Než budeme moci jasně porozumět tomu, jak fungují uzávěrky diferenciálů, je nezbytné nejprve pochopit, jak fungují otevřené diferenciály. Pochopení otevřených diferenciálů usnadňuje vysvětlení, jak fungují uzamčené diferenciály. Při nastavení otevřených diferenciálů dostávají kola různé množství výkonu v závislosti na trakci každého kola.
Vehicles with open differentials typically send the most power to the wheel with the least traction. This is great as it helps the car corner safely. The downside is that if the vehicle is moving on snow or mud, the wheel that loses traction will get all the power. This means that the car finds it hard to find traction and get unstuck.
01. Jak funguje diferenciál?
Diferenciál je systém převodů a senzorů, které řídí, kolik energie je posíláno na každou sadu kol. V závislosti na tom, zda jsou otevřené nebo zamčené, se diferenciály liší v tom, jak to dělají.
02. Jak fungují uzávěrky diferenciálů?
Uzamykací diferenciály pomáhají vyřešit výše uvedený problém tím, že rozdělují výkon rovnoměrně na všechna kola. To je bez ohledu na povrchový odpor (nebo jeho nedostatek). Ve scénáři, který jsme vysvětlili výše, vozidlo uvízlé v bahně nebude mít obě kola stejný výkon. To znamená, že kolo, které má stále přilnavost k povrchu, bude schopno udržet vůz v pohybu.
03. What Are 4 Types Of Differentials?
There are a number of differentials designed for different vehicles, below are four of the most common on commuter vehicles:
- Otevřete diferenciály — Here, power is distributed according to how much grip the wheel has on the surface. The less traction, the more power the wheel gets.
- Locked Differentials — This system locks the amount of power each wheel gets, regardless of the traction.
- Diferenciály s omezeným prokluzem — Zde diferenciál funguje jako otevřený diferenciál, když jsou podmínky na povrchu dobré. Když však zjistí ztrátu trakce v kole, okamžitě omezí množství výkonu na toto kolo. To má za následek pomoc při odlepení vozidla.
- Diferenciály pro vektorování točivého momentu — Tento typ diferenciálu využívá pokročilé senzory k úpravě distribuce výkonu na každé kolo. Senzory používají parametry, jako je rychlost vozidla, stav povrchu atd., aby neustále upravovaly distribuci výkonu.
04. Jaké jsou nevýhody uzávěrek diferenciálů?
Každý z různých diferenciálů má několik nevýhod. Například otevřené diferenciály usnadňují vozidlu zatáčení, ale nejsou tak dobré na kluzkém povrchu. Rozdíly vektorování točivého momentu poskytují nejlepší výsledky, ale elektronický senzorový systém má vysokou šanci na selhání systému.
05. Jaké jsou alternativy uzávěrek diferenciálů?
Mechanická spojka LSD — Tento speciální diferenciál s omezenou svorností využívá systém spojek k přepínání z otevřených na zablokované diferenciály.
Viskózní LSD — Here, the system uses a thick fluid to create the pressure that allows the system to switch from open to locked differentials.
06. Jaké jsou aplikace uzávěrek diferenciálů?
Diferenciály pomáhají zajistit bezpečné zatáčení vozidla a zároveň pomáhají při kontrole trakce. Bez diferenciálů by auta nemohla zatáčet vyšší rychlostí kvůli nepoměru mezi délkou zatáčení, kterou musí každé kolo udělat.
07. V jaké poloze by měly být uzávěrky diferenciálu?
To závisí na typu povrchu, po kterém jedete. Uzávěrku diferenciálu můžete nechat otevřenou, pokud jedete na dobré silnici. Pokud se chystáte jet po nerovném nebo kluzkém povrchu, můžete pak uzamknout diferenciály.
08. Do All 4×4 Have Differential Lock?
Not all 4×4 vehicles come with a differential lock. Some, however, may have front differential locks, while others come only with rear differential locks.
09. What Are Front And Rear Differentials?
To definuje polohu, kde jsou umístěny diferenciály. Přední diferenciály se používají u vozidel s pohonem předních kol. U vozidel s pohonem zadních kol je tomu naopak.
10. Mají auta dva diferenciály?
Ne všechna vozidla mají dva diferenciály. Pouze vozidla s pohonem všech kol (AWD) mají přední i zadní diferenciál.
11. Jaký je nejběžnější typ diferenciálu?
Nejběžnějším typem diferenciálu je otevřený diferenciál. To se nachází ve většině rodinných vozidel a automobilů určených pro jízdu na dálnici.
