|
A lamellás sperr
felépítése és funkciója (automataváltó, VTD-vel)
A váltóból a bolygóműbe kimenő forgatónyomaték először a
bolygókerekeket meghajtó napkerékhez jut. A bolygókerekek erőzáró
kapcsolatban állnak a bolygókeréktartóval,
ami egy meghajtó fogaskerékkel az első tengellyel áll
összeköttetésben. A hátsó bolygókerekek a szekunder napkerék
közvetítésével , a hajtott tengelyen át juttatják a nyomatékot a hátsó
tengelyre. Az első-és hátső tengelyekre jutó hajtóerő elosztása az
osztóműben történik. A lamellás zár reteszeli a bolygóművet az első-
és hátsó tengelyek között fellépő fordulatszámkülönbség esetén. A
szokásos nyomatékeloszlás (36/64%) a lamellás zárral fokozatmentesen
szabályozható. A reteszelés mértékét a fordulatszám különbsége
határozza meg és nagyon magas különbségnél a 100%-ot elérheti.
Teljesen zárt bolygóművel a meghajtás forgatónyomatékának 60%-a jut az
első és 40%-a a hátsó tengelyre.
A lamellás kuplung felépítése és funkciója (automataváltó, ACT-4)
Az olajfürdőben futó lamellás kuplung váltakozva elrendezett külső- és
belső lamellákból áll. A külső, acélból készült lamellák a
bolygókeréktartóval állnak erőzáró összeköttetésben. A belső
dörzslamellák a lamellatartóban ülnek és a hátsó tengely meghajtó
tengelyéhez kapcsolódnak. Az osztóműben elhelyezett dugattyú
hidraulikusan működik. A dugattyút működtető olajnyomást egy
vezérelhető mágneses szelep határozza meg, a sebváltó vezérlésétől
kapott időzített jelek alapján. A zár szabályozásának automata
vezérléséhez szükséges legfontosabb bemenő jelek az 1. és 2.
sebességszenzorok fordulatszámjelei és a menetdinamikai szabályozás
vezérlőegységének bemenő információi. Így méri fel az elektronika a
jármű terheltségét és a két tengely között fellépő esetleges
fordulatszámdifferenciát. Ezen információkra támaszkodva számítja ki a
vezérlőmű az aktuális menetviszonyokra érvényes optimális olajnyomást
a lamellás kuplung (összkerékkuplung) dugattyújához. Minél nagyobb itt
a lamellákra ható olajnyomás, annál erősebb a dugattyú nyomása,
ezáltal pedig a hátsó tengelyre is nagyobb hajtóerőt juttat az
osztómű.
A viszko sperr felépítése és funkciója (kézi váltó, középső diffi)
Egy aggyal ellátott, kifelé tömített házban belső- és külső lamellák
vannak váltakozóan a házhoz és az agyhoz elfordulásmentesen rögzítve.
A tárcsák szilikonolajban futnak, tehát a belső- és külső lamellák
forgás közben nem érintkeznek egymással. A külső lamella meghatározott
sebességgel forog, a belső áll. A külső lamella forgása a
fürdőfolyadékot a sebesség felvételére készteti.
A ház (külső lamellák = kapcsolat az első tengellyel) és az agy (belső
lamellák = kapcsolat a hátsó tengellyel) között fordulatszámkülönbség
lép fel, pl. egy kerék vagy tengely megcsúszása következtében, emiatt
az áramláskülönbség „nyírőerőt” indukál, amely mint ellenállás hat a
forgó külső lamellákra. A nyíróerő hatására a forgatónyomaték a
lamellákra hat. A belső lamellákra vonatkoztatva a nyírőerő
hajtóerőként hat. Ezt egy kanálnak egy mézet tartalmazó üvegben
történő mozgatásával érzékeltethetjük. Ha lassan mozog a kanál, az
üveg nem mozdul el. Hirtelen rántással azonban elmozdíthatjuk a
mézesüveget.
Tartós fordulatszámkülönbségnél a szilikonolaj felmelegszik és megnő a
házon belül elfoglalt térfogata. A legtöbb folyadékkal ellentétben az
emelkedő hőmérséklet a szilikonolajnál sűrűsödést eredményez. A nyomás
megnő a zárt házban, egy adott értéken pedig a külső- és belső
lamellák összepréselődnek. A középdifferenciálmű teljesen zárni fog,
merev kapcsolat létesül a két tengely között. A differenciálmű 100%-os
zárásának jelenségét „Hump - (púp)„ effektusnak nevezik. Ha a teljes
zárás után a fordulatszámkülönbség ismét csökken, a folyadék
hőmérséklete és a belső nyomás is csökken. A viszko sperr visszatér
normál üzemi paramétareihez.
