Co to jest ELD (elektroniczna blokada mechanizmu różnicowego)?

Już od ponad 20 lat producenci na szeroką skalę stosują rozwiązanie o ogólnej nazwie elektroniczna blokada mechanizmu różnicowego (ELD – Electronic Lock Differential) nie tylko w samochodach terenowych, ale i sportowych czy po prostu w modelach o lepszych osiągach. Co to jest, jak działa i czy to skuteczne rozwiązanie?

System ELD raczkował w samochodach terenowych jeszcze w latach 90. Pojawiał się również w autach sportowych. Z czasem stawał się coraz popularniejszy, a dziś jest powszechnie stosowany głównie w autach, które potrzebują dobrej trakcji. Nierzadko producenci choćby wycofują się z mechanicznych rozwiązań na rzecz elektronicznej blokady dyferencjałów.

Każdy producent nazywa to po swojemu, ale ogólna nazwa to ELD, bo w pełni odpowiada funkcji elektronicznej blokady dyferencjału. Kluczowym słowem jest tu jednak „funkcja”, bo sama nazwa w pewien sposób wprowadza w błąd. ELD nie jest urządzeniem czy mechanizmem odpowiadającym za blokowanie mechanizmu różnicowego. Jest to jedynie funkcja systemu ABS i kontroli trakcji, która ma na celu wygenerowanie wyższego momentu obrotowego na kole o lepszej przyczepności poprzez wytworzenie oporu na ślizgającym się kole.

ELD – jak to działa?

Jako przykład weźmy oś napędową, której prawe koło znajduje się na bardzo śliskiej nawierzchni, a lewe na przyczepnej. Zgodnie z zasadą działania klasycznego mechanizmu różnicowego, który zawsze i w każdych warunkach rozdziela moment obrotowy po równo, koło prawe będzie się ślizgało, bo podłoże stawia minimalny opór i nie jest zdolne odebrać momentu obrotowego, jaki mógłby trafić na to koło, gdyby miało ono przyczepność. Zatem na lewe koło trafi dokładnie taka wartość momentu obrotowego jak na prawe, czyli minimalna, bliska zeru. jeżeli jest to za mała wartość, by samochód ruszył z miejsca, czyli wartość, która nie pokona oporów (m.in. masy i tarcia), to pomimo dobrej przyczepności koło to nie będzie się obracać.

I tu do akcji wkracza ELD. System, który niejako w sposób sztuczny wytworzy większy opór na kole ślizgającym się, tylko po to, by wygenerować wyższy moment obrotowy, który zgodnie z zasadą działania dyferencjału, zostanie rozdzielony po równo na oba koła, zatem połowa trafi na koło o lepszej przyczepności. Będzie to dokładnie taka wartość momentu, jaka jest niezbędna do przełamania oporu hamulca na ślizgającym, ale zahamowanym kole. jeżeli będzie na tyle wysoki, żeby koło mające lepszą przyczepność mogło w końcu zacząć kręcić, to auto ruszy z miejsca.

https://magazynauto.pl/porady/aquaplaning-co-to-jest-jak-powstaje-jak-reagowac,aid,5613

Czym się różni ELD od kontroli trakcji?

ELD jest w pewnym sensie odwróconym działaniem systemu kontroli trakcji, którego zadaniem jest przyhamowanie koła i zmniejszeniu jego poślizgu. Niestety za wszelką cenę. Włącznie ze zmniejszeniem, czy choćby prawie całkowitym odcięciem mocy silnika. Tylko po to, by koła napędowe nie ślizgały się. Celem nadrzędnym jest bowiem bezpieczeństwo, bo np. ślizgające się koła destabilizują pojazd albo mogą skutkować brakiem sterowności.

