Moderní automobily mají mnoho součástí a sestav, které se nacházejí ve všech modelech všech značek. Jedním z nich je diferenciál. Je to nutné pro zajištění rozdílných úhlových rychlostí kol umístěných při otáčení na vnějším a vnitřním poloměru. Vozidla s pohonem všech kol mají také středový diferenciál, který je ve většině případů vybaven uzávěrkou.
V tomto článku budeme hovořit o tom, co je středový diferenciál, proč je potřeba uzávěrka středového diferenciálu a jaké jsou hlavní typy.
Co je středový diferenciál
Každé auto má alespoň jeden diferenciál. Takové zařízení rozděluje točivý moment, který je mu přiváděn ze vstupního hřídele, mezi hřídele náprav, které jej přenášejí na každé z hnacích kol. Vozidlo s pohonem všech kol (tedy se čtyřmi poháněnými koly) je vybaveno minimálně dvěma diferenciály, jedním pro každý pár. Ve většině případů je na nich instalována další, mezinápravová, která má schopnost blokování.
Potřeba použití středového diferenciálu u vozidel s pohonem všech kol je způsobena tím, že se musí pohybovat v poměrně obtížných podmínkách, často na nerovném terénu. V takových případech vznikají na různých nápravách vozu různé tlaky a proto je nutné mezi ně rozdělit točivý moment.
Proč potřebujete uzávěrku středového diferenciálu?
Je třeba poznamenat, že jakýkoli diferenciál (včetně středového) má spolu se svou hlavní výhodou zajištění dělení točivého momentu také jednu významnou nevýhodu. Je to přímý důsledek přednosti a spočívá v tom, že pokud začnou prokluzovat kola jedné z náprav, pak se na ně přenáší více točivého momentu diferenciálem. To výrazně snižuje průchodnost vozidla, což je pro SUV zcela nepřijatelné. Z tohoto důvodu jsou téměř všechny na nich nainstalované středové diferenciály vybaveny funkcí blokování.
Při jeho zapnutí se na obě nápravy vozu přenáší stejný točivý moment. Díky tomu se na ta kola, která neprokluzují, přenáší stejná síla jako na ta, která prokluzují. To je nezbytné, aby se vůz mohl vyhnout „kluzkému místu“.
Přečtěte si také: Crossover – co to je.
Typy uzávěrek středových diferenciálů
Moderní SUV mají dva typy uzávěrky středového diferenciálu: manuální a automatickou. Oba zahrnují buď úplné nebo částečné vypnutí uzlu. Častěji jsou terénní vozy vybaveny středovými diferenciály s automatickou uzávěrkou. Existují tři hlavní typy:
- Uzamykání viskózní spojkou;
- zamykání typu Torsen;
- Uzamykání třecí spojkou.
Každý z těchto typů zamykání má své vlastní konstrukční vlastnosti a výhody.
Uzamykání viskózní spojkou
Tento typ uzávěrky středového diferenciálu je zdaleka nejběžnější. Je postaven podle symetrického planetového schématu, které je založeno na vzájemné interakci kuželových kol. Jedním z nejdůležitějších prvků jeho konstrukce je hermeticky uzavřená dutina vyplněná směsí oleje, vzduchu a silikonu. S hřídelemi náprav je spojena prostřednictvím dvou samostatných diskových paketů.
Pokud vozidlo s pohonem všech kol jede konstantní rychlostí na rovném povrchu, pak středový diferenciál vybavený takovým systémem uzávěrky přenáší točivý moment na přední a zadní hnací nápravu v poměru 50 % ku 50 %. Pokud se rotace jednoho z diskových bloků zrychlí, pak v důsledku zvýšení tlaku v utěsněné dutině začne viskózní spojka blokovat (to znamená zpomalovat) odpovídající balení. Díky tomu se vyrovnají úhlové rychlosti a ve skutečnosti se zablokuje středový diferenciál.
Hlavními výhodami takového systému jsou jednoduchost jeho konstrukce a nízká cena. Právě tyto faktory vedly k širokému použití viskózních spojek v systémech uzávěrky středového diferenciálu moderních SUV. Pokud jde o nevýhody této konstrukce, patří mezi ně neúplné automatické blokování a také riziko přehřátí, pokud je v provozu po dlouhou dobu. Faktem je, že značná část kinetické rotační energie, která je na něj přenesena, se přemění na tepelnou energii.
Uzamykání typu Torsen
Skládá se z takových základních prvků, jako je skříň, levá a pravá boční ozubená kola, jejich satelity a výstupní hřídele. Odborníci v automobilovém průmyslu se domnívají, že konstrukce tohoto typu uzávěrky středového diferenciálu je zdaleka nejúčinnější a nejpokročilejší.
Základ tohoto blokovacího mechanismu tvoří dva páry šnekových kol, z nichž každé má hnací a hnané kolo (nazývají se poloaxiální a satelitní kola). Fungování tohoto systému je založeno na některých vlastnostech, které ozubená kola tohoto typu mají. Pokud mají všechna kola vozu stejnou přilnavost k povrchu, pak diferenciál funguje normálně. Jakmile se jeden z nich z toho či onoho důvodu začne otáčet rychleji než ostatní, satelit s ním spojený se pokusí začít rotovat v opačném směru. V důsledku toho je šnekové kolo přetěžováno a výstupní hřídele jsou blokovány. „Uvolněný“ točivý moment se přenese na druhou osu, v důsledku čehož se jeho hodnoty vyrovnají.
Nejdůležitějšími výhodami uzávěrky středového diferenciálu typu Torsen jsou velmi vysoká rychlost odezvy a široký rozsah hodnot přenosu točivého momentu z nápravy na nápravu. Navíc takové blokování nepřetěžuje brzdový systém vozidla. Hlavní nevýhodou tohoto designu je jeho složitost.
Uzamykání třecí spojkou
Hlavním charakteristickým rysem takového systému je, že předpokládá možnost automatického i manuálního zamykání středového diferenciálu. Strukturálně je velmi podobný systémům s viskózní spojkou, pouze místo ní jsou v ní instalovány třecí kotouče.
Když se vozidlo pohybuje hladce, úhlové rychlosti mezi jeho hnacími nápravami jsou rozloženy rovnoměrně. Pokud jeden z nápravových hřídelů zrychlí, třecí kotouče se přiblíží k sobě, třecí síla mezi nimi se zvýší, což má za následek brzdění nápravového hřídele.
Systémy uzávěrky středového diferenciálu založené na třecích spojkách se u sériových vozidel prakticky nepoužívají. Svou konstrukcí je poměrně složitý a má také nízkou životnost z důvodu rychlého opotřebení pracovních prvků (třecích kotoučů). Blokovací zařízení třecí spojky navíc vyžadují častou údržbu.
Přečtěte si také: Co je SUV a jak se liší od SUV.
Video k tématu
V tomto článku se ponoříme do svět blokování, které hrají klíčovou roli v mnoha oblastech našeho života. Od diferenciálů automobilů až po vybavení, zámky nám umožňují překonat překážky, zvyšování efektivity práce a zajištění bezpečnosti.
Chcete-li zobrazit požadovanou sekci, klikněte na odkaz:
