Polityka prywatności - poznaj szczegóły » [ X ]
PODZIEL SIĘ



OCEŃ

To tylko moment

2008-02-21
Precyzja prowadzenia auta Za pomocą indywidualnego rozdziału momentu napędowego, jakby odwrotności ESP, Torque Vectoring (tak jak ESP) powoduje obrót wokół osi pionowej pojazdu tworząc moment stabilizujący.

Elektronika i mechanika chcą teraz współdziałać po nowemu - dzięki zmiennemu rozdziałowi mocy pomiędzy kołami tylnej osi można znacząco poprawić precyzję prowadzenia auta.

Rzecz jest równie oczywista, co banalna - tam gdzie kierowca skieruje samochód, tam powinien on jechać. Inżynierowie powiedzieliby, że kurs obrany i rzeczywisty powinny się pokrywać. Przyczyną tego, że nie zawsze tak jest są warunki zewnętrzne, np. wiatr czy rodzaj drogi, ale też prawa fizyki. Prawdopodobnie każdy kierowca doświadczył kiedyś, jak w zakręcie jego samochód zarzucał przodem lub tyłem, czy to niespodziewanie najeżdżając na lód, czy też próbując pokonać zakręt ze zbyt dużą prędkością.

Żeby skorygować odstępstwa od obranego toru jazdy, technika przed dwunastoma laty obdarzyła nas układem ESP. Jego zadaniem jest celowe, selektywne wyhamowywanie pojedynczych kół i zapobieganie w ten sposób zbaczaniu auta z zadanego toru jazdy. System znacznie podnosi bezpieczeństwo, ale chociaż jego działanie wydaje się proste, wymaga ogromnej mocy obliczeniowej sterownika elektronicznego.

Konstruktorzy nie poprzestali oczywiście na ESP i szukali kolejnych sposobów na utrzymanie kół w ryzach. Skoro ESP dzięki wyhamowywaniu kół potrafi spowodować zmianę toru jazdy, dlaczego by nie osiągnąć tego samego odwrotną drogą - doprowadzając do poszczególnych kół precyzyjnie wyliczoną dawkę momentu obrotowego. Kluczowy staje się tu Torque Vectoring, pojęcie od kilku już lat pojawiające się w działach badawczych firm samochodowych. I oto ów wynalazek jest gotowy do seryjnej produkcji. BMW chce go wprowadzić w przyszłym roku w modelu X6, a Audi w A5.

Dynamic-Performance-Control BMW: wolność kołom!

Wkrótce BMW rozbuduje napęd na cztery koła X-Drive, tworząc system Dynamic-Performance- Control, który poprawi właściwości dynamiczne samochodu. Sercem systemu jest przekładnia Vector-Drive na tylnej osi, opracowana przez firmę ZF. Zadaniem systemu będzie indywidualny i zależny od chwilowej potrzeby rozdział momentu napędowego pomiędzy tylne koła. Z zewnątrz nowe urządzenie różni się od tradycyjnego mechanizmu różnicowego tylnej osi tym, że jest większe. W zwykłej sytuacji moment napędowy płynie w sposób tradycyjny - od wału kardana (1) poprzez mechanizm różnicowy z satelitami (2) do kół tylnych. Dwie przekładnie planetarne (3) są zblokowane i pracują równocześnie. Włączają się one dopiero wtedy, gdy elektronika zasygnalizuje taką potrzeb ę, czyli wtedy gdy trzeba wytworzyć moment odchylający wokół osi pionowej samochodu. Za płynny rozdział momentu napędowego między kołami odpowiedzialne są sprzęgła lamelowe (4) , których płytki dociskane są ze sobą za pomocą szybkich silników elektrycznych (5) .

Za pomocą indywidualnego rozdziału momentu napędowego, jakby odwrotności ESP, Torque Vectoring (tak jak ESP) powoduje obrót wokół osi pionowej pojazdu tworząc moment stabilizujący. "Poprawa stabilności samochodu daje ogromny wzrost bezpieczeństwa" - twierdzi konstruktor firmy ZF Claus Granzow - "i to bez pogorszenia zwrotności auta".

Specjaliści od układów napędowych z ZF stworzyli specjalną przekładnię na tylnej osi, która po raz pierwszy zostanie zastosowana w terenowym coupé BMW X6. Podczas jazdy na wprost przekładnia zachowuje się jak zwykły otwarty mechanizm różnicowy, rozdzielający moment napędowy po równo na obydwa koła. Dopiero podczas jazdy w zakrętach do gry wkraczają dwie przekładnie planetarne. Działają one jak przekładnie pośrednie, uruchamiane za pomocą sprzęgła lamelowego. Współdziałanie obydwu sprzęgieł lamelowych umożliwia płynny przepływ momentu napędowego na koła od zera do maksimum - i to dokonujący się w mgnieniu oka. Elektrycznym silnikom zajmuje to zaledwie 100 milisekund.

Jedną z większych zalet tego rozwiązania jest umiejętność zapobiegania poślizgowi kół. A poślizg zawsze oznacza utratę trakcji i przyczepności, a także trzymania bocznego. Elektronika bardzo dokładnie rejestruje takie odchylenia za pomocą czujników ABS-u i ESP i steruje wielkością przekazywanego momentu napędowego oddzielnie do każdego z kół, żeby optymalnie wykorzystać jego przyczepność. Tym samym hamująca ingerencja ESP staje się niezbędna dopiero wtedy, gdy kołom grozi utrata przyczepności. W efekcie w znaczący sposób wzrasta zwrotność auta, dzięki Torque Vectoring nie trzeba też przykładać coraz większej siły do kierownicy, w miarę jak rośnie przyspieszenie poprzeczne.

