Objasnit ću kako diferencijal funkcionira u praksi. Zašto jedan kotač proklizava, a automobil se ne kreće?

Diferencijal je jedan od uređaja koji se koristi gotovo od početka motorizacije u svim osobnim automobilima, a samo ga neka električna vozila možda nemaju. Iako ga poznajemo više od 100 godina, ipak ne više od 15-20 posto. ljudi razumiju njegovo djelovanje u praksi. I govorim samo o ljudima koje zanima automobilska industrija.  

U ovom tekstu se neću fokusirati na dizajn diferencijala, jer to nije bitno za razumijevanje praktičnog rada. Najjednostavniji i najčešći mehanizam sa konusnim zupčanicima (kruni i sateliti) radi na način da uvijek raspoređuje moment, u bilo kojoj prometnoj situaciji jednako s obje strane. To znači da ako imamo jednoosni pogon, tada 50 posto momenta ide na lijevi kotač i isto toliko na desni. Ako ste oduvijek mislili drugačije i nešto vam ne štima, za sada to jednostavno prihvatite kao istinu. 

Kako radi diferencijal?

U zavoju jedan od kotača (unutarnji) ima kraći razmak, a drugi (vanjski) ima veći razmak, što znači da se unutarnji kotač okreće sporije, a vanjski brže. Kako bi kompenzirao tu razliku, proizvođač automobila koristi diferencijal. Što se naziva tiče, ono razlikuje brzinu vrtnje kotača, a ne - kako velika većina misli - moment.

Sada zamislite situaciju u kojoj auto ide ravno brzinom X, a pogonski kotači se okreću brzinom od 10 okretaja u minuti. Kada auto uđe u zavoj, ali se brzina (X) ne mijenja, diferencijal radi tako da se jedan kotač okreće npr. 12 okretaja, a zatim drugi 8 okretaja. Prosječna vrijednost je uvijek 10. Ovo je upravo spomenuta naknada. Što učiniti ako se jedan od kotača podigne ili postavi na vrlo sklisku površinu, ali mjerač i dalje pokazuje istu brzinu i samo se ovaj kotač vrti? Drugi stoji, pa će podignuti napraviti 20 okretaja.

Ne troši se sav trenutak na proklizavanje kotača

Dakle, što se događa kada se jedan kotač vrti velikom brzinom, a automobil miruje? Po principu raspodjele momenta 50/50 sve je ispravno. Vrlo mali okretni moment, recimo 50 Nm, prenosi se na kotač na skliskoj površini. Za start vam treba npr. 200 Nm. Nažalost, kotač na ljepljivoj podlozi također prima 50 Nm, tako da oba kotača prenose 100 Nm na podlogu. To nije dovoljno da se automobil pokrene.

Gledajući ovu situaciju izvana, čini se da sav moment ide na kotač koji se okreće, ali nije. Samo se ovaj kotač vrti – otud iluzija. U praksi, potonji se također pokušava pomaknuti, ali to nije vidljivo. 

Ukratko, možemo reći da se automobil u takvoj situaciji ne može pomaknuti, ne zato što je – citirajući internetski klasik – „cijeli trenutak na kotaču koji se okreće“, već zato što sav taj trenutak koji ovaj neklizajući kotač prima ima vrijednost. kolovrati. Ili drugo - jednostavno je premalo momenta na oba kotača, jer primaju isti moment.

Ista stvar se događa u automobilu s pogonom na sve kotače, gdje također postoji diferencijal između osovina. U praksi je za zaustavljanje takvog vozila dovoljno podići jedan kotač. Za sada ništa ne blokira niti jedan diferencijal.

Više informacija koje će vas zbuniti 

Ali ozbiljno, dok ne shvatite gore navedeno, bolje je ne čitati dalje. Istina je kad netko to kaže sva snaga ide na kolovrat na skliskom terenu (ne uvijek). Zašto? Jer, jednostavno rečeno, snaga je rezultat množenja okretnog momenta rotacijom kotača. Ako se jedan kotač ne okreće, tj. jedna od vrijednosti je nula, tada, kao i kod množenja, rezultat mora biti nula. Dakle, kotač koji se ne vrti zapravo ne prima energiju, a energija ide samo na kotač koji se okreće. Što ne mijenja činjenicu da oba kotača još uvijek imaju premali okretni moment za pokretanje automobila.