A Sperr Lamella Gyártás és az Önzáró Differenciálművek Technológiai Sokszínűsége
Egy autó kerekei csak akkor forognak azonos sebességgel, ha az autó nyílegyenesen halad. Ahogy kanyarodni kezd, a külső kerekek nagyobb ívet járnak be, mint a belsők, ezért gyorsabban kell forogniuk. Erre van a differenciálmű, vagyis a diffi. A diffi csak meghajtott kerekeknél fontos, mert a hajtás nélküliek amúgy sincsenek összekötve egymással, így simán tudnak különböző tempóval forogni. A hajtott kerekek közt viszont egyrészt szét kell osztani a motor erejét, másrészt meg kell oldani, hogy kanyarban más sebességgel forogjanak.
A hagyományos nyitott diffi egyenlően osztja el a motor nyomatékát a két kerék közt. Ezzel nincs is baj, amíg mindkét kerék ugyannyira tapad. Az egység úgy osztja el az elérhető forgatónyomatékot, hogy annak nagyobbik része a kisebb ellenállással bíró kerékre jut. Az elérhető forgatónyomaték nem egyenlő a motor által kigenerált maximális értékkel, csupán azzal, melyre az adott pillanatban szükség van. A mindennapi életben ez a megoldás remekül beválik.
Miért van szükség önzáró differenciálműre (LSD)?
Az alapvető probléma mindig akkor kezdődik, amikor kanyarodni kezdünk vagy különbözik a tapadás a két hajtott kerék között. Ilyenkor egy gyári diffi ledifferál, vagyis csinálja amire kitalálták, megoldja a két kerék közti úthossz eltérésből adódó különbséget. (A külső kerék nagyobb íven megy így több utat tesz meg, a belső kerék pedig kevesebbet így adódik a differencia amit ki kell egyenlíteni. Normál esetben.)
Ha viszont az egyik kerék például tükörjégen áll, akkor az lényegében semennyi nyomatéktól máris kipörög. A másik, tapadó kerékre pedig pont ugyanennyi nyomaték jut: semennyi. Így nem mozdul az autó. Hasonló a helyzet a szűk kanyarból kigyorsító sportautóval: a kanyarban ható erők miatt a külső kerekekre tehénkedik az autó, a belsőkre alig. Így a nagy gáztól a belső, terheletlen kerék füstölve kipörög, a másik, tapadó kerékre pedig nem jut nyomaték. Ezért a kigyorsítás béna lesz, lassú. Amikor a hagyományos differenciálművel felszerelt jármű egyik kereke sárba kerül, nem tud belőle kikerülni, mert az erre a (csúszós sárban ellenállás nélkül forgó) kerékre jutó nyomaték túl kicsi. A másik, tapadással rendelkező kerék nem kap elegendő nyomatékot, hogy ki tudja húzni a járművet a sárból.
Ezekben az esetekben jön a képbe az LSD. Az LSD másik autóipari jelentése a részlegesen önzáró, vagy magyar (német) nevén sperrdiffi. Technikai szempontból a sperrdifi egy differenciálmű fajta, melynek nagyobb a belső súrlódása (tehát korlátozott a csúszása), mint a hagyományos differenciálműnek. A sperrdifi feladata, hogy a belső súrlódást olyan szinten generálja, hogy a kerekekre nagyjából azonos értékű forgatónyomaték jusson.
Mi az a Sperrdifi? (Speedzone műhely)
Az önzáró kiegyenlítőmű (ún."sperr diffi" - az elnevezés a német sperren: zár, zárol igéből származik) kanyarban megengedi a hajtó kerekek egymástól eltérő forgását. Ha viszont a tapadóerő csökkenése miatt az egyik kerék nem tud megfelelő vonóerőt kifejteni, a másik keréken az önzárási tényezővel arányosan nagyobb vonóerő adódik át. Az önzáró kiegyenlítőművel ellátott gépkocsi akkor is el tud indulni, ha egyik hajtott kereke éppen nem érintkezik a talajjal. Természetesen csak akkor, ha egyrészt elég nagy a kiegyenlítőmű önzárási tényezője, másrészt ha a másik hajtott keréken az elinduláshoz szükséges vonóerő átadásához meg van a szükséges tapadás.
Az önzáró differenciálművek főbb típusai
Négy fő fajtája van, a mechanikus kuplungos (lamellás), a Torsen, a viszkós és a hidraulikus kuplungos (például Haldex). Az első kettőt a nyomaték, a második kettőt a kerekek sebessége közti különbség zárja. Mindegyik ugyanarra van: meggátolni, hogy egy keréken elvesszen a nyomaték. Nos a Speer difi is többféle lehet és több megoldással csinálja ezt a feladatot, de alapvetően 2 működési elv van, Torzen (fogaskerekes) és lamellás difi, aztán itt is tovább lehet mazsolázni, hogy előfeszített-e vagy sem. Vagy csak nyomatékra zár, vagy motorfék üzemben is... Igen ez mind nagyon fontos dolog, ha az ember gyorsan akar menni és stabil tapadással bízni az autója és az aszfalt között. Természetesen függ a választás a hajtás helyétől és a használni kívánt körülményektől (első kerék hajtás autocross vagy hátsó kerék drift).
