Medzinápravový diferenciál

Medzinápravový diferenciál je zariadenie, ktoré pri vozidle s pohonom všetkých kolies rozdeľuje krútiaci moment medzi prednú a zadnú nápravu a zároveň im dovoľuje otáčať sa mierne odlišnou rýchlosťou. Pre vzťah prednej a zadnej nápravy plní rovnakú zásadnú úlohu, akú bežný diferenciál plní pre dve kolesá jednej nápravy, a práve on umožňuje vozidlu trvalo poháňať všetky štyri kolesá bez toho, aby si pohonné ústrojenstvo navzájom prekážalo.

Potreba medzinápravového diferenciálu vyplýva z toho, že predná a zadná náprava sa málokedy pohybujú presne rovnakou rýchlosťou. Keď vozidlo zatáča, predné kolesá opisujú o niečo väčší oblúk než zadné a malé rozdiely vnášajú aj rozmery, tlaky a opotrebenie pneumatík. Keby boli obe nápravy pevne spojené, tieto nesúlady by nemali kam uniknúť a pohonné ústrojenstvo by sa zaseklo, čo je stav známy ako napínanie či poskakovanie, ktorý spôsobuje tvrdé riadenie, šmýkanie pneumatík, namáhanie pohonného ústrojenstva a na priľnavých povrchoch napokon poškodenie. Medzinápravový diferenciál tento rozdiel pohltí a každej náprave dovolí nájsť vlastné tempo.

V činnosti preberá medzinápravový diferenciál pohon z prevodovky a rozdeľuje ho cez sústavu ozubených kolies alebo spojkové lamely na predný a zadný kardanový hriadeľ. Mnohé systémy používajú asymetrické, čiže vychýlené rozdelenie zvýhodňujúce jeden koniec vozidla, povedzme posielajúce šesťdesiat percent dozadu pre športovejšiu vyváženosť, namiesto neutrálneho delenia päťdesiat na päťdesiat. Mechanizmus diferenciálu môže byť jednoduché otvorené usporiadanie, planétové súkolesie či prepracovanejšia jednotka, no v každom prípade je jeho definujúcou črtou to, že krútiaci moment rozdeľuje a pritom stále toleruje rozdiel otáčok medzi nápravami.

Slabinou obyčajného otvoreného medzinápravového diferenciálu je tá istá ako u ktoréhokoľvek otvoreného diferenciálu: krútiaci moment ide cestou najmenšieho odporu, takže ak jedna náprava stratí priľnavosť a jej kolesá sa pretáčajú, pohon sa tam stratí a druhá náprava dostane málo. Aby sa to prekonalo, väčšina systémov trvalého pohonu všetkých kolies pridáva prostriedok na obmedzenie alebo zablokovanie medzinápravového diferenciálu. Môže ísť o viskóznu spojku, súkolesie typu Torsen citlivé na krútiaci moment, viaclamelovú spojku pod elektronickým riadením alebo ručnú uzávierku. Tieto zariadenia dokážu postupne presunúť viac krútiaceho momentu na nápravu s priľnavosťou alebo obe nápravy spolu zablokovať, keď je potrebná maximálna trakcia, a potom ich pre bežnú jazdu uvoľniť.

Práve táto kombinácia činnosti diferenciálu a riaditeľného blokovania umožňuje kultivovaný, trvalý pohon všetkých kolies použiteľný na suchom asfalte aj v snehu či blate, čím sa odlišuje od jednoduchších systémov pohonu štyroch kolies na čiastočný úväzok, ktoré nápravy pevne spájajú, a preto sa musia na tvrdom povrchu rozpojiť. Medzinápravový diferenciál tak sedí v srdci trvalého AWD a spolupracuje s predným a zadným diferenciálom a s prípadným elektronickým riadením trakcie, aby plynulo a bezpečne dodal výkon na všetky štyri kolesá.