Tak jeździ nowe BMW X6

W BMW sensacja - na długo przed oficjalną prezentacją pojawiła się okazja wypróbowania modelu X6 na jednym z torów w USA. Oficjalny powód - samochód wyposażony w nowy dyferencjał na tylnej osi, rozdzielający moment napędowy osobno do każdego z tylnych kół, jeździ tak wspaniale, że dziennikarze muszą się o tym jak najszybciej przekonać. Podejrzewamy jednak, że chodzi o robienie szumu wokół niszowego modelu, o którym nikt nie może odpowiedzialnie powiedzieć, że stworzy niszę.
     Tak czy owak, nowy system niesie wiele dobrego - X6 lepiej trzyma się drogi, niż jego praprzodek, jako pierwszy oznaczony literką X (BMW X5), któremu przypisywano niezadowalające właściwości jezdne. Odpowiednie dozowanie momentu obrotowego na tylne koła, które można obserwować na ekranie we wnętrzu auta, służy przede wszystkim tłumieniu podsterowności i to z lepszym skutkiem niż potrafi to robić ESP. Ingerencje ESP w BMW X6 należą do rzadkości - auto prowadzi się bardzo neutralnie aż do wysoko wyznaczonej granicy bezpieczeństwa. Tym sposobem znowu mamy do czynienia z typowym BMW. Jeśli oczywiście jesteśmy gotowi uznać za typowe BMW ważącego ponad dwie tony kloca z napędem 4x4, który przebrał się w nadwozie coupé, ze wszystkimi jego wadami (zła widoczność, mało miejsca w środku).

Rzecz jasna indywidualny rozdział momentu napędowego byłby też pożyteczny w wypadku przednich kół. "Z naszych badań wynika, że to rozwiązanie jest znacznie bardziej efektywne na tylnej osi niż na przedniej" - twierdzi Claus Granzow. Gdyby potrzebny moment napędowy można było kierować indywidualnie do każdego z czterech kół, to - według oceny inżyniera z ZF - Torque Vectoring na samych tylnych kołach przyniósłby już więcej niż połowę oczekiwanych korzyści. Napęd na cztery koła stałby się kolejnym przyczynkiem do wzrostu bezpieczeństwa. Pożytki z zastosowania Torque Vectoring na przednich kołach wydają się tu raczej ograniczone.

W przeciwieństwie do innych rozwiązań mechanizmów różnicowych rozdzielających moment napędowy między koła, systemy Torque Vectoring produkcji BMW i Audi mają decydującą zaletę - działają także w czasie jazdy bez wykorzystania siły napędowej silnika (np. zjazd ze zbocza). Na krętych górskich zjazdach może się to okazać ogromną zaletą. Clou systemu - koło o mniejszej przyczepności przejmuje moment obrotowy z koła mającego większą przyczepność, przy czym system zapewnia optymalny dla jazdy po zakrętach podział momentu. Jak bardzo przydatny jest system Torque Vectoring, można się przekonać np. wtedy, gdy ze zbyt dużą prędkością wjedziemy na zjazd z autostrady.

Nawet jeśli kierowca zdejmie w takiej sytuacji nogę z gazu, system nadal będzie działał. Oczywiście, jedynie w granicach fizycznych możliwości, bo ich nie pokona choćby najbardziej wyrafinowane urządzenie techniczne.

Tekst: Klaus-Ulrich Blumenstock

Sportowy mechanizm różnicowy Audi - wzrost dynamiki i bezpieczeństwa

W 2008 roku Audi chce wzbogacić napęd quattro (4x4) stosowany w modelach A5 i A4 - w tym celu wprowadzi aktywny sportowy mechanizm różnicowy. We współpracy z firmą Magna opracowano system Torque Vectoring, który potrafi płynnie rozdzielać moment napędowy pomiędzy koła w czasie krótszym niż 100 milisekund. W razie potrzeby, może nawet przekazać cały moment na jedno koło. We współpracy z napędem quattro możliwe będzie, twierdzi Audi, osiągnięcie całkowicie neutralnego zachowania się samochodu podczas jazdy. Podobnie jak system BMW, także mechanizm różnicowy produkcji Audi ma po obu stronach przekładnie, które włączane elektrohydraulicznie przekazują poprzez lamelowe sprzęgła moc do półosi napędowych. Przy zamkniętym sprzęgle koło jest przyspieszane o 10 procent przez zwiększającą obroty przekładni ę. Za pomocą mechanizmu różnicowego dodatkowy moment obrotowy pobierany jest z przeciwstawnego koła. Rozdział momentu odbywa się także, gdy auto porusza się bez wykorzystania mocy silnika.

Komentarze

 
 

Wypełnij to pole:

  • avatar
    zgłoś
    Elektronika i mechanika chcą teraz współdziałać po nowemu - dzięki zmiennemu rozdziałowi mocy pomiędzy kołami tylnej osi można znacząco poprawić precyzję prowadzenia auta.
    auto motor i sport, 2008-02-21 11:27:32
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij