Središnji diferencijal

Središnji diferencijal je sklop koji kod vozila s pogonom na sve kotače raspodjeljuje okretni moment motora između prednje i stražnje osovine, dopuštajući pritom tim osovinama da se vrte neznatno različitim brzinama. Za odnos prednje i stražnje osovine obavlja istu temeljnu zadaću koju klasični diferencijal obavlja za dva kotača na jednoj osovini, a upravo on omogućuje da vozilo trajno pogoni sva četiri kotača, a da se pogonski sklop ne bori sam sa sobom.

Potreba za središnjim diferencijalom proizlazi iz toga što prednja i stražnja osovina rijetko prelaze točno istu brzinu. Kad automobil prolazi kroz zavoj, prednji kotači opisuju nešto veći luk od stražnjih, a veličina guma, tlak i istrošenost također unose male razlike. Da su obje osovine kruto spojene, te razlike ne bi imale kamo otići i pogonski bi se sklop blokirao, stanje poznato kao napinjanje prijenosa, koje uzrokuje grubo upravljanje, struganje guma, naprezanje pogona i, na podlozi s dobrim prianjanjem, kvar. Središnji diferencijal upija razliku, dopuštajući svakoj osovini da nađe vlastiti ritam.

U radu središnji diferencijal preuzima pogon iz mjenjača i raspodjeljuje ga skupom zupčanika ili lamelnom spojkom na prednje i stražnje kardansko vratilo. Mnogi sustavi koriste asimetričnu, odnosno pristranu raspodjelu koja pogoduje jednom kraju vozila, primjerice slanjem šezdeset posto na straga radi sportskije ravnoteže, umjesto neutralne raspodjele pola-pola. Mehanizam može biti jednostavna otvorena izvedba, planetarni skup zupčanika ili sofisticiraniji sklop, ali u svakom je slučaju njegova bitna značajka to da raspodjeljuje okretni moment uz toleriranje razlike u brzini osovina.

Slabost običnoga otvorenog središnjeg diferencijala ista je kao kod svakoga otvorenog diferencijala: okretni moment slijedi put manjeg otpora, pa ako jedna osovina izgubi prianjanje i kotači joj se zavrte, ondje se pogon gubi, a druga osovina prima vrlo malo. Da bi to nadišli, većina sustava trajnog pogona na sve kotače dodaje način ograničavanja ili blokiranja središnjega diferencijala. To može biti viskozna spojka, skup zupčanika za očitavanje momenta tipa Torsen, višelamelna spojka pod elektroničkim nadzorom ili ručna blokada. Takvi uređaji mogu postupno preusmjeriti više momenta na osovinu s prianjanjem ili međusobno blokirati obje osovine kad je potrebna najveća trakcija, a zatim ih osloboditi za normalnu vožnju.

Upravo taj spoj diferencijalnoga djelovanja i upravljive blokade omogućuje profinjeni trajni pogon na sve kotače, uporabljiv na suhom asfaltu kao i na snijegu ili blatu, čime se razlikuje od jednostavnijih povremenih sustava pogona na četiri kotača koji kruto spajaju osovine i zato se na tvrdim podlogama moraju isključiti. Središnji diferencijal time je u srcu trajnog AWD-a, radeći zajedno s prednjim i stražnjim diferencijalom te svom elektroničkom kontrolom trakcije kako bi snagu dostavio glatko i sigurno na sva četiri kotača.