Diferenciály s omezeným prokluzem (LSD) na bázi spojky jsou měřítkem ve své třídě. Najdeme je pod kapotou prakticky každého výkonného vozu a SUV s pohonem 4 kol, které upřednostňuje mechanickou spolehlivost před elektronickou vyspělostí. These are not just complex differentials. Jedná se o otevřené diferenciály, které prošly „transplantací osobnosti“.
Otevřený diferenciál přenáší výkon na kolo s nejmenším odporem. If one wheel hits ice, the car does not move. A slip-clutch differential solves this problem. Zachovává základní architekturu otevřeného diferenciálu, ale přidává blokovací mechanismus. Tento mechanismus se skládá z balíku pružin a sady třecích spojek. Některé konstrukce dokonce používají kuželovou spojku, shodnou se synchronizátory v manuální převodovce.
The operating principle is simple. Balíček pružin přitlačuje boční ozubená kola proti třecím kotoučům. Tyto kotouče jsou připevněny ke skříni diferenciálu. Při jízdě v přímém směru se obě kola otáčejí stejnou rychlostí. The side gears rotate with the housing. Spojky nefungují. They are simply at rest relative to each other.
The situation changes when turning.
Jedno kolo má přirozeně tendenci se otáčet rychleji než druhé, aby urazilo větší vzdálenost. V otevřeném diferenciálu jde točivý moment jednoduše cestou nejmenšího odporu. Diferenciál s omezeným prokluzem vyžaduje za použití této cesty „mýto“. Pro rychlejší otáčení vnitřního kola je nutné překonat tlak pružin a tření spojek.
This rigidity is critical. Určuje, jaký točivý moment je potřeba k překonání zablokování. Tužší pružina vyžaduje větší točivý moment, aby způsobila prokluzování spojky. Slabší pružina umožňuje prokluzování při menší zátěži. Právě tato rovnováha je předmětem debat mezi nadšenci ohledně nastavení předpětí pro jízdu na dráze versus jízdu na ulici.
Uvažujme klasický scénář s ledem a asfaltem. Jedno kolo je na černém ledu, druhé na suchém asfaltu. Otevřený diferenciál by poslal všechnu sílu k ledu a zbytečně by protáčel kola. A slip-clutch differential prevents this. Kolo na ledu se volně otáčí, ale nedokáže absorbovat dostatečný točivý moment, aby překonalo sílu spojek.
So what happens to a wheel on a dry surface?
Přijímá točivý moment rovný síle potřebné k překonání spojkového bloku. Je možné, že na zem nedostanete 100 % výkonu motoru. Plný potenciál hnacího ústrojí rozhodně nevyužijete. But you will get enough power to move the car. Tady je dohoda. Obětujete maximální přenos síly pro zaručenou trakci.
Tento mechanický přístup se liší od elektronických řešení, která prostupují moderní automobily. Mnoho nových sportovních vozů používá elektronický diferenciál (E-diff). This is not a physical block. This is a software trick.
Senzory monitorují rychlost kol. Pokud jedno kolo začne prokluzovat, ABS nebo systém řízení stability přibrzdí toto konkrétní kolo. Brzdění protáčejícího se kola způsobí, že diferenciál přenese točivý moment na stranu s dobrou přilnavostí. Tomu se říká vektorování momentu.
Elektronický diferenciál nabízí jiný druh řízení. Míru agresivity zásahu si můžete upravit prostřednictvím palubního počítače vozu. To je jisté. Je to rychlé. Ale spoléhá na brzdy a pumpu ABS. Neposkytuje mechanické spojení, které nabízí prokluzový diferenciál.
Prokluzové diferenciály existují od počátků motoristického sportu. Jsou spolehliví. Jsou předvídatelné. A fungují bez nutnosti přijímat příkazy z počítače. Právě tato jednoduchost je činí relevantními, i když elektronika přebírá kontrolu nad zbytkem systémů vozu.
Existuje limit pro množství točivého momentu, který mohou zvládnout. Motory s vysokým výkonem mohou střihnout třecí kotouče nebo deformovat pružiny. To je důvod, proč se často používají aftermarketová zařízení
