Mechanizm różnicowy – czym jest i jak działa? Wyjaśniamy

Zakręty stanowią dla każdej osi nie lada problem. Koła zewnętrzne i wewnętrzne obracają się bowiem z różną prędkością. Bierze się to stąd, iż koło zewnętrzne ma do pokonania większą drogę niż wewnętrzne  względem zakrętu. Aby oba koła toczyły się po swoich torach ruchu bez poślizgu, osiągając różne prędkości obrotowe, stosuje się właśnie mechanizm różnicowy, zwany też dyferencjałem. Ma on na celu również ograniczenie zużycia opon.

Jak jest zbudowany mechanizm różnicowy?

Najważniejszym elementem mechanizmu różnicowego jest koszyk satelitów ze stożkowymi kołami zębatymi, które wyrównują obroty. Podczas jazdy na wprost satelity nie pracują. Siła napędowa trafia na koła talerzowe, a stamtąd przez koszyk na półosi. Na zakręcie koło talerzowe i koszyk nadal się obracają, ze stałą prędkością obrotową. Koło zębate jest bowiem na stałe przymocowane do obudowy. Z kolei wyrównawcze koła satelitów zaczynają się wówczas obracać na swojej osi w przeciwnych kierunkach.

Dzięki temu jedna z półosi napędowych może się obracać szybciej niż druga. Ich łączna prędkość obrotowa pozostaje jednak niezmieniona. W skrajnym przypadku – np. na śniegu – gdy jedna z półosi zostanie całkowicie zatrzymana, druga może mieć dwukrotnie większą prędkość od teoretycznie przekazywanej na koło talerzowe. Należy jednak pamiętać, że przeciążenie mechanizmu różnicowego spowodowane np. zbyt wieloma gwałtownymi próbami wyjechania ze śniegu może doprowadzić do przegrzania dyferencjału a w konsekwencji do zniszczenia kół satelitarnych.

Czym jest blokada dyferencjału?

Wyróżniamy też blokadę mechanizmu różnicowego. Stosuje się ją głównie w samochodach terenowych, ciężarowych, ciągnikach oraz w niektórych SUV-ach. Jego zadaniem jest wyrównanie prędkości kół na osi blokowanej. Stosuje się go wtedy, gdy np. pojawia się problem z przyczepnością na śliskiej lub grząskiej nawierzchni. Sztywna blokada wymaga jednak obsługi – należy włączyć ją w odpowiednim momencie a potem nie zapomnieć o jej wyłączeniu po wjechaniu na równy asfalt.

Mechanizmy różnicowe o zwiększonym tarciu

Wyróżniamy również mechanizmy różnicowe o zwiększonym tarciu, zwane po angielsku LSD (limited slip differential) lub też szperami (z niemieckiego sperdifferential). Jest to swego rodzaju sprzęgło cierne, zabudowane wewnątrz mechanizmu różnicowego i łączące obie półosie (wały wyjściowe).

W samochodzie z napędem na jedną oś stosuje się tylko jeden mechanizm różnicowy. Natomiast w przypadku aut z napędem na cztery koła stosuje się dwa lub nawet trzy dyferencjały. Dwa z nich znajdują się przy każdej z osi. Trzeci, czyli międzyosiowy, stosuje się w przypadku samochodów ze stałym napędem 4×4 (np. w terenówkach).