Jag har funderat och funderat, men inget kommer till klarhet när det gäller det här.
Någon som känner att en förklaring är på sin plats?

Vi har en bil med permanent 4-hjulsdrift dock med annan kraftfördelning till fram och bakaxel än 50/50. Säg tex att bakaxeln får 60% och framaxeln 40% av den totala kraften som kommer från växellådan.
Hur går det då till att fördela kraften från växellåda till differentialer vid hjulaxlar?

Detta kanske är självklart och enkelt men jag har verkligen blivit enkelspårig och snurrat in mig i någon slags ond cirkel som gör att jag inte ser en lösning på detta.

Mina funderingar lyder så här.
En fördelningslåda bör rimligen dela ut hälften av kraften till ena hjulaxeln och den andra hälften av kraft till den andra hjulaxeln. Om man drevar fördelninglådan olika så borde endast hastigheten på fram och bakaxel förändras, axlarna får fortfarande hälften av tillgänglig kraft.

Att man drevar fördelningslådan på ett annat sätt så att hjulen snurrar olika fort borde resultera i en hemsk tortyr av drivlinan, för att inte tala om däckslitaget som bör uppstå?

En fundering jag hade var att det kunde vara vikten över axeln som bestämmer. Säg att bilen väger 50/50 på axlarna blir det då 50/50 med effekt på drivhjulen? Dock så fungerade inte det heller i min värld, då viktfördelningen ändras när bilen kommer i rörelse? Plus det faktum att det finns drivlinor med möjlighet att ändra kraftfördelningen utan större besvär.

Differentialen mellan axlarna bör spela in också, men vid olika kraft/moment hela tiden så borde den få det svettigt?

Alltså, efter att ha fastnat ungefär här så vill jag ha hjälp.

Jag känner på mig att detta har ett enkelt svar och att jag kommer stå i skamvrån efter att ha fått svar på tal. Men kom då ihåg, det är verkligen inte lätt när det är svårt.

Jag utgår nu efter principen att dumma frågor inte existerar..

Planetväxel?

Jag funderade på samma sak häromdan.

Vill man ha 50/50 fördelinig så är det ju enkelt, det är bara att ha en vanlig öppen planetväxel i fördelningslådan, likadan som fördelar mellan vänster och höger sida.

Men hur funkar det när det inte är 50/50 fördelning?
Jag hittade en beskrivning på hur det funkar i BMWs gamla iX bilar, men kan inte säga att jag riktigt förstår hur det blir 63/37 (bak/fram) som det är i den bilen.

Någon som kan tolka och beskriva?

Beskrivningen jag hittade:

Citat:

This is how it works: The power input shaft (from the gearbox p/n 3) right-end splines connect to the right-end splines on the planet gear set, part 14. The right-end part of the sun gear, part 9, connects with the planet gears, and the left-end splines of part 9 connects to the chain going to the front output shaft. The outer gear ring, part 17, connects with the outer part of the planet gears and with the rear output shaft, part 18. (part 17 and 18 are locked together) Now the input shaft turning the planet gear set cannot rotate without either the rear or front output shaft (or both) also rotating. Because the planet gears apply equal force to both the inside and outside gearing, the outside gear receives more power than the inside gears because the outside gear has a longer rotation path (power = force * distance). And since both front and rear output shaft turn at the same speed (if there is no wheel slip) then the rear wheels will receive more torque. Now the viscous coupling connection thingy, part 13, is connected to the splines of part 9 hence also to the front drive shaft. Part 13 is larger than part 17 (not in the diagram though) so the right-end teeth stick over the right side of part 17, and connect to the visco coupling, part 32, which is also splined to part 18 (the rear output shaft). So if there is a difference in rotation speed between the front and rear output shafts the visco coupling will start to lock the shafts more and more together. The locking % is dependent of visco-fluid temp, rotational speed difference and power transferred.

borg skrev:

Jag funderade på samma sak häromdan. Vill man ha 50/50 fördelinig så är det ju enkelt, det är bara att ha en vanlig öppen planetväxel i fördelningslådan, likadan som fördelar mellan vänster och höger sida. Men hur funkar det när det inte är 50/50 fördelning? Jag hittade en beskrivning på hur det funkar i BMWs gamla iX bilar, men kan inte säga att jag riktigt förstår hur det blir 63/37 (bak/fram) som det är i den bilen. Någon som kan tolka och beskriva? Beskrivningen jag hittade:

Exakt den bilen som fick mig att börja fundera!
Bilden är nog bra om man förstår hur det fungerar, men det gör ju inte jag..

