VIDEO TRANSCRIPTION
Profesor Chris
SEKCJA ZWŁOK, NAPĘD QUATTRO, JAK DZIAŁA TORSEN VS OTWARTY DYFERENCJAŁ
Description generated by Skrybot
No description has been generated for this video.
Transcription generated by Skrybot
insider in a w 3 Cześć, witajcie w kolejnym odcinku Sekcji z Włoch. Tym razem zajrzymy sobie do układu napędowego Audi Quattro. Masz to w passacie? Tak, konkretnie było to w passacie B5. Nazywane było 4Motion, ale tak naprawdę było to prawdziwe, prawile Quattro. Rozebrałem oraz pokroiłem na części pierwsze cały układ napędowy. Cały pomijając oczywiście półosie, zwrotnice, koła i tak całą resztę. Bo jest nam to niepotrzebne, aby wam pokazać ideę działania Quattro, napędu i jego serca, czyli Torsena. I w tym filmiku pokażę wam po kolei jak działa ta skrzynia biegów, jak działa ten zwykły otwarty dyferencjał oraz jak działa Torsen. I naprawdę, jak uda mi się wam wytłumaczyć to jak działa Torsen, mogę umierać.
Te skrzynie oraz dyferencjał otrzymałem od jednego z was, widzów, od Łukasza, więc dziękuję bardzo. Z tego co wiem, ten układ napędowy pracował w Audi A6 C5 2. 5 TDI. Pół miliona kilometrów, w tym 300 tysięcy zrobione, też ciągając przyczepki bez wymiany oleju. Teraz obejrzyjcie jak wyglądały moje prace nad rozebraniem tego układu napędowego. Następnie pokażę wam po kolei działanie skrzyni, dyferencjału oraz Torsena. Rozbierzemy to i pokażę wam co jest w środku i jak to działa. Zapraszam do oglądania. Tak wygląda dyferencjał Quattro. Sam dyferencjał, no, z Quattro nie ma nic wspólnego, jest to po prostu zwykły, klasyczny dyfer. Zabieram się teraz za demontaż, potem go potnę. Pierwsze wejrzenie w dyfer, po pół miliona przebiegu, patrzcie.
Nagar normalnie spalony olej. Tutaj mamy takie ciekawe zjawisko, bo te rolki, one się zrobiły wszystkie takie matowe. Tak samo te bieżnie łożysk, one już nie mają takiego metalicznego połysku, tylko pokryły się takim matem. Zóbka się gotuje. Mniam, mniam, pyszna. Zacząłem gruntownie myć te graty i na tym etapie widać już, że normalnie na łożyskach są wrzery, ślady zatarcia na wałeczkach, dopiero po umyciu ładnie stało się to wszystko widoczne. Tutaj już perfidnie widać, że jest podjechane. To jest bieżnia, po której ona chodzi, są normalne wrzery na tej bieżni. Zaraz będziemy sobie mówić, jak to urządzenie działa. O, w złą stronę kręcę. Jechaliśmy do tyłu, teraz już jest do przodu.
Auto szarpało na zakrętach, tutaj wchodzi wałek do torsena, który znajduje się w tym miejscu i przenosi napęd do przedniego dyferencjału, czyli dokładnie zazębia się tutaj z tym wieńcem, zębatem. Tutaj, jak się przyjrzycie, ta bieżnia jest już wypracowana, czyli wałek siadło. Zaraz wam pokażę, już łożysko się rozleciało i wałeczki zaczęły wypadać, to to górne łożysko pracuje w tej bieżni. Patrzcie, przez to, że był ten luz, już tutaj zęby nie pracowały prawidłowo, widzicie? W jaki sposób pracowały zęby? Już brzegami do końca. To znaczy, że taki dyfer pracuje źle, widzicie? Tu się zaczyna, zaczyna się gdzieś tak 10 mm od krawędzi, a kończy się na samym końcu. To świadczy o tym, że ten dyfer źle pracował.
