Uzávěrka diferenciálu nebo uzávěrka je variací na standardní automobilový diferenciál. Uzávěrka diferenciálu poskytuje zvýšenou trakci ve srovnání se standardním nebo „otevřeným“ diferenciálem tím, že za určitých podmínek neumožňuje rozlišovat rychlost mezi dvěma koly na stejné nápravě.
Uzávěrka diferenciálu je navržena tak, aby překonala hlavní omezení standardního otevřeného diferenciálu tím, že v podstatě „uzamkne“ obě kola na nápravě k sobě, jako by na společné hřídeli, přičemž jim stále umožňuje otáčet se různými rychlostmi, když je to potřeba (například při vyjednávání). odbočka). To nutí obě kola se otáčet současně, bez ohledu na trakci (nebo její nedostatek) dostupnou pro každé kolo jednotlivě. Otevřený diferenciál zastaví přenos točivého momentu na jedno kolo, pokud má opačné kolo malou nebo žádnou trakci. K tomu může dojít, pokud se jedno kolo dostane do kontaktu s blátem, sněhem nebo ledem, nebo pokud je kolo nějakým způsobem odstraněno z kontaktu s vozovkou poté, co narazilo na překážku nebo oblast s měkkým povrchem. V takové situaci bude otevřený diferenciál nadále protáčet kolo s nejmenší trakcí, ale bude přenášet malý nebo žádný výkon na kolo, které má pevnější trakci. V zásadě přenese na obě kola jen tolik točivého momentu, kolik vydrží kolo s nejmenší trakcí. To může vést k tomu, že vozidlo nedokáže dodat dostatečný točivý moment na hnací kola, aby vozidlo udrželo v pohybu vpřed, v tomto okamžiku se zasekne. Uzávěrka diferenciálu tento problém řeší svou schopností dodat 100 % dostupného točivého momentu na kolo s největší trakcí.
Existují dva hlavní typy skříní:
Automatické a volitelné.
Automatické skříňky se zamykají a odemykají automaticky bez přímého zásahu řidiče. Některé konstrukce diferenciálu s automatickou uzávěrkou zajišťují, že výkon motoru je vždy přenášen na obě kola, bez ohledu na trakční podmínky, a „odemkne se“ pouze tehdy, když se vyžaduje, aby se jedno kolo protáčelo rychleji než druhé v zatáčce. Nikdy nedovolí žádnému kolu protáčet se pomaleji než unášeč diferenciálu nebo náprava jako celek. Nejběžnějším příkladem tohoto typu by byl slavný „Detroit Locker“, známý také jako „Detroit No-Spin“, ačkoli existuje mnoho dalších. Jiné automatické uzávěrky fungují jako „otevřený“ nebo odemčený diferenciál, dokud nedojde k prokluzování kol a poté se uzamknou. Tento styl obecně používá nějaký typ vnitřního regulátoru ke zjištění rozdílu v rychlostech kol nebo reagují na vstup točivého momentu z hnacího hřídele. Příkladem může být „Gov-Lok“ od GM. Tento typ se nejčastěji vyskytuje u vozidel vybavených uzávěrkou diferenciálu.
Níže je výřez modelu Detroit Locker.
Toto je skutečná ručně ovládaná skříňka Detroit Locker demonstrující, jak funguje skříňka Detroit.
„Volitelná“ uzamykatelná skříňka umožňuje řidiči uzamknout a odemknout diferenciál dle libosti ze sedadla řidiče. Toho lze dosáhnout pomocí stlačeného vzduchu (pneumatika), jako je „Air Locker“ od ARB, elektronické solenoidy (elektromagnetické), jako je „ELocker“ společnosti Eaton, nebo nějaký typ mechanismu ovládaného kabelem, který se používá u „Ox Locker“. To umožňuje, aby diferenciál fungoval jako „otevřený“ diferenciál pro lepší ovladatelnost, manévrovatelnost a snížené opotřebení pneumatik, a zároveň měl plnou uzamykací schopnost pro maximální trakci, když je to žádoucí nebo potřeba. To je opravdu to nejlepší z obou světů, ale volitelné skříňky jsou složitější, a proto dražší než jejich automatické protějšky. Někteří lidé mají také pocit, že tato přidaná složitost snižuje jejich celkovou pevnost a odolnost a dlouhodobě vyžaduje zvýšenou údržbu.
Kabelem ovládaný Ox Locker
Nevýhody
Uzávěry diferenciálů mají určité nevýhody. Protože nefungují tak hladce jako standardní diferenciály, jsou často zodpovědné za zvýšené opotřebení pneumatik. Některé uzávěrky diferenciálů jsou známé tím, že při zamykání a odemykání při zatáčení vydávají cvakání nebo bouchání. To je pro mnoho řidičů nepříjemné. Také některé uzávěrky diferenciálů mohou v některých situacích ovlivnit schopnost vozidla řídit, zvláště když je skříňka umístěna na přední nápravě. Jsou také schopny vystavit nápravové hřídele mnohem vyššímu zatížení točivého momentu, než by bylo možné s otevřeným diferenciálem, protože umožňují přenášení 100 % dostupného točivého momentu jedním hřídelem nápravy, na rozdíl od rozdělení mezi dva. V extrémních podmínkách to může způsobit poruchu hřídele nápravy.
Kromě zvýšeného namáhání nápravových hřídelů se tyto nevýhody týkají především automatických skříní a lze je do určité míry zmírnit správnou údržbou a nastavením. Opotřebení pneumatik lze minimalizovat zajištěním správné velikosti a nahuštění pneumatik. Potíže s řízením lze většinou eliminovat výběrem moderních zámků, které jsou lépe zkonstruovány než dřívější verze, které byly nechvalně známé problémy s řízením. Na chování skříňky mohou mít vliv také jízdní návyky, hmotnost vozidla a velikost pneumatik.
Diferenciály s omezeným prokluzem jsou považovány za kompromis mezi standardním diferenciálem a diferenciálem s uzávěrkou, protože fungují plynuleji a směřují určité množství točivého momentu na kolo s největší trakcí, ale nejsou schopny 100% uzamčení.
Aplikace pro uzávěrky diferenciálů
Vozidla s pohonem všech čtyř kol, která jezdí v terénu, často používají uzávěrky diferenciálů, aby se zabránilo uvíznutí při jízdě v sypkém, blátivém nebo kamenitém terénu. Uzávěrky diferenciálů jsou považovány za základní vybavení pro seriózní jízdu v terénu.
Závodní vozy často používají uzávěrky diferenciálů, aby udržely trakci během vysokorychlostních manévrů nebo při extrémním zrychlování.
Některá užitková vozidla, jako jsou odtahové vozy, vysokozdvižné vozíky, traktory a těžká technika, používají k udržení trakce uzávěrky diferenciálů, zejména při jízdě na měkkém, bahnitém nebo nerovném povrchu. Skříňky jsou běžné u zemědělské techniky a vojenských nákladních automobilů.
