Přeposlat Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...

 

Sdílení článku na sociálních a jiných sítích

Rádi byste se podělili o tento článek s ostatními? Kliknutím na ikonky níže ho můžete sdílet na dané síti.

    ikona Facebook ikona Twitter ikona Linkuj ikona Jagg ikona MediaBlog ikona TopOdkazy ikona Bookmarky ikona TopClanky ikona VybraliSme ikona Delicious ikona Digg ikona Technorati ikona LinkedIn ikona Google

Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...

02.06.2007 | Tomáš Trhoň | Ostatní články | Komentářů: 3 |

Dnes si povíme něco i o technice, která se používá v automobilech a to jsou diferenciály, jak fungují a jaké máme druhy diferenciálů.

Dnes si povíme něco i o technice, která se používá v automobilech a to jsou diferenciály, jak fungují a jaké máme druhy diferenciálů. Diferenciál je 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, která umožňuje různou rychlost otáčení kol při průjezdu zatáček. To je důležité, protože když auto zatáčí, tak vnitřní kolo urazí kratší vzdálenost než vnější, což znamená, že se rychleji otáčí. To jsme si velmi stručně popsali funkci diferenciálu a teď se vrhneme na jednotlivé rozdělení typů diferenciálů. Začneme jednoduchým otevřeným diferenciálem. Jedeme-li s autem rovně, obě hnaná kola se otáčí stejně rychle, točivý moment se přenáší přes vstupní pastorek a centrální kola mají stejné otáčky jako klec diferenciálu a tím zůstávají boční satelity v klidu. Při zatočení se kola otáčí různě rychle a to tak, že vnitřní pomaleji než je vstupní rychlost do diferenciálu, kdežto vnější rychleji a zároveň síla, která je potřebná k zatáčení vnitřního kola, je menší než vstupní a tudíž je nevyužitá síla přenesena z vnitřního kola na vnější. V takové situaci dochází k pohybu satelitů. Ty obíhají a zároveň se i točí na svých čepech. Jak jsme si už říkali, jedou-li obě hnaná kola auta po silnici, nebo jiném povrchu se stejnou adhezí, tak diferenciál dávkuje točivý moment rovnoměrně na obě kola. Ale jakmile dojde u jednoho z kol ke snížení adheze, problém je na světě. Diferenciál přivádí větší točivý moment na prokluzující kolo a menší na kolo, které je v záběru na pevném povrchu a auto se přestane pohybovat kupředu. Pokud přidáte více plynu, kolo se otáčí rychleji, ale auto zrychlí jen velmi minimálně anebo vůbec. Proto je lepší například na sněhu, či ledu použít na rozjezd dvojku, nebo trojku, aby kola měla k dispozici malý točivý moment a neproklouzla.

Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...

Dalším typem diferenciálů, které používáme, jsou samosvorné diferenciály, které se dále dělí na klasické samosvorné, diferenciály s omezenou svorností (tzv. LSD ), diferenciál typu Torsen a samosvorný diferenciál s viskózní spojkou. Klasický samosvorný diferenciál s kuželovými nebo čelními koly a přímými zuby má poměrně vysokou účinnost a může proto dělit točivý moment v poměru jen málo se lišícím od jedna ku jedné. Používá se například pokud je auto, ve kterém je diferenciál namontovaný, postaveno např. na drifty. Aby mohl na jednu stranu přenášet výrazně víc než 50% přiváděného momentu, musí mít nižší účinnost resp. vyšší svornost a toho se docílí jinými konstrukcemi diferenciálů, např. se šroubovými koly (Torsen ), ke kterému se později dostaneme. Samosvorné diferenciály mají také různý poměr, od kterého se pak odvíjí maximální rychlost auta nebo zrychlení (bavíme-li se o automobilech se zadním náhonem, kde je výkon přenesen i použitím kardanu). Např. poměr samosvoru je 4, takže se kardan musí otočit 4x, aby se 1x otočilo kolo, takže oproti třeba samosvoru s poměrem 3.64 kolu více ulehčuje práci kardan a tím pádem se kolo rychleji rozjede. Nyní následuje skupina samosvoru s omezenou svorností – LSD. Kontrukčně vlastně vychází z otevřeného diferenciálu, ale navíc ještě obsahuje další, přídavné, uzavírací zařízená např. sada pružin a spojek. Takže teď když se kola otočí stejnou rychlostí, tak oba boční převody se otáčejí. Spojky nastupují až když se jedno kolo otáčí pomaleji než druhé a snaží se docílit toho, aby se kola otáčela stejně. Chce-li se jedno kolo otáčet rychleji než druhé, musí překonat odpor pružin a spojky. Tuhost pružin v kombinaci s třením spojky určuje, kolik točivého momentu je třeba, aby se tato snaha překonala. Tímto jsme si v rychlosti představili LSD diferenciály a vrhneme se na poměrně často využívaný typ diferenciálu a tím je Torsen. Jako první funkce tohoto diferenciálu použila automobilka Audi a to počátkem 90. let u modelu Quattro, později tento diferenciál využívala i automobilka Rover u modelu 220Turbo, využívala tak vlastností šnekového převodu, jenž může přenášet točivý moment ze šneku na šnekové kolo, ale nikoli naopak.

Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...

