
τα ελεγχόμενα διαφορικά στην ουσία είναι αυτά που... ελέγχουν τον διαφορισμό, σωστά;
Ναι, και εδώ αρχίζει το ενδιαφέρον. Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες ελεγχόμενων διαφορικών.
Τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης (Limited slippery differentials ή LSD's) και,
Οι αναστολείς διαφορισμού, αυτόματοι (automatic locking differentials ή auto lockers) ή χειροκίνητοι (manual locking differentials ή manual lockers).
LSD;
Τα LSD υπάρχουν σε διάφορες μορφές. Xρησιμοποιούν θερμοδυναμικά υλικά ή προφορτισμένους δίσκους τριβής ή οδοντωτούς κοχλίες μέσα στο διαφορικό, οι οποίοι πιέζουν ο ένας τον άλλο με ελατήρια, και δημιουργούν κάποια αντίσταση στη διαφορά ταχύτητας περιστροφής μεταξύ των δύο ημιαξονίων, και άρα μεταξύ των τροχών, περιορίζουν δηλαδή τον ελεύθρο διαφορισμό.
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά σχέδια διαφορικών LSD, και μερικά από αυτά είναι πραγματικά έργα τέχνης, ίδίως αυτά που χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητα στο WRC. Κάποια από αυτά δίνουν τη δυνατότητα στον οδηγό να ελέγχει το ποσοστό περιορισμού του διαφορισμού, τα περίφημα «έξυπνα» διαφορικά (δηλαδή τα υπόλοιπα διαφορικά είναι χαζά; Τέλος πάντων...)
Το πόση αντίσταση δημιουργούν τα υλικά τριβής εξαρτάται από το υλικό και την προφόρτιση τους, από το πόσο δυνατά πιέζονται μεταξύ τους από τα ελατήρια που τα συγκρατούν. Από την αντίσταση αυτή, και με απόλυτο συντελεστή το 100% ορίζεται και το κατά πόσο το LSD πετυχαίνει να εμποδίσει (πιο σωστά να περιορίσει) τον διαφορισμό.
Αν, για παράδειγμα, μέσω της τριβής που δημιουργείται μεταξύ των δίσκων, καταφέρνει να περάσει το 45% της ροπής που εισέρχεται στο διαφορικό, τότε λέμε κατά συνθήκη ότι αυτό το διαφορικό είναι «45% μπλοκέ». Ο όρος αυτός δεν είναι απόλυτα σωστός, γιατί δεν είναι απόλυτα σαφής, και έχει δημιουργήσει πολλά-πολλά μπερδέματα. Χρησιμοποιείται όμως κατά κόρον, και γι' αυτό τον αναφέρω.
Το LSD στην πράξη
...Είναι μακράν η καλύτερη επιλογή για γρήγορο χώμα, βοηθάει σε light off road, είναι "λίγο" σε extreme συνθήκες.
'Ολα τα 4Χ4 που τρέχουν σε αγώνες ταχύτητας μπορούν να επωφεληθούν τα μέγιστα αν τη διαχείριση της ροπής του μοτέρ έχουν αναλάβει διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης. Ο λόγος είναι ότι, σε αντίθεση με τα lockers, η συμπεριφορά του LSD αλλάζει ανάλογα με το γκάζι, με το πόση ροπή στέλνει ο οδηγός στο διαφορικό. 'Aλλο το 45% της ροπής ενός αγωνιστικού μοτέρ στις 2500 στροφές και άλλο το 45% της ροπής του ίδιου μοτέρ στις 5500 στροφές. Γι' αυτό στην καθομιλουμένη λέμε ότι «με τα γκάζια σφίγγουν τα μπλοκέ».
Εκτός δρόμου το LSD βοηθάει, σε σχέση με ένα ανοικτό διαφορικό, αλλά σε extreme συνθήκες είναι απελπιστικά "λίγο". Για να καταφέρει να βοηθήσει, πρέπει ο οδηγός να χειριστεί το γκάζι πολύ επιθετικά, με όλα τα πιθανά μειονεκτήματα, και πάλι χωρίς εγγυημένο αποτέλεσμα. Γιατί συμβαίνει αυτό;
Σε κλειστά, τεχνικά κομμάτια, το όχημα δέχεται ακραίες διαγώνιες φορτίσεις. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα οι τροχοί του ίδιου άξονα να έχουν εξίσου ακραίες διαφορές στο μεταξύ τους grip, ανάλογα φυσικά με το πάτημα του οδηγού, το μεταξόνιο και τις δυνατότητες της ανάρτησης.
Σε κάθε άξονα λοιπόν, ο τροχός που κυρίως αναλαμβάνει το έργο της προώθησης του οχήματος προς τα εμπρός είναι ο "συμπιεσμένος", ενώ ο απέναντι, ο "κρεμασμένος", ακόμη και αν έχει επαφή με το έδαφος λόγω καλού πατήματος ή και καλής ανάρτησης, έχει ελάχιστο διαθέσιμο grip. Αν ο άξονας είναι εφοδιασμένος με ανοικτό διαφορικό η ροπή όπως είδαμε έχει την τάση να εκτονωθεί όλη σε σπινάρισμα, μέσω του κρεμασμένου τροχού. Αν έχει LSD, ο ρόλος του είναι να αποτρέψει αυτή την εκτόνωση, μεταφέροντας μέρος της ροπής στον απέναντι, συμπιεσμένο τροχό.
Αν η ροπή που μέσω του LSD περνάει σ' αυτόν τον τροχό, αρκεί για να νικήσει την πρόσφυση, τότε ο τροχός αυτός περιστρέφεται.
Αν όχι, παραμένει ακίνητος, και οι δίσκοι τριβής μέσα στο LSD πατινάρουν.
Αν πάλι η πρόσφυση αυτού του τροχού είναι μεγαλύτερη από την αδράνεια του οχήματος, τότε αυτό κινείται.
Αν όχι, ο τροχός σπινάρει.
Σε τέτοιες περιπτώσεις βοηθούν και τα διαφόρων τύπων traction control, φρενάροντας τον τροχό που δεν έχει πρόσφυση. Δυστυχώς όμως αυτό το κάνουν στιγμιαία, και αφού παρουσιαστεί σπινάρισμα, όχι πριν παρουσιαστεί, ενώ κάποια συστήματα κόβουν και τη ροπή που φτάνει στους τροχούς για να σταματήσουν το σπινάρισμα. Βοηθάει αρκετά, αλλά δεν επιτρέπει στον οδηγό να χειριστεί τα δεδομένα (ροπή & πρόσφυση) όπως θέλει και μπορεί, αν μπορεί. Εξάλλου αυτά τα συστήματα γι' αυτό ακριβώς έχουν φτιαχτεί, για να μην έχει ο ιδιοκτήτης του οχήματος την ευθύνη του χειρισμού αυτών των δεδομένων. Τα διαχειρίζονται μόνα τους και το κάνουν ασφαλέστερα από τον μέσο οδηγό. 'Οπως αντίστοιχα και το ABS, στο φρενάρισμα.
Το σημαντικότερο μειονέκτημα οποιουδήποτε LSD σε σύκριση με ένα ανοικτό διαφορικό, ή με ένα manual locker, σε εκτός δρόμου συνθήκες, είναι ότι εμποδίζει την ελεύθερη λειτουργία του διαφορικού συνεχώς, σε κάποιο ποσοστό. 'Ετσι, σε πλάγιες κλίσεις με χαμηλή πρόσφυση είναι πολύ εύκολο η πρόσφυση να χαθεί ταυτόχρονα στους δύο τροχούς του ίδιου άξονα, και το όχημα να γλιστρήσει προς την φορά της κλίσης, ενώ ένα ανοικτό διαφορικό (ή ένα απενεργοποιημένο locker) θα εκτόνωνε την ροπή μέσω του ενός τροχού, και ο απέναντι θα παρέμενε ακίνητος, αποτρέποντας πιθανόν το γλίστημα. Τα στενά ορεινά περάσματα, με το χιόνι να έχει κλίση πάντα προς τα έξω, που τόσο συχνά συναντάμε στην Ελλάδα τον χειμώνα, είναι πραγματικός εφιάλτης με βαριά οχήματα εφοδιασμένα με LSD, και μπορούν να παρουσιαστούν ακόμη και στην απλούστερη βόλτα, όχι μόνο σε extreme δραστηριότητες. Το πρόβλημα είναι ακόμη πιο έντονο στα αυτόματα lockers, αλλά αυτό θα το δούμε στο τρίτο μέρος, μαζί με όλα τα υπέρ και κατά της λειτουργίας των lockers, αυτόματων ή χειροκίνητων.
