W 1993 roku Murat Okcuoglu i Theodore Shaffer z Asha Corporation złożyli patent na nowy typ blokady mechanizmu różnicowego, który nazwali Gerodisc®. Kluczem do działania urządzenia jest pompa olejowa zwana gerotorem (patrz poniżej), która obraca się tylko wtedy, gdy występuje różnica prędkości pomiędzy lewym i prawym kołem.
Jak działa pompa georotacyjna ?
Gerotor to prosta pompa składająca się tylko z dwóch części: wirnika wewnętrznego i większego wirnika zewnętrznego. Wirnik wewnętrzny ma o jeden ząb mniej niż wirnik zewnętrzny, a jego linia środkowa jest przesunięta w stosunku do drugiego.
W miarę obracania się wirników zmienia się objętość przestrzeni pomiędzy ich współpracującymi powierzchniami. Gdy objętość wzrasta, wytwarza próżnię, wciągając do niej płyn (niebieski obszar na ilustracji). W miarę kontynuacji rotacji objętość przestrzeni ostatecznie się zmniejsza, wypychając płyn z komory (czerwony obszar). Ponieważ punkty, w których występuje największe podciśnienie i kompresja, są zawsze takie same, można tu umieścić porty wlotowy i wylotowy, aby wykorzystać efekt pompowania.
Gerotory, posiadające tylko dwie ruchome części, są stosunkowo proste w produkcji, a przy bardzo niewielkim zużyciu ich powierzchni charakteryzują się długą żywotnością i wysokim poziomem niezawodności. Nadają się również do pompowania lepkich płynów, takich jak olej, co czyni je idealnym wyborem do stosowania wewnątrz mechanizmu różnicowego.
Podczas jazdy po linii prostej, gdy oba koła obracają się z tą samą prędkością, pompa nie obraca się, co oznacza, że urządzenie zachowuje się jak konwencjonalny otwarty mechanizm różnicowy. Wynika to miedzy innymi z faktu, iż podczas jazdy na wprost, siły działające na koła koronowe wzajemnie się znoszą, pozostawiając mechanizm różnicowy w spoczynku. Natomiast podczas pokonywania zakrętów różnica prędkości pomiędzy lewym i prawym kołem powoduje, że pompa wytwarza ciśnienie oleju, ale na poziomie, który można łatwo spuścić za pomocą specjalnie dostrojonego zaworu obejściowego.
Być może nie jest zaskakujące, że system ten przykuł uwagę Chryslera podczas opracowywania Grand Cherokee WJ. Ponieważ jednak firmie Asha Corporation brakowało możliwości produkcyjnych aby obsłużyć duże zamówienie OEM, Chrysler pomógł w zawarciu umowy licencyjnej, w ramach której New Venture Gear wdrożył technologię Gerodisc w reduktorze Quadra-Trac II NV247, natomiast Dana zaadaptowała technologie do mostów napędowych. Podobno na tej transakcji oczekuje się, że Asha zarobi 2 miliony dolarów plus 2,50 dolara na sztukę. Ponadto umowa zapewniła Chryslerowi rok wyłączności, zanim każdy dostawca mógł zaoferować system innym producentom samochodów, natomiast Asha mogła swobodnie badać inne możliwości licencyjne.
W 1997 roku firma podpisała umowę licencyjną ze Steyr-Daimler-Puch (później Magna Steyr) za 1 milion dolarów plus nieujawnione opłaty licencyjne. Na mocy tej umowy austriacka firma będzie dostarczać systemy napędu oparte o techologię Gerodisc® do Pontiaca Azteka, Buicka Rendezvous itd. Wkrótce potem podpisano dwuletnią umowę z Williamsem na opracowanie zastosowania Gerodisc® na potrzeby samochodów biorących udział w Brytyjskich Mistrzostw Samochodów Turystycznych i wkrótce technologia znalazła zastosowanie w Fordach Mustangu Cobra R, Dodge Viper SRT-10 i Mercedesie CLA 4Matic ...
