Ai dreptate. Nu conteaza.

Uitasem. Scuze!

Maine o sa scriu si urmarea.

Asteptam LSD-ul maine

part III

LSD (limited slip differential)

Am incheiat ieri prezentarea cu fraza “Solutia la toate aceste problem este “limited slip differential”-lul, (LSD) adica diferentialul cu alunecare limitata”. Despre care urma sa vorbim azi.
Insa in dimineata asta m-am gandit ca nu are rost sa facem o trecere prin toate tipurile de LSD-uri, dat fiind ca, pe de o parte, este foarte putin probabil sa prezinte vreun interes pentru cineva si, pe de alta parte, ca n-as vrea sa-mi “prind urechile” in explicatii mecanice super-amanuntite despre tot felul de sisteme si tipuri de LSD. Decat sa gresesc, mai bine tac.
Va fi vorba, totusi, de o explicatie asupra EDL-ului (Electronic Traction Control), prezent pe majoritatea masinilor noastre si despre ceea ce se cheama LSD-ul de tip Torsen (al carui principal fabricant este compania engleza Quaife), datorita interesului direct catre aceste doua subiecte.
Sa spunem totusi ca exista mai multe tipuri de LSD: tipul cu cuplare vascoasa, tipul cu placute de ambreiaj (cu sau fara arcuri de transfer al cuplului) cu subdiviziunile lui: pasiv (mecanic), hidraulic si electronic si alte forme si tipuri care deriva de aici. Mi se pare inutil sa discutam despre toate astea, dat fiind ca toate fac acelasi lucru, iar singurul lucru care le diferentiaza este modul in care actioneaza si componentele interne.
Oricum, ce mi se pare extrem de important de retinut este ce inseamna un LSD.
O definitie simpla este urmatoarea: Diferentialul cu alunecare limitata este un compromis intre diferentialul “deschis” (open-differential) si diferentialul blocant (locking-differential), capabil sa ofere un comportament similar LD-ului in situatii de dezechilibru extrem de aderenta si similar OD-ului, in aplicatia de baza a diferentialelor, cea de a permite rotirea cu viteze diferite a rotilor in viraj.
Desi sunt diferite constructiv si ca mod de operare, toate tipurile de LSD enumerate mai sus au misiunea de a asigura acelasi lucru, descris in definitie.

Diferentialele de tip Torsen (Qaife, Peloquin, Torsen, quattro etc.)

Torsen este un termen care provine din expresia “torque sensitive” (care “simte” cuplul, sensibil la cuplu), expresie care descrie chiar modul de operare al sistemului. Este tipul de diferential a carui principala caracteristica – in care rezida, de altfel, si calitatea si performantele sale – este ca reactioneaza instantaneu la orice dezechilibru de cuplu aparut intre cele doua roti de tractiune, directionand cuplul catre roata care-l poate pune cu mai mult succes pe sol, adica spre roata cu aderenta. Este diferenta fundamentala intre LSD si open-diff, pentru ca, daca va amintiti, open-diff-ul va trimite intotdeauna cuplul-motor spre roata care mai putina aderenta, iar cuplul transmis se va pierde in aer prin invartirea in patinaj a rotii. Inutil sa va incarc cu informatii mecanice asupra modului in care intampla lucrul asta (mai ales ca nici eu nu le stiu prea bine…). Ideea este ca are in interior cateva roti zimtate – de forma conica si/sau cilindrica, iar angrenarea sau dezangrenarea lor vor face ca acest tip de diferential sa reactioneze excelent in mai toate situatiile mai mult sau mai putin dificile. Dar ideea este ca prin antrenarea acestor angrenaje, LSD-ul va face ca mare parte din cuplul care in mod normal s-ar fi indreptat catre roata cu aderenta mai mica, sa se redirectioneze de fapt catre roata cu aderenta mai mare. Aceste tipuri de LSD-uri (quattro de la Torsen si Quaife sunt similare, dar nu identice) au ceea ce se cheama un “raport de multiplicare” a cuplului, in general cu valori de 1 : 4 sau 1 : 5. Adica, daca un cuplu de 30 Nm este directionat catre roata cu minima aderenta, LSD-ul va directiona instantaneu un cuplu de (aproximativ) 120 Nm sau 150 de Nm spre roata cu aderenta mai buna, adica de 4 sau 5 ori mai mare decat cuplul minim pe roata fara aderenta. In functie de acel raport de multiplicare. Deci, fundamental diferit fata de un open-diff. Daca recititi exemplele date ieri, in legatura cu limitele open-diff-ului si veti inlocui caracteristicile acestuia cu cele ale LSD-ului, veti observa ca toate acele situatii dificile vor fi rezolvate cu succes de un LSD. Puneti voi, va rog, in ecuatie LSD-ul in locul OD-ului si veti vedea de ce acesta din urma este mai bun.

