Vasilis
11-03-10, 23:49
Όταν οι σχεδιαστές των αυτοκινήτων, από κάποια στιγμή και μετά, αποφάσισαν να εξαλείψουν τα φαινόμενα δυναμικής ολίσθησης, επινόησαν κι έθεσαν σε εφαρμογή το αντισπιναριστικό TCS (Traction Control System).
Η ηλεκτρονική μονάδα ενός τέτοιου συστήματος αποφασίζει για το αν και πότε πρέπει να κλείσει την πεταλούδα του γκαζιού, αλλά, για καλύτερη δουλειά στον έλεγχο του διαφορικού, το TCS έπρεπε να συνεργαστεί και με το αντιμπλοκαριστικό ABS. Και συνεργάστηκε. Αμέσως μετά, όμως, παρατηρήθηκε ότι τα συνεργαζόμενα ABS/TCS μπορούσαν, αν εφοδιάζονταν με έναν δύο επιπλέον σένσορες και αναβαθμισμένο λογισμικό, να βοηθήσουν στον έλεγχο της σταθερότητας ολόκληρου του αυτοκινήτου.
Έτσι γεννήθηκε το ESC (Electronic Stability Control), το οποίο μπορεί, με το φρενάρισμα του κατάλληλου κάθε φορά τροχού, να βοηθήσει τον οδηγό να καθυποτάξει ευκολότερα όλα τα ατίθασα άλογα του αυτοκινήτου του. Το ESC, όμως, λειτουργεί παθητικά. Πατάει φρένο. Δηλαδή «κόβει φόρα» από το αυτοκίνητο.
«Μήπως, λοιπόν, σε μια απότομη και γρήγορη στροφή, αντί να φρενάρουμε τις εσωτερικές ρόδες, θα ήταν καλύτερα να επιταχύνονταν οι εξωτερικές;»
Κάπως έτσι φαίνεται ότι σκέφτηκαν κάποιοι σχεδιαστές αυτοκινήτων και βάλθηκαν να μετατρέψουν τα αυτοκίνητά μας σε… ερπυστριοφόρα. Αυτός είναι ο λόγος που σήμερα πολλά από τα καλύτερα σε κράτημα αυτοκίνητα μπορούν να περηφανεύονται ότι, όταν στρίβουν, δεν στρίβουν μόνο επειδή οι μπροστινοί τροχοί άλλαξαν κατεύθυνση, αλλά γιατί έχουν και τους εξωτερικούς κινητήριους τροχούς να σπρώχνουν πιο δυνατά.
ΣΆ αυτό, λοιπόν, το τεύχος, θα τελειώσουμε με «τα της μετάδοσης», παρουσιάζοντας μια λίγο εξωτική –αλλά υπαρκτή– εκδοχή, που θέλει τον κάθε τροχό του αυτοκινήτου μας να γυρίζει όπως θέλει. Κι αυτό που θέλει, είναι να είναι το πιο γρήγορο, το πιο ασφαλές και το πιο σωστό.
Κυρίες και κύριοι, υποδεχτείτε την… ενεργό μετάδοση.
1 Το ελεγχόμενο μπλοκάρισμα
https://i760.photobucket.com/albums/xx248/bmw330vasilis/01_big.jpg
Όταν, σε κάποιο προηγούμενο κεφάλαιο, γνωρίσαμε τα διαφορικά, μιλήσαμε για τον πολύδισκο εμπλοκέα που μπορούσε, βαθμιαία, να τα μετατρέψει από 0% ώς 100% σε μπλοκέ. Αυτή και μόνο η ενέργεια μπορεί, εκτός του ότι βοηθάει στην αποφυγή του σπιναρίσματος στη λάσπη, να επιδράσει και στην κατευθυντικότητα ολόκληρου του αυτοκινήτου.
Για παράδειγμα, σε μια επιταχυνόμενη στροφή, ένα πισώβαρο και πισωκίνητο έχει την τάση να διώξει τον κ… εεε… την ουρά θέλω να πω. Αν, όμως, αυξήσουμε το βαθμό εμπλοκής των πίσω (κινητήριων) ημιαξονίων του, ο πίσω εσωτερικός τροχός θα αρχίσει να σπρώχνει πιο δυνατά, επειδή θα τείνει να «φτάσει» τις στροφές του εξωτερικού. Μέσα από το σύστημα σύμπλεξης των ημιαξονίων θα μεταδίδεται ένα ποσό ροπής από τον εξωτερικό στον εσωτερικό τροχό. Έτσι, η… ουρά θα ξαναμπεί στον σωστό δρόμο και το αυτοκίνητο θα ισιώσει. (Κάτι τέτοιο, αλλά με τρόπο «παθητικό», γίνεται, όπως έχουμε πει, και με το ESC, το οποίο «τσιμπάει» το πίσω εξωτερικό δισκόφρενο.)
