Sperr difikr?l részletesen

(Szerző: (), utoljára módosítva: 2015.12.30.)

A sperr diffikről
Írta: 2103i

Mindenki emlékezzen arra, hogy sperr (=differenciálzár=önzáró differenciálmû) és sperr között óriási különbség lehet.

- A hagyományos bolygómûves differenciálmû is (ami a széria Ladában található) önzáró a belső súrlódása révén. Ez azonban 1-2 % közé tehető, ami általában nem elég arra, hogy az autót kisegítse. Ez a nyomaték a fordulatszám különbséggel növekszik.

- A szorított diffi (amit többen használnak manapság) már nagyobb szorítóerőt, így nagyobb hajtónyomatékot eredményez. Ennél a megoldásnál is állandó a szorítóerő és így a nyomaték, vagyis a két oldal közötti különbség maximalizált.
Példaként: zárónyomaték=50 Nm; bal kerék által átvihető nyomaték=40 Nm; (havon van); jobb kerék által átvihető nyomaték= 500 Nm; a jármû elindulásához szükséges nyomaték=150 Nm -> 80 Nm-ig a kerekek nem csúsznak meg (ez kb:
80/4,3/3,6= 5Nm a főtengelyen, tehát alapjárat környéke) 80 Nm-t meghaladva a bal kerék megcsúszik és a belső növelt súrlódás miatt 50 Nm átadódik a másik oldalra tehát max 90 Nm megy át a jobb oldalon; összesen 130 Nm. Az eredmény 130 Nm hajt, a bal oldali kerék kipörög, a jobb oldali áll 90 Nm nyomatékkal és sajnos a jármû nem indul el, mert 150 Nm kell az elinduláshoz. (150/4,3/3,6=~10 Nm)
Szorított diffivel a zárónyomatékot a felületi nyomások miatt nem lehet korlátlanul növelni.(bolygómûkerekek, bolygómûház,?)

- A klasszikus orosz lamellás sperrnél a súrlódó felületeket növelik lamellák beépítésével és általában 4 bolygókerék alkalmazásával csökkentik a nyomást. Ez a megoldás is ÁLLANDÓ záróerőt/zárónyomatékot eredményez. Ez a nyomaték viszont lényegesen nagyobb a szorítottnál alkalmazottnál: néhány száz Nm. (akár ezer is lehet)
Példa mint fent: záró legyen 300Nm; bal 40 Nm; jobb a zárás után 340 Nm (még marad 500-340 Nm kihasználatlanul.) Vagyis 380 Nm gyorsítja az autót: 380/4,3/3,6= 24 Nm a főtengelyen. De: 200 kg kerékterhelés esetén mû=0,4-nél (vizes út) 200*9,81*0,4=784 N az átvihető nyomaték. Ha ennél az értéknél nagyobb a zárónyomaték akkor bármilyen gázpedálállásnál megcsúszik az egyik kerék, vagyis nem lép föl fordulatszám különbség a kerekek között: a kerék gördülés helyett csúszik. Kanyar belső keréknél az átterhelődés miatt a kerékterhelés mindig kisebb mint 200 kg, tehát nagy az esély, hogy megcsúszik, vagyis azonnal túlkormányzott lesz.

- Hegesztett sperr/diffi: egyértelmûen egyforma mindkét kerék fordulatszáma. Ez azt jelenti, hogy kanyarodáskor az egyik kerék mindig csúszik s?t amíg az egyik kerék tapadását nem győzöd le addig nem (vagyis alig) kanyarodik. Aszfaltra szinte alkalmatlan, sárban, hóban elmegy. 100%-os zárású.
Nagyszomi írta a hegesztett diffirről: Nekem hegesztett difim van,és az van, hogy parkolásnál nagyobb ívben
kanyarodik mint ahogy eltervezed.Itt nem csavarja annyira a hidat, inkább
csak lövöldözi a kavicsot, meg "serceg" a gumi.
Menet közben meg pont ,hogy kisebb ívben kanyarodik.Viszont ami esetleg gáz
lehet, hogy szárazon, ha tolom neki úgy rendesen ,akkor egyenesben egy picit
rángatja az autót ! (szilentek ilyesmi minden rendben) Nem vészes , nem
méterekről van szó ,csak oda kell rá figyelni
Havon nekem nagyon bejött. Ott annyi a trükk vele ,hogy lóbálni/csóválni
kell a seggét mert amúgy nem fog befordulni, nagyon tolja az orrát.De ha
ráérzel , akkor fel fogod tenni magadban a kérdést :" hogy lehet széria
difivel autózni ? " :-D
Persze a speer biztosan jobb, de az pl. 60 ropi , a hegesztett meg 5 pálca
:-)
Mondjuk száraz úton,nagy kerekekkel ,dolgozni járni nem ajánlom .Csak
csapatni ! És a stabilkarokat megerősíteni, ha lehet akkor nem árt a
dupla.Nyáron 2 havonta szilent csere ( km függő)

