Ο μύθος του 50-50 και άλλες ιστορίες

[IKE]

Αντιγράφω το πόστ μου απο άλλο φόρουμ, αναφέρεται στον μύθο που λέει πως τα κατ'επιλογήν τετρακίνητα κατανέμουν την ισχύ ή τη ροπή κατα 50% μπροστά και κατα 50% πίσω, ελπίζω να το βρείτε ενδιαφέρον.





Αυτό που διατηρείται σε ένα σύστημα είναι η ισχύς η οποία ορίζεται απο το γινόμενο της ροπής επι την γωνιακή ταχύτητα.

Σε ένα σύστημα χωρίς κεντρικό διαφορικό έχουμε εναν άξονα στον οποίο προσδίδουμε ισχύ (απο τη μηχανή μέσω του transfer case που ουσιαστικά είναι ένας μειωτήρας). Η ισχύς αυτή οδηγείται στα δυο άκρα του άξονα τα οποία αναγκαστικά περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα (ειδάλλως θα είχαμε στρεβλώσεις στον άξονα).Εφόσον έχουμε μηδενική ροπή αντίστασης στον κάθε άξονα η ισχύς απο συμμετρία κατανέμεται ισόποσα και είναι ίση με την μισή αρχική ροπή (εφόσον έχουμε λόγω μείωσης 1, ειδάλλως με τον λόγο μείωσης επι την ισχύ) επι την γωνιακή ταχύτητα σε κάθε άκρο (που είναι ίδια στα 2 άκρα).

Αν θεωρήσουμε την ισχύ που βγαίνει απο τον κινητήρα σταθερή και δεδομένη ο κάθε άξονας (το κάθε άκρο του κεντρικού άξονα δηλαδή) θα παραλάβει ροπή ίση με αυτήν της ροπής αντίστασης και το υπόλοιπο διαθέσιμο (δηλαδή απο την ροπή του κινητήρα μείον τις ροπές αντίστασης στους 2 άξονες/2 άκρα) θα αναλωθεί στην επιτάχυνση του κεντρικού άξονα (την αύξηση της γωνιακής ταχύτητάς του) αν οι ροπές αντίστασης παραμείνουν σταθερές τότε ο άξονας θα επιταχύνεται συνέχεια μέχρι να φτάσει να καταναλώσει όλη την προσφερόμενη ισχύ απο τον κινητήρα οπότε θα έχει φτάσει την μέγιστη ταχύτητα.


Σε περίπτωση που ο ένας άξονας είναι στον αέρα τότε έχει ροπή αντίστασης μηδεν το άκρο αυτό του κεντρικού άξονα οπότε εν προκειμένω είναι σαν να μην έχουμε εμπλέξει καθόλου την τετρακίνηση (αν ο άξονας με μηδενική αντίσταση είναι ο εμπρός) και όλη η ισχύς (και η ροπή πάει στον πίσω.

Τα παραπάνω ισχύουν εφόσον το άθροισμα των ισχύων είναι μικρότερο ή ίσο με την διετηθέμενη απο τον κινητήρα ισχύ. Αν η ισχύς που απαιτήται για να υπερνικηθούν οι ροπές αντίστασης είναι μεγαλύτερη της διατιθόμενης προφανώς το όχημα ακινητοποιείται, αν είναι μικρότερη επιταχύνεται και αν είναι ίσο κινείται με σταθερή ταχύτητα.

Προφανώς αν οι τριβές στους 2 άξονες είναι ίσες η ισχύς κατανέμεται ισόποσα και αν είναι άνισες διαφορετικά.

Πχ αν έχουμε ενα συμμετρικό όχημα αλλα με λάστιχα πίσω που έχουν μεγαλύτερες τριβές απο τα εμπρός (πχ φαρδύτερα) τότε για να κινηθούν (πάντα) με ίση ταχύτητα με τα εμπρός θα απαιτούν -συνέχεια- μεγαλύτερη ροπή άρα σε σταθερές συνθήκες ο πίσω άξονας θα δέχεται μεγαλύτερη ροπή άρα και μεγαλύτερη ισχύ απο τον εμπρός.

Το αρνητικά στην συγκεκριμένη διάταξη είναι 2:

1) το πρώτο μειονέκτημα έχει να κάνει με την πρόκληση φθορών, αν κινούμαστε σε άσφαλτο και όχι ευθεία οι εμπρός τροχοί πρέπει να έχουν μεγαλύτερη ταχύτητα απο τους πίσω, η διάταξη αυτή το απαγορευει αυτό (εμπρός και πίσω έχουν ίδια ταχύτητα περιστροφής) άρα οι εμπρός κινούνται βραδύτερα απ'όσο πρέπει και οι πίσω ταχύτερα οπότε κάποιοι ή όλοι οι τροχοί ολισθαίνουν.

2) το δευτερο μειονέκτημα έχει να κάνει με τη σωστή εκμετάλευση ισχύος. Η δάταξη αυτή μπορεί να είναι ευέλικτη όσον αφορά τον καταμερισμό της ροπής σύμφωνα με τις κατα τόπους αντιστάσεις αλλα δεν μπορεί να διαφοροποιήσει στο κάθε άκρο την γωνιακή ταχύτητα που είναι ο άλλος παράγοντας στο γινόμενο που μας δίνει την ισχύ. Ετσι ναι μεν αποφέυγεται η περίπτωση που ο ένας άξονας κινείται ταχύτερα απο τον άλλο επειδή ολισθαίνει (αποροφώντας ισχύ) αλλα δεν μπορεί να γίνει ορθότερη εκμετάλευση ισχύος στον άξονα που την απαιτεί όπως πχ με ενα διαφορικό τόρσεν (που κατανέμει την ισχύ αναλόγως τις απαιτήσεις ροπής ενω μπορεί να ΜΗΝ διατηρεί ίδιες ταχύτητες περιστροφής στις εξόδους του) ή με ενα ενεργό διαφορικό (όπως το AYC της Mitsubishi).

Αν έχετε αντίρρηση παρακαλώ διατυπώστε την τεκμηριωμένα όμως.

[Turanga Leela]

Καμία επί της ουσίας

[gc]

[IKE]

[Turanga Leela]

[IKE]

Ενα πόστ που έκανα σε άλλο φόρουμ και πιστευω θα ενδιαφέρει:

Το μίνιμουμ των τροχών που απαιτείται να έχουν πρόσφυση ωστε να μην ακινητοποιηθεί το όχημα είναι είναι για κάθε κατηγορία:

1) Δύο απλά διαφορικά (μπροστά και πίσω) και κλείδωμα του κεντρικού άξονα:

2 εμπρός τροχοί ή 2 πίσω

2) Δύο διαφορικά (μπροστά απλό και πίσω LSD ή τόρσεν) και κλείδωμα του κεντρικού άξονα:

1πίσω ή και οι 2 εμπρός

3)Τρία απλά διαφορικά (μπροστά, πίσω, κεντρικό):

Ολοι οι τροχοί

4) Τρία διαφορικά (μπροστά και πίσω απλό και το κεντρικό LSD ή τόρσεν):

2 εμπρός ή 2 πίσω

5) Τρία διαφορικά (μπροστά απλό, το πίσω και το κεντρικό LSD ή τόρσεν):

1 πίσω ή 2 εμπρός

6)Τρία διαφορικά (και τα τρία LSD ή τόρσεν):

1 οποιοσδήποτε τροχός



παρατηρήσεις:

-αναφέρομαι στην θεωρητική μόνιμη και ισορροπημένη κατάσταση χωρίς μεταβατικά η δυναμικά φαινόμενα (πχ το συνεχές κλείδωμα-ξεκλείδωμα σε viscous διαφορικό)

-το διαζευτικό ή χρησιμοποιείται με την μαθηματική έννοια που σημαίνει ή /ή και.

-Απόρροια των παραπάνω παραδοχών είναι η κατηγοροιοποίηση του CRV στην κατηγορία 1 ενω στην πράξη υπάρχει μια συνεχής ολίσθηση στην πορεία του χρόνου μιας και ο συμπλέκτης που παίζει το ρόλο διαφορικού δεν μπορεί να μεταφέρει το 100% της ροπήα και -το σημαντικότερο- εμπλέκεται και απεμπλέκεται συνέχεια κατα την μεταβατική κατάσταση εως ότου οι 2 άξονες αποκτήσουν ίδια ταχύτητα.

-Οπως φαίνεται και πιο πάνω η περίπτωση 3) με τα 3 ελεύθερα διαφορικά είναι και η δυσμενέστερη, γι'αυτό άλλωστε απ'όσο έχω εγώ τουλάχιστον υπ'όψιν μου δεν υπάρχει κανένα τέτοιο μοντέλο. Ολα με κάποιο τρόπο κλειδώνουν έστω το κεντρικό ή έχουν ESP.