2 Ο μηχανισμός του μπλοκέ
Ο περιορισμός της διαφοροποιημένης περιστροφής ανάμεσα στα δύο ημιαξόνια επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της βαθμιαίας εμπλοκής ή απεμπλοκής των δύο ομάδων δίσκων, ενός υγρού πολύδισκου συμπλέκτη που γεφυρώνει το διαφορικό. Η λειτουργία του συμπλέκτη αυτού βασίζεται στις εντολές που θα δώσει η ηλεκτρονική μονάδα σε κάποιον σερβομηχανισμό ελέγχου για την αύξηση ή μείωση των διακένων ανάμεσα στους δίσκους.
Η ηλεκτρονική μονάδα λαμβάνει και επεξεργάζεται δεδομένα από μια ποικιλία αισθητήρων τοποθετημένων σε διάφορα σημεία του αυτοκινήτου και με τις εντολές της μπορεί, είτε να διαχειρίζεται την αυξομείωση της πίεσης σε ένα κύκλωμα λαδιού, είτε, στην πιο μοντέρνα εκδοχή, να ενεργοποιεί κάποια αμιγώς ηλεκτρομαγνητικά πιεστικά, τα οποία υπόσχονται μεγαλύτερη αμεσότητα και ακρίβεια από τα υδραυλικά ξαδέρφια τους.
https://i760.photobucket.com/albums/xx248/bmw330vasilis/02_big-1.jpg
Τα δύο άκρα ενός τέτοιου ελεγχόμενου συμπλέκτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενώσουν τα δύο άκρα ενός (μπρος ή πίσω) κινητήριου άξονα, οπότε το διαφορικό μετατρέπεται (βαθμιαία) σε 100% μπλοκέ. Όταν όμως ένας τέτοιος συμπλέκτης χρησιμοποιηθεί ανάμεσα στους άξονες μετάδοσης της μπροστινής και της πίσω κίνησης ενός 4x4, τότε μπορεί, με την αυξομείωση του διακένου των δίσκων του, να επιτρέψει στο όχημα να λειτουργήσει μόνο με δύο κινητήριους τροχούς, ή και να το μετατρέψει σε 100% τετρακίνητο.
Στο σχήμα 1 παρουσιάζεται η διάταξη ενός συστήματος μετάδοσης με δυνατότητα κίνησης σε δύο ή τέσσερις τροχούς, αλλά και η βαθμιαία εμπλοκή των πίσω ημιαξονίων. Χρησιμοποιούνται δύο ηλεκτρονικά ελεγχόμενοι πολύδισκοι συμπλέκτες που ο ένας ενώνει τους άξονες της μπρος και πίσω κίνησης και ο άλλος γεφυρώνει το πίσω διαφορικό. Τέτοιου τύπου συμπλέκτης, συνήθως δεν χρησιμοποιείται στο μπροστά διαφορικό των ασφάλτινων τετρακίνητων γιατί επηρεάζει δυσμενώς το τιμόνι.
Η ηλεκτρονική μονάδα ενός τέτοιου συστήματος αποφασίζει για το αν και πότε πρέπει να κλείσει την πεταλούδα του γκαζιού, αλλά, για καλύτερη δουλειά στον έλεγχο του διαφορικού, το TCS έπρεπε να συνεργαστεί και με το αντιμπλοκαριστικό ABS. Και συνεργάστηκε. Αμέσως μετά, όμως, παρατηρήθηκε ότι τα συνεργαζόμενα ABS/TCS μπορούσαν, αν εφοδιάζονταν με έναν δύο επιπλέον σένσορες και αναβαθμισμένο λογισμικό, να βοηθήσουν στον έλεγχο της σταθερότητας ολόκληρου του αυτοκινήτου.
Έτσι γεννήθηκε το ESC (Electronic Stability Control), το οποίο μπορεί, με το φρενάρισμα του κατάλληλου κάθε φορά τροχού, να βοηθήσει τον οδηγό να καθυποτάξει ευκολότερα όλα τα ατίθασα άλογα του αυτοκινήτου του. Το ESC, όμως, λειτουργεί παθητικά. Πατάει φρένο. Δηλαδή «κόβει φόρα» από το αυτοκίνητο.
«Μήπως, λοιπόν, σε μια απότομη και γρήγορη στροφή, αντί να φρενάρουμε τις εσωτερικές ρόδες, θα ήταν καλύτερα να επιταχύνονταν οι εξωτερικές;»
Κάπως έτσι φαίνεται ότι σκέφτηκαν κάποιοι σχεδιαστές αυτοκινήτων και βάλθηκαν να μετατρέψουν τα αυτοκίνητά μας σε… ερπυστριοφόρα. Αυτός είναι ο λόγος που σήμερα πολλά από τα καλύτερα σε κράτημα αυτοκίνητα μπορούν να περηφανεύονται ότι, όταν στρίβουν, δεν στρίβουν μόνο επειδή οι μπροστινοί τροχοί άλλαξαν κατεύθυνση, αλλά γιατί έχουν και τους εξωτερικούς κινητήριους τροχούς να σπρώχνουν πιο δυνατά.
