Stránka 11

Diferenciály v praxi, shrnutí článků a diskusí...

PříspěvekNapsal: pát 17. pro 2010 0:23:19
od dany
Podívejme se tedy, jak to s těmi svornými diferenciály je v praxi… Vycházím jen ze svých zkušeností s jízdou se svornými diferenciály jak závodními, tak i se sériovými, pokusím se to popsat co nejsrozumitelněji, takže odborníci mi prominou (doufám) a laici jako já snad pochopí, co jsem měl na mysli. Pro názornost budu uvažovat jednotlivé konkrétní zástupce, za závodní diferenciály to bude lamelový Spoon a Cusco (oba 1.5 way), za LSD budu uvažovat helical Honda LSD a jako zástupce torsenu pak Quaife…


Životnost:
Nejdříve se podíváme na životnost. Zde je vidět rozdíl mezi závodním a sériovým diferenciálem, díky konstrukci se závodní diferenciál opotřebovává téměř po celou dobu jízdy díky reakci i při sebemenších rozdílech v otáčení poloos, avšak sériový potřebuje výrazně větší rozdíl, aby začal pracovat, tedy opotřebovávat se. Z toho vyplývá, že největší nevýhodou závodního diferenciálu (a je víceméně jedno o jakou konstrukci závodního diferenciálu jde) je životnost, neboť neustále dochází k opotřebování. V rally se podle hodnoty svornosti počítá životnost takovéhoto diferenciálu zhruba 2000 až 5000 km ostrých kilometrů zkoušek. Oproti tomu jak helical Honda LSD tak i Quaife mají životnost udávanou ve statisících najetých kilometrech. To je dáno tím, že pokud se obě kola otáčejí přibližně stejnou rychlostí (přímá jízda na rovném povrchu) diferenciál nepracuje, tím nedochází k žádnému opotřebení a proto je jeho životnost „téměř“ neomezená (na 1000km může pracovat třeba jen 1km nebo taky vůbec), budu trošku věštit z koule, ale já osobně bych životnost odhadoval tak na 200 až 300 tisíc km, ale může to být i více, záleží na stylu jízdy, zatěžovaní diferenciálu atd.


Účinnost:
Největší výhodou helical Honda LSD diferenciálu je bezesporu proměnlivá svornost v rozsahu 0-100%. Quaife, u kterého nemá co prokluzovat, zná zjednodušeně pouze dvě polohy 0 a 100%, nevýhody zase probereme později. Svornost bohužel musíme díky konstrukci přepočítávat na jakousi mechanickou svornost, tedy kolik procent výkonu navíc je schopen diferenciál přenést navíc z nezatíženého (prokluzujícího) kola na zatížené, což je zhruba údaj uváděný na závodních lamelových diferenciálech (nejde to přímo porovnávat). Dá se říct, že 100% svornosti u helical Honda LSD a Quaife odpovídá přibližně nastavení závodního lamelového diferenciálu Cusco na nějakých 10% (podle toho co jsem četl, nelze vlastně u těchto konstrukcí 10% o moc překročit). Aby to zase nebylo tak jednoduché platí přepočítaná svornost při maximální možné adhezi (takže suchý čistý asfalt na obou kolech) a při horších podmínkách (kluzko) hodnota absolutní svornosti klesá, ačkoli svornost diferenciálu může dosahovat zase 0-100%.


Chování při průjezdu zatáčkou:
Pojďme se podívat, jak se jednotlivé diferenciály chovají při průjezdu zatáčkou a proč tyto „sériové svorné diferenciály“ nejsou jednoduše použitelné v závodním nasazení… Jednoduše proto, že mění poloměr zatáčky podle razantnosti průjezdu. Pokusím se to osvětlit. Při průjezdu zatáčkou vždy vnitřní kolo ujede kratší vzdálenost, tím pádem logicky vzniká rozdíl v otáčení kol a diferenciál vyvolá nějakou svornost, ale aby to nebylo zase tak jednoduché, velikost té svornosti záleží na prokluzu kol, tudíž i na množství plynu, protože čím více plynu, tím více výkonu na kola a kola častěji prokluzují. Díky tomu, že jedno kolo je zatížené více než druhé, dochází k prokluzu více na méně zatíženém kole a tím se násobí svornost (nevím jestli tohle vůbec dokážu vysvětlit tak, aby to někdo pochopil). Co to znamená v praxi…
Při průjezdu zatáčkou přidáváme plyn a díky svorným diferenciálům je projíždíme daleko větší rychlostí. Ty se postarají o distribuci většího výkonu na více zatížené kolo a čím jedeme více pod plynem, tím více nás auto táhne do vnitřku zatáčky (jak slastný pocit) a my musíme korigovat volantem poloměr (jakoby se zatáčka více narovnávala a my nemusíme už tolik zatáčet), to platí ale pouze do chvíle, dokud jsme schopni díky adhezi všechno přenést na silnici. Jakmile se začne trhat celý předek, musíme samozřejmě ubrat plyn, tím se sníží výkon přenášený na kola, která začnou méně prokluzovat, sníží se svornost, kola získají zase adhezi, ale my zase pro změnu musíme korigovat volantem poloměr zatáčky, protože ta zase jako by najednou víc zahnula a musíme více zatočit. Přidáváním plynu v zatáčce prostě auto samo táhne dovnitř zatáčky, oproti tomu ubrání plynu v zatáčce způsobí, že auto jakoby „sklouzne“ k venkovnímu okraji zatáčky a při takovémto průjezdu se vlastně mění její poloměr, ačkoli ten je třeba úplně konstantní, např. kruhový objezd (tohle prostě závodní diferenciál neudělá). Ale zase prudším přidáním plynu můžeme dokonce za dobrých adhezních podmínek (a po troše zkušeností) částečně korigovat neotáčivost předokolky a více jí přiblížit k neutrálnímu chování, občas se mi dokonce podaří jí takto donutit i k přetáčivému smyku :). To samé se třeba děje při rychlých průjezdech nerovných silnic na plný plyn, kdy při vjetí jedním kolem do prohlubně auto normálně změní trošku směr, auto s LSD je tak daleko zábavnější, dovoluje daleko rychlejší průjezdy zatáček, ale současně je náročnější na řízení a postřeh řidiče. Co vůbec neodpouští a je nutné si na to dát pozor, řízení jednou rukou, přeci jenom „tahání“ za volant může být dost silné a nečekané. Každopádně já osobně bych už bez LSD jezdit prostě nemohl. Každopádně je toto popis chování při agresivním způsobu jízdy, pokud jede člověk "normálně", vlastně ji ani necítí.

U závodního lamelového diferenciálu dochází k opačnému efektu. Svornost je tak velká, že diferenciál „srovná“ rychlost otáčení obou kol a tím vlastně „prodlouží – zvětší“ poloměr zatáčky, musíme tedy zatočit víc než kdyby tam nebyl, nicméně tento poloměr již není závislý na tom, jak moc razantně zatáčkou projíždíme a dokud jedeme zatáčku pod plynem, tak je konstantní. Auto je ale daleko více citlivé na špatné zacházení s plynem, protože diferenciály jsou většinou částečně svorné i při brždění motorem – ubrání plynu, takže dokážou daleko více auto rozhodit a přetáčivý smyk není nic ojedinělého…

Nakonec si dovolím ještě jeden subjektivní názor. Po zkušenostech s helical Honda LSD tak i Quaife, musím právě vyzdvihnout ten japonský (jak jinak :) ) neboť ten daleko jemněji a přesněji, zase podle mě, reagoval na přidání a ubrání plynu při průjezdu zatáčkou, tím řidiči poskytoval větší jistotu a lepší možnost dávkování plynu. Ovládání auta je s ním čitelnější a lze lépe ovládat auto na hranici přetáčivosti - lze ho dobře řídit plynem. Quaife funguje vlastně stejně, ale díky tomu, že vlastně má pouze polohu 0% (nesvírá) nebo 100% (svírá) reagoval více agresivně, více se projevoval na volantu, agresivněji měnil směr a podle mě si tedy s ním musí řidič nechávat větší rezervu. Proto tvrdím, že je ten japonský lepší a je blíže k chování závodního LSD, jinak další racionální důvod nemám.
Pro jízdu po rovině (sprinty) je úplně jedno, jestli tam máš Quaife nebo helical Honda LSD, rozdíl poznáš na okruhu (někdo, kdo ví, co má hledat), ale hlavní rozdíl je vidět na okresních silnicích (zatáčkovitých a úzkých cestách). Tam je chování diferenciálu helical Honda LSD daleko více "USER FRIENDLY" a daleko lépe se s autem "hraje". Rozdíl mezi difenciály je daleko větší u CTR7G než u 8G, to jsem měl možnost si také vyzkoušet (což vychází z konstrukce auta).
Cena vychází příznivěji pro Quaife, ovladatelnost pak pro helical Honda LSD…


Ještě pár slov o proměnlivé svornosti a vlivu adheze na svornost diferenciálu…
Pokud u závodního diferenciálu jedete po jednom kole (došlo k sepnutí diferenciálu), svornost tam bude a auto bude neustále zrychlovat i při jízdě po tomto jednom kole. Dokonce pokud je na lamelovém diferenciálu správně zvolené předpětí a svornost, můžete dojet s autem i pouze s jednou poloosou, neboť konstrukce diferenciálu to umožňuje. Toto se Vám se šnekovým LSD ani Quaife bohužel díky konstrukci nepodaří :(.

Ona sice svornost tam je, ale pouze jakoby svornost mezi levým a pravým kolem, nikoli přímo „jakoby mezi motorem a koly“. Pokusím se přiblížit v praxi. Pokud bude auto stát na místě a my zvedneme jedno kolo do vzduchu (za předpokladu, že tam máme rychlost) bude mezi koly 100% možné svornosti (respektive nějakých absolutních 10%) a kolo se prostě otáčet nebude. Ovšem čím je větší rozdíl v adhezi mezi koly, tím ta svornost klesá, takže pokud takto zvednuté auto nastartujeme a zkusíme se rozjet, svornost je mizivá a auto se nerozjede (stejně tak třeba s prasklou poloosou). Auto se správným závodním diferenciálem by normálně plynule sjelo z heveru.

Z toho vyplývá další poznatek. Pokud projíždíte zatáčku a na kolech je rozdílná adheze, je menší možná svornost. Zase jeden extrém… Průjezd zatáčkou v zimě, jedno kolo na ledu a druhé na asfaltu, malá svornost a téměř neznatelné oproti autu bez LSD. Lepší to už zase je třeba při jednom kole na suchém a druhém kole na mokrém asfaltu, kdy svornost není zase maximální, jak by všichni očekávali, ale jen prostě „nějaká“. Obecně maximální možné svornosti lze docílit při jízdě na suché silnici při rozjezdu, kdy i tento diferenciál dokáže díky svornosti normálně namalovat dvě souběžné čáry od pneumatik, klidně i několik metrů dlouhé. Diferenciály helical Honda LSD i Quaife potřebují pro svou svornost co nejmenší rozdíl v adhezi na kolech…


Jízdní styly:
„Špéra“ je prostě bomba, ale nesmíme zapomínat, že není všemohoucí, ačkoli již jen zkušenost, že ho tam máme zrychluje naše auto o několik desetin na kilometr :) a samozřejmě zvýší limit průjezdu zatáčkou. Pokud jedeš s rozumem :) pak se všechny jízdní vlastnosti (brzdění a akcelerace, stabilita a ovladatelnost) díky ní zlepší, vlastně se posuneš na limit nebo blíže k němu, to je jízda stále s malou rezervou, kterou preferuji na okreskách a veřejných komunikacích já. Pokud to tedy přeženeš, můžeš mít problém při prudkém ubrání plynu, kdy se auto s pomocí svorného diferenciálu dostává na hranici náznaku přetáčivého smyku. Pokud ovšem zareaguješ včas dá se auto lépe ovládat a je s tím velká zábava.

Potom přichází jízda na úplném limitu či lehce za ním. Toto lze bezpečněji zkoušet třeba na okruhu. Je to vlastně jízda stylem "co je za sedačkou řidiče mě nezajímá" a auto si řídíš hodně plynem. Je to sice k neuvěření, ale diky svornému diferenciálu můžeš jezdit s autem až na hranici řízeného přetáčivého smyku i na neotáčivé předkole. Jde o to, ze „špéra“ výrazně zvýší adhezi předních kol při průjezdu zatáčkou, pokud do zatáčky jedeš rychleji a stále pod lehkým plynem, při postupném zrychlování v táhlé zatáčce dochází k okamžiku, kdy už to ani obě kola se svorným diferenciálem nepřenesou a mají tendenci jít "po tečně ven", pokud se tedy naučíš tento okamžik přesně vystihnout a rychle ubereš (ne přibrzdíš abys nerovnal díky ABS současně i zadek), dochází díky „nahrbení“ auta ke ztrátě adheze zadních kol a k náznaku přetáčivého smyku. Teď již stačí správně dávkovat plyn a užít si úžasného pocitu jak tě „špéra“ táhne za předními koly a auto „táhne“ z počátečního stádia smyku. Je to rychlý a strašně zábavný průjezd zatáčkou, který nemůžeš bez „špéry“ vlastně zažít… Pokud zazmatkuješ a ubereš moc, dojde k přetáčivému smyku jako nic…

Nesmíme však zapomenout, že do jízdních vlastností auta výrazně promlouvá kromě svorných diferenciálů také podvozek a jeho sladění se stabilizátory, silentbloky, tlumiči, pružinami, …, je strašně důležité…


Jakou zvolit pro sebe „špéru“:
Jak jsem uvedl minule, doporučuji určitě začít na „sériových sporách“ ať již typu helical LSD nebo Quaife. Minule jsem uvedl i svůj názor, že dle mě cena hovoří pro Quaife, funkčnost pak pro helical Honda LSD. U nás všichni chtějí všechno co nejzávodnější, ačkoli to pro jejich použití nemusí být vhodné, shrnu tedy základní „nevýhody“ závodní LSD oproti „sériovým špérám“ aby se zájemcům lépe rozhodovalo…

... při popojíždění a i mírném zatočení poměrně hodně trpí poloosy (jak tyčky tak klouby) a kompletně převodovka, vyrovnání prokluzu kol je provázeno hlasitým klepáním LSD a přenášením otřesů do celého auta něco jako by Ti někdo praštil cca 2x za vteřinu kladivem naplno do převodovky
... při jízdě na okresce, která je rozbitá nebo hrbolatá, je výrazně složitější udržet auto v přímém směru, protože zrovna citlivé Cusco má tendenci "honit" auto ze strany na stranu a vyžaduje jízdu nekompromisně naplno a auto "držet pod krkem", každé ubrání (rozpojení) je odměněno zvýšenou nestabilitou auta (proto má třeba Spoon menší předpětí, aby nebyl tak citlivý)
... při průjedu zatáčkou je reakce na přidání/ubrání plynu několika násobně větší a je třeba si uvědomit, že lamelová LSD pod plným plynem výrazně skokově zvětšuje poloměr zatáčky (helical LSD ho plynule zmenšuje), dochází pak často ke krizovkám, kdy řidič najede zatáčku špatně, zatočí pozdě, pod plným plynem dostane strach a na 100% nevěří ve schopnost auta udžet stopu, ubere a auto ho díky i zpětné reakci LSD (je to 1.5 směrná špéra) odmění prudkým zkrácením zatáčky což při odlehčeném zadku vede dost často v přetáčivý smyk, na který již tak rozhozený a překvapený řidič nedokáže dostatečně rychle zareagovat a problém je na světě...

Nad „správnou“ LSD má cenu uvažovat, pokud využíváš sériovou Honďáckou na 100% a už tě evidentně brzdí v dalším možném zrychlení, sama o sobě totiž žádnou výraznou výhodu nepřináší, jen je trošku náchylnější na zacházení s volantem... Pokud je pro to LSD využití, pak žádných námitek nemám a je to prostě zase o level (možná dva) výše. Závava a náročnost na řízení se dostane také dál a preciznost při řízení se odmění úžasným závodním pocitem a pokud to člověku jde, tak i dobrým časem, ale na běžné a street ježdění to nění...

Můj odhad je, že na okruhu motorovém, jako je třeba Brno, SPA a SKring je časová výhoda na jedno kolo do jedné vteřiny, na technickém okruhu jako Most také tak jednu vteřinu (protože je krátký) na Nordschleife to můžou být třeba 2-3 vteřiny na kolo, ale je vidět, že daleko víc záleží, jak se zžil řidič s autem...


Celé to zamyšlení ukončím praktickou ukázkou… Snad to někomu, kdo to chce, pomůže při rozhodování a jinému, co to má, pomůže pochopit proč se to občas chová tak trošku jinak, než by člověk předpokládal.

Takže pojďme na „silnici“, toto jsou moje postřehy z jízd na suchu a mokru (ne vlhku). Předpokládejme čtyři CTR všechna auta stejných pneu), dvě stejná CTR 7G, jedno bez LSD a druhé s LSD, plus dvě stejná CTR 8G, zase jedno bez LSD a druhé s LSD. Tady je moje zkušenost s rychlostí, jak by nějaký technický úsek projel s různými auty identický trošku zkušenější řidič. Auta jsou řazena vždy od nejrychlejšího k nejpomalejšímu. Obrázek si udělejte sami, případně nemusíte se mnou samozřejmě souhlasit :)


Sucho:

CTR 7G s LSD
CTR 8G s LSD (VSA vypnuto)
CTR 7G bez LSD stejně jako CTR 8G s LSD (VSA zapnuto)
CTR 8G bez LSD (VSA vypnuto)
CTR 8G bez LSD (VSA zapnuto)


Mokro: (jaké překvapení)

CTR 8G s LSD (VSA zapnuto)
CTR 7G s LSD stejně jako CTR 8G bez LSD (VSA zapnuto)
CTR 8G s LSD (VSA vypnuto)
CTR 8G bez LSD (VSA vypnuto)
CTR 7G bez LSD