Při přímé jízdě a stejné adhezi kol se otáčí diferenciál jako celek, otáčky klece a obou planetových kol jsou stejné a na každé kolo se přenáší stejný točivý moment. Zhorší-li se adheze jednoho kola (např. vlivem menšího zatížení nebo nižšího, nemůže se protáčet, protože není možný přenos otáčivého pohybu ze satelitů na planetové kolo jako u čelního nebo kuželového diferenciálu. Díky svornému účinku se ale zvětší podíl točivého momentu připadající na kolo s lepší adhezí. Naopak v zatáčce ani zvýšená svornost neomezuje vyrovnávací činnost diferenciálu a obě kola se valí po vozovce otáčkami odpovídajícími jejich dráze. Svornost, resp. mechanická účinnost diferenciálu závisí na geometrii ozubení šnekového soukolí a může dosáhnout až 90% (tedy mechanická účinnost 10%). Diferenciál Torsen se užívá nejen jako nápravový, ale i jako mezinápravový. Samosvorný diferenciál Torsen se používá buď jako mezinápravový, nebo pro zadní nápravu . A jako poslední skupinu zde máme samosvorný diferenciál s viskózní spojkou. Viskózní spojka je součást převodového ústrojí, zejména pohonu všech kol, často doplňující mezinápravový diferenciál, měnící jeho účinnost podle trakčních schopností předních a zadních kol. Je to vícelamelová spojka uzavřená ve skříni naplněné silikonovou kapalinou vysoké viskozity. Každá ze dvou sad lamel je spojena s jedním hnacím hřídelem. Jsou-li adhezní podmínky předních a zadních kol stejné, otáčí se spojka jako celek, popř. menší rozdíly vyrovnává pomalým vzájemným natáčením obou sad lamel. Se zvětšujícím se rozdílem otáček roste v závislosti na viskozitě kapaliny odpor proti vzájemnému otáčení lamel a větší část hnacího momentu se přenáší na kola s lepšími trakčními schopnostmi. Proti jiným samosvorným diferenciálům či mechanickým závěrům diferenciálů má viskózní spojka výhodu samočinnosti, plynulé změny účinnosti, je nehlučná a neopotřebovává se, neboť jednotlivé lamely nejsou v přímém styku, ale obaleny tenkou vrstvou kapaliny. Navíc působí jako tlumič záběru a chrání převodové ústrojí před rázy. Viskózní spojku tvoří dvě soustavy lamel vzájemně oddělených malými spárami a uložených ve skříni naplněné kapalinou vhodné viskozity. Používá se nejčastěji jako mezinápravový diferenciál nebo samosvorný diferenciál nápravový. A jako poslední si představíme uzávěrku diferenciálu, je to vlastně mechanické zařízení vyřazující z činnosti nápravový nebo mezinápravový diferenciál. Používá se zejména u terénních vozidel pro zvýšení trakčních schopností za snížené adheze, resp. různé adheze kol stejné nápravy, když například jedno kolo bude v bahně a druhé na trávě, nebo kol přední a zadní nápravy přenosem celého hnacího momentu na neprokluzující kola. U moderních poháněcích soustav se závěr diferenciálu aktivuje samočinně při velké změně adhezních podmínek signalizovaných elektronické řídicí soustavě čidly otáčení kol. Závěr diferenciálu zpravidla propojí hnací hřídel jednoho kola nebo příslušné planetové kolo se skříní diferenciálu a tak ho zablokuje. Obě kola nápravy jsou pevně spojeny a kterékoli z nich může přenést plný hnací moment na vozovku v případě, že druhé nemá dostatečnou adhezi a při fungujícím diferenciálu by se protáčelo.

Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...

Takže jsme si ve zkratce přiblížili co jsou to diferenciály a jak vlastně pracují, příště se opět zaměříme na jinou technickou věc, kterou můžeme nalézt v automobilovém průmyslu.

tisknout

Diskuze ke článku


Hodnocení:

hlasů: 45

Pozn.: čím větší číslo, tím lepší hodnocení

Diskuze

Diskuse ke článku Diferenciály - jaké jsou a jak pracují...


počet příspěvků: 3

mica

19.05.2010 v 20:31

Zajímavý článek...ikdyž s lehce matoucí chybou: ...tak vnitřní kolo urazí kratší vzdálenost než vnější, což znamená, že se rychleji otáčí. Ve skutečnosti, právě protože urazí kratší vzdálenost, se otáčí pomaleji. ;)

Odpovědět

tomas

03.11.2011 v 01:55

zdravim chcem sa opitat,ze mam opel omega A 2.0i a mam tam samosvorny diferencial a robi mi ked sa zohreje take cudne zvuky v zakrute ako keby sa tam nieco trelo.neda sa tam vymenit olej alebo co to moze byt a jak sa dá na to prist.a robi mi to len pri zaradenej richlosti.na volnobehu mi to nerobi ked sa tocim dokolecka.za vasu radu vam vopred dakujem.

Odpovědět

Luke

24.10.2014 v 09:20

Zdravím, pokud máte nějaký problém nebo si s něčím nevíte rady, pojďte vyzkoušet http://www.czporadna.cz/ určitě Vám tam poradí nebo naopak můžete pomoc vy ostatním s jejich potížemi ;)

Odpovědět

 

více

méně

méně značek

Již jednou jste hlasovali.

Odebrat možnost

Model

Nerozhoduje

Musíte vybrat alespoň dva produkty k porovnání.