Zasada Gerodisc nosiła wiele nazw w zależności od tego, kto ją budował – TwinDisc, GeroMatic, VersaTrak i tak dalej – ale być może tym, który sprawiał najwięcej problemów, był Hydra-Lok firmy Dana.
Oryginalny patent Ashy, będący obecnie własnością McLaren Automotive Group po przejęciu firmy – obejmował bimetaliczny zawór, który kompensował wahania lepkości oleju spowodowane temperaturą. Projekt Dany tzw. Hydra-Lok, będący podstawą mostów Vari-Lok Grand Cherokee dawał nadzieje firmy na sprzedaż urządzenia innym producentom i na rynku wtórnym. Niestety firma Dana całkowicie pominęła zawór bimetaliczny ...
McLaren złożył pozew, zarzucając naruszenie patentu i naruszenie umowy, podczas gdy Dana argumentowała, że nowy projekt zwalnia go z płacenia tantiemów. William Carroll, prezes Dana's Automotive Systems Group, dość szorstko określił tę sytuację: „To nasz projekt; my to produkujemy” – powiedział. Sąd rozstrzygając sprawę na korzyść Dany wezwał strony do uregulowania kwestii umownych. Murat Okcuoglu (wynalazca Georodisk), również uważał, że jego pracodawca jest winien tantiemy za urządzenie, składając pod koniec 1999 roku pozew, który prawie rok później został rozstrzygnięty na nieujawnioną kwotę.
Po burzliwych latach sporów, konfliktów w przypadku technologi Gerodisc® życie zaczęło się stabilizować, gdy firma Eaton Corporation nabyła prawa do technologii, jej patentów i znaków towarowych w 2002 roku. Firma Eaton zaadaptowała urządzenie tak, aby zawierało sterowany elektronicznie zawór hydrauliczny, który zapewniał precyzyjną kontrolę stopnia blokady w górę, od ograniczonego poślizgu do 100% zablokowania jednocześnie skutecznie rozszerzając zakres możliwości od w pełni automatycznego do konfigurowalnego przez kierowcę. Zdjęcie poniżej obrazuje wykonanie kosza blokady wg Eaton Corporation.
Technologia ta, przemianowana na EGerodisc®, została uwzględniona w poprawionym systemie Quadra-Drive II Jeepa w Grand Cherokee WK. Tym razem zastosowano tylko dwa urządzenia blokujące, po jednym na każdą oś. Jeep nadał im nazwę ELSD (elektroniczny mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu), podczas gdy w nowym reduktorze NV245 zastosowano elektronicznie sterowany pakiet sprzęgła wielopłytkowego, który domyślnie rozdzielał moment obrotowy z podziałem przód-tył w proporcji 48/52.
System nadal był w stanie przenieść cały moment obrotowy silnika na jedno koło. W rzeczywistości Jeep przechwalał się, że prędkość aktywacji była szybsza niż kiedykolwiek wcześniej, a moment obrotowy był o 480% większy. Być może tak było, ponieważ system wkrótce znalazł się za 330-konnym 5,7-litrowym Hemi V8. Szczerze to podczas lat napraw przy mostach nie spotkałem usterek blokady mostów z Jeepa WK,XK innych jak uszkodzona cewka zaworu.
Obecnie producenci samochodów preferują systemy, które kładą większy nacisk na sterowanie elektroniczne, ponieważ stwarza to możliwości wdrażania nowych funkcji i integracji z innymi systemami, a wszystko to za pomocą zaledwie "kilku linijek kodu".
Źródło informacji www.legendmag.co.uk
VariLok - nazwa zespołu elementów składowych mostów napędowych (półosie, kosz blokady...)
HydraLok - nazwa kosza blokady opartego o działanie zaczerpnięte z technologii Gerodisk