12. Jaké jsou části diferenciálu?
Diferenciály se liší v závislosti na jejich typu. Zde jsou však hlavní součásti diferenciálního systému:
- Half-shafts, also known as axle shafts
- Sun gears or side gears
- Křížový čep nebo hřídel pastorku
- Kuželový pastorek
- Korunové kolo
- Bydlení
13. Co je standardní diferenciál?
Standardní diferenciál označuje otevřený diferenciál. Toto je nejběžnější typ diferenciálu.
14. Můžete zamknout diferenciály za jízdy?
Zatímco diferenciály lze odemykat za jízdy, nikdy by se neměly za jízdy uzavírat diferenciály. Měli byste to dělat pouze při stojícím vozidle nebo při velmi nízké rychlosti.
15. Jaká je maximální rychlost s uzamčenými diferenciály?
Při jízdě na dobrém povrchu byste měli mít vždy odemčené diferenciály. Když jsou diferenciály uzamčené, nepřekračujte rychlost 25 mph s uzamčenými diferenciály.
16. Můžete použít uzávěrky diferenciálu na písku?
Uzávěrky diferenciálů vám sice mohou pomoci získat trakci na písku, ale většinou mají za následek zarytí vozu hlouběji do písku. Úprava tlaku v pneumatikách je nejlepší způsob, jak se dostat přes písčitý povrch.
17. Jak nainstalovat uzávěrku diferenciálu
I když je relativně snadné instalovat uzávěrku diferenciálu, musíte být dostatečně mechanicky způsobilí k demontáži nápravy vozidla. Pokud si nejste jisti, který diferenciál by fungoval nejlépe, vyhledejte pomoc v příručce k vozidlu.
18. Funguje moje uzávěrka diferenciálu?
Většina vozidel s uzávěrkou diferenciálu má v případě problému s kontrolou trakce kontrolku. Jak auto zvládá zatáčku, vám může dát docela dobrou představu o tom, jak dobře funguje uzávěrka diferenciálu.
19. How A Rear Locking Differential Works
Jedná se o diferenciály spojené se zadními koly a řídí distribuci výkonu na každé kolo. Diferenciál rozdělí výkon mezi dvě zadní kola v případě uzamčeného systému zadního diferenciálu.
20. Diferenciál s omezeným prokluzem vs. Uzamčený diferenciál
Vozidlo s diferenciálem s omezenou svorností může využít oba světy. Systém udržuje diferenciály otevřené na hladkém povrchu a omezuje výkon na každé kolo, které ztrácí trakci.
21. E-Locker vs. Vzduchová skříňka
This refers to the mechanism that differential locking systems use. E-lockers utilize electronic switches to lock or unlock the system. While e-lockers are much more reliable, they take time to engage relative to air lockers. The choice between the two depends on a trade-off between reliability and ease of engagement.
22. Jaké jsou náklady na instalaci uzávěrky diferenciálu?
To se liší v závislosti na typu instalované uzávěrky diferenciálu. Cena se může pohybovat mezi 800 a 1,000 $.
23. Jsou na vozidlech IFS uzávěrky diferenciálů?
IFS znamená Independent Front Suspension. Jedná se o vozidla s nezávislým zavěšením předních kol. Uzávěrky diferenciálu lze instalovat na vozy s IFS.
24. Jak otestovat zadní nápravu?
The best way to do this is through a visual test. Jack up your vehicle and inspect the rear axle. If you notice dents, cracks, or evidence of a leak, you should get a mechanic to check it further.
25. Jaký je rozdíl mezi uzávěrkou diferenciálu a pohonem 4X4?
Vozidla 4×4 rozdělují výkon rovnoměrně mezi přední a zadní nápravu. I když je to skvělé pro kontrolu trakce, systém nezvládá tok výkonu mezi koly na stejné nápravě. Aby to váš 4×4 umožnil, musíte nainstalovat uzávěrku diferenciálu.
26. Co způsobuje výstražné kontrolky uzávěrky diferenciálu?
There are many reasons why a differential lock warning light may flash. It may indicate that the differential lock has been engaged in high gear. In other models, the differential light blinks if something is wrong with the system.
27. Můžete do svého 4×4 namontovat uzávěrky diferenciálů?
Odpověď je ano. Většina vozidel 4×4 může být vybavena uzávěrkami diferenciálu. Zda byste měli nebo ne, záleží na tom, jak své vozidlo používáte. Pokud neustále jezdíte po nerovném terénu nebo kluzkém povrchu, může uzávěrka diferenciálu výrazně zlepšit váš zážitek z jízdy.
