Diferenciály …
6. Diferenciál
Diferenciál se nachází mezi nápravami automobilu a zajišťuje vyrovnávání otáček kol vozidla na vnitřní a vnější straně při průjezdu zatáčkou. Současně zajišťuje přenos točivého momentu na obě kola poháněné nápravy. Při průjezdu zatáčkou, se odvaluje pneumatika vnějšího kola, po větší kružnici než je tomu u kola na straně vnitřní. V případě, že má automobil poháněnou pouze jednu nápravu, je druhá dvojice pneumatik volně vlečena a při průjezdu zatáčkou mohou mít různé otáčky dle rychlosti vozidla. U vozidel, která nejsou diferenciálem vybavena, mají obě kola poháněné nápravy při průjezdu obloukem stejné otáčky. Aby pneumatiky mohly opsat různě dlouhé dráhy, musí dojít k tzv. prokluzu. Tento důsledek vede k nadměrnému opotřebení pneumatik, vzrůstu výkonu s následným prokluzem a zvýšením spotřeby paliva. Automobil, se stává obtížněji řiditelným, jež má za následek nebezpečné situace v provozu. Dochází k větším rázům, z čehož pramení opotřebení hnacích dílů. K prokluzu může dojít snáze při zhoršených povětrnostních podmínkách, kdy je námraza či led. Naopak při letních podmínkách, kdy je podklad dostatečně přilnavý, je tento jev obtížnější.
U automobilů se nejčastěji používá planetový (kuželový) diferenciál, který obsahuje planetová kola spojené s hnací hřídelí, jež pohání samotné pneumatiky vozidla. Mezi planetky jsou vložené tzv. satelity, které dovolují určité zpožďování a u druhého satelitu zrychlování což zajišťuje vyrovnání otáček obou pneumatik. Při současném zablokování obou pneumatik nemá možnost diferenciál prokluzu.
| 1. Ozubení s čelním kolem2. Rozvodová hřídel
3. Hnací hřídel 4. Satelity diferenciálu
Obr.23 [8]
|
Při přímé jízdě se točivý moment dělí v poměru 50:50, jakmile ale dochází k průjezdu zatáčkou, poměr se automaticky změní. Problém, může nastat, při rozjedu např. na náledí, kdy se jedno kolo odlehčí a moment se přenáší právě na toto odlehčené kolo, jež neumožní rozjetí vozidla. Tento problém se nejčastěji řeší u nákladních vozidel, kdy řidič zavře diferenciál, nejčastěji ovládaný elektricky případně pákou.
Menší využití v praxi má diferenciál s čelními koly. Stejně jak u planetového diferenciálu i zde dochází k rozdělení momentu mezi obě kola. Planetky a satelity mají čelní ozubení. Jeden ze satelitů není v záběru s oběma koly, ale část záběru má s planetovým kolem a část s druhým satelitem. Oproti planetovému diferenciálu je nevýhodou velká mechanická účinnost, které umožňuje protáčení jak pravého tak levého kola. Nejčastěji se vyrábí s uzávěrem, montovaných v nákladních vozech například značky Tatra.
| 1. Bubnová brzda a náboj vozidla2. Planetový diferenciál
3. Rozvodová hřídel
Obr.24 [9]
|
Uzavření diferenciálu se provede zablokováním planetových kol, kdy se diferenciál musí otáčet jako celek. Při prokluzu uvolněného kola se točivý moment přenáší i na kolo, které stojí na pevném podkladu a ve většině případů dojde k vyjetí nebo vyproštění vozidla. Nejčastěji se uzávěru užívá u nákladních automobilů, offroadů a traktorů, které potřebují tyto vlastnosti v terénu a náročných podmínkách. Je však nutné, aby po vyproštění nebo při dlouhodobé jízdě došlo k deaktivování závěru, jinak by se vozidlo chovalo jako bez diferenciálu. Nejčastěji se k závěru diferenciálu používá posuvná páka, která znemožní pohyb ozubení.
| 1. Šoupátko sloužící k uzávěru diferenciálu2. Hnací hřídel
3. Rozvodová hřídel
Obr.25 [10]
|
7. Diferenciál v modelu 1:10
Diferenciál v modelu 1:10 plní stejnou funkci jako v automobilech. Hlavním rozdílem je koncepce a druhy diferenciálů, které jsou u modelů využívané.
7.1 Planetový diferenciál
Tento typ je použit ve většině osobních automobilů. Je složen z ozubeného převodu (proto je v angličtině označován jako gear differential – převodový diferenciál), který rozděluje hnací sílu pro jednotlivá kola. Pokud je jedno kolo nadlehčeno a druhé zatíženo, točí se nezatížené kolo otáčí dvakrát takovou rychlostí, jakou by se točila obě kola současně. Při současném zablokování obou kol nemá možnost prokluzu.
| 1. Unašeč diferenciálu- dále slouží k pohonu kol2. Řemenice sloužící pohybu náprav
3. Satelity 4. Tělo diferenciálu Obr.26 [11] |
7.2 Kuličkový diferenciál
Tento diferenciál se používá jen v modelech, funguje stejně jako diferenciál planetový, hlavní rozdíl je v tom, že pokud jsou zablokována obě kola současně, má možnost prokluzu. Mírně prokluzuje i během jízdy modelu, a to se projevuje na jízdních vlastnostech. Prokluz (používá se spíše termín svornost) lze na kuličkovém diferenciálu nastavit. V diferenciálu je speciální šroub se závitem, který se může dotahovat a povolovat. Pokud jej povolujeme, dochází k většímu prokluzu a v případě dotahování k jevu opačnému.
Obr.27 Kuličkový diferenciál [11]
Obr.28 Pohled na řez kuličkovým diferenciálem [11]
- Řemenice
- Axiální ložisko
- Šroub, sloužící k štelování prokluzu diferenciálu
- Unašeče
- Kuličky pomocí, kterých se šteluje prokluz
V dalším článku se podíváme na pneumatiky…