Kontrola trakcji jest systemem na tyle skutecznym, iż w większości samochodów znajdziecie jego wyłącznik. To dlatego, iż w niektórych sytuacjach kontrola trakcji utrudnia, a choćby uniemożliwia ruszenie z miejsca na wyjątkowo śliskiej nawierzchni (np. lód, śnieg, błoto) albo w terenie o małej przyczepności, ale stawiającym duży opór (piach). W tym drugim przypadku bardzo prawdopodobne jest zgaśnięcie auta nim w ogóle koła zaczną się ślizgać.

Zatem w opisanym wyżej przykładzie kontrola trakcji przyhamuje ślizgające się koło, ale żeby nie wygenerować wyższego momentu obrotowego, dodatkowo komputer sterujący silnikiem zmniejszy („odetnie”) silnikowi dopływ paliwa. W przypadku ELD moment będzie odcięty w mniejszym stopniu, a choćby wcale, ponieważ jest on potrzebny do ruszenia samochodu z miejsca.

Dlaczego „blokada”?

Blokada jest określeniem trochę na wyrost w nazwie tego rozwiązania, ale zasada jest podobna, bo chodzi o takie działanie systemu, żeby maksymalnie zmniejszyć różnicę w prędkości obrotowej kół. W klasycznej blokadzie mechanicznej różnica prędkości w ogóle nie występuje, dzięki czemu 100% momentu trafiającego na zblokowany dyferencjał może zostać przeniesione na jedno z kół lub jedną z osi. W przypadku ELD ta różnica i tak wystąpi, choć w wyjątkowo skutecznych rozwiązaniach prawie jej nie ma i napęd zachowuje się w sposób bardzo podobny do napędu zblokowanego.

https://magazynauto.pl/porady/nietypowe-skrzynie-biegow-i-uklady-przeniesienia-napedu-producenci-chwytali-sie-wielu-ciekawych-rozwiazan,aid,3725

Czy ELD jest skuteczne?

Zasadniczo wszystko zależy od producenta samochodu, konkretnego modelu i kalibracji samego systemu. Trzeba bowiem pamiętać, iż sztuczne generowanie momentu przez hamowanie kołami skutkuje zwiększonym zużyciem hamulców, ryzykiem ich przegrzania, nadmiernym obciążeniem układu przeniesienia napędu (przeguby, półosie, wały) oraz silnika. W przeciwieństwie do klasycznej blokady, dynamiczne, niekiedy naprzemienne hamowanie kół z dużą siłą skutkuje też w dłuższym okresie ryzykiem pojawienia się luzów na mechanizmach. Zatem każdy producent kalibruje siłę hamowania i czas jej trwania w taki sposób, by działanie systemu ELD nie było szkodliwe dla mechanizmów. Jedni robią to ostrożniej, wtedy system ELD jest mniej skuteczny, a inni robią to tak, żeby system działał bardzo agresywnie, ale płynnie, ale w sposób niemal nieprzerwany.

O skuteczności działania ELD mogą przekonać się najłatwiej właściciele samochodów terenowych, w których system ten jest bardzo często potrzebny. Z naszych doświadczeń wynika, iż system ELD świetnie działa np. w samochodach terenowych i SUV-ach Land Rovera, Toyoty czy Jeepa. Wyraźnie gorzej – m.in. w Fordzie, Suzuki czy Dacii.

W samochodach, w których ELD działa bardzo skutecznie, zwłaszcza terenowych Toyotach czy Land Roverach, korzystanie z klasycznych blokad nie ma w większości sytuacji żadnego uzasadnienia, choćby jeżeli są na wyposażeniu pojazdu. ELD na piasku, błocie, czy jakimkolwiek grząskim gruncie może mieć choćby wyższą skuteczność niż klasyczna blokada. Jedynie na odcinkach, na których wymagana jest bardzo niska prędkość jazdy, np. na podłożu skalistym, warto korzystać z blokad mechanicznych, ponieważ jazda jest płynniejsza i łatwiej kontrolować prędkość. System ELD wymaga od kierowcy mocniejszego wciśnięcia pedału gazu, by wygenerować wysoki moment obrotowy.

https://magazynauto.pl/porady/co-to-jest-naped-quattro,aid,5637