Exista totusi si cateva dezavantaje. De exemplu, un LSD nu se va putea niciodata comporta ca un diferential blocant, daca una dintre roti are aderenta 0, adica este ridicata in aer. Si asta datorita acelui raport de multiplicare: adica, daca avem un raport de multiplicare a cuplului de 1 : 4, dar avem aderenta 0 pe o roata, si pe cealalta vom avea tot 0, pentru ca 0 Nm cuplu X 4 = 0. Din acest motiv LSD-urile nu sunt prea des folosite la off-road extrem. Desi o solutie foarte simpla si eficienta intr-o astfel de situatie este utilizarea franei. O roata franata va fi interpretata de LSD ca beneficiind de aderenta, LSD-ul va sesiza cuplul, il va multiplica si-l va transmite, marit, celeilalte roti, iar situatia va fi salvata. Implica o apasare simultana a acceleratiei si a franei, dar intr-o astfel de situatie… se iarta.

Apoi, alte (mici) dezavantaje ar fi ca LSD-ul este mai greu decat un open-diff obisnuit – cu cateva kg, sub 10, in orice caz, si ce inseamna 6-8 kg in plus la masina lui Nicky?... – sunt mai complicate angrenajele interne – dar daca nu se strica niciodata, ce conteaza?... – e scump, si – intr-adevar, uneori asta e o problema (in WRC…), nu poate fi setat, adica modificat in ceea ce priveste raportul de multiplicare si cuplul maxim la care rezista, pe care-l poate gestiona si care vine de la motor.
Si inca una: este atat de bun, si reactioneaza atat de repede, incat o masina cu transmisie integrala echipata cu acest tip de LSD poate deveni plictisitoare la condus. Ha-ha-ha...
Una peste alte, calitatile LSD-ului de tip torsen sunt ca are un comportament care se transforma de la open-diff la (aproape) 60% din comportamentul blocantului, absolut instantaneu. Si asta il face (aproape) perfect pentru condusul sportiv. Este capabil sa transfere cuplul spre roata cu aderenta mai buna, deci actioneaza asupra stabilitatii autoturismului in situatiile delicate. Nu are parti interne care sa se uzeze (cum ar fi placutele de ambreiaj ale celorlalte tipuri de diferentiale). Si, mai ales in situatii de aderenta precara – dar nu in lipsa totala aderentei – este excelent, putand fi considerat drept un sistem de siguranta activa, din acest punct de vedere.
Si pentru cei mai “spotivi”, e absolut “fun to drive” pe serpentine, pentru ca iti permite sa accelerezi – atentie, doar la masinile cu tractiune fata – mult mai devreme si mai intens.
Entuziastii spun ca, dupa montarea unui torsen pe masinile cu tractiune fata, au avut impresia ca stau la volanul unei integrale…

daca o sa fac investitia asta vreodata, sa stii ca e numai vina ta
foarte tari explicatiile si convingatoare, cum spuneam.

