοκής μπορούν να γίνουν και κατά παραγγελία.
το δρόμο η ύπαρξη μπλοκέ σηματοδοτεί την απαρχή μιας νέας εμπειρίας οδήγησης και συνεπάγεται και έναν νέο τρόπο οδήγησης, ώστε να μεγιστοποιήσουμε τα οφέλη που μας παρέχει. Όταν πατάμε το γκάζι σε μια στροφή και έχουμε ικανή ροπή να σπάσει την πρόσφυση του εσωτερικού (λιγότερο φορτισμένου) τροχού η συνήθης τάση για υποστροφή μεταφράζεται σε τράβηγμα της μούρης προς το εσωτερικό της στροφής. Αν το ποσοστό εμπλοκής, η πρόσφυση, η διαθέσιμη ροπή είναι ικανά μπορεί να μετατραπεί και σε υπερστροφή. Αν από την άλλη η πρόσφυση είναι πολύ μικρή και η ροπή του κινητήρα μπορεί να σπάσει την πρόσφυση και των δυο τροχών , το αποτέλεσμα είναι το αυτοκίνητο όχι απλά να υποστρέψει αλλά να πάει κυριολεκτικά ευθεία. Επειδή το μπλοκέ το μόνο που κάνει είναι να μοιράζει τη ροπή του κινητήρα είναι προφανές ότι δυο ίδια αυτοκίνητα με διαφορετικούς κινητήρες θα αντιδρούν διαφορετικά στο πάτημα του γκαζιού χρησιμοποιώντας το ίδιο ακριβώς μπλοκέ στην ίδια ακριβώς ρύθμιση! Το ποσοστό εμπλοκής δεν είναι από εκείνα τα χαρακτηριστικά που όσο περισσότερο έχεις τόσο καλύτερα… Το ιδανικό ποσοστό εμπλοκής έχει να κάνει με τις εκάστοτε συνθήκες δηλαδή: το οδόστρωμα , τη χάραξη του δρόμου (κλειστή/ανοιχτή, ανηφορική/κατηφορική), τη ροπή στους τροχούς (tyre thrust, και άρα τη ροπή του κινητήρα, τον ομαλό ή όχι χαρακτήρα του, τις σχέσεις του κιβωτίου), την πρόσφυση των ελαστικών (και άρα και τα χαρακτηριστικά της ανάρτησης και του αυτοκινήτου). Το ποσοστό κατά την επιβράδυνση συνήθως καθορίζεται από το ποσοστό κατά την επιτάχυνση και επιλέχθηκε έτσι ώστε να δίνει μια ομοιογενή συμπεριφορά χωρίς απότομες αλλαγές στην κινηματική του αυτοκινήτου κατά το πάτα – άσε, ενώ η προφόρτιση ρυθμίστηκε ώστε να γεφυρώνει τις δυο αυτές καταστάσεις και να ομαλοποιεί την μετάβαση από τη μια στην άλλη.


σημ.: κείμενο και φωτογραφίες από τον f1pilot (Παναγιώτη Τανιμανίδη)
Πηγη 106sportclub