Αρχίζοντας από το Α (Διαφορικό)
Συνεχίζουμε την ιχνηλάτηση του _ταξιδιού_ της ροπής από τονκινητήρα μέχρι τους τροχούς. Σ_ αυτό το τεύχος σταματάμε στο
διαφορικό.
OTAN το αυτοκίνητο στρίβει κάθε τροχός ακολουθεί τη δική του
τροχιά που χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη ακτίνα R. Οι
_εσωτερικοί_ τροχοί, οι τροχοί δηλαδή που βρίσκονται προς την
πλευρά την οποία στρίβουμε διαγράφουν τόξα μικρότερης ακτίνας
από τους _εξωτερικούς_ και κατά συνέπεια καλύπτουν μικρότερη
απόσταση από τους τελευταίους. Αυτό μπορεί να μην δημιουργεί
πρόβλημα αν οι δύο τροχοί δεν είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους,
στην περίπτωση όμως που αυτοί βρίσκονται σε έναν κοινό άξονα ο
ένας από τους δύο θα έπρεπε μονίμως να ολισθαίνει πάνω στο
οδόστρωμα κάνοντας το χαρακτηριστικό ήχο που κάνουν τα λάστιχα
όταν χάνουν την πρόσφυσή τους. Αυτό πέρα από το ότι θα ήταν
καταστρεπτικό για τα ίδια τα λάστιχα θα προξενούσε προβλήματα
(καταπονήσεις) και στον ίδιο τον άξονα.
Οι κινητήριοι τροχοί, οι τροχοί δηλαδή στους οποίους
μεταδίδεται η κίνηση -συνήθως είναι δύο, είτε οι εμπρός, είτε
οι πίσω- δεν μπορούν να να περιστρέφονται τελείως ανεξάρτητα ο
ένας από τον άλλο. Κάτι τέτοιο θα απαιτούσε την ύπαρξη δύο
κινητήρων. Όμως ο κινητήρας είναι ένας και η κίνηση πρέπει να
μεταδοθεί τουλάχιστον σε δύο τροχούς.
H λύση στο πρόβλημα είναι το διαφορικό το οποίο δίνει τη
δυνατότητα στους κινητήριους τροχούς να περιστρέφονται με
διαφορετικές ταχύτητες, ενώ ταυτόχρονα _μοιράζει_ τη ροπή επι
ίσοις όροις στον καθένα από αυτούς. Το διαφορικό είναι ένας
πλανητικός μηχανισμός (αν κοιτάξουμε δηλαδή στο εσωτερικό του
-σχήμα 2- θα δούμε αρκετά γρανάζια) από τον οποίο ξεκινούν δύο
άξονες (ημιαξόνια) που καταλήγουν σε έναν τροχό ο καθένας. Το
άθροισμα των ταχυτήτων των δύο τροχών παραμένει σταθερό, ενώ η
ροπή του ενός ισούται πάντα με τη ροπή του άλλου.
Όταν το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία όλοι οι τροχοί κινούνται
με την ίδια ταχύτητα, ενώ όταν αρχίζει να στρίβει για
παράδειγμα αριστερά (βλ. σχήμα 1) ο αριστερός τροχός θα
αρχίσει να κινείται αργότερα και ο δεξιός γρηγορότερα απ_ ό,τι
πριν. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα της στροφής (όσο πιο
κλειστή είναι η στροφή) τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά των
ταχυτήτων περιστροφής των δύο τροχών.
Ανάλογα με το που μεταδίδουν την κίνηση (και τη ροπή) τα
διαφορικά διακρίνονται σε αυτά που βρίσκονται πάνω σε έναν
άξονα (εμπρός ή πίσω) και μοιράζουν τη ροπή στους αντίστοιχους
τροχούς και σε αυτά που βρίσκονται μεταξύ δύο αξόνων και
μεταδίδουν τη ροπή στους άξονες (κεντρικά διαφορικά).
H χρησιμοποίηση του διαφορικού συνοδεύεται και από ένα (σοβαρό
μερικές φορές) μειονέκτημα. Αν ο ένας από τους δύο κινητήριους
τροχούς βρεθεί σε ολισθηρή επιφάνεια (π.χ. λάδια ή λάσπη) τότε
θα αρχίσει να περιστρέφεται _τρελά_, ενώ ο άλλος θα μείνει
ακίνητος και το αυτοκίνητο θα έχει πλέον _κολλήσει_. Αυτό
συμβαίνει γιατί το διαφορικό μεταδίδει ίση ροπή σε κάθε τροχό.
Όταν όμως ένας τροχός γλιστράει και περιστρέφεται τρελά χωρίς
να μετακινείται από τη θέση του, η ροπή του ισούται με μηδέν
οπότε και η ροπή του άλλου τροχού θα ισούται με μηδέν. Το ίδιο
μπορεί να συμβεί και στην περίπτωση αυτοκινήτου με κίνηση και
στους τέσσερις τροχούς -με κεντρικό διαφορικό- οπότε θα έχουμε
έναν τροχό να _σπινάρει_ και τους άλλους τρεις ακίνητους.
Αυτό το πρόβλημα δεν διέφυγε της προσοχής των ειδικών. Έτσι
υπάρχουν _μπλοκέ_ διαφορικά τα οποία μεταδίδουν είτε μέρος,
είτε ολόκληρη τη ροπή στον τροχό με τη μεγαλύτερη πρόσφυση,
είτε μόνιμα, είτε κατ_ επιλογήν είτε αυτόματα. Αυτά όμως δεν
είναι ιδιαίτερα διαδεδομένα στα αυτοκίνητα παραγωγής. Γι_ αυτό
όταν καταλάβετε ότι ο ένας από τους δύο κινητήριους τροχούς
έχει χάσει την επαφή του με το δρόμο, αφήστε το πεντάλ του
γκαζιού και προσπαθήστε να ξεκινήσετε πάλι σιγά-σιγά αυτήν τη
φορά._Ν.Λ.
Το όχημα του σχήματος έχει την κίνηση στους πίσω τροχούς.
Είναι φανερό ότι ο εσωτερικός πίσω τροχός καλύπτει μικρότερη
απόσταση από τον εξωτερικό. Το ίδιο συμβαίνει και εμπρός όμως
εκεί δεν υπάρχει πρόβλημα αφού οι τροχοί αυτοί κινούνται
ανεξάρτητα ο ένας απο τον άλλο.
Διακρίνεται επίσης σχηματική παράσταση του διαφορικού 1:
κορόνα, 2: δορυφόροι, 3 & 6: ημιαξόνια, 4 & 5: γρανάζια
ημιαξονίων (τη δομή και τη λειτουργία του διαφορικού θα
εξηγήσουμε σε μελλοντικό εκτενέστερο άρθρο).
Τομή συμπλέκτη (κίτρινο χρώμα) κιβωτίου ταχυτήτων (πράσινο)
και διαφορικού (πορτακαλί) προσθιοκίνητου αυτοκινήτου με τον
κινητήρα τοποθετημένο στο διαμήκη άξονα του οχήματος.
Φαίνονται πολύπλοκα οι αρχές λειτουργίας τους όμως είναι
αρκετά απλές.
Το όχημα του σχήματος έχει την κίνηση στους πίσω τροχούς.
Είναι φανερό ότι ο εσωτερικός πίσω τροχός καλύπτει μικρότερη
απόσταση από τον εξωτερικό. Το ίδιο συμβαίνει και εμπρός όμως
εκεί δεν υπάρχει πρόβλημα αφού οι τροχοί αυτοί κινούνται
ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο.