Działanie dyferencjału i jego rodzaje

W związku z prezentacją i testem nowego SEAT Ibiza SC Cupra, wiele osób pytało mnie, czym jest dyferencjał i jak działa. W dużym skrócie można by streścić cały artykuł do stwierdzenia, że dyferencjał to nic innego jak element mechaniczny, który rozdziela moment obrotowy między koła napędowe, pozwalając jednemu z nich obracać się z inną prędkością niż drugie.

Dyferencjał jest jednak czymś bardziej złożonym, zwłaszcza biorąc pod uwagę dzisiejszą różnorodność rozwiązań, od mechanicznych po elektroniczne. W kolejnych akapitach, w Highmotor, postaramy się wyjaśnić różnorodność dyferencjałów, jakie możemy spotkać, a także ich różne sposoby działania.

Biorąc za podstawę pojazd z napędem na jedną oś, przednią lub tylną, możemy spotkać od dyferencjału otwartego, przez samoblokujące, Torsen, aż po elektroniczne samoblokujące.

Gdy jedziemy po prostej, czyli obydwa koła pokonują tę samą drogę, dyferencjał, złożony z różnych przekładni, utrzymuje je z tą samą prędkością. Wjeżdżając w zakręt, koło zewnętrzne, na które przypada większy ciężar pojazdu, pokonuje większy dystans niż wewnętrzne. Z tego powodu istnieje dyferencjał. Ten mechanizm, jak już wspomnieliśmy, rozdziela siłę silnika między koła, pozwalając im poruszać się z różnymi prędkościami.

Poniżej przedstawiamy rodzaje dyferencjałów wraz z ich działaniem:

Dyferencjał OTWARTY

Zdecydowana większość samochodów drogowych, nawet nie będących sportowymi, wyposażona jest w znane dyferencjały otwarte. Podczas wejścia w zakręt koło zewnętrzne (opierające się na drodze i przejmujące znaczną część masy pojazdu) otrzymuje niewiele siły z silnika, ponieważ dyferencjał kieruje jej większość na koło wewnętrzne, mniej obciążone, ze względu na łatwość, z jaką tam dociera.

W normalnych warunkach nie stanowi to problemu, ale przy szybkiej jeździe, czy to na torze, czy po drodze z zakrętami, koło wewnętrzne, jeśli nie mamy kontroli trakcji i stabilności, może zacząć obracać się niekontrolowanie, powodując poślizg lub utratę przyczepności, z wszystkimi tego konsekwencjami.

Dyferencjał SAMOBLOKUJĄCY lub LSD

Aby rozwiązać problemy wynikające z dyferencjału otwartego, opracowano tzw. dyferencjał samoblokujący, czyli LSD (Limited Slip Differential). Jego działanie, jak w przypadku pozostałych, koncentruje się na zakrętach. Gdy wjeżdżamy w zakręt, a koło zewnętrzne się obciąża, a koło wewnętrzne zaczyna otrzymywać zbyt duży moment obrotowy, dyferencjał samoblokujący, jak sama nazwa wskazuje, blokuje się, kierując siłę na koło z większym ciężarem, poprawiając trakcję i uniemożliwiając niekontrolowane obracanie się koła wewnętrznego.

Dzięki temu przejazd przez zakręt znacznie się poprawia. Prawdziwe sportowe samochody wyposażone są w tego rodzaju dyferencjały, choć w ostatnich latach zyskały popularność dyferencjały elektroniczne, głównie ze względu na łatwość ich sterowania za pomocą komputera.

Dyferencjał TORSEN

Pomiędzy dwoma wcześniej opisanymi typami znajdują się znane dyferencjały typu Torsen. Ich nazwa pochodzi od skrótu Torque Sensitive. Oferują one istotną przewagę nad pozostałymi systemami.

Nie jest to dokładnie dyferencjał samoblokujący, ponieważ nie może zablokować się całkowicie, lecz kieruje moment obrotowy na koło, które najlepiej jest w stanie przenieść go na nawierzchnię. W porównaniu z dyferencjałem samoblokującym Torsen zapobiega poślizgowi jednego z kół, przekazując tylko tyle, ile to koło jest w stanie przenieść na drogę, a nadmiar kierując na drugie.

Ten typ, oprócz zastosowania na jednej osi, może być także używany w pojazdach z napędem na wszystkie koła w układzie centralnym, przekazując z jednej osi na drugą różne ilości momentu obrotowego, w zależności od oporu stawianego przez każdą z nich.

Jutro będziemy dalej analizować różne rodzaje dyferencjałów. Mam nadzieję, że podobał Wam się ten tekst tak samo jak mnie jego pisanie.

Fotografia | Automechanik