28. Která auta mají standardní uzávěrky diferenciálu?
Některé vozy jsou standardně vybaveny uzávěrkami diferenciálu. Mezi ně patří Jeep Wrangler, Ford-F150, Toyota Tacoma, Chevy Colorado a GMC Sierra a mnoho dalších.
29. Kdy použít uzávěrku diferenciálu?
Uzavírku diferenciálu byste měli aktivovat pouze při jízdě na kluzkém povrchu nebo kamenitém terénu.
Differential locks perform an important function that enhances the safety of the vehicle on slippery and uneven surfaces. Backup cameras enhance your vehicle’s safety when reversing. Backing up large trucks and SUVs can be difficult due to limited visibility and maneuverability. A backup camera solves this problem by giving you complete visibility of the area behind your car. Get in touch with Camera Source to learn more.
Termín uzávěrka diferenciálu je zkratka pro uzamykatelný diferenciál a jsou také známé jako skříňky. Existuje několik různých typů, ale než se dostaneme k tomu, proč byste chtěli uzamknout diferenciál, musíme vysvětlit, co je diferenciál. To začíná problémem, který řeší.
Představte si, že máte dvě kola na nápravě, jak je znázorněno na obrázku níže
Když se tato náprava otočí za roh, vnitřní kolo popisuje kratší oblouk než vnější kolo. Obě kola však zatáčí stejně dlouho. To je v pořádku, pokud se kola volně otáčejí na konci nápravy. Problémem se stává, pokud chceme pohánět kola motorem.
Mohli bychom jednoduše dát pár ozubených kol a nechat hnací hřídel otočit nápravu. To by ale znamenalo, že se obě kola musí otáčet stejnou rychlostí. Pokud bychom se pak pokusili projet zatáčkou, vnitřní kolo by se otáčelo stejnou rychlostí jako vnější kolo a vnitřní kolo by poskakovalo, smykalo a poskakovalo, protože je nuceno otáčet se mnohem vyšší rychlostí, než by mělo. malá vzdálenost, kterou musí ujet. Problémem je namáhání nápravy, opotřebení pneumatik, špatná ovladatelnost a tendence k „nedotáčivosti“, což znamená, že se příď vašeho vozidla bude v zatáčkách tlačit doširoka.
Jak to tedy napravíme?
Takže to, co je potřeba, je nějaký způsob, jak pohánět obě kola; přesto jim umožňují zatáčet různými rychlostmi za zatáčkou. Existuje řešení a nazývá se diferenciál, popř diff ve zkratce. Jedná se o komplexní řadu ozubených kol, které umožňují zpomalení vnitřního kola vzhledem k vnějšímu kolu. Přesto oba být řízeni. Jak přesně to ozubená kola dělají, není z pohledu řidiče důležité, důležitý je efekt.
Níže uvedený diagram ukazuje, že vnitřní kolo sleduje kratší kruh než vnější a otáčí se pomaleji. Fialová tečka představuje diferenciál, který to umožňuje, přesto pohání obě kola. Modré šipky ukazují relativní rychlost každé části hnacího ústrojí.
Na obrázku níže je náprava s pouzdrem diferenciálu jako vyboulenina vpravo. Uvnitř jsou ozubená kola, která tvoří diferenciál. To je trochu neobvyklé, protože většinou jsou diferenciály uprostřed nápravy.
Vždy je v tom nějaký háček
Diferenciály tedy řeší problém v zatáčkách. Ale mají obrovskou nevýhodu pro jízdu v terénu, což je znázorněno na tomto obrázku:
Na obrázku vidíte, že přední pravé kolo se šíleně točí, ale přední levé se nehýbe. Je to proto, že diferenciály jsou líné, směrují pohon na kolo, které se nejsnáze otáčí. Přesněji řečeno, vyrovnávají točivý moment (sílu otáčení) mezi dvěma koly na nápravě.
Takže pokud máme kolo s malou přilnavostí ve srovnání s druhým na nápravě, například ve vzduchu nebo na blátě, jde to docela snadno otáčet, takže má velmi malou točivou sílu, a to tolik, kolik je jeho partnerské kolo na druhá strana nápravy dostane. To se často ani zdaleka neblíží k tomu, aby se vozidlo pohnulo, a nazýváme to „problémem rozdílu“.
Pochopení problému diferenciálu je jedním ze základů off-roadu. Je klíčem k pochopení nejen uzávěrek diferenciálu, ale také mnoha dalších trakčních pomůcek a technik jízdy.
Ďábel je v detailech
Takže už jste možná uhodli, co je uzávěrka diferenciálu. Je to zařízení, které vyřadí diferenciál a uzamkne jej. To znamená, že se obě kola musí otáčet přesně stejnou rychlostí, takže to eliminuje problém s diferenciálem. Ale také to eliminuje dobrou část diferenciálu. Část, která umožňuje, aby kola na nápravě byla poháněna různými rychlostmi a aby vozidla mohla efektivně zatáčet. Proto lze uzávěrky diferenciálu zapnout nebo vypnout. Máte ho zapnutý, když ho potřebujete, například při stoupání do strmého skalnatého stoupání, a vypnutý, když například nejezdíte po silnici.
Existují dva základní typy uzávěrky diferenciálu, ruční a automatická. Většina z nich se zapojuje a odpojuje ručně, ale existují některé konstrukce, které se automaticky zapojují a odpojují mechanickými prostředky nebo počítačovým ovládáním. Skříňky jsou pro práci v pomalém terénu na sypkých površích, takže ztráta účinku diferenciálu v zatáčkách není příliš velký problém. Jen si všimnete, že průměr otáčení je větší než předtím.
To, o čem jsme dosud mluvili, není jen uzávěrka diferenciálu, je to „mezinápravový diferenciál s uzávěrkou“, abychom tomu dali celé jméno. Je to proto, že se jedná o uzávěrku diferenciálu, která funguje napříč dvěma koly na nápravě. Naprosto stejný koncept platí pro relativní natočení přední nápravy dozadu. Říká se tomu „středový diferenciál“. Jen buďte opatrní, abyste věděli, že skříňka mezi nápravami se liší od uzávěrky středového diferenciálu, i když koncept je stejný. Diferenciál, který nemá skříňku, nazýváme také otevřený diferenciál nebo otevřený diferenciál.
Na obrázku níže je Toyota Prado. Má zapnutou uzávěrku středového diferenciálu, což je na tachometru znázorněno oranžovou ikonou čtyř kol s X uprostřed. Má také zapnutý zadní mezinápravový diferenciál, znázorněný ekvivalentní červenou ikonou, ale s X mezi zadními nápravami.
Mohu na své 4X4 namontovat uzávěrku diferenciálu? A měl bych?
Možná už má jeden nebo dva standardně. Pokud ne, odpověď je možná. Existuje řada společností na trhu s náhradními díly, které dodávají uzávěrky diferenciálů. Ale ne pro všechny značky a modely, pouze pro ty nejpoužívanější pro off-roady. Pokud máte k dispozici skříňku, může ji namontovat mechanik. Příklady společností zabývajících se poprodejními skříňkami jsou ARB a Eaton.
Uzávěrky diferenciálů rozhodně nejsou první věcí, kterou si do off-roadu kupujete – bezpečnostní vybavení jako hasicí přístroj a lékárničky mají vyšší prioritu. Pak odpružení, pneumatiky, šnorchly a podobně. Jakmile budete mít vše ostatní roztříděné, zvažte uzávěrky diferenciálů. Pokud je vaše vozidlo moderní s dobrou elektronickou kontrolou trakce, pak budete méně potřebovat uzávěrky diferenciálu ve srovnání se starším vozidlem bez elektronické kontroly trakce. Je to proto, že elektronický systém kontroly trakce zmírňuje „problém diferenciálu“ podobným způsobem jako uzávěrka diferenciálu.
Níže uvedená fotografie ukazuje ovládací prvky předních a zadních vzduchových skříněk ARB pro řidiče. Říká se jim vzduchové skříňky, protože mechanismus pro zapínání a vypínání je poháněn vzduchovým kompresorem.
Většina majitelů montuje do zadní části vozu skříňky s náhradními díly, protože to je obvykle ta největší výhoda při jízdě v terénu a zadní náprava je silnější než přední náprava, v neposlední řadě proto, že nemá klouby CV. Někteří majitelé vozidel, jako je Nissan Patrol, je však montují na přední nápravu, na základě které je zadní náprava již vybavena silným samosvorným diferenciálem (LSD). LSD je zčásti mezi skříňkou a otevřeným diferenciálem.
Která auta mají standardně uzávěrky diferenciálu?
