uvod

Společnou funkcí všech převodných ústrojí (převodovka, spojovací hřídele, rozvodovka s diferenciálem) je přenos síly od motoru dál až na hnací kola automobilu a současné zpřevodování této síly (točivého momentu) na nižší otáčky avšak o větší síle.
Převodovka umožňuje využívání jen optimálních otáček motoru při rozličných rychlostech jízdy vozidla (jízda ve městě, po dálnici apod.). Další funkcí převodovky je možnost zpětného chodu. Rozdělovací převodovka rozděluje točivý moment na jednotlivé hnací nápravy.
Spojovací hřídel (či více hřídelů) přenáší točivý moment od převodovky (nebo rozdělovací převodovky) na rozvodovku hnací nápravy vozidla. Měnící se vzájemnou polohu převodovky a hnací nápravy řeší kloubové spoje na koncích spojovacího hřídele.
Rozvodovka rozvádí točivý moment k jednotlivým kolům hnací nápravy. Přitom mění směr otáčení ze směru okolo podélné osy vozidla na směr příčný k podélné ose vozidla. Současně je rozvodovka dalším stupněm zpřevodování „do pomala“.
Za pomoci diferenciálu je při průjezdu zatáčkou otáčení vnitřního hnacího kola zpomaleno a otáčení vnějšího hnacího kola je urychleno. Je tím zamezeno nebezpečnému smýkání kol v zatáčce (samozřejmým předpokladem je přiměřená rychlost jízdy).
Kolové redukce se užívají u vozidel určených do terénu a jsou posledním převodným stupněm, který snižuje otáčky hnacího kola a zvyšuje točivý moment. Užitím kolových redukcí je možné zvětšit světlou výšku vozidla.

obecne

Převodná ústrojí všeobecně

Nákladní automobil může být vybaven těmito převodnými ústrojími: Převodovka, její součástí může být dělicí redukce i rozsahová redukce, popřípadě tyto funkce mohou plnit přídavné převodovky v samostatné skříni. Rozdělovací převodovka. Spojovací hřídele či kloubové hřídele. Rozvodovka. Diferenciál. Kolové redukce. Použití i konstrukce jednotlivých převodných ústrojí se liší podle výrobce vozidla, ale také podle účelu, ke kterému je vozidlo určeno. Zatímco terénní vozidlo bude vybaveno všemi jmenovanými převodnými ústrojími, silniční vozidlo nebude například potřebovat rozdělovací převodovku s možností pohonu přední nápravy či kolové redukce. Všeobecně však platí, že všechna převodná ústrojí přenášejí sílu motoru, tedy točivý moment, dál až na hnací kola automobilu a většina převodných ústrojí též vhodným poměrem ozubených kol snižuje otáčky a tím zvyšuje točivý moment.

Veškerá soukolí převodných ústrojí se téměř vždy brodí v převodovém oleji. Ošetřování jednotlivých skupin spočívá zejména v kontrole dostatečného množství olejové náplně. U kloubových spojovacích hřídelů kontrolujeme dostatečné množství mazacího tuku. V případě neobvyklých vibrací či zvuků necháme vozidlo zkontrolovat ve specializovaném servisu.

prevodovka

Základní převodovka, přídavné převodovky, rozdělovací převodovka

Každý spalovací motor (zejména vznětový) pracuje s přijatelnou účinností (spotřebou), potřebným točivým momentem, hlukem, opotřebením atd. jen v poměrně úzkém rozmezí otáček. Právě jen tyto, tzv. optimální otáčky motoru, se řidič snaží během jízdy využívat, a to včasným řazením odpovídajícího převodového stupně (u zautomatizovaných systémů plní tyto požadavky elektronika).

Hlavní funkcí základní převodovky je umožnění různé rychlosti jízdy (v závislosti na různých jízdních odporech, tj. stoupání, klesání apod.) při současném využívání jen optimálních otáček motoru.

Další funkcí převodovky je možnost zařazení zpětného chodu.

Základní převodovka též umožňuje dlouhodobé přerušení přenosu točivého momentu z motoru na kola vozidla. Tuto funkci plní převodovka při vyřazení do neutrálu, tedy není zařazen žádný převodový stupeň, motor je v chodu avšak vozidlo stojí.

Co nejhospodárnější jízda s těžkým nákladním automobilem ale vyžaduje větší počet převodových stupňů. Proto se kromě základní převodovky užívají též přídavné převodovky, což jsou vlastně dvoustupňové převodovky umístěné před nebo za základní převodovkou. Často tvoří se základní převodovkou jeden montážní celek.

Před základní převodovkou bývá umístěna tzv. dělicí redukce, která umožní řadit „poloviční“ nebo „celé“ převodové stupně. Za základní převodovkou bývá umístěna tzv. rozsahová redukce, která umožňuje řadit malou či velkou řadu převodových stupňů.

Rozdělovací převodovka rozděluje točivý moment z hlavní nebo přídavné převodovky na jednotlivé hnací nápravy nákladního automobilu.

Popřípadě může být rozdělovací převodovka vybavena spojkou pro zapnutí či vypnutí pohonu přední nápravy nebo i jiného přídavného zařízení (navijáku apod.)

Převodovka, přídavné převodovky i rozdělovací převodovka je z části naplněna převodovým olejem. Ošetřování těchto skupin spočívá v kontrole těsnosti (pohledem) a v kontrole dostatečného množství předepsaného druhu oleje.

hridel

Spojovací hřídele

Spojovací hřídele přenášejí točivý moment (sílu motoru) z jednoho převodného ústrojí na druhé. Nejčastěji spojují převodovku nebo rozdělovací převodovku (je-li na vozidle užita) s rozvodovkou. Těmto hřídelům se říká „kardan“ nebo „kardanový hřídel“, to podle kloubů umístěných na koncích hřídele. U nákladních automobilů se ale můžeme setkat s celou řadou různých užití spojovacích hřídelů. Spojovací hřídel například může spojovat základní převodovku s přídavnou převodovkou nebo základní převodovku s rozdělovací převodovkou, pokud tyto převodovky nejsou umístěny těsně vedle sebe a na sebe přímo nenavazují. Spojovací hřídel je vlastně také poloosa, která spojuje rozvodovku, respektive diferenciál, s kolem hnací nápravy.

Jednotlivá převodná ústrojí, například převodovka a rozvodovka, nebývají umístěny ve stejné výšce, nemají tedy stejnou osu, a navíc během jízdy při propérování vozidla (nebo naložení nákladu) mění svou vzájemnou polohu. Tím se mění i vzdálenost například již zmíněné převodovky od rozvodovky. Spojení dvou převodných ústrojí, které nejsou ve stejné ose, řeší křížové klouby (tzv. „kardanový kloub“), které jsou umístěny na koncích spojovacího hřídele. Při přenosu menších výkonů může být kovový křížový kloub nahrazen pryžovou „hardy“ spojkou. Měnící se vzdálenost dvou převodných ústrojí řeší unášeč kloubu, který bývá posuvný na drážkách na spojovacím hřídeli. Vysunutím unášeče nesoucího křížový kloub nebo zasunutím unášeče do spojovacího hřídele se mění délka kloubového hřídele podle aktuální provozní potřeby.

rozvodovka

Rozvodovka

Rozvodovka už podle svého názvu rozvádí točivý moment do dvou směrů, tj. na levé a pravé hnací kolo vozidla. Současně mění směr otáčení o 90°, tzn. ze směru kolem podélné osy vozidla na směr kolmý k podélné ose vozidla.

