Diferenciál s obmedzeným sklzom (LSD)

Diferenciál s obmedzeným sklzom, všeobecne skracovaný na LSD, je typ diferenciálu navrhnutý tak, aby obmedzoval rozdiel otáčok medzi dvoma kolesami na náprave. Bežný otvorený diferenciál umožňuje týmto kolesám otáčať sa rôznou rýchlosťou, čo je pri prejazde zákrutou nevyhnutné, ale má zásadnú slabinu: vždy privádza rovnaký krútiaci moment na obe strany, takže ak jedno koleso stratí priľnavosť, zbytočne sa pretáča, zatiaľ čo druhé dostáva takmer žiadny pohon. LSD to rieši tým, že obmedzuje, o koľko rýchlejšie sa môže jedno koleso otáčať než druhé, a kloní krútiaci moment k tomu kolesu, ktoré ešte má priľnavosť.

Prínos sa prejaví vždy, keď je priľnavosť nerovnomerná alebo sú nároky vysoké. Pri prudkom zrýchľovaní z zákruty je vnútorné koleso len mierne zaťažené a má sklon k pretáčaniu; na mokrom, ľadovom alebo sypkom povrchu môže jedno koleso stáť na mieste s takmer žiadnou priľnavosťou. V týchto situáciách otvorený diferenciál premrhá krútiaci moment motora, zatiaľ čo LSD udržiava pohon plynulo smerujúci na koleso, ktoré ho dokáže využiť, čím zlepšuje trakciu, stabilitu a schopnosť čisto preniesť výkon na vozovku. Práve preto sú diferenciály s obmedzeným sklzom štandardnou výbavou výkonných áut, mnohých športových sedanov a spôsobilých terénnych vozidiel.

Tento účinok dosahuje viacero mechanizmov a typ použitej konštrukcie formuje správanie auta. Lamelový diferenciál LSD využíva sady trecích lamiel predpätých pružinami; keď sa diferenciál snaží umožniť rozdiel otáčok, lamely sa zovrú a prenášajú krútiaci moment. Skrutkovicový alebo ozubený LSD, ktorého najznámejším príkladom je Torsen, využíva záberové sily skrutkovicových a čelných ozubených kolies na automatické a plynulé rozdeľovanie krútiaceho momentu, bez spojok, ktoré by sa opotrebovávali. Viskózny LSD spolieha na uzavretú jednotku lamiel v hustej silikónovej kvapaline, ktorá tuhne, keď sa lamely strihajú rôznymi rýchlosťami.

Každý prístup má charakteristické prednosti. Lamelové jednotky možno naladiť na agresívne uzamknutie a uprednostňujú sa v motoršporte, ale ich lamely sa opotrebúvajú a často vyžadujú špecifický olej s upraveným trením. Skrutkovicové jednotky sú plynulé, bezúdržbové a dobre vhodné pre cestné autá, ale nedokážu preniesť krútiaci moment, ak je jedno koleso úplne vo vzduchu, pretože spoliehajú aspoň na nejakú priľnavosť na oboch kolesách. Viskózne jednotky sú jednoduché a plynulé, ale pomaly reagujú a majú sklon strácať účinok pri zahriatí.

Diferenciál s obmedzeným sklzom zaujíma stredné miesto medzi otvoreným diferenciálom a úplne uzamykateľným. Ponúka veľkú časť trakčnej výhody uzamknutia nápravy a zároveň zachováva plynulé a predvídateľné správanie na ceste, kde by uzamknutá náprava spôsobovala predieranie pneumatík v každej zákrute. Čoraz častejšie ho dopĺňajú alebo nahrádzajú elektronické systémy, ako je brzdami riadená kontrola trakcie a elektronické uzávierky diferenciálu, a jednotky vektorovania krútiaceho momentu, ktoré aktívne rozdeľujú pohon, hoci mechanický LSD zostáva cenený pre svoju priamosť a spoľahlivosť.