ma gandeam cam cat de "pe faza" e LSD-ul, in cazul in care roata stanga fata pierde aderenta la 20Nm si dreapta fata ar pierde-o la 60Nm, cand se face transferul de cuplu de la stanga la dreapta (80-100Nm), apoi ar fi nevoie sa se faca si de la dreapta la stanga...asta voiam sa intreb, cam cat de rapid e lsd-ul? sunt fractiuni de secunda sau e vb de mai mult de atat?

si inca ceva, pentru serpentine, vara, asfalt curat, cald afara...niste slickuri / semislickuri nu ar face macar 60% din datoriile LSD-ului? just asking ca e scump LSD-ul, nu de alta

si inca ceva, are vreo limita de putere LSD-ul Quaife? Adica max 600 Nm sau chestii d-astea?

Foarte bine structurata si detaliata prezentarea...Vreau sa intreb si eu un lucru (stupid, poate )..

Exista eterna discutie (sau eternul versus, daca vreti) intre automobilele cu tractiune fata si cele cu tractiune spate. Din ce am citit, am inteles ca montarea LSD la masinile cu tractiune fata e "the next best thing", ca sa zic asa..

Totusi, cum ramane cu discutia despre tractiune fata vs. tractiune spate? Sau ce avantaje si dezavantaje are fiecare dintre ele?

Scuze daca duc discutia in alte parti, dara chiar as vrea cateva detalii despre lucrul asta..Thanks!:)

la plecare in forta, se face inevitabil un transfer de mase considerabil catre puntea spate.
daca masina ar avea tractiune fata, ar avea de pierdut, pentru ca aderenta ar scadea. dar riscul ca masina sa inceapa sa fuga de spate e nul.
daca masina ar avea tractiune spate, masina ar pleca mai in forta, asta daca nu ar incepe sa se invarta.

eu gasesc tractiunea spate mai relaxanta si mai jucausa, in sensul ca o masina cu tractiune spate supravireaza doar din acceleratie daca nu are sisteme de control al tractiunii sau alti limitatori. plus ca e mai fiabila, planetarele spate neefectuand si viraje (poate de-asta Mercedes, BMW etc. fac, in principal, masini cu tractiune spate)

best choice: four wheels drive

Cu plecarea de pe loc am inteles, prima mea masina avea tractiune spate..(desi n-am mers prea mult cu ea si nici n-am "agresat-o" pe sosea )

Dar in general, la stabilitate, handling, comportament in viraje etc.. Are tractiunea spate vreun avantaj?

data fiind prezenta cardanului pentru tractiunea spate, s-ar putea ca masina sa fie relativ echilibrata, in sensul ca greutatea pe puntile fata si spate poate fi aproximativ egala, de aici un comportament neutru al masinii, nici subvirator si nici supravirator. la masinile cu tractiune fata, data fiind pozitionarea motorului si a cutiei de viteze, greutatea pe puntea fata este mai mare decat ce de pe puntea spate.

cred ca problemele apar pe iesirile din viraj sau in acele de par, unde, daca se recurge la o abordare de genul FWD (front wheels drive), masina s-ar putea sa supravireze si sa iesim in decor. e de preferat sa traga faza, sa te scoata din viraj. asa vad eu lucrurile, sa vedem ce zic si Norin si ceilalti.

part IV (ultima...)

ETC-ul (Electronic Traction Control - termen generic al unui sistem prezent pe foarte multe masini))

