Co to jest mechanizm różnicowy?
Przekładnia różnicowa to mechaniczne urządzenie służące do przekształcania i przenoszenia momentu obrotowego na różne sposoby. Zazwyczaj do rozłożenia momentu obrotowego z pojedynczego wału na dwa lub więcej wałków stosuje się mechanizm różnicowy. Czasami może być odwrotnie, gdy moment obrotowy dwóch lub więcej wałków jest przenoszony tylko na jeden wał. Chociaż mechanizm różnicowy może przybierać różne formy, najczęściej występuje w samochodach. W tym zastosowaniu moment obrotowy pojedynczego wału rozkłada się na dwa różne wały, z których każdy obraca koło napędowe.
Podczas gdy mechanizmy różnicowe można znaleźć w wielu różnych mechanizmach i maszynach, współczesny samochód zazwyczaj je wykorzystuje. Kiedy samochód skręca, koła po obu stronach samochodu powinny obracać się z różnymi prędkościami. Koła znajdujące się najbliżej kierunku skrętu muszą obracać się wolniej niż koła odwrócone od zakrętu. Aby samochód mógł to zrobić, każde tylne koło musi mieć własny wał napędowy, jednak moment obrotowy musi być nadal równomiernie rozłożony.
Mechanizm różnicowy osiąga to poprzez równomierne rozłożenie momentu obrotowego na każde z indywidualnie napędzanych kół. Odbywa się to poprzez specjalne ustawienie przekładni w punkcie, w którym wał napędowy silnika styka się z dwoma wałkami napędowymi. Silnik wewnątrz samochodu wytwarza moment obrotowy, który jest następnie zwiększany przez przekładnię. Z przekładni pojedynczy wałek napędowy obraca przekładnię różnicową.
Różnicowe skrzynie biegów można znaleźć w różnych układach, ale sam układ jest stosunkowo uniwersalny wśród producentów samochodów. Spiralne koło zębate stożkowe na końcu wału napędowego przekładni powoduje większe koło koronowe. Koło koronowe ma stosunkowo dużą średnicę i ma duży otwór pośrodku. Podczas gdy zęby na większości kół zębatych wychodzą z boku, zęby koła koronowego są skierowane do góry. W ten sposób koło zębate z silnika może zostać połączone z koronowym kołem zębatym.
Z przekładni koronowej pochodzi unikalny układ przekładni, w którym moment obrotowy rozkłada się równomiernie na oba wały napędowe. Na tarczy wieńca znajduje się tak zwana klatka różnicowa, w której po obu stronach znajdują się dwa fazowane koła zębate. Czoła tych kół zębatych są prostopadłe do powierzchni koła koronowego, co pozwala im odpowiednio połączyć się z dwoma innymi pasującymi zębatkami stożkowymi. Każde z tych dwóch kół zębatych stożkowych stanowi jeden koniec każdego wału napędowego.
Bez mechanizmu różnicowego lub dwóch różnych wałków napędowych w samochodzie i jego komponentach może wystąpić szereg niekorzystnych skutków. Jednym z najbardziej znaczących jest uszkodzenie opony, które jest wynikiem przeciągania opony. Jest to spowodowane tym, że zewnętrzna opona nie jest w stanie obracać się szybciej niż wewnętrzna. Takie przeciąganie może również spowodować uszkodzenie i awarię układu napędowego.