-ZF rendszerû: ennél a megoldásnál az 1-200 Nm fix zárónyomatékhoz hozzáadódik a hajtónyomatéktól függő zárónyomaték.
Mûködési elv: a bolygókerekek tengelye, ill. a bolygókerekek egy lejtőnek feszülnek ahol a szög függvényében képződik a hajtónyomatéktól függő záróerő. Érezhető, hogy minden előnyös tulajdonságot magában foglal de bonyolultabb és drágább szerkezet. Létezik olyan kivitel ahol a motorféküzemi zárás kisebb mértékû így visszakapcsoláskor irányíthatóbb marad a jármû. (aszimmetrikus)
ZF nem golyós. Azért ZF (cetef) mert ők vitték be a köztudatba, ez is lamellás, de változó záróerejû/nyomatékú differenciálzárat. Ezért lehet %-ban kifejezni a zárást ellentétben az orosszal, vagy a viszkóssal, ahol nem hajtónyomaték függő a zárás. A viszkós zárak zárási hatása nem kifejezhető %-ban, mert ezeknek a fordulatszám különbségtől függ a zárónyomatékuk. NE tévesszük össze a nyomatékelosztást a zárással. Pl: Impreza WRX középen bolygómûves szimmetrikus diffi viszkóval kiegészítve: 50-50% nyomatékelosztás elöl/hátul, de a zárás fordulatszámfüggő. Nem mondhatjuk rá hogy pl: 25%-os sperr(zár) van benne. Ugyanígy a széria Lada hátsó diffi 50-50 % nyomatékelosztású, vagyis szimmetrikus, de a csekély belső súrlódáson kívül nincs benne zár, tehát közel 0%-os zárású.

Amikor arról beszélünk, hogy egy sperr 25%-os (zárású) akkor azt értjük alatta, hogy a hajtónyomaték hány százalékát viheti át maximum (nem biztos, hogy átviszi) a differenciálzár a jobban tapadó kerékre.
25% zárás esetén: 37,5 % jut(-hat) a rosszul tapadóra és 62,5% a jól tapadóra.
90%-os sperr esetén 5% a rosszul tapadóra és 95% a jól tapadóra.
100% esetén akár 0-100 is lehet pl: hegesztett)

Klasszikus példám, ha az egyik meghajtott kerék levegőben van: mi történik a jármûvel? A másik kerék képes átvinni mondjuk 1000 Nm-t, valamint 150 Nm kell az elinduláshoz
Sima diffi: 0 Nm (mivel levegőben van) * 1,01= 0 Nm vagyis a jármû nem indul el
Szorított: 0 + 50 =50 Nm < 150 vagyis a jármû nem indul el
Orosz: 0+300 Nm= 300 >150 Vagyis a jármû elindul
ZF(50%): 0+ (0*0,50)+ 200 Nm = 200 Nm > 150 Vagyis a jármû elindul

Másik példa:
Bal kerék 50 Nm max havon; jobb kerék 1000 Nm úton
Sima: 50+50= 100 Nm átvihető max. nyomaték
Szorított: 50+50+50= 150 Nm max nyomaték
Orosz: 50+50+300= 400 Nm max nyomaték
ZF(50%): 50+150+200= 400 Nm


Utolsó:
Bal kerék vizes út max: 400 Nm jobb kerék 1000 Nm
Sima: 400+400= 800
Szorított: 400+400+50= 850
Orosz: 400+400+300= 1100
ZF(50%): 400+1200+200= 400+1400= 1800 helyett 400+1000=1400

Még nem is beszéltünk a viszkós, aszimmetrikus bolygómûves, hidraulikus lamellás, torsen, borsig, Quaife, Suretrac, fogaskerekes (helical), elektromágneses lamellás stb. rendszerû differenciálzárakról. Kedvencem ebben a témában a Subaru Impreza WRX STI 2003-as modellévû japán belpiaci modellje: ebben minden benne van ami lehet.

Szempontok a vásárlásnál: ár, felhasználás módja, élettartam.

Laza talajra elsősorban nagy kezdeti záróérték szükséges, néha a 100%-os jó. Száraz úton a stabilitás megőrzése érdekében a kerekek tapadása a legfontosabb: ilyenkor rossz a kezdeti magas záró érték. A motorteljesítménnyel kapcsolatban nem látok összefüggést. Nem indokolja a motorteljesítmény változás eltérő differenciálmû alkalmazását. A ZF rendszerû minden motorhoz is "illeszkedik" a hajtónyomatéktól függő zárás miatt.


Állítás: a ZF rendszerûnél a hajtónyomatéktól függő zárás miatt után állítást szinte nem igényel, mert a kopás miatti változás csekély. Az orosz a lamellák kopása miatt a nagy rugómerevségû, de kicsi előfeszítésû(elmozdulás) tányérrugó miatt érzékenyebb a kopásra, vagyis csökken a zárónyomaték.

2103i

Pár kép egy lamellás sperről:
(thx HidraJulika)

 

 

 

 

 

 

 

Végezetül két rajz egy orosz oldalról: