X Drive e ripartizione coppia A/P: esperimento con interessanti risultati

Ma certo, vero! La rotazione degli alberi deve essere la stessa... ti ringrazio per il chiarimento perchè ora ho tutti i pezzi al loro posto. E quindi quando scrivi "al netto delle eventuali dissipazioni", ne deduco che la ripartizione della coppia avverà per "slittamento" (passami il termine per descrivere il concetto). Il sistema è estremamente interessante meccanicamente e per gli effetti fisici che ne derivano. E anche il pensiero all'inevitabile usura di tutti i suoi organi...

 

Per chi fosse interessato, al link qui sotto si parla sia dell'app X-Delete che dei vari ripartitori:

https://www.bmwpassion.com/forum/threads/xdelete-da-xdrive-a-tp-back-in-60.353822/

 

Nel giunto Ferguson concettualmente avviene il contrario. Quando un assale perde aderenza inizia lo slittamento di un assale rispetto all'altro ed il surriscaldamento del fluido ne provoca la riduzione di viscosità e quindi il minore trasferimento

 

Mi risulta invece che all'aumentare del surriscaldamento per effetto della diversa rotazione degli alberi/assi (a seconda se montato centralmente o meno), il fluido non Newtoniano definito "dilatante", accresca la sua viscosità: il fluido scaldandosi e aumentando di densità, incrementerebbe l’attrito tra i dischi.
Confermi?

 

Io sapevo che più velocemente ruotano le lamelle e più la viscosità del fluido finisce per trasmettere moto dall’una all’altra.
Tant’è che anche a frizione completamente aperta, comunque un po di coppia arriva ad uno dei due assi: si dice infatti che la situazione 0-100 non sia mai possibile (al massimo 5-95).

 

Io avevo la delta 4wd con il Ferguson in mezzo e prevalentemente anteriore . Se le ruote posteriori iniziavano a slittare il giunto si scaldava e e diventava più fluido e quindi le ruote dietro ricevevano meno coppia e quindi acquistavano aderenza . Parliamo di metà anni 80 ed è l'unica mia esperienza di trazione integrale
PS
O forse era il contrario? Quando il davanti perdeva aderenza il giunto si scaldava e aumentava la coppia trasmessa dietro? Più probabile fosse così, ma mi ricordo che si tempi nessuno mi stava dietro ..... Tutti davanti perché erano più bravi a guidare

 

Ahahaha!

 

Il giunto Ferguson è un differenziale autobloccante centrale, quando aumenta lo slittamento il fluido si scalda, aumenta la sua viscosità, e blocca lo slittamento bloccando la trasmissione.
In condizioni normali permette piccole differenze di rotazione tra i due assi.
Non è un ripartitore.

 

Ecco. Spiegazione semplice ed efficace

 

In effetti è un giunto tecnicamente parlando

 

Nel video qui sotto si vede bene come funziona un ripartitore centrale, del tutto simile a quello montato nelle BMW xDrive:

Si nota chiaramente che la distribuzione delle coppia di spinta può variare da 0% anteriore e 100% posteriore a 50% anteriore e 50% posteriore, ma non può mai arrivare a 100% anteriore e 0% anteriore.
Quindi perchè spesso si legge che sia possibile arrivare ad avere tutta la coppia sul solo asse anteriore?

Perchè in realtà si riferiscono alla coppia resistente e non alla coppia motrice: in estrema sintesi, se le ruote posteriori non hanno alcun grip mentre quelle anteriori si, si arriva ad avere una coppia resistente del 100% sull'asse anteriore.
Ma è chiaro che il ripartitore continuerà a mandare il 50% della coppia motrice (espressa dal motore) all'asse posteriore.

 

Immagino che quello xdrive sia diverso, anche escludendo il 100% anteriore, non si ferma sicuramente a 50-50 ... li avrebbero sputtanati da tempo.

 

Anche secondo me quello di BMW dev'essere diverso, ed in quel caso si potrebbe realizzare con un collegamento del primo albero solo fino al pacco frizioni a dischi del ripartitore, quindi un secondo albero dal ripartitore fino al differenziale posteriore. Ovviamente la mia è solo un'ipotesi.

 

Il comportamento delle auto in questi video aiuta a capire come le diverse case automobilistiche progettino il funzionamento dei sistemi AWD.
Lo schema è praticamente identico (TP con ripartitore centrale per dare coppia anche all'anteriore), ma quello che cambia è il modo in cui la centralina decide di intervenire sulla ripartizione al manifestarsi di alcuni fenomeni (differenza di velocità di rotazione delle singole ruote, ecc).
In più, ipotizzando che i differenziali dei due assali siano liberi (e non autobloccanti), alcune auto (solitamente quelle con vocazione più offroad) usano l'ABS per rallentare la ruota che slitta di più, assegnando in questo modo più coppia motrice all'altra.
E' un trucco che spesso viene impropriamente definito come "differenziale a controllo elettronico", ma in realtà è sempre e solo un differenziale libero.

Il differente risultato delle due auto, dunque, è una conseguenza delle scelte del produttore.
In altri test si vede come il ripartitore delle Mercedes sia meno sensibile e quindi meno rapido nel redistribuire la coppia a seguito dello slittamento di una o più ruote. Questo può sembrare un problema (e lo è) per trarsi d'impaccio in una situazione da fuoristrada, ma nella guida su strada non è detto che sia così.

 

In questo video in effetti si spiega che i veicoli con un sistema di trazione integrale convenzionale "hanno una distribuzione rigida della forza motrice ed in cui i blocchi meccanici vengono sostituiti mediante frenatura sulle singole ruote, mentre xDrive adotta una frizione multidisco che si trova direttamente nella catena cinematica".

Questo fa pensare ad un sistema diverso, dove gli alberi per la trazione anteriore e posteriore siano "liberi", partendo e ricevendo coppia motrice dalle frizioni a disco del "transfer case" (o ripartitore di coppia).
Solo quest'ultimo sarebbe collegato "rigidamente" al cambio e, di conseguenza, all'albero motore.

 

C'è da considerare che se con frizione totalmente chiusa si trasferisce il 50% della coppia all'asse anteriore, in caso di perdita di aderenza posteriore ulteriore coppia passa all'asse anteriore, fino al 100% in caso di zero aderenza posteriore.
Quindi, il sistema può gestire dinamicamente con la frizione da 0-100% a 50%-50%, a supporto della guida senza perdite di aderenza posteriore.
Nei casi di emergenza, l'ulteriore coppia si trasferisce avanti "by design".

 

Negativo: l'albero di trasmissione che va al posteriore (componente #8) è solidalmente connesso al cambio, quindi il ripartitore non lo può mai disaccoppiare.

Esattamente.

P.S. Anche un differenziale libero manda sempre il 50% della coppia motrice a destra ed il 50% a sinistra, ma se una delle due ha zero grip, ci si ritrova con una inutilmente ferma (quella che fa presa sul terreno) e l'altra che gira a vuoto.
Quindi coppia motrice equamente (sempre) distribuita, ma coppia resistente con distribuzione asimmetrica in virtù della capacità o meno delle ruote di fare presa.

Diciamo pure che il marketing BMW ci mette un po' del suo, ma la sostanza è questa.

 

Infatti, il componente "8" è solidale col cambio ed arriva fino all'item "12", che dovrebbe essere il pacco frizioni a dischi: questo, a sua volta, trasmetterebbe il moto in uscita in modo variabile a seconda di come la centralina elettronica gestisce e posiziona la camma, che apre o chiude i dischi della frizione (item 12, appunto). Se la camma sarà al centro del suo movimento, la ripartizione sarà al 50% POST + 50% ANT, quando sarà in uno dei due fondo corsa, ci sarà trasmissione al 100% verso anteriore o posteriore. Nei casi intermedi, la ripartizione sarà variabile. Questo è quanto afferma BMW per il suo xDrive. Così facendo, i dischi frizione avranno una doppia azione, sia da un lato che dall'altro di ogni disco: per la trasmissione a volte verrà sfruttato un solo lato (nei casi di 0-100 e 100-0), a volte entrambi con pari forza attrito (50-50) e quindi in tutti i vari casi di attrito variabile, modulando l'apertura di questi in un senso o nell'altro.
Ovviamente quel pacco di dischi non va confuso con una tradizionale frizione a disco presente in un classico cambio manuale: quella del ripartitore dev'essere una frizione a doppia azione.

 

No, con frizione completamente aperta la trasmissione è 100% posteriore. Con frizione completamente chiusa il moto che arriva dal cambio viene equamente ripartito tra anteriore e posteriore.
Ci sono svariate discussioni tecniche sul tema su Bimmerpost e tutti concordano che il marketing BMW sia un po' truffaldino sulla questione.

 

Una soluzione totalmente libera di distribuire in ogni momento la coppia passerebbe per una seconda frizione sull'asse posteriore, ma sarebbe una grossa complicazione e, per il 99% della situazioni, inutile: quando potrebbe servire portare avanti più del 50% della coppia se il posteriore non perde aderenza?
Alla fine quel che dice BMW è corretto, il ripartitore lo fa, lavorando al contrario di un differenziale.
Non c'è truffa ... non è come ce lo aspetteremmo, ma ragionandoci hanno ragione, è meglio così.