Rozvodovka je tvořena ozubeným talířovým kolem a pastorkem, samozřejmě vše se otáčí v ložiskách. Pastorek je menší, s menším počtem zubů než talířové kolo. Jedná se tedy o jeden z dalších převodů „do pomala“. Otáčky na výstupu z rozvodovky (tzn. otáčky na levém a pravém kole vozidla) jsou sníženy, čímž je zvýšen točivý moment.

Rovněž rozvodovka (spolu s diferenciálem) má předepsané množství olejové náplně.

diferencial

Diferenciál

Diferenciál při průjezdu zatáčkou urychluje otáčení vnějšího kola, zatímco vnitřní kolo je zpomalováno (vlivem většího valivého odporu je přibrzďováno). Toto řešení je nutné proto, že vnější kolo opisuje v zatáčce větší oblouk než kolo vnitřní. Pokud by se obě kola točila stejně rychle, docházelo by v zatáčkách k jejich smýkání, což by bylo nebezpečné z hlediska bezpečné jízdy. Samozřejmě by docházelo také k nadměrnému opotřebení pneumatik. Musíme si však uvědomit, že diferenciál nemůže zabránit smyku, který je v zatáčce způsoben odstředivou či setrvačnou silou. Máme na mysli smyk obou kol, který je zpravidla způsoben nepřiměřenou rychlostí jízdy.

U hnacích náprav automobilů se nejčastěji užívá kuželový diferenciál (spíše výjimečně se můžeme setkat s čelním diferenciálem). Základní částí kuželového diferenciálu je klec diferenciálu, která je pevně sešroubována s ozubeným talířovým kolem rozvodovky. Uvnitř klece diferenciálu jsou uložena otočně, avšak ve vzájemném spojení (kontaktu), čtyři kuželová ozubená kola. Při jízdě na rovném úseku komunikace je levému i pravému kolu kladen přibližně stejný valivý odpor. V otáčkách levého a pravého kola nedochází k žádnému rozdílu a tedy i levé a pravé kuželové ozubené kolo uvnitř klece diferenciálu se otáčí stejnými otáčkami. Jinak řečeno, všechna čtyři kola uvnitř klece diferenciálu vůči sobě navzájem nemají žádný pohyb (mohla by být k sobě svařena) a celá klec (včetně čtyř kuželových kol) se otáčí stejnými otáčkami, jako talířové kolo rozvodovky.

Nyní jedeme do pravé zatáčky. Vnitřnímu, tedy pravému kolu je kladen větší valivý odpor a kolo je tím přibrzďováno. Otáčky pravého kola začínají váznout oproti otáčkám klece diferenciálu. Dejme tomu, že klec diferenciálu se otáčí otáčkami 100 za minutu. Žluté kuželové kolo, které je poloosou spojené s pravým kolem vozidla, které je valivým odporem přibrzďováno, má oproti kleci otáček méně, řekněme jen 90. Nyní tedy už dochází k pohybu (k rozdílu) mezi otáčející se klecí diferenciálu a pomaleji se otáčejícím žlutým kolem. Tento pohyb žlutého kola je oranžovými kuželovými (satelitovými) koly přenesen na zelené kuželové (planetové) kolo, avšak v opačném směru otáčení. O co je tedy žluté kolo oproti kleci diferenciálu pomalejší, o to je zelené kolo oproti kleci diferenciálu rychlejší.

kola

Kolové redukce

Kolové redukce se užívají nejvíce u terénních vozidel. Tento převod bývá umístěn přímo v náboji kola a stejně jako předchozí převodná ústrojí (převodovka, rozvodovka apod.) snižuje otáčky, přičemž se zvyšuje točivý moment.

Některá konstrukční řešení kolových redukcí umožňují umístění hnací nápravy do větší výšky nad vozovku, čímž je zvětšena světlá výška vozidla a vozidlo získá větší průchodnost terénem. Ani u kolových redukcí nezapomeneme na dostatečnou olejovou náplň a na kontrolu těsnosti.

Autoškola? Pohodlně! – www.schroter.cz