Víte, jak fungují známé i neznámé druhy a funkce diferenciálu? LSD, ASD, Torsen a další

Každý automobil má čtyři kola pomocí kterých se pohybuje. Vozidla se čtyřmi koly pak mají minimálně jednu nápravu vždy poháněnou. Na poháněné nápravě je mezi koly umístěn diferenciál. Je to mechanické zařízení, které umožňuje distribuovat výkon na kola, i když mají rozdílnou dráhu. Na pevném podkladu radost, v terénu je potřeba jej doplnit o uzávěrku nebo o samosvor, případně regulaci prokluzu. Pojďme si říct k čemu vlastně diferenciál slouží a jaké má možnosti.

Co je to diferenciál

Jak bylo již výše zmíněno, diferenciál je mechanické zařízení, složené z ozubených kol. Obecně je diferenciál popisován jako zařízení, které umožňuje rozdílné otáčky kol na jedné hnané nápravě. Pracuje na principu planetové převodovky a v jeho popisu práce je, rozdělování počtu otáček mezi výstupní hřídele (ty pohánějí kola). Skládá se z pastorku (ten je napojen na převodovku nebo hřídel z převodovky) a talířového kola, na něm je připevněna klec a v ní jsou planetová kola. Planetová kola jsou nasazena na hřídeli, na kterou je napojena poloosa. Poloosa pak otáčí kolem.

iZdroj fotografie: Depositphotos

Diferenciál je v autě umístěn na poháněné nápravě z důvodů toho, že když zatáčíte, tak každé kolo na autě má jiný poloměr zatáčení, tedy i jinak dlouhou dráhu, po které se pohybuje. Tuto funkci tedy umožňuje klasický diferenciál, který je v drtivé většině aut. Pokud byste diferenciál neměli, tak byste sjížděli gumy v každé zatáčce. Diferenciál však nemusí být umístěn pouze na nápravě, ale můžete jej nalézt i mezi nápravami. V tom případě se jedná o mezinápravový diferenciál, kterým jsou vybaveny některé vozy s pohonem 4×4.

Uzávěrka diferenciálu a viskózní spojka

U off-road vozů existuje uzávěrka diferenciálu, ale její užití je podmíněno podkladem na jakém se automobil pohybuje. Respektive použití uzávěrky diferenciálu je doporučeno pouze v případě, že pod koly máte kluzký povrch (šotolina, bláto, led, sníh apod.). Jako kluzký povrch se v tomto případě nebere mokrá zpevněná komunikace. Nejrozšířenější způsob pohonu dnešních kombi a cross verzí aut je řešen pomocí viskózní spojky, umístěné nejčastěji u zadního diferenciálu.

iZdroj fotografie: Depositphotos

Ta funguje tak, že při rozdílné změně otáček mezi přední a zadní nápravou vytvoří ve viskózní spojce tlak, který dočasně připojí danou nápravu. U off-roadů tedy najdete častěji klasický diferenciál mezi přední a zadní nápravou. Je ovládán soustavou řadicích pák a nejčastěji je doplněn o uzávěrku. Některé automobily nabízejí i sepnutí viskózní spojky, které je podmíněno buď dosažitelnou rychlostí (např. u Suzuki SX4 4×4 se uzamčení viskózní spojky samo rozepne po překročení 60km/h) nebo nastavením některého z jízdních režimů pro nezpevněné cesty.

Jsou i jiné diferenciály?

Například Audi používá u svého systému pohonu 4×4 centrální diferenciál Torsen. Ten má výhodu v tom, že se jedná o typ samosvorného diferenciálu, který rozděluje točivý moment podle podmínek výhodných pro trakci. Dalším typem samosvorného diferenciálu jsou kuželové diferenciály, které jsou obohacené o součástky zvyšující jeho tření. Těmi součástkami jsou nejčastěji talířové pružiny a soustavy lamel.

Princip funkce samosvorného diferenciálu (LSD – limited slip diferential) spočívá v tom, že dokáže přenést točivý moment na kolo s lepší trakcí, tedy na kolo, které má lepší záběr. To klasický otevřený diferenciál neumí. Je tedy žádoucí u výkonných vozů, kde je zapotřebí zajistit plnou trakci za jakýchkoliv podmínek. Nebo pak u offroad vozidel typu Hummer H1, kde LSD diferenciál usnadňuje pohyb v náročném terénu, kdy jedete s jedním kolem ve vzduchu.

Další zajímavostí je diferenciál ASD (Automatisched Sperr-Differential). Ten, jak již název napovídá, je schopen automaticky uzavřít diferenciál. Funguje tak, že, pokud systém vyhodnotí, že se kola jedné nápravy otáčejí s rozdílem rychlostí o více jak 2km/h rychleji, tak se automaticky uzavře diferenciál. Tato uzávěrka funguje do 35 km/h, pak se rozpojí.

Přínos samosvorného diferenciálu v praxi

LSD (limited slip diferential) diferenciály mají svůj jasný a neoddiskutovatelný přínos hlavně u výkonnějších vozů, kdy pomocí těchto diferenciálů je umožněno využít plně přenos výkonu na vozovku a umožnit tak lepší jízdní vlastnosti. LSD diferenciály totiž přenesou podle nastavené svornosti výkon na vnější kolo. Tedy to kolo, které je v zatáčce více zatížené a má tak lepší trakci.

Asi nejlevnějším řešením, jak nahradit LSD diferenciály, je naprogramování brzdného účinku tak, aby se v zatáčkách přibrzďovalo vnitřní kolo. Asi nejznámější je od Volkswagenu tzv. XDS, případně jeho varianty, které pomocí brzdové soustavy přibrzďují vnitřní kolo. Přibrzděním vnitřního kola se síla přenese na vnější kolo a můžete tak s autem rychleji akcelerovat ze zatáčky.

Znáte ještě další druhy diferenciálů?

Zdroj: Motor1