Diferencijal

Diferencijal je sklop zupčanika koji dopušta da se dva točka pogonske osovine okreću različitim brzinama, a da pritom dele snagu motora između sebe. To je jedan od tihih neophodnih delova pogonskog sklopa: bez njega bi unutrašnji i spoljašnji točak bili prinuđeni da se okreću istom brzinom, što je nemoguće kada automobil ulazi u krivinu, jer spoljašnji točak mora da pređe duži put. Diferencijal razrešava taj sukob, dopuštajući svakom točku da se okreće brzinom koju njegova putanja zahteva, a istovremeno pogoni oba.

Klasičan otvoreni diferencijal to postiže kompaktnim sklopom konusnih zupčanika. Obrtni moment motora dospeva do tanjirastog zupčanika, pričvršćenog za nosač; unutar nosača mali planetarni zupčanici sprežu se sa bočnim zupčanicima vezanim za svako poluvratilo. Kada automobil ide pravo, ceo sklop se okreće kao celina i oba točka se okreću jednako. Kada automobil ulazi u krivinu, planetarni zupčanici počinju da se okreću oko svoje ose, dopuštajući da se jedan bočni zupčanik okreće brže, a drugi sporije, pri čemu se razlika deli tako da prosek odgovara ulazu. Taj domišljat sklop ne zahteva nikakvu radnju vozača i radi samostalno.

Diferencijal obično obavlja i drugi posao: poslednju redukciju prenosa. Par malog pogonskog i velikog tanjirastog zupčanika daje prenosni odnos osovine, poslednji korak prenosa između motora i točkova, koji umnožava obrtni moment i određuje koliko se brzo kardansko vratilo okreće u odnosu na točkove. Kod automobila sa pogonom na zadnje i na sva četiri točka to se odvija u zasebnom kućištu osovine, dok je kod automobila sa pogonom na prednje točkove diferencijal ugrađen u transaksu uz menjač.

Veliko ograničenje otvorenog diferencijala vezano je upravo za onu osobinu koja ga čini delotvornim. Pošto deli obrtni moment podjednako i ide putem najmanjeg otpora, ako jedan točak izgubi prijanjanje, na ledu, blatu ili prosto podignut iznad tla, taj se točak okreće u prazno, a diferencijal isporučuje malo obrtnog momenta točku koji još ima prijanjanje. Posledica može biti automobil koji stoji nepokretan dok se jedan točak uzaludno vrti, a drugi miruje, frustrirajući nedostatak u kliskim ili terenskim uslovima.

Nekoliko rešenja prevazilazi tu slabost i čine porodicu srodnih sklopova. Diferencijal sa ograničenim proklizavanjem koristi lamele, zupčanike ili viskoznu spregu kako bi više obrtnog momenta preneo na točak sa prijanjanjem čim počne proklizavanje. Diferencijal sa blokadom može kruto spojiti dva poluvratila tako da se oba točka okreću zajedno bez obzira na prijanjanje, što se ceni za zahtevnu vožnju van puta. Elektronski sistemi oponašaju ova dejstva kočenjem točka koji se vrti u prazno. Zajedno sa osovinom koju opslužuje i krajnjim prenosnim odnosom koji određuje, diferencijal je središnji za to kako vozilo prenosi snagu na podlogu, balansirajući potrebu za slobodom u krivini naspram potrebe za prijanjanjem.