Mezinápravový diferenciál

Mezinápravový diferenciál je u vozidla s pohonem všech kol prvek, který rozděluje točivý moment motoru mezi přední a zadní nápravu a zároveň umožňuje, aby se obě nápravy otáčely o něco rozdílnou rychlostí. Plní pro vztah mezi přední a zadní nápravou stejnou základní úlohu, jakou plní klasický diferenciál pro dvě kola jedné nápravy, a právě díky němu může vůz trvale pohánět všechna čtyři kola, aniž by se hnací ústrojí samo přetěžovalo.

Potřeba mezinápravového diferenciálu vzniká proto, že přední a zadní náprava jen málokdy urazí přesně stejnou dráhu. Při zatáčení opisují přední kola mírně větší oblouk než zadní a drobné rozdíly přidávají i rozměry pneumatik, jejich tlaky a opotřebení. Pokud by byly obě nápravy pevně spojené, neměly by tyto rozdíly kam zmizet a hnací ústrojí by se zaseklo, což je stav nazývaný napětí v rozvodovce, který způsobuje tvrdé řízení, drhnutí pneumatik, namáhání pohonu a na vozovce s dobrou přilnavostí nakonec i poškození. Mezinápravový diferenciál tento rozdíl vyrovnává a nechává každou nápravu nalézt vlastní tempo.

Při provozu přebírá mezinápravový diferenciál pohon z převodovky a soustavou ozubených kol nebo lamelové spojky jej rozděluje na přední a zadní kardanovou hřídel. Mnohé systémy používají asymetrické, tedy vážené rozdělení, které upřednostňuje jeden konec vozu, například posílá šedesát procent dozadu pro sportovnější vyvážení, místo neutrálního dělení padesát na padesát. Mechanismus může mít podobu prostého otevřeného uspořádání, planetového soukolí nebo propracovanější jednotky, jeho určujícím rysem však vždy zůstává to, že rozděluje točivý moment a přitom toleruje rozdíl otáček mezi nápravami.

Slabina prostého otevřeného mezinápravového diferenciálu je stejná jako u kteréhokoli otevřeného diferenciálu: točivý moment jde cestou nejmenšího odporu, takže pokud jedna náprava ztratí přilnavost a její kola se protáčejí, ztrácí se tam pohon a druhá náprava dostává jen málo. Aby se to obešlo, většina systémů trvalého pohonu všech kol přidává prostředek pro omezení nebo uzamčení mezinápravového diferenciálu. Tím může být viskózní spojka, soukolí Torsen reagující na točivý moment, elektronicky řízená lamelová spojka nebo ruční uzávěrka. Tato zařízení dokážou postupně přenášet více točivého momentu na nápravu s lepší přilnavostí nebo obě nápravy svázat dohromady, je-li potřeba maximální trakce, a v běžné jízdě je zase uvolnit.

Právě toto spojení diferenciální funkce a ovladatelného uzávěru umožňuje kultivovaný trvalý pohon všech kol použitelný jak na suchém asfaltu, tak ve sněhu či blátě, a odlišuje jej od jednodušších systémů s připojitelným pohonem všech kol, které nápravy pevně svazují a musí být proto na zpevněném povrchu odpojeny. Mezinápravový diferenciál tak stojí v samém jádru trvalého AWD, spolupracuje s předním a zadním diferenciálem i s elektronickým řízením trakce a dodává výkon plynule a spolehlivě na všechna čtyři kola.