Desi acest sistem asigura functiile pe care un LSD trebuie sa le indeplineasca, nu este corect sa fie numit – in opinia mea – drept un diferential cu alunecare limitata. Si asta pentru ca la baza discutam tot despre un open-diff clasic, iar caracteristicile – modul de operare – similare cu ale LSD-ului sunt date de interventia sistemului ABS in conjunctura cu un modul computerizat, mai mult sau mai putin complex.
Este vorba, in esenta, despre un sistem electronic sensibil la viteza (spre deosebire de un LSD torsen, sensibil la cuplu). Dupa cum am spus, acest sistem se bazeaza tot pe un open-diff clasic, dar suplineste – mai degraba incearca sa transforme limitarile acestui diferential in calitati – cu ajutorul interventiei ABS-ului, interventie controlata de un computer.
Adica:
Sa ne intoarcem la exemplul in care o roata se afla pe gheata si una pe asfalt. Un open-diff va actiona pe calea minimei rezistente si va transmite majoritatea cuplului venit de la motor spre roata care beneficiaza de cea mai mica aderenta, generand, in majoritatea cazurilor, un patinaj al acesteia.
Interventia ETC-ului se va concretiza prin sesizarea patinajului rotii fara aderenta si – prin intermediul ABS – ului – comandarea franei pe roata respectiva, generand o oprire din rotatia incontrolabila a rotii, in acelasi timp cu crearea prezentei unui cuplu pe roata respectiva. Acest al doilea asptect este cel mai important. Pentru ca, asa cum open-diff-ul va incerca intotdeauna sa egalizeze cuplul pe cele doua roti, prezenta unui cuplu pe roata aflata in patinaj va genera un transfer de cuplu si asupra celeilalte roti, care va putea astfel – intr-o situatie ideala – sa antreneze masina in deplasare. Principiul de functionare al ATC-ului este “speed-sensitive” datorita faptului ca acesta sesizeaza tocmai diferenta de viteza dintre cele doua roti, interpreteaza – corect, in aceasta situatie – viteza mai mare a rotii fara aderenta drept un patinaj si intervine asupra acesteia in incercarea de a echilibra viteza de rotatie a celor doua roti. Dar nu marind viteza rotii care nu se invarte, ci micsorand, prin interventia franei, viteza rotii care se invarte prea repede, chestiune absolut fundamentala dpdv al necesitatii crearii cuplului.
Si, prin acest mod de operare, ETC-ul transforma deficientele open-diff-ului in calitati.
Este important faptul ca un sistem basic de ETC este “speed-sensitive”, pentru ca de aici rezulta unul din marile minusuri ale acestuia. Adica, atat timp cat rotile se invart cu aceeasi viteza una fata de cealalta, ETC-ul clasic nu are nici o problema. Chiar daca rotile se invart in patinaj… Deci ETC-ul nu va fi capabil sa previna patinajul sau sa-l gestioneze corect, atat timp cat cele doua roti se vor invarti cu aceeasi viteza. Poate fi o problema, uneori…
Este adevarat ca, la ultimele generatii de masini, ETC-ul a evoluat putin. Adica, aceasta problema nu se mai pune, dat fiind faptul ca in ultimii (putini) ani, ETC-ul s-a imbogatit prin includerea unor senzori capabili sa sesizeze diferentele de viteza intre rotile puntii spate si cele a puntii fata. Astfel incat, daca rotile din fata se vor roti cu viteza mai mare decat cele din spate – chiar daca relativ una la cealalta viteza lor de rotatie este aceeasi, ETC-ul evoluat va interpreta ca rotile cu viteza mai mare patineaza si va interveni, aducandu-le la viteza celor din spate. Exista doua moduri in care aceasta interventie are loc. La unele sisteme, interventia va fi asigurata de frane. La altele (mai evoluate si mai scumpe) interventia va fi efectuata cu ajutorul motorului, care va fi comandat de computer sa-si reduca turatia, implicit cuplul-motor dezvoltat si transmis spre roti.
Din nou, sistemul pare excelent, la o prima vedere…
Si, din nou, la o privire mai atenta, chiar si acest sistem evoluat are limitarile lui.
In primul rand, este vorba despre o supra-solicitare a componentelor transmisiei. Pentru ca interventia franei nu se efectueaza gradat, dozat, ci mai degraba in treceri succesive de la 0 la 100% franare, si asta de mai multe ori succesiv intr-o singura secunda. In nici un caz acest mod de operare nu face bine transmisiei (de la roata la cutie, de data asta). Cele mai sensibile componente ale transmisiei vor ceda primele. La fel, este vorba si de suprasolicitarea inegala a componentelor sistemului de franare…
Apoi, sistemul nefiind “torque-sensitive”, adica sensibil la cuplu, nu va putea interpreta si implicit asigura niciodata cuplul corect necesar pentru gestionarea unei situatii de aderenta diferita a rotilor. Sistemul lui de lucru il va face in general sa “exagereze” cuplul transmis spre roata cu aderenta buna, iar urmarea probabila va fi ca aceasta va intra, la randul ei, in patinaj. Asta, din cauza ABS-ului, care nu va doza franarea, ci va aplica 100% capacitate de franare rotii aflate initial in pierdere de aderenta, generand, cu ajutorul open-diff-ului, un cuplu exagerat rotii celeilalte. Si acest ciclu de transfer de cuplu exagerat stanga-dreapta-stanga-dreapta se va repeta de mai multe ori.
Mi se pare inutil sa mai vorbesc despre comportamentul ETC-ului in condusul sportiv sau in cazul masinilor foarte puternice. E suficient sa spun ca solutia pentru evitarea tuturor problemelor generate de limitarile ETC-ului este renuntarea la a apasa (prea) tare pedala de acceleratie… Si atunci, ce folos?

