Revija Joker - Avto 2

ČLANKI
stranka » članki » vedež » Avto 2

Diferencial
Zdaj pride zaguljeni del. Delovanje motorja je preprosto, tudi menjalnik si je lahko predstavljati, dočim za razumevanje vseh diferencialnih mehanizmov potrebujete nemalo domišljije, dobro prostorsko predstavo in znanje mehanike. Iz besede in stoječe slike se te modrosti ne da dobiti, potrebujete najmanj lego kocke družine technics.
Za izraz ste bržkone že slišali, ponavadi pri opisovanju terencev. Ampak zadevščina ni prisotna le v džipih, marveč jo najdemo v vseh avtomobilih, vključno z bolhico in trabantom. Brez diferenciala bi namreč avto lahko rabil le kot rudniški voziček ali drezina. Ne verjamete? Od sina, mlajšega brata ali iz svoje zbirke vzemite avtomobilček-igračko. Namočite mu kolesa v črnilo, nakar naredite z njim krog po papirju. Sled, ki jo puščata notranji kolesi, je opazno krajša kot zunanja. Zdaj si pa predstavljajte, kaj bi se zgodilo, ako bi se gnani kolesi vrteli skozi ovinke z enako hitrostjo. Sprva bi notranja hotela zdrsavati, nakar bi se bodisi odtrgala os, bodisi bi se polomil ves prenosni mehanizem. Da se take reči ne dogajajo, skrbi docela mehanska pogruntavščina, skupek nekaj izvirno sestavljenih zobnikov, ki mu rečemo diferencial. Ta poskrbi, da se gnana kolesa v določenih trenutkih vrtijo z različnimi hitrostmi. Mogoče je celo, da se vrti le eno samo. Od tu izhaja tudi ime. Razlikovalnik, kot bi se lahko temu prenosnemu elementu reklo po slovensko, opravlja še eno nalogo: še zadnjič poskrbi za razmerje prenosa. Primer: glavna ojnica se vrti s 5000 obrati na minuto, ki jih peta prestava poveča na 6000. Če bi se tako hitro vrtela tudi kolesa, bi šlo vozilo 600 na uro. Diferencial z razmerjem 3:1 zniža hitrost vrtenja za trikrat, tako da gre avto le še zemeljskih 200 km/h.

Slika pove več kot tisoč besed. Z malce koncentracije si lahko predstavljate, kako deluje diferencial, katerega zamisel pripada izumitelju Jamesu Starleyju (1877).

Diferencial ima navkljub svojemu dobremu namenu en minus. Lasti si namreč to navado, da pravično deli navor na obe kolesi. V praksi zna to pomeniti neprilike in nevarnost, saj če eno kolo izgubi trakcijo (oprijem s podlago), bo drugo izgubilo moč. Primer: avto s prvokolesnim pogonom postavimo z enim prednjim kolesom na led. Rezultat je, da se bo to kolo vrtelo v prazno, drugo pa ne bo deležno nikakršne moči in bo stalo. Avto se, skratka, ne bo premaknil. Tako pač je pri večini vozil. Še sreča, da je idealen led težko najti, zatorej nam avto praviloma vedno uspe premakniti. Na vseobčo srečo ljudstva pa inženirji v avtomobilski industriji ne mirujejo, zato so tudi na tem področju izgruntali že marsikatero rešitev.
Prvi napredek je delna (mehanska) zapora diferenciala (po domače 'špera'). Gre za klasičen diferencial, nadgrajen z dvema majhnima sklopkama na močnih vzmeteh. Ko se hoče eno kolo vrteti hitreje od drugega, mora najprej premagati sklopko oziroma vzmet. V ovinkih se to zaradi trakcije zgodi, pri prostem zdrsu pa povratne sile, ki bi premaknila sklopko, ni. Do vrtenja v prazno sicer še vedno pride, le da hitrost enega kolesa ponavadi ne preseže druge za več kot štirideset odstotkov.
Naslednja možnost je elektronska zapora, ki jo uporablja veliko (dražjih) avtomobilov. Tu ne gre za dovršeno obliko prenosa, marveč za neke vrste 'emulacijo'; navezo klasičnega, odprtega diferenciala z zavornim sistemom ABS. Ko se eno od gnanih koles zavrti prehitro, ga ABS preprosto zavre.
Če ste lastnik avtomobila s pogonom na prva kolesa, ste osvojili vse, kar se prenosa tiče. Lastniki štirikolesno poganjajočih avtekov se bomo zabavali dalje, kajti če dobro pomislite, boste spoznali, da štirikolesni pogon potrebuje nič manj kot tri diferenciale: enega spredaj, enega zadaj in enega sredinskega (prva kolesa se skozi ovinke peljejo hitreje kot zadnja). Štirikolesni pogon je velika znanost, saj je treba skrbno izbrati najustreznejše rešitve, ki v navezi z elektroniko nudijo res široke možnosti Dve vrsti diferenciala, ki ju najdemo zlasti pri prenašanju moči na vsa kolesa, sta viskozna sklopka in torsen. Slednji pr