Mechanikus kuplungos (lamellás) sperrdiffi
A legegyszerűbb a mechanikus kuplungos. Ezt a diffibe a motor felől érkező nyomaték zárja össze, minél nagyobb, annál jobban. Azaz kanyarban brutális gázra nagyon összezár, és két füstölő kerékkel driftelhetünk. Három fajtája van, az 1 utas, ami csak gázadásra zár össze, a 1,5 utas, ami gázra nagyon, gázelvétre kevésbé zár, és a 2 utas, ami gázra és gázelvétre is bestiálisan zár. Elsőkerekes autóban csak 1 utas mechanikus sperr használható, különben képtelenség lenne bekanyarodni vele. Ne feledjük: a záró diffi azonos sebességgre kényszeríti a kerekeket, azzal pedig lehetetlen kanyarodni, csak ha csúszunk. Ha viszont egy elsőkerekes autó eleje csúszik, akkor nem fordul. Hátsókerekesben mindhárom típus előfordulhat, bár utcára (és csúszós útra) már a 1,5 utas is meredek. Ez a legegyszerűbb, legerősebb, legolcsóbb sperrtípus.
Torsen sperrdiffi
A Torsen szintén nyomatékra reagál, de sokkal szebben, progresszívebben működik. Kifinomult technika, ami minden kerékre annyi nyomatékot küld, amennyi átmegy róla a talajra. Hibája, hogy a tapadó kerékre a kevésbé tapadó keréken átmenő nyomaték szorzatát küldi, így ha az egyik kerék egyáltalán nem tapad (például a levegőben van), akkor a másik kerékre is nulla jut (nullával szorozni márcsak ilyen). Ezért nincs Torsen terepjáróban, vagy csak okos fékrendszerrel együtt, ami fékezi a lebegő kereket, így mesterségesen nyomatékot vesz fel vele.
Viszkós sperrdiffi
A viszkós sperr a féltengelyek közt kavargó, besűrűsödő trutymó elvén működik. Ha valamelyik kerék elforog, a két féltengely forgási sebessége nagyon különbözni fog, a trutyi ettől nagyon sűrű lesz, és összezárja a két oldalt. A viszkós sperr egyszerű és olcsó, de lassan reagál és gyenge, így főleg spórolásból használják, ahol nem túl kritikus a dolga. 50-70 000 km táján jellemzően elfárad és nem zár többé.
Hidraulikus kuplungos sperrdiffi
A hidraulikus kuplungos sperr fejlett, mert számítógéppel is vezérelhető, de igazából elég egyszerű, a belseje olyasmi, mint a mechanikus kuplungos. A dolog megél számítógép nélkül is: mindkét féltengely egy apró olajpumpát hajt. Amíg azonos sebességgel hajtják, nem történik semmi. Ha valamelyik kerék elpörög, azon az oldalon megnő az olajnyomás, ami összezárja belül a kuplungtárcsákat. Komputer és mágnesszelepek segítségével a zárás ereje és sebessége finoman szabályozható, így a modern autókban szeretik ezt használni.
Ékpályás és súrlódótárcsás önzáró differenciálművek szerkezeti részletei
Az ékpályás önzáró differenciálművek működésének alapja a következő: A két féltengelyre - a napkerekek helyett - hullámos kiképzésű gyűrűfelület, ún. ékpályakoszorú van erősítve, amelyek között a csúszótagok mozoghatnak. A külső és belső hullámos fogazással ellátott gyűrűk között helyezkedik el a kiegyenlítőműházzal egybeépített hajtó gyűrű, amelyen kör keresztmetszetű radiális furatok vannak. Ezekben a furatokban helyezkednek el a hengeres csúszótagok, amelyeknek legömbölyített végei a féltengelyekre szerelt ékpályakoszorú fogaival érintkeznek. A legömbölyítések között a hengeres csúszótagok magassága olyan, hogy éppen átférnek az egymással szembekerülő hullámhegyek és hullámvölgyek között. A csúszótagok száma általában páros, így pl. a 11 ill. 13 hullámú gyűrűhöz 8 csúszótagot alkalmaznak. Ilyen kialakítás mellett általában 3 csúszótag ékelődik a hullámhegyek közé.
