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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / rec / autos / 32518 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-23  |  7.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!saimiri.primate.wisc.edu!usenet.coe.montana.edu!news.u.washington.edu!engr.washington.edu!eliot
  2. From: eliot@engr.washington.edu (eliot)
  3. Newsgroups: rec.autos
  4. Subject: the truth about the Nissan Skyline GT-R's 4wd system
  5. Date: 22 Jan 1993 23:55:04 GMT
  6. Organization: skulls 'r us
  7. Lines: 130
  8. Distribution: world
  9. Message-ID: <Jan22.225240.20066@engr.washington.edu>
  10. Reply-To: eliot@engr.washington.edu (eliot)
  11. NNTP-Posting-Host: stalfos.engr.washington.edu
  12.  
  13.  
  14. over the past couple of days there has been some discussion about
  15. Nissan's hot-rod killer car.. even comparisons made to the Porsche
  16. 959 where the nissan proponent claimed had a superior AWD system
  17. to the 959's.  i have done some looking into this and here's
  18. what i found:
  19.  
  20. while it is somewhat subjective whose system is better, nevertheless
  21. there are facts by which we can evaluate the systems.  a recap
  22. of the skyline for those who are not familiar:
  23.  
  24. a 2 door sedan/coupe (with a conventional looking trunk) boasting 4WS,
  25. 4WD and a twin-ceramic turbo blown straight six pumping out an
  26. official 280 bhp.  by most accounts it is a great car and it is indeed
  27. unfortunate that it is not imported to the US.
  28.  
  29. the skyline is a part time 4wd car, being 100% rear wheel drive until
  30. the speed sensors indicate wheelspin, whereby a computer controlled
  31. multiplate clutch gradually transfers excess power to the front
  32. wheels.  under maximum slip conditions, the torque is split 50-50.
  33. under no circumstances will the computer send more than 50% torque to
  34. the front wheels.  the claim that the skyline will deliver 100% of the
  35. torque to any one wheel is absolutely false.  in fact the skyline does
  36. not even have a rear limited slip differential, nor a front one.  what
  37. this means is that if one side of the car runs onto ice or a ditch or
  38. whatever, one becomes stuck, as all the power will be sent to the side
  39. with the lost traction.  the spinning front and rear wheels would be
  40. spinning at the same speeds, though, because the computer would have
  41. split the torque 50-50.
  42.  
  43. while this AWD system can be considered somewhat sophisticated, it is
  44. far from state of the art.  (nissan doesn't claim it to be either) a
  45. twelve thousand dollar subaru legacy equipped with automatic
  46. transmission has the exact same setup and characteristics, except that
  47. the automatic legacy is 100% front drive instead of rear drive.  i.e.
  48. the car is 100% fwd until speed sensors detect wheelspin, whereby
  49. power will be gradually sent to the rear via a computer controlled
  50. multiplate clutch till a maximum split of 50-50.
  51.  
  52. the mercedes 4 matic system (to be abandoned soon) has the same setup
  53. as the skyline, except that in addition to automatic engagement of
  54. front drive, it also has a computer controlled rear limited slip
  55. differential.  in terms of specification, the mercedes system is
  56. already clearly one up on the skyline's.
  57.  
  58. now, the 3 systems described above can best be generalized as
  59. "automatically engaging part time 4wd systems".  there is another
  60. category of AWD cars called the "full time 4wd systems" where power is
  61. sent to 4 wheels at all times, even with zero slip.  these systems
  62. differ in terms of how the power is distributed as well as how the
  63. system reacts when one or more wheels start slipping.
  64.  
  65. it is somewhat debatable whether a full time system is superior to a
  66. part time system.  the issues are that the full time systems will show
  67. ugly fwd effects with very powerful engines and there is more inertia
  68. in the driveline.. on the other hand the cars tend to be better
  69. balanced and surefooted in slick conditions because the tractive loads
  70. are far more evenly distributed.  a part time car will attempt to send
  71. all its power to one set of wheels, thereby depriving it of turning
  72. grip until the computer or viscous coupling intervenes.  these cars
  73. would be crossing to and fro the grip threshold of its permanent
  74. driving wheels many times, and it is the transient behavior when it is
  75. in the process of transferring power where one needs to consider.
  76.  
  77. when you are cornering at your tires' adhesion limits and your awd
  78. system starts redistributing power and in effect the cornering loads
  79. as well, there is a potential for upsetting the entire manouver.  i
  80. found that this is indeed possible in real life when i test drove a
  81. subaru svx, which boasts variable torque splits under slip conditions.
  82. in the wet i entered the curve slowly and past the apex i gave it a
  83. good dose of throttle.  the nose started sliding so i throttled back a
  84. little while keeping the same steering lock, in the hope that the
  85. understeer would go away.  to my surprise, the tail suddenly whipped
  86. out without warning and i had to apply frantic opposite lock to catch
  87. it.  while i have no proof that the awd system was entirely
  88. responsible, i couldn't help but think that it was at least partially
  89. responsible, given its specifications.  i though that it certainly was
  90. quite unusual for a 4wd car to behave like a 911.  (without the
  91. seat of the pants warnings, though!)
  92.  
  93. with a full time system, you are always assured that all 4 tires will
  94. share the tractive loads and that the remaining grip available for
  95. cornering will always be more evenly divided than a part time or 2wd
  96. car.  thus i would say that its grip threshold is higher.  the system
  97. will be dealing with transient situations less often.
  98.  
  99. we come now to the system found in the porsche 959, which has been
  100. called the most advanced system found in any car ever built.  with
  101. the exception of when the car is operating at parking speeds, the
  102. car is a full time system with a twist.  drive is disengaged to
  103. the front wheels at very low speeds for the trivial reason of 
  104. lightening up the steering wheel.
  105.  
  106. the 959's system varies the torque split *before* wheelspin occurs.
  107. this is the difference between it and everything else.  all other part
  108. time and full time systems *react* to slip.  in the part time systems,
  109. typically drive is engaged to the other axle.  in the full time
  110. systems, typically differential locks start redistributing power.
  111. in both cases, the car has to cross the threshold where there is
  112. no more grip on one or more tires before they act.
  113.  
  114. the 959's system is somewhat analogous to a braking system that has
  115. forward sensing radar that intervenes and activates your brakes for
  116. you if it decides that you do not have enough stopping distance before
  117. you hit the guy in front.  the others would fit the model of abs
  118. braking, which reacts after you have gotten into hot soup.  i know
  119. many of you are going to say "i can judge for myself stopping
  120. distances, thank you very much".  this is where the analogy ends,
  121. however.  the 959 distributes power in a way to push the grip
  122. threshold even higher.  it will not cut back power like traction
  123. control systems; it will merely make decisions as to which end should
  124. get more power so that the car will remain completely stable and that
  125. available adhesion for cornering remains evenly distributed over the 4
  126. wheels when part or all of its 450 horses are unleashed.
  127.  
  128. for those who are numerically inclined, the 959 has center as well as
  129. rear computer controlled clutches for differentials.  the car was
  130. programmed to split the torque 20-80 under full acceleration, 34-66
  131. (not 100% sure about this) under normal driving and 50-50 when the
  132. driver selects "rain".  there is also a "snow" selection that the
  133. driver can make and this turns the car into a 4X4 style system where
  134. the center differential is locked solid.
  135.  
  136. so, going back to the skyline, it is quite clear to me (at least) that
  137. the skyline's AWD system is not even close in terms of sophistication
  138. to the 959's system.  the skyline is by no means a crude or bad car;
  139. it simply was never as ambitious as the 959.
  140.  
  141.  
  142. eliot
  143.