Dyfer w służbie odpowiedniej trakcji i bezpieczeństwa jazdy samochodem. Jednak jego początki były zupełnie inne

Jego początki sięgają pierwszego tysiąclecia p.n.e., a pierwsze tego typu rozwiązania wykorzystywane były głównie do określania położenia słońca oraz jako prymitywne kompasy. Obecnie bez mechanizmu różnicowego, dyferencjału, dyfra trudno sobie wyobrazić jakąkolwiek współczesną konstrukcję samochodu. O ile większość kierowców pewnie słyszała o takim technicznym terminie, o tyle nie wszyscy zapewne wiedzą, co on oznacza i jak działa. Spieszymy zatem z pomocą.

Narodziny mechanizmu różnicowego

Dyfer najprawdopodobniej narodził się w starożytnych Chinach, mniej więcej w pierwszym tysiącleciu przed naszą erą. Niejaki Zhou skonstruował wówczas dwukołowy rydwan, który miał pełnić funkcje kompasu. Wszystko na to wskazuje, że w tym pojeździe zastosowano pierwszy prymitywny mechanizm różnicowy. Kolejnym o wiele lepiej udokumentowanym przykładem zastosowania dyferencjału jest tzw. mechanizm z Antikytery datowany na I w. p.n.e., który odkryto we wraku statku w 1902 roku naszej ery. Według wszelkich przekazów dyferencjał skonstruowano do określania kąta położenia Słońca oraz Księżyca, a także do przewidywania ich zaćmień.

Pierwsze nowożytne konstrukcje mające znamiona mechanizmu różnicowego zaczęły powstawać na początku XIX wieku, jednak pierwszy patent w tej dziedzinie został przyznany w 1827 r. francuskiemu inżynierowi i zegarmistrzowi, Onésiphore Pecqueur’owi (1792-1852). To właśnie on zbudował pojazd oparty na rewolucyjnym, jak na tamte czasy, dyferencjale, w którym napęd na tylne koła był przenoszony za pomocą łańcucha. Swoją cegiełkę w rozwoju mechanizmu różnicowego dorzucił również w 1876 r. niejaki James Stanley, zapalony miłośnik i konstruktor rowerów. Wiele z jego nowatorskich wówczas rozwiązań jest stosowanych nadal we współczesnych pojazdach kołowych. Dopiero w 1885 roku, za sprawą Karla Benza, powstał pierwszy trójkołowy automobil, wyposażony w silnik spalinowy, świece zapłonowe, sprzęgło, gaźnik, chłodnicę wody, skrzynię biegów oraz dyferencjał, wprawiający tylne koła pojazdu w ruch za pomocą bocznych łańcuchów. XX wiek przyniósł światowej motoryzacji samoblokujący się mechanizm różnicowy, którego konstruktorem był Amerykanin, Aleksander Brown. Oparł on swój wynalazek na przekładniach ślimakowych oraz kołach zębatych. W 1951 roku, na bazie dokonań Brown’a, Vernon Gleasman opatentował samoblokujący się dyferencjał, pod nazwą Torsen T-1. To rozwiązanie znalazło się na wyposażeniu takich kultowych aut, jak np. Audi Quattro czy Subaru WRX STI. Nowa generacja dyfra Torsen T-2 pojawiła się w 1984 roku, wchodząc w skład układów napędowych nie tylko aut osobowych, ale również samochodów sportowych oraz pick-upów.

Jak działa dyferencjał?

Współczesny mechanizm różnicowy to, mówiąc w skrócie, system kół zębatych, który umożliwia różnym kołom napędowym, znajdującym się na tej samej osi, obracać się różnymi prędkościami, np. podczas skręcania samochodu. Dyfer to zespół przekładni napędowej, który łączy dwa wały lub osie współliniowe, pozwalając w ten sposób, aby jeden z tych wałów obracał się szybciej od drugiego. Obecnie istnieją trzy główne typy mechanizmu różnicowego.

1. Otwarty dyferencjał, który rozkłada moment obrotowy na różne prędkości wyjściowe.
2. Blokowany mechanizm różnicowy pozwala kołom pojazdu obracać się z tą samą prędkością po zablokowaniu. Stosowany głównie w autach ciężarowych oraz samochodach terenowych.
3. Dyferencjał o ograniczonym poślizgu blokuje się w momencie, gdy dojdzie do poślizgu kół. Wykorzystywany w niektórych autach sportowych.

Trwały, lecz nie niezniszczalny

Mechanizm różnicowy zapewnia jedną istotną funkcję związana z bezpieczeństwem oraz odpowiednią trakcją samochodu. Pozwala na efektywne skręcenia pojazdu, gdy koła zewnętrzne muszą obracać się szybciej niż koła wewnętrzne. Mechanizm ten nie wymaga szczególnej konserwacji i może służyć przez cały okres eksploatacji samochodu. Jednak wymaga on okresowych przeglądów w celu sprawdzenia lub ewentualnej wymiany oleju. Zużyty płyn różnicowy ulega z czasem zabrudzeniu i zanieczyszczeniu, a jazda na dyferencjale z takim olejem jest ryzykowna i najczęściej prowadzi do szybkiego zużycia poszczególnych komponentów mechanizmu oraz ich trwałego uszkodzenia.