Jaký je rozdíl mezi převodovkou a diferenciálem?

Motoristé vědí, že motor nemůže otáčet koly přímo. Jako příklad uveďme vozidlo s pohonem zadních kol. Síly ze setrvačníku se nejprve přenášejí na převodovku a odtud na kardan. Konečným cílem je most. Uvnitř je mechanismus, bez kterého je pohyb nemožný. Převodovka v autě převádí a přenáší točivý moment ze zdroje otáčení na kola. Pohon předních kol se liší tím, že místo kardanových kloubů jsou na koncích použity nápravové hřídele s úhlovými klouby (CV klouby). Vozidla s pohonem všech kol mají dvě nápravy.

Zařízení a princip činnosti

Článek nebude obsahovat složité ilustrace. To usnadní pochopení. Převodovka je umístěna v ocelové skříni nápravy a u vozů s pohonem předních kol je integrována do převodovky (převodovky). Mechanismus lze popsat jako sadu vzájemně spojených ozubených kol.

Zde je návod, jak věci fungují při pohybu po přímce. Převodový poměr bude 1:1. Kola se točí stejnou rychlostí. K tomu dochází, když vozidlo nezatáčí. Hnací kolo (4) otáčí hnaným kolem (1), ke kterému jsou satelity (2) pevně připevněny. Zůstanou nehybné a zapojí ozubená kola nápravy (5). Proto se začnou pohybovat samotné poloosy (3).

Auto nejede vždy rovně. Pokud potřebujete na místě odbočit doleva, pak se teoreticky pravé kolo bude pohybovat rychle a levé zpomalí. Převodový poměr bude 0:2. Takhle to vypadá:

Jak funguje převodovka při odbočování doleva?

Satelity se začnou otáčet kolem své osy a poskytují převodům náprav různé úhlové rychlosti. Díky tomu se nápravové hřídele mohou pohybovat s různým zrychlením, které závisí na směru. I když je jedno kolo zablokováno, druhé se bude dále točit. Proto je v osobním autě potřeba převodovka. Bez něj by se při většině zatáček jedno z kol zablokovalo. A to je zrychlené opotřebení gumy.

Rozdíl mezi diferenciálem a převodovkou

Jednoduše řečeno, diferenciál je nedílnou součástí převodovky. Nemrznoucí směs a nemrznoucí směs jsou vhodné jako analogie. První je třída chladicích kapalin, druhá je značka. Převodovku lze konvenčně nazvat komplexem skládajícím se z hnacího a hnaného ozubeného kola. Vše ostatní souvisí s diferenciálním mechanismem.

Převodovka přenáší a převádí točivý moment, zvyšuje nebo snižuje jej. Druhá možnost je typická pro automobily. Hnací kolo má asi 11 zubů, hnané jich má dokonce 43. Poměr je 3,9 ku 1. Pokud nepočítáte s chodem převodovky, z původních 1000 otáček se stane 256 otáček za minutu. Mezinápravový diferenciál „rozdvojuje“ rotaci na dvě nápravy a poskytuje různé úhlové rychlosti.

Rozdíl mezi převodovkou a diferenciálem

Oba mechanismy jsou umístěny ve stejném kovovém pouzdře. Uvnitř se nalévá převodová kapalina. Snižuje tření a prodlužuje životnost jednotky. Těsnění zabraňují úniku oleje. Časem praskají, a tak by si měl řidič na most dávat pozor. Netěsnosti jsou viditelné pouhým okem.

Hlavní úkoly mechanismu

Zjednodušeně lze převodovku nazvat mostem. Typické umístění je mezi dvěma koly u pohonu zadních a předních kol. Vozidla s pohonem všech kol mají dvě nápravy: jednu vpředu a jednu vzadu. Pro zjednodušení vysvětlení bude jako příklad použito vozidlo s pohonem zadních kol.

Když se vůz pohybuje v přímém směru, motor přenáší výkon přes hnací hřídel do převodovky, která rozděluje sílu mezi dvě zadní kola. To tlačí auto dopředu, všechna kola se protočí ve stejnou dobu stejnou rychlostí. Pokud se ale auto otočí, dvě přední kola změní směr, ale zadní zůstanou na svém místě. Kola se nyní pohybují po trajektoriích různých délek. Vnitřní cesta je kratší než vnější. To znamená, že vnější kola musí ujet větší vzdálenost za stejnou dobu, takže se musí otáčet rychleji. Závěr je jednoduchý: zadní kola se musí protáčet různými rychlostmi.

Jak funguje diferenciál v zatáčkách?

Bez převodovky by se obě kola v zatáčkách otáčela stejnou rychlostí. Pneumatiky proklouznou, okamžitě se opotřebují a řidič ztratí kontrolu. Náklad může dokonce zlomit nápravu. To se stávalo často před vynálezem převodovky.

Pokud zcela zablokujete jedno kolo, druhé se bude stále točit.

