Jak fuguje diferenciál? Nejsou to kouzla ani čáry

Asi všichni víme, co nám pomáhá uvést automobily do pohybu. Po přidání plynu se působení motoru přes převodovku dostane na kola a jedeme. Takhle jednoduché to vlastně není. Ještě je tady diferenciál. A jeho výskyt mezi poháněnými koly rozhodně není nějakou výjimkou. Najdete ho na vozech s pohonem všech kol a předních i zadních. Jinak to bohužel nejde.

K čemu diferenciál slouží?

Za vozidlem totiž zůstávají dvě jízdní stopy a v zatáčkách je každá jinak dlouhá. Trajektorie vnějšího kola je výrazně delší než ta kola vnitřního. A v závislosti na prudkosti zatáčky se tento rozdíl zvyšuje. Za následek to má rozdílnou rychlost kol, což znemožňuje jejich pevné spojení. To by docházelo k prokluzování a poskakování vnitřního kola, které by se za každou cenu snažilo vyrovnat s rychlostí kola vnějšího. Zažít to můžete v autech se zamykatelným diferenciálem nebo se „svárosvorem“.

Rozhodně není zbytečný

Úkol diferenciálu je tedy rozdělit pohon na dvě výstupní hřídele, čímž eliminuje ony nepříjemnosti pevného spojení kol. Je schopen dělit točivý moment na jednotlivá kola dle potřeby a umožňuje různé rychlosti točení. Lépe se nám proto zatáčí a vůz je celkově klidnější. Diferenciály můžeme podle konstrukce rozdělit na otevřené a s uzávěrkou.

Otevřený diferenciál

Ten najdete v 99% automobilů, které potkáte při cestě do práce nebo na nákupy. takže taková Škoda Octavia, Volkswagen Golf či Kia Ceed. Do diferenciálu přivádí převodovka točivý moment a ten se obvykle dělí rovným dílem 1:1 na obě kola. Uvnitř otevřeného diferenciálu najdete dvě volně otočné kuželové kola, jež zabírají do ozubených kol na vstupní hřídeli. Díky konstrukci je zachována spravedlnost dělení točivého momentu za každých podmínek. A žádnou roli nehraje prokluzování nebo zatížení.

Prokluzování ovlivní točivý moment přiváděný na kolo, ale to stejné se automaticky přenese i na kolo druhé. A to vám samozřejmě v nějaké prekérní situaci nepomůže. Po snížení momentu začne náprava výrazně méně táhnout a vám zbyde jen určitá část schopností vozu. A dělení točivého momentu zůstane i nadále 1:1, takže se vám bude zdát, že jedno kolo pracuje naplno, ale není tomu tak.

Diferenciál s uzávěrkou

Jak jsme si již řekli, tak pokles točivého momentu není nic dobrého. A přesně tento problém řeší uzávěrky. Jak si ji jednoduše představit? Je tím myšleno v podstatě cokoliv, co má schopnost vyrovnat otáčky obou kol a přenést točivý moment z jednoho na druhé. Tím se docílí přenesení nadbytku točivého momentu prokluzujícího kola druhé, které adhezi má. Úplná uzávěrka tak může točivý moment v určitých situacích až zdvojnásobit, tudíž bude všechen posílán na jedno kolo.

Přeci jen jde naprosto proti tomu, co by měl diferenciál dělat. Používá se tedy pro jízdu po kluzkém povrchu. Jako univerzálnější řešení jsou používány diferenciály s omezeným prokluzem. Jsou někdy na půli cesty mezi otevřeným diferenciálem a úplnou uzávěrkou. Diferenciály s omezeným prokluzem (samosvorné, LSD) jsou tvořeny navíc z viskózní spojky, šnekového soukolí nebo třecí spojky. Jsou tak schopny minimalizovat protáčení kol a nebrání diferenciálu v dělání své právě během zatáčení.

Závěrka s viskózní spojkou

Je citlivá na rozdíl otáček hnaných kol. Propojuje výstupní hřídele a přenáší točivý moment z rychlejšího kola na pomalejší. I tady jsou ale rozdíly. Některé kousky jsou totiž schopny kompletně nahradit úplnou uzávěrku. Stává se tak jen v extrémních případech a během těch ostatních je poměr blízko 1:1.

Třecí spojka a šnekové soukolí

Fungují podobně jako spojka viskózní, ale neumějí se uzavřít úplně. Fungují nezávisle na na otáčkách a mají své limity při dělení točivého momentu. Šnekové soukolí (Torsen) obvykle má svůj limit u poměru 75:25. Pokud tohle nestačí, tak se kola začnou protáčet. To má za následek snížení přenášeného točivého momentu, ale zachování poměru jeho dělení.