Diferenciál (mechanika)

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Na tomto obrázku je vidět funkci diferenciálu při stejných otáčkách výstupních hřídelí. Modře označené talířové kolo pohání přes zeleně označený satelit planetová kola žluté i červené  výstupní hřídele. Pokud se obě výstupní hřítele točí stejnou ruchlostí, satelit se vůči talířovému kolu neotáčí.
Na tomto obrázku je vidět funkci diferenciálu při stejných otáčkách výstupních hřídelí. Modře označené talířové kolo pohání přes zeleně označený satelit planetová kola žluté i červené výstupní hřídele. Pokud se obě výstupní hřítele točí stejnou ruchlostí, satelit se vůči talířovému kolu neotáčí.
Když je levá (červená)  hřídel zablokována, zeleně označený satelit se začne otáčet a druhá (žlutá) výstupní hřídel se roztočí dvojnásobnou rychlostí.
Když je levá (červená) hřídel zablokována, zeleně označený satelit se začne otáčet a druhá (žlutá) výstupní hřídel se roztočí dvojnásobnou rychlostí.

Diferenciál je speciální druh převodu, který umožňuje přenášení točivého momentu z jedné hřídele na dvě jiné i při změně jejich vzájemných otáček. Diferenciál je typickou součástí pohonu automobilu, kde umožňuje různou rychlost otáčení kol při průjezdu zatáček. To je důležité proto, že když auto zatáčí, tak vnitřní kolo urazí kratší vzdálenost než vnější, což znamená, že se rychleji otáčí. Pokud by byla obě kola propojená dohromady, tak by se vnější kolo smýkalo. To by vedlo k výrazně většímu opotřebení pneumatik, většímu zatěžování dílů pohonu automobilu a v horší řiditelnosti.

Obsah

[editovat] Nevýhody

Diferenciál má ale i nevýhody. V diferenciálu dochází k tření a dalším energetickým ztrátám. Což má za následek buď vyšší spotřebu při stejném podávaném výkonu automobilu nebo stejnou spotřebu, ale nižší výkon. Toto je často důvodem neochoty výrobců sportovních automobilů používat pohon na všechny 4 kola. V případě pohonu všech 4 kol se totiž používají diferenciály dva nebo 3 (na každé nápravě jeden a často ještě jeden mezi oběmi nápravami). A energetické ztráty mohou dosáhnout vysokých hodnot (v literatuře se uvádí i 20%).

Další nevýhodou diferenciálu je, že pokud se snažíme rozjet do kopce a jedno kolo hnané nápravy je na povrchu s takřka nulovou přilnavostí (např. led) a druhé kolo na povrchu s normální přilnavostí, tak výsledkem je, že díky diferenciálu je veškerá hnací síla přenášena na kolo na povrchu s nízkou přilnavostí, které se jenom protáčí ale nepřenáší hnací sílu na vozovku zatímco druhé kolo stojí. To má za následek, že se prostě nerozjedeme. Tento problém je možné uspokojivě vyřešit. Ale je to technicky náročné, což zvyšuje cenu automobilu. Buď se použije tzv. uzávěr diferenciálu, který způsobí to, že vše funguje, jako by žádný diferenciál nebyl přítomen a obě kola se otáčí stejnou rychlostí. Uzávěr diferenciálu je buď automatický, kdy automobil sám pozná, kdy ho použít, nebo manuální. Druhou možností řešení je, že má automobil elektronický protiprokluzový systém (často je v kombinaci s ABS a ESP), který přibrzdí prokluzující kolo.

[editovat] Konstrukce

Zjednodušený model diferenciálu je na obrázcích vpravo. Modře je vybarveno talířové kolo s unašečem satelitů. Toto kolo může být poháněno buď přímým ozubením od souosého pohonu, jako na obrázku, nebo má kuželový převod od pohonu s kolmým hřídelem. Satelit (zelený) je zde pro zjednodušení nakreslen pouze jeden, byť ve skutečném diferenciálu jsou minimálně dva. Satelit pak zapadá do ozubení dvou planetových kol, přes něž jsou poháněny dvě hřídele. Jedna z hřídelí prochází talířovým kolem, druhá unašečem satelitů.

[editovat] Podívejte se také

  • Planetová převodovka
  • Pohon automobilu

[editovat] Externí odkazy