Cat despre prezenta simultana a LSD-ului de tip torsen si a ETC-ului pe masina, combinatia este …dementiala. Un LSD pe o masina cu tractiune fata este un lucru excelent. Efectul principal va fi ca toata acea putere a motorului va putea fi transferata pe sol, in conditii de maxima siguranta dpdv al echilibrului dinamic. In plus, va minimaliza si torque-steer-ul, intotdeauna o problema la masinile puternice, cu tractiune fata. Prezenta ETC-ului nu va influenta deloc actiunile LSD-ului, lucru evident tocmai din modul de functionare al celor doua sisteme. Dar ETC-ul va actiona mult mai rar, aproape deloc – daca soferul stie sa nu exagereze la maximum, desigur – iar masina se va transforma – in bine – extrem de mult.

Mi se pare ca am scris un material in care, in loc sa prezint diferitele tipuri de diferentiale, am ajuns sa fac elogiul LSD-ul. Poate din cauza ca-mi doresc si eu atat de mult unul…
Si inca ceva: se pare ca americanii au reusit sa creeeze un diferential de tip torsen capabil sa genereze cuplu pentru roata cu tractiune, chiar daca cealalta roata este in pierdere totala de aderenta. Un sistem mai evoluat decat cel de la Quaife. Un torsen perfect. Deci, povestea continua…

hai ca am gatat.

acuma, povestim.

Nicky scrie:

daca o sa fac investitia asta vreodata, sa stii ca e numai vina ta
foarte tari explicatiile si convingatoare, cum spuneam.

ma gandeam cam cat de "pe faza" e LSD-ul, in cazul in care roata stanga fata pierde aderenta la 20Nm si dreapta fata ar pierde-o la 60Nm, cand se face transferul de cuplu de la stanga la dreapta (80-100Nm), apoi ar fi nevoie sa se faca si de la dreapta la stanga...asta voiam sa intreb, cam cat de rapid e lsd-ul? sunt fractiuni de secunda sau e vb de mai mult de atat?

si inca ceva, pentru serpentine, vara, asfalt curat, cald afara...niste slickuri / semislickuri nu ar face macar 60% din datoriile LSD-ului? just asking ca e scump LSD-ul, nu de alta

si inca ceva, are vreo limita de putere LSD-ul Quaife? Adica max 600 Nm sau chestii d-astea?

E asa de pe faza LSD-ul (Quaife-le, in speta) incat transferul de cuplu e instantaneu. Principalul avantaj e tocmai acesta: LSD-ul nu asteapta ca o roata sa intre intr-o faza de patinaj, ci oarecum sesizeaza tendinta de a intra in patinaj si o anuleaza prin transferul - echilibrarea instantanee de cuplu intre roti. Iti dai seama?

