převodovka s proměnným přenosem točivého momentu na dvě nápravové hřídele From Wikipedia, the free encyclopedia
Diferenciál je mechanické zařízení pracující na principu planetové převodovky, jehož účelem je rozdělení poměru otáček (diference otáček) na výstupních hřídelích.
.png)
Účelem (funkcí) diferenciálu je rozložení přenášeného točivého momentu (ze vstupní hnací hřídele) na dvě jiné hřídele (výstupní hnané hřídele), při změně poměru jejich otáček. Klasický diferenciál rozděluje vstupní moment na dva stejně velké výstupní momenty, tedy v poměru 50:50 (%). Aritmetický průměr počtu otáček obou výstupů se rovná počtu otáček vstupní hřídele.
Typickou aplikací diferenciálu je pohon hnací nápravy automobilu, kde umožňuje různou rychlost otáčení kol na téže nápravě při průjezdu zatáčkou.
Při průjezdu zatáčkou má kolo blíže ke středu otáčení menší obvodovou rychlost (kratší ujetá dráha a menší otáčky) a kolo dále od středu otáčení větší obvodovou rychlost (delší ujetá dráha a vyšší otáčky). Toto je dáno stejnou úhlovou rychlostí celého vozidla, kdy se kola dotýkají podkladu s různým poloměrem otáčení kolem společného bodu. Nutnost použití diferenciálu záleží na poloměru otáčení vozidla a na vzdálenosti kol od sebe a dále na technické konstrukci nebo technickém omezení konstrukce.
První automobily diferenciál neměly, měly jen levé nebo pravé zadní kolo ve stálém záběru. V současnosti mají diferenciál na hnaných nápravách prakticky všechny osobní i nákladní automobily. Na druhou stranu, u vozidel s dvojmontáží kol na hnací nápravě (nákladní automobily) se používá diferenciál pouze pro rozdělení přenosu kroutícího momentu mezi pravou a levou stranu nápravy, ale mezi dvojitou montáží na jedné straně se již diferenciál nepoužívá, ačkoliv kola dvojmontáže mají při průjezdu zatáčkou různý poloměr otáčení. Diferenciál se také nepoužívá na hnacích nápravách drážních vozidel. U drážních vozidel je rozdíl obvodových rychlostí kol vyřešen pomocí kuželového tvaru kola. Při průjezdu obloukem se vnější kolo na nápravě odvaluje po větším průměru než kolo na vnitřní kolejnici.
Výhody uvedené výše však převažují nad nevýhodami diferenciálu.
Diferenciál není nic jiného než planetová převodovka, má tedy 2 stupně volnosti.
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 vloženým stupněm volnosti, který zapadá do ozubení dvou planetových kol, přes něž jsou poháněny dvě hřídele. Jedna z hřídelí prochází talířovým kolem, druhá unašečem satelitů (pro zjednodušení je zde vyobrazen pouze jeden satelit, ve skutečném diferenciálu jsou minimálně dva satelity).
Uzávěrka diferenciálu pracuje na principu vyřazení vloženého stupně volnosti, tj. zamezím otáčení satelitního kola. Pokud se zamezí otáčení satelitního kola (pro jednoduchost mechanickou aretací) vyřadí se z činnosti diferenciálu jeho požadovaná funkce, tj. přenos proměnných otáček na výstupní hřídele. Otáčky obou výstupů se tím nuceně sjednotí a rozdělení výstupních momentů pak závisí pouze na aktuálních reakčních momentech každého kola (vyvolaných obvodovou trakční silou kola, nebo jeho momentem setrvačnosti při urychlování) Konstruuje se jako ruční nebo elektronická (detekce jízdního režimu elektronikou vozidla) podle typu vozidla, konstrukce a kategorie vozu.
Existují dvě základní řešení: mechanické omezení rozdílu otáček hnaných hřídelí (například pomocí viskózní spojky nebo elektronicky řízené spojky) nebo záměrné zvýšení vnitřního tření vhodných součástí diferenciálu a tím zamezení ideální funkce diferenciálu (například samosvorné diferenciály Torsen).
| Modrá | Zelená | Červená | Žlutá |
|---|---|---|---|
| talířové kolo a klec satelitů | satelitní kolo | levá výstupní hřídel | pravá výstupní hřídel |
Obrázky, zvuky či videa k tématu diferenciál na Wikimedia Commons Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
