Co je diferenciál s omezeným prokluzem snímání točivého momentu?

V našem předchozím blogu jsme vysvětlili principy fungování pokoveného samosvorného diferenciálu. V tomto blogu bychom rádi vysvětlili, jak funguje diferenciál Torsen s omezeným prokluzem a jak se liší od pokoveného LSD, jako je Drexler LSD. Ve zbytku tohoto blogu se předpokládá, že čtenář má znalosti o běžných otevřených diferenciálech a pokovených diferenciálech s omezenou svorností.
Diferenciál Torsen a pokovený samosvorný diferenciál slouží stejnému účelu; zachovává maximální možný točivý moment kol za všech okolností, přičemž je stále schopen projíždět zatáčky při běžné jízdě. Oba využívají tření, ale způsob, jakým se tření vytváří a používá, je velmi odlišný.

Součásti Torsen

Torsen, ozubený nebo spirálový diferenciál neobsahuje spider a boční ozubená kola jako otevřený diferenciál nebo pokovený LSD. Místo toho jsou zde šneková kola (na hnacích hřídelích) a šneková kola, která jsou spojena se skříní diferenciálu. Na konci šnekového kola jsou čelní ozubená kola, která spojují šneková kola dohromady. Když auto jede rovně, šneková kola jen tlačí na šneková kola a otáčejí obě kola stejnou rychlostí. Protože se obě kola pohybují stejnou rychlostí, není nutné, aby se šneková kola otáčela kolem své vlastní osy.

Jak to funguje

Torsen funguje stejně jako otevřený diferenciál, když je točivý moment aplikovaný na obě kola stejný. Pokud se jedna náprava točí rychleji, otáčí šnekovým kolem. Toto šnekové soukolí je spojeno přes čelní ozubená kola se šnekovým kolem druhé nápravy a umožňuje otáčení v opačném směru, což umožňuje, aby se obě kola protáčela v zatáčkách jinou rychlostí. Vnitřní kolo se otáčí pomaleji přesně o tolik, kolik se druhé kolo otáčí rychleji. Tento rozdíl v rychlosti je dán silnicí, ale co se stane, když auto není v zatáčce?

Pokud se jedno z kol dostane do situace, kdy dojde k prokluzu kol, převodový diferenciál vychýlí točivý moment na kolo s přilnavostí. To se děje proto, že v diferenciálu dochází ke tření. Dochází ke tření mezi šnekovým kolem a šnekovým kolem, mezi oběma šnekovými převody a mezi šnekovými koly a skříní, kde se otáčejí kolem vlastní osy. Toto tření je vytvářeno konstrukcí a proto diferenciál funguje jako LSD. Při zatížení se ozubená kola nemohou volně otáčet. Tření mezi ozubenými koly se používá k omezení velikosti rozdílu rychlosti mezi oběma koly. Točivý moment bude ovlivněn diferenciálem. Poměr zkreslení točivého momentu závisí na konstrukci ozubených kol a třecích bodech, ale může být například 4:1. To znamená, že kolo s větší přilnavostí může získat 4krát větší točivý moment než druhé kolo (takže 80 % vs. 20 %).

Vezměte prosím na vědomí, že kolo s přilnavostí získává 4násobek přilnavosti, kterou může druhé kolo přenést na vozovku. Neznamená to, že lze využít 100 % točivého momentu motoru. Řekněme, že motor vydá 300 Nm točivého momentu a točící se kolo může přenést pouze 50 Nm točivého momentu na povrch, na kterém je. V běžném otevřeném diferenciálu by druhé kolo dostávalo točivý moment 50 Nm také. Celkový točivý moment na kola je 100 Nm. V diferenciálu Torsen s předpětím 4:1 dostane druhé kolo 200 Nm nebo točivý moment. Celkový točivý moment na kola je nyní 250 Nm.

Upsides

Výhodou spirálového LSD oproti plátovanému LSD je nízká hlučnost a nenáročnost na údržbu, proto jsou velmi vhodné pro pouliční automobily. Lze je nainstalovat a v podstatě na ně zapomenout. Závodní vozy jsou obecně velmi hlučné a vyžadují mnoho údržby, protože hnací ústrojí je mnohem více namáháno než silniční vozidlo, takže hluk a údržba nejsou ve skutečnosti problémem.
Uzamykací charakteristiky Torsenu jsou velmi lineární od nulového zámku až po maximální možný zámek. Vzhledem k tomu, že nedochází k uklouznutí jako u pokoveného LSD, řízení Torsenu je snadné a velmi předvídatelné.

Nedostatečně

Auto se nepohne s jedním z kol ve vzduchu. Pokud je jedno kolo ve vzduchu nebo nemá vůbec žádnou trakci, bude k otočení kola potřeba jen velmi malý krouticí moment. Je nutné aplikovat krouticí moment na ozubená kola, aby se vytvořila požadovaná přítlačná síla pro udržení předpětí. Bez točivého momentu nebudou ozubená kola stlačena k sobě a nebude generovat tření, takže se ozubená kola mohou volně otáčet. Nezatížené kolo bude mít vysokou rychlost, ale může přenášet jen velmi malý nebo žádný točivý moment. Šroubové LSD bude posílat točivý moment na kolo s trakcí podle předpětí, ALE čtyřikrát nula se stále rovná nule. To znamená, že kolo s přilnavostí nebude přijímat žádný točivý moment a LSD funguje jako otevřený diferenciál. Pokovený LSD bude mít (omezený) točivý moment dostupný pro kolo s trakcí v důsledku předpětí ve spojkové sadě.

Další nevýhodou je, že poměr zkreslení točivého momentu je určen konstrukcí a nelze jej změnit. Různých poměrů předpětí lze dosáhnout změnou úhlů šroubovice bočního ozubeného kola nebo třecích charakteristik primárních součástí.

Pokovené LSD nabízí možnost upravit jej podle potřeb a přání zákazníka a jeho vozu. Možnosti jsou téměř nekonečné a velmi účinné. Úhel tlaku, předpětí, typ třecích desek, počet desek a další jsou přizpůsobitelné. To také znamená, že pokovené LSD lze upravit pro různé typy obvodů a povrchů.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Závěrem lze říci, že oba typy LSD mají klady i zápory. Níže je uveden přehled, který lze snadno porovnat.

Nastavitelnost pokoveného LSD považujeme za velkou výhodu v aplikaci pro motoristický sport. Jaký typ LSD je pro vaši aplikaci nejlepší, závisí na vašich potřebách a na tom, pro jaký typ jízdy nebo závodění byste chtěli, aby byl váš vůz vhodný. Pokud potřebujete poradit ohledně diferenciálů s omezeným prokluzem, kontaktujte nás, abychom vám pomohli najít nejlepší řešení hnacího ústrojí.