Slickurile sunt bune, ajuta, pentru ca maresc (mult) aderenta pneu-sol. Si tu stii deja ca aderenta e tot ce conteaza. Dar nu pot inlocui avantajele lsd-ului.
Si apoi, un set de slickuri costa cat un LSD. Si se uzeaza in no-time, fata de LSD-ul care e garantat cat masina...

Cred ca da. Unul pentru cutia 02Q, cum avem noi pe cupre, cred ca rezista, dupa specificatiile lor, la 550 Nm.
Parerea mea e ca ajunge. In primul rand ca nu o sa folosesti - ca nu poti - folosi maximumul de cuplu, permanent, si apoi ca sunt sigur ca rezista si la mai mult, iar asta e o cifra orientativa. Un Quaife nu are decat pinioane in interior. Nu are arcuri, placi (discuri) ambreiaje, deci "parti slabe". Deci, rezista.

ghita_celofan scrie:

Foarte bine structurata si detaliata prezentarea...Vreau sa intreb si eu un lucru (stupid, poate )..

Exista eterna discutie (sau eternul versus, daca vreti) intre automobilele cu tractiune fata si cele cu tractiune spate. Din ce am citit, am inteles ca montarea LSD la masinile cu tractiune fata e "the next best thing", ca sa zic asa..

Totusi, cum ramane cu discutia despre tractiune fata vs. tractiune spate? Sau ce avantaje si dezavantaje are fiecare dintre ele?

Scuze daca duc discutia in alte parti, dara chiar as vrea cateva detalii despre lucrul asta..Thanks!:)

Multumesc de aprecieri, domnule.

Nu-i deloc stupid lucrul pe care-l intrebi. E chiar foarte bun.

Da' e un subiect mai complex decat pare la prima vedere, si as vrea sa-l discutam dincolo, pe celalalt topic. Implica ceva la care tin eu foarte mult, anume explicatia asupra "comportamentului" si "temperamentului" autoturismelor, doua notiuni prea des confundate...

Promit ca o sa ne ocupam si de aspectul asta. Chiar ma bucur ca ai adus in discutie chestia. E un subiect foarte interesant. O sa va placa.

Nicky scrie:

la plecare in forta, se face inevitabil un transfer de mase considerabil catre puntea spate.
daca masina ar avea tractiune fata, ar avea de pierdut, pentru ca aderenta ar scadea. dar riscul ca masina sa inceapa sa fuga de spate e nul.
daca masina ar avea tractiune spate, masina ar pleca mai in forta, asta daca nu ar incepe sa se invarta.

eu gasesc tractiunea spate mai relaxanta si mai jucausa, in sensul ca o masina cu tractiune spate supravireaza doar din acceleratie daca nu are sisteme de control al tractiunii sau alti limitatori. plus ca e mai fiabila, planetarele spate neefectuand si viraje (poate de-asta Mercedes, BMW etc. fac, in principal, masini cu tractiune spate)

best choice: four wheels drive

Nicky, nu "ar avea de pierdut", ci va avea de pierdut, inevitabil, datorita transferului de mase

Te contrazic putin, cu permisiunea ta. Realitatea e ca o masina cu tractiune fata e mai sigura, fata de una cu tractiune spate. Desi subiectul comporta mai multe nuante... O fi ea mai relaxanta si jucausa, si chiar este uneori prea jucausa, exact din motivul invocat de tine. Asta nu o face mai sigura. Din contra. Apoi, nu supravireaza "doar din acceleratie"... chiar daca e o tractiune spate si chiar si integralele - toate supravireaza in cazul in care frana este utilizata aiurea sau un viraj este atacat gresit. In rest, ai dreptate. Sunt mai fiabile si mai eficiente, datorita pozitionarii puntii de propulsie pe spate.

bun si etc-ul intrebare intrebatoare - e indicat sa dezactivam ETC sau sa mergem cu el ON?

diferentialul americanilor nu face ca virajul sa se ia cu dificultate?