Co je diferenciál v autě, jak funguje a k čemu slouží. Typy diferenciálů a jejich účel.

Diferenciál je důležitou součástí při konstrukci převodovky automobilu. Účelem diferenciálu je rozdělit výkon přicházející z motoru do dvou samostatných proudů.

Co je diferenciál a proč je potřeba?

Při zatáčení se kola automobilu pohybují po různých drahách. To vede k silnému opotřebení pneumatik, prokluzování a zhoršení ovladatelnosti vozidla. Diferenciál je potřebný pro kompenzaci rozdílu úhlových rychlostí kol.

Některá auta tuto jednotku nemají. Proč potřebujete diferenciál, když například každé z hnacích kol automobilu má samostatný motor? Pokud je prokluz kol přijatelný (například u soutěžních vozů), je sestava svařena.

Jak funguje diferenciál?

Princip činnosti diferenciálu je jednoduchý. Jeho základem je planetové soukolí, které se skládá z polonápravových soukolí, satelitních soukolí, hnaných a hnacích soukolí (přenos otáčení se provádí přes hnací kolo).

• Jízda po rovné silnici. Kola auta narážejí na stejný odpor – kvůli tomu se nedají do pohybu satelitní ozubená kola. Síla je tedy distribuována v poměru 50/50 – stejně na každé kolo. V tomto případě se doba otáčení kol rovná periodě otáčení hnaného ozubeného kola.
• Otočte se. Jiná situace nastává při zatáčení. Vlivem různého odporu klesá úhlová rychlost jednoho z kol a v důsledku toho se zpomaluje i převod nápravy. Uvádí satelity do pohybu. Jejich rotace zajišťuje zvýšení rychlosti otáčení druhého ozubeného kola nápravových hřídelů. Proto se poměr rychlostí otáčení kol mění (točivý moment je rozdělen ve stejných poměrech), ale nedochází k jejich otáčení.
• Uklouznutí. Pokud vůz uvízne nebo narazí na povrch, může jedno z kol prokluzovat. Posuvné kolečko nenarazí téměř na žádný odpor, ale u zaseknutého kola je maximální. Díky diferenciálu umístěnému ve voze dochází k přerozdělení výkonu. Poměr může dosahovat až 0/100 (jedno kolo stojí a druhé se otáčí dvojnásobnou rychlostí). Pak auto zastaví a nemůže se pohnout. Proto je mnoho moderních vozů vybaveno uzávěrkami diferenciálů.

Podle typu převodovky jsou typy automobilových diferenciálů následující: válcové, kuželové a šnekové. Poslední typ je nejuniverzálnější – montuje se jak do systémů pohonu všech kol, tak do vozidel s 1 hnací nápravou. Válcový je vhodnější pro instalaci mezi nápravy vozidla s pohonem všech kol. A vozy s pohonem předních a zadních kol jsou vybaveny kuželovými.

Uzávěrka diferenciálu

Zamykání je nejdůležitější u vozu s pohonem všech kol. A důvodem není jen to, že se častěji používají mimo silnice. Kvůli konstrukčním prvkům takových vozidel, pokud jedno kolo ztratí trakci, může dojít ke snížení točivého momentu na ostatních třech. Z tohoto důvodu se auto nepohne.

K zablokování dochází v důsledku „vyřazení“ satelitních převodů nebo přenosu výkonu na zatížený hřídel nápravy. V závislosti na způsobu přerozdělování mohou být blokovací mechanismy úplné nebo částečné. Samosvorné diferenciály jsou běžné – instalují se na crossovery. Jejich práce umožňuje optimální rozložení točivého momentu.

Nejsložitější zařízení má elektronický zámek. Je kombinován se systémem směrové stability. V tomto případě jsou parametry pohybu vozidla určovány senzory. A počítač automobilu je zodpovědný za distribuci energie.

umístění

Existují 2 typy diferenciálů: středový a křížový (umístěný ve skříni hnací nápravy). Tyto typy diferenciálů mají řadu rozdílů. Umístění jednotky závisí na typu pohonu vozidla.

Mezikolo je instalováno na vozech s jednou i dvěma hnacími nápravami. U vozů s pohonem předních kol je kvůli chybějící kardanové převodovce jednotka umístěna bezprostředně za převodovkou (nebo jsou kombinovány v jednom krytu). U vozidel s pohonem zadních kol je instalován v převodovce.

Středové kolo je instalováno na vozech s pohonem všech kol. Už nerozděluje sílu mezi kola, ale mezi dvě nápravy. Tato jednotka se používá při stoupání a klesání. Vlivem náklonu vozu dochází k přerozdělení hmoty a k většímu zatížení jedné z náprav.

Většina vozů s pohonem všech kol je vybavena 3 diferenciály najednou (2 mezikolové a 1 mezinápravový). Přitom pro stroj s jednou hnací nápravou stačí pouze 1 mezikolová jednotka.

Typy automobilových diferenciálů

Typy diferenciálů založené na principu jejich činnosti jsou následující:

S plným blokováním. Blokování provádí řidič násilně. Vzhledem k tomu, že se úhlová rychlost kol vyrovná, při zatáčení se zhoršuje ovladatelnost a zvyšuje se opotřebení pneumatik. Vozy VAZ-2121 byly vybaveny podobným blokováním.

Závěr

Auto s diferenciálem je bezpečnější. Zařízení umožňuje nejen pohodlnou jízdu po dálnici, ale také provádění složitých manévrů. Při jízdě v terénu a na kluzkém povrchu se však může zhoršit ovladatelnost vozu s diferenciálem. V tomto případě pomůže zablokování komponenty. Většina vozů je vybavena automatickým zamykáním, takže jeho používání není složité. Pokud je aktivován ručně, měl by být zapnut pouze na zvláště obtížných úsecích silnice. Jinak hrozí vážné poškození pneumatik.