Může se stát, že vaše 4X4 je vybaveno uzávěrkou diferenciálu na zadní nápravě nebo na obou nápravách. Příklady vozů, které mají zadní skříňky, jsou Ford Ranger, Pajero Sport a Nissan Patrol Y62. Příklady předních a zadních skříněk jsou Land Cruiser řady 70, Mercedes-Benz G-Wagen a Jeep Wrangler Rubicon. Vozidla s předními a zadními uzávěrkami diferenciálu nazýváme twin locked.
Ne všechny verze všech 4X4 mají uzávěrky diferenciálu. Hledejte takové tlačítko na Nissanu Y62 Patrol. Na pravé straně obrázku je ikona čtyř kol s X mezi zadní nápravou. To je tlačítko pro zapnutí a vypnutí zadní skříňky.
Neexistují žádné sériové vozy 4X4, které by měly skříňky na přední nápravě a ne na zadní. Vždy se jedná pouze o zadní nápravu nebo obě nápravy a před zapojením přední musíte zapnout zadní. To proto, aby se minimalizovalo riziko stresu a poškození hnacího ústrojí. Skříňky mohou snadno způsobit značné dodatečné namáhání součástí převodovky, jako jsou nápravy.
Kdy bych měl použít uzávěrky diferenciálu?
Nespadněte do pasti myšlenek, že kdykoli jde do tuhého, zapnete uzávěrku diferenciálu a život je vždy lepší. Někdy je nejlepší nechat to vypnuté. V terénu je tolik situací, že není možné poskytnout konkrétní radu a v určitém okamžiku budete muset porušit každé z níže uvedených pravidel, ale zde je několik obecných tipů:
Používejte skříňky, když
- Váš postup bude pravděpodobně narušen tím, že se bude otáčet kolo na nápravě se zámky. Například vyjeté stoupání do kopce nebo nějaké bahnité vyjeté koleje. Jeep Wrangler Rubicon na obrázku níže má při stoupání do kopce zapojené skříňky. Poznáte to, protože pravé přední kolo se netočí.
- Sjíždění vyježděného kopce, kde je pravděpodobně jedno kolo ve vzduchu nebo ztratí trakci; a
- Obecně všude tam, kde se pohybujete v nízkém rozsahu jako první nebo druhý, pravděpodobně ztratíte trakci na jednom nebo více kolech, ale na ostatních kolech je dobrá trakce a nemusíte zatáčet pevně.
Nepoužívejte skříňky, když:
- Musíte zatočit těsně, například na ostrém výhybce, protože skříňky zvětší poloměr otáčení;
- Všechna čtyři kola jsou na zemi se zhruba stejnou hmotností nebo stejnou hmotností napříč dvěma koly na nápravě. Kola budou mít pravděpodobně podobnou přilnavost, takže zabránění protáčení jednoho kola není problém;
- Na bočních svazích. Vozidlo bude krabat bokem kvůli diferenciálu, který nedovolí prokluz kol přes nápravu; a
- Jedete relativně rychle a potřebujete manévrovat, například písek, některé situace v blátě a sněhu. Jeep Grand Cherokee dole potřebuje protisměrné řízení, aby mohl pokračovat ve stoupání do kopce, a skříňky by to ztížily. Taky to jde relativně rychle.
Takže abych to všechno uzavřel…
Termín uzávěrka diferenciálu je zkratka pro „zámek diferenciálu“ a je také zkrácen na skříňky. Existují dva typy. Uzávěrky mezinápravových diferenciálů, které jsou zde popsány, a středové uzávěrky diferenciálů (středové uzávěrky diferenciálů), které si podrobněji vysvětlíme v jiném článku. Na toho si dejte pozor.
Samotný diferenciál znamená, že dvě kola na nápravě mohou být poháněna různými rychlostmi. To však znamená, že jedno kolo na nápravě se může protočit, když ztratí trakci, což způsobí nedostatek pokroku. Skříňka řeší tento problém odstraněním diferenciálního efektu.
Existují dva typy, většina z nich je manuální, ale některé jsou automatické. Některá vozidla 4X4 se standardně dodávají buď na zadní nápravě, nebo na přední a zadní nápravě („twin locked“) a v závislosti na přesné značce a modelu vašeho vozidla můžete mít možnost namontovat skříň s náhradními díly. Skříňky jsou velmi užitečné v terénu, ale neměly by být považovány za řešení všech problémů s trakcí a jejich montáž by neměla být prioritou pro nové off-roady, kteří by se měli nejprve zaměřit na bezpečnostní vybavení.