Lancia delta integrale je v začetku devetdesetih vsebovala tehnološki vrhunec cestnega štirikolesnega pogona, kar se je odrazilo v rekordnem številu osvojenih rallyjev. Niso ga naredili Italijani, temveč pravi znalci: Puch.
avzaprav ni vrsta, temveč kar lastno ime patenta podjetja Zexel. Njihovi strokovnjaki so se tako dolgo igrali z legicami, da so razvili hudo fino obliko delno zaprtega diferenciala, ki ima to lepo lastnost, da zna v primeru izgube oprijema enega kolesa (ali vrste koles, saj lahko torsen ločuje oba para koles) na drugega posredovati do petkrat več navora. V dobro mu gre šteti to, da svoje delo opravi, preden kolo pravzaprav zdrsne (od tod njegovo ime - TORque SENsing, 'čutenje navora'). Viskozna sklopka je po drugi plati resda cenejša izvedba, vendar lahko ukrepa šele po zavrtljaju brez oprijema. V ohišju, polnem posebnega olja, sta dve vrsti okroglih plošč (sklopk), od katerih je vsaka pripeta na svojo gred. Če se ena stran (prednji par koles, denimo) zavrti prehitro, jo bo druga stran hitro ujela, kajti hkrati s sklopkami se suče tudi izredno gosta tekočina. Zamik je, ampak pogruntavščina je temu navkljub domiselna. Na tak sistem delujejo vsi avtomobilski modeli, ki po potrebi (beri: ko kolo zdrsne) samodejno vklopijo drugi pogon (4motion, syncro, diablo VT...).
Sredinski diferencial, najsibo to torsen ali viskosklopka, je pri cestnih avtomobilih nekje okoli prvega diferenciala, dočim ga imajo džipi (s tem ne mislim le na jeepe) dejansko na sredini, torej na kardanski gredi. A to še zdaleč ni edina posebnost vozil za drn in strn. Terenec, ki da kaj na svojo namembnost, ima poleg prestavne ročice še kup podobnih pretikal in vzvodov. Eden je reduktor (dodatni menjalnik, ki prestavna razmerja zniža še za par stopenj, kar je nujno za hribolazenje), drugi je lahko namenjen ročnemu vklopu prvih koles (taka vozila včasih nimajo sredinskega razlikovalnika, zato se pri ostrem zavijanju na grobi podlagi obnašajo kanček hecno), ostala pa rabijo ročni zapori diferencialov. Odveč je poudarjati, da je vsa ta mehanika, ki je dandanes pogojena z vrsto tipal in elektronskih omejitev, primerna le in samo za brezpotja. Ko pri puchu, ki velja za pogonsko najbolj dovršen terenski avto (Američani isto trdijo za hummerja), zapremo vse tri diferenciale, naredimo povsem tog pogon, kar pomeni, da se bodo kolesa vrtela z enako hitrostjo, brez kakršnihkoli odstopanj. To lahko storimo le v najbolj kritičnih situacijah in še to le za premaganje ovire. Ako bi zaprli prenose na cesti in zavili, bi najprej zacvililo, potem zahreščalo, zaškripalo, počilo, se pokadilo in lužico olja na tla spustilo. Nezdravo pri sto in več tisoč mark vrednih avtih, skratka.
Pri prenosnem sistemu velja poudariti, da porabi nekaj navora. Kot smo se v prejšnjem članku naučili, je moč odvisna od vrtljajev, kar pomeni, da je izguba konj odvisna od hitrosti. Načeloma menjalnik požre okoli petnajst odstotkov, podobno pa tudi štirikolesni pogon.

Avto 2 objavljeno: Joker 99
2001