En vanlig differential fördelar momentet 50-50 så länge det finns motstånd. Sen kan man ju ha en bromsad sån också precis som mellan hjulpar. Tex en Torsen-diff.

En planetdiff har alla kugghjul i samma plan och man driver "korgen" med de små mellanhjulen. Dessa är i sin tur i grepp med ett vanligt kugghjul innanför och ett invändigt kugghjul utanför.

Detta betyder att "hävstången" till det yttre invändiga kullhjulet blir längre (än till det inre) och att ett större moment överför till den axel som är kopplad till det. Vilken fördelningen blir beror på geometrin, och ges av en statisk jämviktsekvation.

Svårt att beskriva i skrift, men hoppas det gick fram.

EDIT: Planetdiffen kan också vara öppen såväl som bromsad.

OK, nu tittade jag på bilden också och kan ge lite referenser till mitt ovanstående inlägg även om jag inte är helt säker på vad den bilden beskriver:

Korg med mellanhjul: 14
Yttre invändigt kugghjul: 17
Inre kugghjul: 18 (den lilla delen)

OBS att jag försöker beskriva grundprincipen.

borg skrev:

Jag funderade på samma sak häromdan. Vill man ha 50/50 fördelinig så är det ju enkelt, det är bara att ha en vanlig öppen planetväxel i fördelningslådan, likadan som fördelar mellan vänster och höger sida. Men hur funkar det när det inte är 50/50 fördelning? Jag hittade en beskrivning på hur det funkar i BMWs gamla iX bilar, men kan inte säga att jag riktigt förstår hur det blir 63/37 (bak/fram) som det är i den bilen. Någon som kan tolka och beskriva? Beskrivningen jag hittade: Citat: This is how it works: The power input shaft (from the gearbox p/n 3) right-end splines connect to the right-end splines on the planet gear set, part 14. The right-end part of the sun gear, part 9, connects with the planet gears, and the left-end splines of part 9 connects to the chain going to the front output shaft. The outer gear ring, part 17, connects with the outer part of the planet gears and with the rear output shaft, part 18. (part 17 and 18 are locked together) Now the input shaft turning the planet gear set cannot rotate without either the rear or front output shaft (or both) also rotating. Because the planet gears apply equal force to both the inside and outside gearing, the outside gear receives more power than the inside gears because the outside gear has a longer rotation path (power = force * distance). And since both front and rear output shaft turn at the same speed (if there is no wheel slip) then the rear wheels will receive more torque. Now the viscous coupling connection thingy, part 13, is connected to the splines of part 9 hence also to the front drive shaft. Part 13 is larger than part 17 (not in the diagram though) so the right-end teeth stick over the right side of part 17, and connect to the visco coupling, part 32, which is also splined to part 18 (the rear output shaft). So if there is a difference in rotation speed between the front and rear output shafts the visco coupling will start to lock the shafts more and more together. The locking % is dependent of visco-fluid temp, rotational speed difference and power transferred.

Hoy! Jag fattar detta tror jag...dom har alltså en fast driven bakaxel och en nerväxlad framaxel kopplad igenom viskokoppling....nerväxlingsgraden bestämmer hur fort viskodiffen greppar in.

Det är nåt mysko med den engelska beskrivningen. Jag kan inte se att det skulle fungera som en diff öht om 17 och 18 är låsta till varandra. *skriva ut och läsa igen*

beepbeep skrev:

Hoy! Jag fattar detta tror jag...dom har alltså en fast driven bakaxel och en nerväxlad framaxel kopplad igenom viskokoppling....nerväxlingsgraden bestämmer hur fort viskodiffen greppar in.

Njae inte riktigt.

Splinesen på ingående axeln (3) går i planethjulshållaren (14). Solhjulet (9) går inuti (14), driver med en kedja utgående framaxel samt är förbunden med ytterringen (17, 18) genom viscokopplingen (13, 32). Ytterringen (17) drivs också av planethjulen (14) samt är förbunden med utgående axel (18).

Drivkraften fram/bak beror på förhållandet mellan dreven i planetväxeln.

Ni skulle prova räkna på det någon gång. Har ni inte blivit förvirrade tidigare i era liv kommer ni garanterat bli det av planetväxel-matte.

/ Jonas Jarlmark

"So if there is a difference in rotation speed between the front and rear output shafts the visco coupling will start to lock the shafts more and more together. The locking % is dependent of visco-fluid temp, rotational speed difference and power transferred."

Det är väl slip i planetbäraren som gör kraftfördelningen. Planethjulet (9) sitter fast monterat i ingående axel (3). Solhjulet (17) driver utgående axel och planetbäraren (14) tillåts rotera litegrann tack vare viscodiffen (32).

Jonas. Det är lite knöligt speciellt när man inte låser någon axel alls.

/ Pär

OT:
I Ceturion(felstavat)-stridsvangnen sitter det planetväxel.
och enligt utsago skall kontruktören tagit livet av sig pga att han inte fattade hur det funkade.
Han viste med andra ord ATT det funkade men inte HUR.

He, he. Jag har också hört historien om Centuriontanken men tror nog inte så mycket på den. När jag studerade vid LiTH gick vi igenom hur drivningen/styrningen funkade och visst är den komplicerad, inget snack om saken. Dock inte så illa att inte ens konstruktören skulle begripa funktionen.
Vill minnas att den har en del roliga svagheter som t ex att reglagen för att svänga höger eller vänster får omvänd funktion när man kör framåt respektive bakåt.

Det riktigt knöliga är att räkna fram effektflödet igenom en planetväxel. Dvs. få fram hur mycket av effekten som går via vilken axel och det är ju det som fördelingen 50/50 eller 63/37 refererar till. Hursom så sitter det planeter i alla automatiska växellådor, men där har man lyckligtvis bara en in och en ut, så den mesta effekten kommer ut efter lite små rundor inne i lådan. Precis som på en T-ford.

Per, ideén är just att hjulen fram och bak ska ge ett fast rototionsförhållande för planeten så att man kan lägga på ett ingående moment på den tredje axeln och få en given rörelse i fördelningsväxeln. När hjulen börjar spinna däremot behöver man hjälp. Tex av visko-kopplingar och dylikt.

/ Jonas Jarlmark

Så du menar att man kan anpassa planetbärarens hastighet så att man får samma hastighet på in och utgående axel men med olika vridmoment? Eller finns det ytterligare utväxlingar i diffarna tex som tar hand om hastighetsskillnaden? Jag börjar gilla Haldexkopplingen helt plötsligt. Enkel och genialisk. Liten och lätt.

/ Pär

Ja alltså, eftersom man här använder alla tre axlarna i planetväxeln (framhjul, bakhjul, motor) så måste rotationsförhållandena bestämmas av något yttre tvång. Tex att fram- och bakhjul roterar lika fort. Sen är det bara upp till motorn att snurra så fort att detta tvång inte bryts.

Jämför hur det funkar i en automatlåda. Där bromsar man yttre solhjulet till stillastående för att kunna föra över kraft mellan inre solhjul och planetbäraren. Där bestäms rotationen av att ett av hjulen står still. Eller så ser man till att alla delarna i planetväxeln roterar lika fort, då har man en kuggkoppling där inga kuggar roterar mot varandra och utväxlingen blir =1. Normalt väljs det som högsta växel i automatlådor, eftersom effektförlusten är minst för det fallet.

/ Jonas Jarlmark

om vi återgår till grundprincipen (tycker att BMW-lådan beskrivs rörigt och som sagt misstänker felaktigheter), dvs att planethjulskorgen (14) drivs av ingående axel och att det utanpåliggande hjulet (17) är kopplat till en utgående axel och att det innanförliggande hjulet (18) är kopplad till den andra, så bestäms momentfördelningen av radierna på 17 resp 18.

om momentfördelningen i en sådan planetdiff är tex 63/37 så är storleksförållandet r17/r18 också 63/37. Siffrorna kanske t.o.m. beskriver faktiskt antal tänder i respektive hjul också.

Sen är det ytterligare fråga hur diffen bromsas. Eftersom planetdiffen i normalläget (säg körning rakt fram och ingen slirning) har samma varvat på alla tre axlarna, så kan man i fallet med viskodiff tämligen fritt välja vila axlar som ska bromsas mot varandra. Någon av de utgående axlarna mot ingående axel är nog lämpligt, men det borde funka att bromsa de utgående axlarna mot varandra också. Hur detta gör påverkar, om jag förstått saken rätt, hur momentfördelningen förskjuts vid slirning.

Not: I en planetväxel är motsvarande del 14 låst, sen är det yttre och inre kugghjulet kopplat till in- resp. utgående axel (eller tvärtom) beroende på om det är upp- eller nedväxling som ska ske.

Har knåpat ihop en skiss som förklaring:

:woot:

Jag måste säga att jag har fått snurr på hjärnan nu! Tackar för alla svar, funderingar och teorier!
Dock så kan jag inte säga att det har lossat helt så att jag förstår, men efter utskrift av denna tråd och någtra timmars studier så ska det nog lösa sig.

Verkligen jättetack för att ni orkar bry er om något som man inte behöver bry sig om igentligen.
Personligen tycker jag det är kanonskoj att börja klura på något som inte är helt solklart över hur det fungerar. Dock så gick jag bet denna gång men nya tag ska tas!

En konsolmodell som jag hoppas hjälper till att beskriva kraft- och momentspelet i planetdiffen:



Momenten på ändarna av de nedre konsolerna är alltså respektive moment ut ur diffen.

Jonas Jarlmark skrev:

Ni skulle prova räkna på det någon gång. Har ni inte blivit förvirrade tidigare i era liv kommer ni garanterat bli det av planetväxel-matte. / Jonas Jarlmark

Jag har en bok som hanslar om planetväxlar kanske någon som vill låna (=mycket formler)

Efter att Pontus och jag diskuterade detta och jag inte hade något bra svar har jag funderat lite och det är nog helt riktigt planetväxlarnas speciella konstruktion som gör det möjligt.

en kuggväxel (två kugghjul) fungerar på så sätt att (ingående varvtal/ingående moment)=(utgående varvtal/utgående moment) samt att (ingående varvtal)=(utväxling)*(utgående varvtal)

Då (energi)=(varvtal)*(moment) kan en planetväxel beskrivas som

(Ingående energi)=(utgående energi axel1)+(utgående energi axel2)
vilket innebär
(ingående varvtal)*(ingående moment)=(utgående varvtal1)*(utgående moment1)+(utgående varvtal2)*(utgående moment2)

Då vi vill ha samma varvtal på bägge utgående kan vi sätta (utgående varvtal2)=(utgående varvtal1)=(ingående varvtal)/(utväxling)

genom att förkorta bort varvtalen får vi:
(ingående moment)/(utväxling)=(utgående moment1)+(utgående moment2)

Eftersom vi "tvingar" utgående axlar att gå lika fort kommer momentet fördelas olika på de olika axlarna beroende på planetväxlens interna hävarmar/utväxlingar(förenklar lite=). Detta kommer innebära att planetväxellåda försöker accelerera den ena axeln mer och den andra acceln mindre så fort vi lägger på ett moment.
Utan acceleration är alla moment 0. Detta kommer ge mer drivning på den ena axel och mindre på den andra.

Se bilden nedan för hur hävarmarna fungerar. (exemplekonstruktion, planetväxel)
Svart=ingående axel, röd=utgående axel1, blå=utgående axel2
grön hävarm (utgånde2) är längr än lila/rosa (utgående1) alltså kommer vid lika varvtal mer kraft överföras till utgående 2.


PS. så att andra hade bra förklaringar men mitt inlägg postades tydligen inte i morse, eftersom det ändå var färdigskrivet så postade jag det ändå:DS