ΣΆ αυτό, λοιπόν, το τεύχος, θα τελειώσουμε με «τα της μετάδοσης», παρουσιάζοντας μια λίγο εξωτική –αλλά υπαρκτή– εκδοχή, που θέλει τον κάθε τροχό του αυτοκινήτου μας να γυρίζει όπως θέλει. Κι αυτό που θέλει, είναι να είναι το πιο γρήγορο, το πιο ασφαλές και το πιο σωστό.
Κυρίες και κύριοι, υποδεχτείτε την… ενεργό μετάδοση.
1 Το ελεγχόμενο μπλοκάρισμα
https://i760.photobucket.com/albums/xx248/bmw330vasilis/01_big.jpg
Όταν, σε κάποιο προηγούμενο κεφάλαιο, γνωρίσαμε τα διαφορικά, μιλήσαμε για τον πολύδισκο εμπλοκέα που μπορούσε, βαθμιαία, να τα μετατρέψει από 0% ώς 100% σε μπλοκέ. Αυτή και μόνο η ενέργεια μπορεί, εκτός του ότι βοηθάει στην αποφυγή του σπιναρίσματος στη λάσπη, να επιδράσει και στην κατευθυντικότητα ολόκληρου του αυτοκινήτου.
Για παράδειγμα, σε μια επιταχυνόμενη στροφή, ένα πισώβαρο και πισωκίνητο έχει την τάση να διώξει τον κ… εεε… την ουρά θέλω να πω. Αν, όμως, αυξήσουμε το βαθμό εμπλοκής των πίσω (κινητήριων) ημιαξονίων του, ο πίσω εσωτερικός τροχός θα αρχίσει να σπρώχνει πιο δυνατά, επειδή θα τείνει να «φτάσει» τις στροφές του εξωτερικού. Μέσα από το σύστημα σύμπλεξης των ημιαξονίων θα μεταδίδεται ένα ποσό ροπής από τον εξωτερικό στον εσωτερικό τροχό. Έτσι, η… ουρά θα ξαναμπεί στον σωστό δρόμο και το αυτοκίνητο θα ισιώσει. (Κάτι τέτοιο, αλλά με τρόπο «παθητικό», γίνεται, όπως έχουμε πει, και με το ESC, το οποίο «τσιμπάει» το πίσω εξωτερικό δισκόφρενο.)
2 Ο μηχανισμός του μπλοκέ
Ο περιορισμός της διαφοροποιημένης περιστροφής ανάμεσα στα δύο ημιαξόνια επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της βαθμιαίας εμπλοκής ή απεμπλοκής των δύο ομάδων δίσκων, ενός υγρού πολύδισκου συμπλέκτη που γεφυρώνει το διαφορικό. Η λειτουργία του συμπλέκτη αυτού βασίζεται στις εντολές που θα δώσει η ηλεκτρονική μονάδα σε κάποιον σερβομηχανισμό ελέγχου για την αύξηση ή μείωση των διακένων ανάμεσα στους δίσκους.
Η ηλεκτρονική μονάδα λαμβάνει και επεξεργάζεται δεδομένα από μια ποικιλία αισθητήρων τοποθετημένων σε διάφορα σημεία του αυτοκινήτου και με τις εντολές της μπορεί, είτε να διαχειρίζεται την αυξομείωση της πίεσης σε ένα κύκλωμα λαδιού, είτε, στην πιο μοντέρνα εκδοχή, να ενεργοποιεί κάποια αμιγώς ηλεκτρομαγνητικά πιεστικά, τα οποία υπόσχονται μεγαλύτερη αμεσότητα και ακρίβεια από τα υδραυλικά ξαδέρφια τους.
https://i760.photobucket.com/albums/xx248/bmw330vasilis/02_big-1.jpg
Τα δύο άκρα ενός τέτοιου ελεγχόμενου συμπλέκτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενώσουν τα δύο άκρα ενός (μπρος ή πίσω) κινητήριου άξονα, οπότε το διαφορικό μετατρέπεται (βαθμιαία) σε 100% μπλοκέ. Όταν όμως ένας τέτοιος συμπλέκτης χρησιμοποιηθεί ανάμεσα στους άξονες μετάδοσης της μπροστινής και της πίσω κίνησης ενός 4x4, τότε μπορεί, με την αυξομείωση του διακένου των δίσκων του, να επιτρέψει στο όχημα να λειτουργήσει μόνο με δύο κινητήριους τροχούς, ή και να το μετατρέψει σε 100% τετρακίνητο.
Στο σχήμα 1 παρουσιάζεται η διάταξη ενός συστήματος μετάδοσης με δυνατότητα κίνησης σε δύο ή τέσσερις τροχούς, αλλά και η βαθμιαία εμπλοκή των πίσω ημιαξονίων. Χρησιμοποιούνται δύο ηλεκτρονικά ελεγχόμενοι πολύδισκοι συμπλέκτες που ο ένας ενώνει τους άξονες της μπρος και πίσω κίνησης και ο άλλος γεφυρώνει το πίσω διαφορικό. Τέτοιου τύπου συμπλέκτης, συνήθως δεν χρησιμοποιείται στο μπροστά διαφορικό των ασφάλτινων τετρακίνητων γιατί επηρεάζει δυσμενώς το τιμόνι.