Špatné je, když jedno z kol narazí na kluzký povrch. Pak se veškerá síla motoru vyprázdní. Auto začne klouzat. Aby se takovým situacím předešlo, inženýři vytvořili uzávěrku diferenciálu.

Typy převodovek

Typ automobilové převodovky závisí na způsobu záběru hnacího a hnaného ozubeného kola. Jsou možné následující možnosti:

1. Červ. Konstrukce se používá pro řízení. Skládá se ze spirálového přímého pouzdra a hnaného ozubeného kola. Mechanismus nebyl použit jako součást převodovky.
2. Hypoidní. Obě ozubená kola jsou vzájemně spojena pod úhlem 45°. Spirálové řezání zubů zvětšuje kontaktní plochu. Typické pro vozidla s pohonem všech kol a pohonem zadních kol.
3. Válcový. Instalováno na vozy s pohonem předních kol. Obě ozubená kola jsou vyrobena ve tvaru válce. Zuby mají šikmý řez a otáčejí se v převodovce převodovky.
4. Kónický. Analog hypoidního, ale řez zubu je rovný a ne spirálovitý. Úhel spojení je 90°. Převodovka se používá u vozidel s nízkým výkonem s pohonem všech kol a pohonem zadních kol.
5. Planetární. Uprostřed je centrální kolo, na vnějším obrysu je korunové kolo. Mezi nimi jsou satelity. Používá se jako součást planetových převodovek.

Inženýři vypočítají konstrukci převodovek, aby zvolili správný převodový poměr. Jedná se o poměr úhlových rychlostí hnacího a hnaného hřídele. Nízký převodový poměr je typický pro převodovku osobních automobilů s nízkou hmotností a omezenou nosností, vysoký převodový poměr je nutný pro vozidla schopná přepravovat těžké náklady.

Převodový poměr 4,7 znamená, že za jednu otáčku hnacího kola se hnané kolo otočí kolem své osy 4,7krát.

Технические характеристики

Chcete-li vyhodnotit schopnosti převodovky, můžete se seznámit s jejími technickými vlastnostmi. Existuje pět parametrů, které přímo ovlivňují činnost mechanismu:

• orientace hřídele;
• počet kroků;
• převodový poměr;
• převodový poměr;
• točivý moment.

Převodový poměr je poměr úhlových rychlostí otáčení vstupního a výstupního hřídele. Převodový poměr je trochu jiná charakteristika. Pokud má jedno ozubené kolo 15 zubů a druhé 35, bude číslo vypadat takto:

Počet stupňů je typický pro manuální převodovky. Jsou pětistupňové a šestistupňové. Mosty mají jen jeden krok. Orientace šachet závisí na provedení, může být vertikální nebo horizontální.

Typické poruchy převodovky

Jako první selhávají těsnění. Jsou vyrobeny z pryže odolné proti oleji. V průběhu času začne část praskat a rozpadat se na samostatné fragmenty. V důsledku toho vytéká převodová kapalina. Začíná hladovění olejem. Zvyšuje se valivá třecí síla v ložiskách. Když nic neuděláte, panty se budou drolit, vypadávat z nich kuličky nebo válečky a klec praskne. Začátek degradace ložiska lze nepřímo diagnostikovat podle hučení vycházejícího ze strany můstku při jízdě.

Vylomené zuby na převodovce

Ozubená kola trpí nedostatkem mazání. Převodovka se zahřívá a na ozubených kolech se objevují stopy koroze. Zuby se postupně opotřebovávají a lámou. V důsledku toho se plocha spojky zmenšuje a převodový poměr již neodpovídá normě. Staré těsnění je třeba vyměnit, stejně jako ozubená kola, hřídele a ložiska.

Někdy dochází k poruchám v důsledku mechanického poškození. K tomu, aby se v karoserii vytvořila trhlina nebo díra, stačí, aby most narazil na betonový obrubník. Někdy dochází k vytahování upevnění vlivem zatížení. V první řadě uniká převodová kapalina, poté reziví ložiska a ozubená kola. Aby se zabránilo další degradaci, je skříň převodovky obnovena svařováním. V případě vážného poškození bude nutné vyměnit celý most.

Interval výměny převodové kapaliny

Olej za normálních podmínek vystačí na 100 tisíc kilometrů. Abrazivní kovové částice vstupují do kapaliny a přestávají plnit své funkce. Stopy ocelového prachu lze snadno vidět, pokud vypustíte trochu oleje z vypouštěcího otvoru. Pokud je vidět kovový lesk, je lepší vyměnit kapalinu za novou.

Snížení nebo zvýšení točivého momentu je to, za co je zodpovědná převodovka automobilu. Diferenciál mezi koly poskytuje různé úhlové rychlosti pro každé kolo. Oba mechanismy jsou umístěny v jednom pouzdře, kterému se zjednodušeně říká most stroje.