To zazębienie było, było złe. Cięcie tych rzeczy wcale nie jest takie proste, patrzcie, ile to jest roboty. Masakra. Wyciąć taki kawałek kadłuba, jeszcze zrobić to jakoś w miarę stosowne, żeby coś było widać. To trochę z tym zabawy jest. Po dokładnym umyciu tej skrzyni dochodzę do wniosku, że naprawdę ten sprzęt jest solidnie zrobiony, bo praktycznie wszystkie łożyska wyglądają bardzo dobrze. Nie ma tutaj żadnych defektów i gdyby nie to jedno łożysko, które jest tutaj w tym wałku, to naprawdę ta skrzynia by jeszcze śmigała. Tutaj mamy skrzynię biegów w całej swojej okazałości, plus do tego kilka miejsc, do których możemy sobie zajrzeć do środka.
I tak tutaj spójrzcie, na tym wałku normalnie jest osadzona tarcza sprzęgła, którą jest przenoszony moment obrotowy z silnika do skrzyni już na przełożenia i do napędu. Tutaj mam założony taki klucz tylko po to, żeby móc sterować zmianą biegów. Teraz mamy włączony bieg wsteczny. Spójrzcie jak wszystkie cztery koła się obracają. Zobaczcie w jaki sposób zmieniane są biegi. Tutaj ta dźwignia jest połączona, ten wybierak jest połączony z dźwignią zmiany biegów w kabinie kierowcy. I tutaj na tym wybieraku jest taka wypustka, taki pindol, który przesuwa kolejno, które przesuwki wybierzemy. Natomiast te przesuwki za pomocą takich wodzików, które idą tutaj wzdłuż całej skrzyni, widełkami wrzucają odpowiednie biegi. I tak na przykład tutaj mamy bieg trzeci, natomiast tutaj mamy bieg czwarty.
Tutaj natomiast te takie dziwne, śmieszne takie śruby są to takie kulki ze sprężynami. I to są takie blokatki, które pozwalają utrzymać. Widzicie, te wodziki, to że one tak przeskakują to właśnie dzięki tym kulkom te kulki trafiają w takie rowki w przesuwkach. Zobaczcie, to jest na sprężynie, można to ścisnąć i właśnie siła tych sprężyn utrzymuje ten cały zestaw wodzików i tych widełek na swoim miejscu, żeby to samo po prostu pod wpływem drgań się nie ruszało, tylko było na swoim miejscu. Skoro już wiecie jak napęd wchodzi do skrzyni biegów z silnika, wchodzi na koła, zębate różnych biegów, spójrzcie jak opuszcza te skrzynie biegów na przednią i na tylną oś.
Zobaczcie, że przednia dyferencja jest zabudowany tutaj w skrzyni biegów, więc jak to jest rozdzielone pomiędzy te dwie osie. Obudowa torsena jest na stałe przytwierdzona do wałka głównego skrzyni biegów. I ta skrzynia biegów, jak zauważyliście, jest dosyć prosta, chociaż pancerna w swojej konstrukcji. Jest tutaj wałek sprzęgłowy oraz wałek główny, tylko dwa wałki. Takie proste rozwiązanie. Więc w jaki sposób napęd jest przenoszony z torsena do przedniego dyferencjału? Spójrzcie tutaj w środku jest dodatkowy wałek, który jest połączony z tym kołem zębatem, który jest połączony bezpośrednio z tym satelitą. Już wam pokazuję jak to działa. Spójrzcie, pozbyłem się przedniego dyferencjału. Tutaj jeszcze pozostała prawa flansza, którą w sumie też mogę wyjąć. Jest na mnie potrzebna w tej chwili całkowicie.
I zobaczcie, tutaj ten wałek jest zamocowany w środku wałka głównego. Patrzcie, mogę nim poruszać niezależnie. I kiedy nim ruszam, rusza się tutaj ten satelita, który jest sprzęgnięty z kołem zębatem wałka przedniego dyferencjału. Więc to jest wałek w wałku. Podobnie jest skonstruowana skrzynia biegów w Subaru. Takim jak miałem w GT-ku. Też tam był wałek włożony w wałek. On jest tutaj w środku łóżyskowany. Zaraz jeszcze to rozbiorę, żeby wam pokazać jak działa sam torsen i jak działa zwykły dyferencjał. Kolejna taka szybka ciekawostka. Tak wygląda przedni dyferencjał. Tutaj są flansze wyjścia do półosi lewej i prawej. O, to jest dosyć ciasto. Tutaj siedzi. W każdym razie przedni dyferencjał jest to normalny, otwarty dyfer.
Spójrzcie, rozebrałem troszeczkę skrzynie biegów, aby wam pokazać jak to jest w środku skonstruowane. Zobaczcie, torsen tutaj tym wielowypustem łączy się z wałkiem głównym skrzyni biegów. Natomiast wewnętrznym wielowypustem w środku łączy się z tym wałkiem przedniego napędu. Natomiast wyjście napędu na tył jest realizowane taką krótką flanszą, która łączy się z kołem zębatym tutaj z drugiej strony. Teraz to wyjmę i pokażę wam jak działa torsen i na czym to polega, że on jest taki fajny. Spójrzcie, mam tutaj zamontowaną obudowę tego torsena w imadle. Tutaj mam wyjęty ten wałek ze skrzyni, żeby móc wam pokazać, demonstrować jego działania. Zobaczcie, kiedy kręcę jedną z flansz w jedną stronę, druga swobodnie się obraca.
Nic nadzwyczajnego się dzieje, a powiedziałbym, że wręcz dzieje się dokładnie to samo, co w zwykłym mechanizmie różnicowym. Jeśli mi nie wierzycie, to już wam pokazuję. Tutaj mam przedni dyferencjał z tego samego samochodu i spójrzcie. Tutaj dzieje się dokładnie to samo, więc tak naprawdę na czym polega magia torsena i dlaczego jest taki dobry. W standardowym, otwartym, tak jak mamy tutaj przykład, mechanizmie różnicowym, w momencie kiedy jedno koło nam łapie uślizg, natychmiast cała prędkość obrotowa zaczyna być przekazywana na to koło, które stawia mniejszy opór. Co znaczy to w praktyce? To znaczy tyle, że jeśli wjedziemy w kałuże, to koło, które straci przyczepność, zacznie się kręcić w miejscu, czyli auto zwolni, przestanie przyspieszać.
Jak to jest zrealizowane w tym torsenie, że możemy nim wejść w zakręt i nie ma żadnej blokady, natomiast w sytuacji, kiedy wjeżdżamy jednym kołem albo jedna ośma, słabszą przyczepność, bo tutaj mamy do czynienia z międzyosiowym torsenem, nie osiowym, tak jak tutaj mamy dyferencja osiowy, tam mamy międzyosiowy dyferencja. I na czym to polega, że jeśli wjedziemy na jednym kołem albo jedną osią, stracimy trakcję, częściowo stracimy trakcję, to większy moment zostanie przekazany na koło, które ma lepszą przyczepność. Już wam wyjaśniam jak działa torsen i na czym polega ta magiczna sztuczka. Na pewno widzieliście w internecie takie filmiki, gdzie testują Audi 4, takie zazwyczaj A4 i stawiają jedną oś na rolkach i próbują ruszyć tym samochodem.
Jak zauważycie, kiedy kierowca delikatnie dodaje gazu, samochód stoi w miejscu, koła się po prostu kręcą, auto nie rusza. Więc o co chodzi? Dlaczego ten torsen nie działa? Otóż wyobraźcie sobie, że zdolność torsena do przenoszenia tego momentu obrotowego na drugą stronę, do blokowania się tak jakby, wynika z tego, z oporów wewnętrznych działania tych kół zębatek. Zaraz wam wytłumaczę o co w tym chodzi, ale podstawowym warunkiem, żeby torsen mógł zadziałać, to jedno z kół albo jedna z osi musi mieć jakąś przyczepność. Bo torsen polega na potęgowaniu albo wielokrotności momentu tej słabszej strony na stronę mocniejszą.
Także torsen nie jest w stanie, przynajmniej torsen typ pierwszy, tak jak mamy tutaj, nie jest w stanie tak naprawdę zblokować się w 100%. Jest w stanie tylko w pewnym stopniu zwielokrotnić moment na stronę, która ma lepszą przyczepność. Zaraz wam pokażę jak to działa w praktyce, może będzie wam to łatwiej zrozumieć. Wszystkie zjawiska, które zachodzą w tym torsenie są zjawiskami, które działają w trakcie dynamiki, w trakcie jazdy, więc tak jak tutaj na przykład mam to pokazane na stole, na imadle, ciężko jest to zobrazować. Tak samo jak oglądam animacje w internecie, też te animacje nie wyrażają tego jak to tak naprawdę działa. Dlatego teraz po kolei postaram się wam wytłumaczyć jak to funkcjonuje.
Przyjmijmy teraz, że jedziemy sobie samochodem po linii prostej, czyli przednia i tylna oś auta obraca się z taką samą prędkością obrotową. W tym układzie tutaj w środku na satelitach, na kołach zębatych nic się nie dzieje, bo wszystko jest naprężone w jednym kierunku. Tylna flansza i przednia flansza napierają kołami zębatymi na te satelity, na obudowę, którą jest przenoszony moment i nic tutaj się nie dzieje. W momencie kiedy zaczynamy wchodzić w łuk, oś tylna ma inną prędkość, oś przednia ma inną prędkość i zaczyna się taka praca, czyli praca standardowego mechanizmu różnicowego, albo w jedną stronę, albo w drugą stronę.
Teraz wytłumaczmy sobie na czym polega ten cały bajer, że to przenosi nam ten moment obrotowy na tę stronę, która tego najbardziej potrzebuje w tym celu. Muszę wyjąć te satelity, aby wam zobrazować jak to jest zbudowane w środku. Pozwoliłem sobie troszeczkę rozebrać ten mechanizm, żeby móc wam pokazać jak to działa. Zobaczcie, tu są takie dwie osie. Na tych osiach są te satelity ze skośnymi zębami. Satelita 1 i satelita 2. Oczywiście rzecz oczywista, taka którą widać od razu, one są ze sobą zazębione, te satelity. Ze sobą oraz z kołami zębatymi osi, napędu osi tutaj w tym przypadku. Cała istota działania Torsena jest ukryta właśnie w tych zębach tutaj skośnych.
I od tego jak te zęby, jakie mają skosy, zależy współczynnik TBR Torsena, współczynnik TBR. To jest coś jakby to na polski wytłumaczyć. W angielsku to jest torque bias ratio. Wyobraźcie sobie przekładnię kierowniczą i listwę w przekładnie kierowniczej. I jak lekko jest kręcić kierownicą, żeby przesunąć listwę, natomiast żeby przekręcić kierownicę listwą jest już ciężko ruszając. Takie samo zjawisko mamy tutaj. Chodzi o to, że tym kołem zębatym jest trudniej obrócić satelitę niż satelitą obrócić koło zębaty. I to jest główne działanie Torsena i na tym to bazuje wszystko.
To jest coś w rodzaju takiego jednokierunkowego mechanizmu, ale w momencie kiedy ta różnica obrotów jest nieduża, kiedy te koła oba mają przyczepność, wchodzimy w zakręt, no to tutaj nam się nic nie blokuje. On pozwala na to, bo one się wszystkie obracają ze sobą te koła. Natomiast w momencie, gdy jedno koło traci przyczepność nagle, albo zmniejsza się przyczepność, bardziej powinienem powiedzieć, że zmniejsza się zdolność do przenoszenia momentu po jednej stronie, ta obudowa obraca nam się cały czas, natomiast to wymusza, jeśli nam tutaj koło jedno dostaje luzu, no to wtedy ta cała nasza przekładnia chce nam napędzić, tak jak w zwykłym dyferencjale, to luźne koło.
No przecież fizyki się nie oszuka, prawda? Tylko żeby to zrobić, no to musi zacząć pracować ta przekładnia ślimakowa, a niestety ta przekładnia ślimakowa, ona zaczyna stwarzać duże opory. I na tym polega cały bajer Torsena, że w momencie, kiedy jedno koło traci przyczepność, ten moment obrotowy, aby być przekazany na to koło, które ma tą mniejszą przyczepność, musi przejść przez tę przekładnię ślimakową i ta przekładnia ślimakowa po prostu na to nie pozwala. W zależności od tego, jak te zęby będą skonstruowane, to takie będzie przełożenie tego momentu na stronę, która ma lepszą przyczepność. Innymi słowy takie będzie zblokowanie tego Torsena. I kolejna kwestia, którą tutaj trzeba powiedzieć, to przez to, że te zęby są takie skośne, one powodują zmianę kierunku działania siły.
Czyli tutaj siła, moment obrotowy działa w taki sposób na to koło zębatę. Natomiast przez to, że tu są zęby skośne, on zaczyna pchać to koło zębatę w bok. I tutaj mają zastosowanie tarczki cierne w obudowie takiego Torsena i w momencie, im większy jest ten moment, im większa jest ta siła, wtedy te tarczki zaczynają bardziej blokować Torsen. I takie zjawiska nie mają racji bytu, nie mają miejsca w otwartym dyferencjale. Rzecz, która jest tutaj kluczowa, o której trzeba wspomnieć, to to, aby taki Torsen się zablokował, jedna z osi musi mieć jakąś przyczepność. I maksymalny moment, jaki będzie przeniesiony na stronę o mocniejszej przyczepności, jest definiowany współczynnikiem TBR takiego Torsena i nie może być większy.
Także nie działa to w 100% do motorsportu. Niestety Torsen tak średnio raczej stosuje się jakiejś szpery LSD, które mają jakieś już spięcie wstępne, zależy kto tam do czego potrzebuje, spięcie wstępne i możliwość zblokowania dużo mocniejszego niż taki Torsen. Zaletami Torsena na pewno jest to, że działa błyskawicznie i działa też w obu kierunkach, czyli przy hamowaniu silnikiem czy przy przyspieszaniu Torsen działa tak samo mocno. Wyobraźcie sobie teraz zalety Torsena w samochodzie z napędem na 4 koła, gdzie Torsen jest centralnie, no to przyspieszając, wiadomo, że nam się moment przeniesie na oś tylną, natomiast kiedy chcemy zahamować silnikiem, musimy mocno zwolnić, no to ten moment będzie z przodu, tam gdzie mamy większą przyczepność.
Świetne rozwiązanie, to nie wymaga żadnej elektroniki, to jest czysto mechaniczne, proste i można tutaj też zaryzykować stwierdzenie, że niezawodne. Dlaczego Torsen tak fenomenalnie się zachowuje na śniegu? No właśnie dlatego, że on tak płynnie działa, że tak płynnie przenosi ten napęd i to na śniegu jest najbardziej istotne, bo brnąc w takiej nawierzchni, w tym puszku, ta przyczepność bardzo dynamicznie się zmienia, czy to międzyosiowo, czy na jednej osi, a Torsen właśnie w takich sytuacjach sprawuje się najlepiej, bo on działa czysto mechanicznie i od razu, dlatego na różnych filmikach takich porównawczych, czy to Formatic, czy jakiś tam napęd BMW X-Drive, no to Quattro wychodzi najlepiej.
Oczywiście mówimy tu o jakichś standardowych rozwiązaniach, bo przecież są dużo bardziej zaawansowane, tak jak na przykład w Subaru DCCD, które jest naprawdę dobrym wynalazkiem, albo w Fordach Focus'ach, gdzie elektronicznie już to wszystko jest rozdzielane, ale to już są nowe generacje, także nie ma co tutaj mieszać tego. Spójrzcie teraz jeszcze takie szybkie spojrzenie na tradycyjny otwarty dyferencjał. Spójrzcie w jaki sposób tutaj są skonstruowane te przełożenia. Tutaj mamy koła zębate koronowe i satelity. Tutaj nie ma żadnej komplikacji. Jeśli jedno koło traci przyczepność, no to natychmiast wszystko zaczyna iść na to koło. Nie ma w tych kołach zębatych tutaj żadnej komplikacji.
Przekładnia zębata przez to, że ma w Torsenie, przez to, że ma bardzo niską sprawność, to jest całe działanie tego Torsena. Dzięki niskiej sprawności on potrafi przekazywać ten moment na stronę, która ma lepszą przyczepność. Spójrzcie jeszcze raz, tak dla opornych postaram się to zademonstrować. Zobaczcie, kiedy kręcę satelitą, jestem w stanie obrócić cały układ. Natomiast jeśli kręcę kołem zębatym, jest to bardzo ciężko zrobić, widzicie? Nie dam rady i o to w tym wszystkim chodzi, aby ten dyferencjał zadziałał tak jak zwykły dyferencjał, czyli żeby jedno koło zaczęło wirować, to ta przekładnia musiałaby zadziałać. Czyli te ślimaki, te przekładnie ślimakowe, one robią tutaj całą robotę, blokują ten napęd tymi swoimi skośnymi zębami, śmiesznymi takimi w swoją drogą.
Warto też wspomnieć, że te wszystkie powierzchnie, tak jak te pierścienie tutaj, o których wspomniałem, te tarczki, tak samo wpływają na spinanie tego dyferencjału, tego torsena. Tak samo tutaj te wszystkie powierzchnie, którymi te koła, te satelity stykają się z obudową, to tarcie też wpływa na blokowanie się tego mechanizmu. Reasumując Audi Quattro, ten napęd zasługuje na miano takiego legendarnego i naprawdę nie ma co się dziwić, że w trakcie różnych takich testów drogowych, jak robią, no to ten napęd zachowuje się wyśmienicie, ponieważ zastosowanie tutaj tego międzyosiowego torsena to strzał w dziesiątkę można powiedzieć. Tak się składa, że sam byłem posiadaczem Audi A4 2. 8 Quattro i naprawdę jak tym sprzętem się wyjeżdżało gdzieś w pole, no to było bardzo ciekawie.
Poza tym trzeba przyznać, że konstrukcja tej skrzyni jest naprawdę pancerna. Patrzcie, to ma pół miliona kilometrów zrobione, pół miliona. Olej nie był wymieniany, to w tej chwili jest umyte, ale tak jak widzieliście podczas rozbiórki, to tu w środku był mazut i gdyby nie to, że to jedno łożysko szlak trafił tutaj, a wymiana tego łożyska to jest wymiana całego tego zespołu kół zębatych, całego tego wałka, no to raczej rzecz tak kosztowna, że całkowicie nieopłacalna. Niestety skrzynia z łom, chociaż tu jakieś elementy można by było sobie wykorzystać do naprawy na przykład innej skrzyni. W każdym razie skrzynia, jedyny defekt w tym wałku tutaj, w tym łożyskowaniu też troszeczkę oberwał.
Tylny most, spójrzcie jak jest skonstruowany, tylny dyferencjał, tutaj jest wałek atakujący, tutaj wchodzi wał napędowy, oczywiście kręci się to wszystko w lewą stronę w Audi Quattro. Patrzcie jak fajnie się to obraca, co nie zmienia faktu, że łożyska tutaj były, raczej są pozacierane, także ten dyfer to też niestety kupa złomu. Tutaj patrzcie tak ciekawie jest skonstruowany wałek atakujący, jest taki dosyć długi i patrzcie jakie ma potężne łożyskowania, taki dyfer śmiało można by wykorzystać do napędu RWD, a oni to zrobili do 4x4. To już wszystko w dzisiejszym odcinek, jeśli Wam się podobało dajcie tam łapkę w górę. Jeśli Wam się podoba kanał to kliknijcie suba. O, weszło, proszę bardzo.
Już raz robiłem taki motywik, że oddałem głowicę desmodromiczną do szkoły, żeby tam młodzi adepci mechaniki mogli sobie popatrzeć na takie coś. Tak samo z tą skrzynią biegów mogę ją wysłać, jeśli znajdzie zastosowanie gdzieś na warsztatach szkolnych, gdzieś w ramach jakiejś edukacji. Jeśli uważacie, że coś takiego może Wam się przydać to piszcie do mnie, kto pierwszy ten lepszy. Wyślę Wam to oczywiście bezpłatnie. Skrzynie biegów, poskręcam to do kupy, oczywiście te elementy, które już wyciąłem, wyrzucę na złom, ale taką pokazówkę mogę Wam wysłać, spakuję to na paletę razem z dyferencjałem. Także piszcie do mnie jak coś na Facebooka, to coś takiego załatwimy. Dzięki za oglądanie. Narka. Napisy stworzone przez społeczność Amara. org.
S K R Y B O T
Skrybot. 2023, Video transcriptions from YouTube
By visiting or using our website, you agree that our website or the websites of our partners may use cookies to store information for the purpose of delivering better, faster, and more secure services, as well as for marketing purposes.