Ennek az ékelődésnek az a következménye, hogy amikor a főáttétel a hajtó gyűrűt forgatja, a két gyűrű, tehát a két hajtott kerék egyforma fordulatszámmal, a tányérkerék fordulatszámával forog. Ha a gépkocsi kanyarodik, akkor a külső kerék előresiet, és a belső kerék lemarad. Ezt az előresietést és lemaradást a csúszótag mögött és előtt lévő hullámvölgy teszi lehetővé, amelynek terébe a csúszótag átjuthat. Mivel a szerkezetben nincsenek forgásirányt változtató fogaskerekek, a gépkocsi farolása nehezebben következik be. Ezzel az előnnyel szemben előfordulhat, hogy a csúszótagok és a gyűrűk kopása folytán mind kevesebb csúszótag ékelődik be és hajt. Ez végül elvezethet oda, hogy csak egy csúszótag ékelődik és viszi át a teljes forgatónyomatékot. Ekkor a fellépő nagy erő hatására a hajtó gyűrű eltörhet. Az ékpályás önzáró differenciálmű hátránya, hogy csak addig működik kifogástalanul, amíg a csúszótagok és az ékpályák meg nem kopnak.
Az ékpályás önzáró kiegyenkítőművek mellet ismertek a növelt belső súrlódású, súrlódótárcsás kiegyenlítőművek is. Egy ilyen megoldás tulajdonképpen egy kúpkerekes bolygóműves kiegyenlítőmű, amelybe a napkerekek és a bolygóház közé egy-egy többtárcsás tengelykapcsolót építettek be. A főnyomólapok, amelyek agyán kívül hornyolás található, bordáskötéssel illeszkednek a féltengelyekhez. A bolygóműház belül szintén hornyolt. A kétoldali nyomólapok és a bolygóműház között jobbról, balról súrlódótárcsák vannak elhelyezve, amelyek váltakozva kapcsolódnak a bolygóműházhoz, ill. a főnyomólaphoz.
Sperrdiffi felújítás és egyedi lamella gyártás
Gyakran felmerülő kérdés, hogy tudunk-e sperdifi-t felújítani. És tudunk speerdifi- t gyártani is. Egyedi és kis sorozatú tengelykapcsoló és fék lamellák és lemezek gyártásával foglalkozunk szerszámgépekhez, munkagépekhez. Igény szerint készítünk acél, színterezett valamint speciális bevonattal ellátott lamellákat. Akár 1 darab lamellát is legyártunk.
hogyan javítja a tapadást a Quaife sperrdiffi BMW-ben
Cégünk, amelyet 1985-ben alapítottak Magyarországon, eddig különböző cégformákban működött, és lemezáru gyártásával, kiskereskedelmével, valamint komplett tetőfedések gyártásával és ács-, bádogos- és fémlemezmunkák kivitelezésével foglalkozik. Fő sikereinket elsősorban épületdíszítő bádogos munkák (iskolák, templomok, középületek) és lemezbevonatok (irodaházak, kórházak, lakóépületek) terén értük el. Korszerű, modern, teljesen felszerelt előkészítő és gyártó üzemünk Taksonyban található, Budapesttől 20 kilométerre. 1991 és 1996 között Németországban dolgoztunk, ahol sikeresen elsajátítottuk a nyugat-európai szabványoknak megfelelő modern acéllemez-feldolgozási technológiát, amelyet azóta is alkalmazunk Magyarországon. Munkatársaink folyamatosan részt vesznek képzéseken és továbbképzéseken Németországban és Ausztriában.
Lamellák és tengelykapcsolók felhasználási területei
Az általunk gyártott lamellák és tengelykapcsolók széles körben alkalmazhatók, ideértve a különböző típusú gépeket és berendezéseket. Az alábbi táblázat néhány példát mutat be:
| Alkalmazási terület | Kompatibilis típusok/márkák |
|---|---|
| Targoncák | Bolgár, Cseh, Német típusok |
| Szerszámgépek | EU, MVE, TOS, IK. stb. |
| Elektromágneses tengelykapcsolók | ERD, ECN, EFL, KLDO, STOMAG stb. |
Raktárról tudunk szállítani a fent említett gépekhez. Igény esetén komplett tengelykapcsolókat is beszerzünk. Kérjen ajánlatot a termékkel kapcsolatban!
A sperrdiffi jelentősége a teljesítményautókban
Típustól függetlenül igaz, hogy kemény sportra és terepjárásra a sperrdiffi nagyon kell, az elektronikus fékezgetéssel operáló kipörgésgátlók, amiket a gyártók előszeretettel hívnak elektronikus fékdifferenciálnak, gyengébb pótlékok. Az LSD jó dolog. Mindenki, aki foglalkozott autóversenyekkel, sokszor hallott a sperrdifiről. Ennek a mechanizmusnak köszönhetően a sportautók a hagyományos járműveknél jobban megállják a helyüket a nehéz útfelületi körülmények között.
Az alábbi fotók közt találsz mindenféle megoldást Auditól a Porsche sperdifi-ig.