Przełożenie przekładni głównej

Przełożenie przekładni głównej to ostatni stopień redukcji przełożenia w układzie przeniesienia napędu pojazdu, zastosowany między wyjściem skrzyni biegów a kołami jezdnymi. Istnieje, ponieważ sama skrzynia biegów zwykle nie jest w stanie zapewnić wystarczającej całkowitej redukcji, aby dopasować szybko wirujący silnik do stosunkowo wolno obracających się kół. Stała, trwała redukcja na końcu łańcucha zwielokrotnia moment obrotowy po raz ostatni i sprowadza prędkość obrotową do użytecznego zakresu, dlatego dobrane dla niej wartości mają wszechobecny wpływ na zachowanie całego samochodu.

Fizycznie ta redukcja zachodzi wewnątrz mechanizmu różnicowego, a w samochodach z napędem na przednią oś i wielu układach poprzecznych wewnątrz skrzyni rozdzielczo-napędowej, gdzie skrzynia biegów i przekładnia główna dzielą wspólną obudowę. Powstaje ona z przełożenia między małym zębnikiem napędzanym przez skrzynię biegów a znacznie większym kołem talerzowym, czyli koroną, osadzonym na mechanizmie różnicowym. Przełożenie przekładni głównej wynoszące na przykład 3,9 do 1 oznacza, że koło talerzowe ma 3,9 raza więcej zębów niż zębnik, więc wał wejściowy musi obrócić się 3,9 raza na każdy obrót mechanizmu różnicowego. W samochodach z napędem na tylną oś ten zębnik i koło talerzowe, spotykające się pod kątem prostym, obracają też napęd o dziewięćdziesiąt stopni, z wału napędowego na półosie.

Znaczenie tego przełożenia wynika z faktu, że mnoży się ono z każdym przełożeniem skrzyni biegów. Całkowite przełożenie na danym biegu to przełożenie skrzyni dla tego biegu pomnożone przez przełożenie przekładni głównej, i to właśnie ta łączna wartość wyznacza moment obrotowy na kołach oraz prędkość jazdy uzyskiwaną przy określonej prędkości obrotowej silnika. Ponieważ przekładnia główna dotyczy wszystkich biegów jednakowo, jej zmiana modyfikuje charakter każdego przełożenia naraz, co czyni ją skutecznym narzędziem optymalizacji.

Tutaj właśnie kryje się gra kompromisów. Liczbowo wyższe, krótsze przełożenie przekładni głównej silniej zwielokrotnia moment obrotowy, wyostrzając przyspieszenie oraz poprawiając zdolność do ruszania i pokonywania wzniesień, lecz podnosi prędkość obrotową silnika przy danej prędkości jazdy, przez co pogarsza zużycie paliwa i zwiększa hałas przy jeździe ze stałą prędkością. Liczbowo niższe, dłuższe przełożenie działa odwrotnie, obniżając obroty na autostradzie i oszczędzając paliwo kosztem czystej siły uciągu. Producenci dobierają tę wartość do przeznaczenia danego modelu, a entuzjaści niekiedy zmieniają koła przekładni głównej, aby przestroić samochód.

W praktyce przełożenie przekładni głównej współgra z nadbiegami nowoczesnych skrzyń, które pozwalają konstruktorom zastosować dość krótkie przełożenie przekładni głównej dla żwawych niższych biegów, a mimo to utrzymać niskie obroty podczas jazdy ze stałą prędkością. Jest ono ściśle powiązane z przełożeniem osi, często tym samym pojęciem wyrażonym inaczej, oraz z poszczególnymi przełożeniami biegów, które zwielokrotnia, a wszystkie te elementy mieszczą się w mechanizmie różnicowym lub są przez niego zasilane. Zrozumienie tego wyjaśnia, dlaczego dwa poza tym identyczne samochody o różnych przełożeniach tylnej osi lub skrzyni rozdzielczo-napędowej mogą wyraźnie różnić się w prowadzeniu.