Helical LSD
A Helical LSD fő jellemzője egy fogazott csavar (angolul: helical),
amelynek pontosan meghatározható súrlódása és a (a fogazás
oldalszögétől függő) járulékos erők ellenhatást ébresztenek a
diffiházban és az érintkezési pontokon járulékos súrlódást is
eredményeznek. A Helical LSD forgatónyomatékot érzékelő un. Torsen ( =
TORque nyomaték, SENsing, érzékelés) diffik kategóriájába tartoznak.
A reteszelő hatást a fordulatszámkülönbség váltja ki, a zár pedig
megpróbálja ezt a differenciát kis értéken tartani. A reteszelés csak
akkor lép fel, ha a fordulatszámkülönbség jelentkezik. Az eltérő
tapadási feltételekkel rendelkező útfelületen a kerekek egyikének
először át kell fordulnia ahhoz, hogy a zár a hajtóerőt a jó
tapadással bíró kerékhez továbbíthassa. Egy terheléssel történő
kanyarvételnél (gázadással), a zár először a kerekek kiegyenlítő
mozgását teszi lehetővé, a növekvő fordulatszámkülönbséggel azonban a
nyomaték mindinkább a kanyar belső részén futó kerékre kerül. Súrlódás
lép fel a házban, a lamellák ill. a csavarmenet súrlódása. Ez a
Coulomb féle súrlódási törvényén alapul, ami azt jelenti, hogy a
súrlódás a fordulatszámkülönbség függvénye. Ha hosszú ideig történik a
teljesítményátvitel, zár a Helical LSD. Ez hosszú kanyaroknál azt
jelenti, hogy a differenciálmű a járművet egyenesmeneti helyzetbe
akarja hozni. A differenciálzár ilyen menetnél alulkormányozottságot
idéz elő.
μ-Estimátor
Az elektronikus vezérlésű összkerékhajtású rendszerek adottságainak
kihasználásánál döntő tényező az un. μ-estimator, amely az ismert
paraméterek alapján a csúszás mértékét számítja ki. A fejlesztési
célok a menetstabilitás csúszós úton történő biztosítása (a középső
differenciálmű zárásával) és a száraz útviszonyok közötti optimális
feltételek megteremtése, a tengelyeken történő nyomatékelosztással. Ez
a VDC rendszer és az egyenesfutást segítő, kitérítő nyomatékot
szabályzó egység közös vezérlésével valósul meg.
A μ-estimátor nem igényel kiegészítő vagy különleges érzékelőket,
ugyanakkor éppoly robosztus mint amennyire érzékeny. Az adaptív
vezérlés elméletének paraméter- azonosítási törvénye állt a fejlesztés
fókuszában. Az adaptív vezérlés elméletének alaklmazásával lehetővé
válik a μ befolyása alá tartozó gumiabroncs-karakterisztikák
felbecslése. A μ- estimátor működésének jobbítására azokat a
változásokat is figyelembe veszik, amelyek a jármű keresztirányú
gyorsulásából adódnak. Ezek a változások hatékonyabbak, amikor a
paraméter–azonosítás bemenőjele nem kielégítő, hiszen az adaptív
vezérlés elmélete szerint az azonosító jeleknek hosszantartóaknak kell
lenniük. A gumiabroncs-karakterisztikát a paraméter-azonosító szerint
veszik figyelembe, az alkalmazott μ érték a kalkulált
gumiabroncs-értékekből lesz kiszámítva, az alapvető nyomatékelosztás
pedig az alkalmazott μ bázisán történik.
Hóval fedett úton másképp működik a vezérlés értékelőrendszere. A
pillanatnyi stabilitás „K”-val jelölt faktora a kormányozhatósági
indexet fejezi ki. A „K” értéket a kormányzási szög, a
hossztengely-irányából való elmozdulás nyomatéka ( Kitérítő nyomaték),
és a jármű sebessége határozzák meg. Túlkormányzásnál a pillanatnyi
stabilitási faktor negatív, alulkormányzásnál pozitív. Nyitott
középdifferenciálműnél a semleges vagy túlkormányozott kormányzás
viszonylag gyakoribb, míg zárt helyzetében a kifejezett
alulkormányozottság jelenik meg gyakrabban.
Ezért vezette be a Subaru a pillanatnyi stabilitási faktor
disztorzióját. Gyakori túlkormányzásnál a disztorzió negatív, vagy
viszonylag csekély. Az aktuális VDT rendszer az egyes kerekek
szabályozhatóságát a VDC rendszeren belüli nyomatékelosztás-javítással
végzi. Így válik a μ-estimátor-os nyomatékelosztás hatékonyabbá, míg a
kitérítő nyomatékot szabályzó egység a jármű kitűnő kezelhetőségét
biztosítja.
|
