Pogon osovine i diferencijal
Pogon osovine ima trostruku zadaću:
1) smanjuje broj okreta kardanskog vratila na mjeru koja odgovara pogonu kotača;
2) omogućava različite okrete unutrašnjeg i vanjskog pogonskog kotača u zavoju;
3) za 90° preusmjerava prijenos snage s kardanskog vratila ka kotačima.
Ta posljednja zadaća otpada u automobilima s motorom ugrađenim poprečno na smjer vožnje.
Dijelovi pogonske osovine
Ako pomislimo na to da suvremeni automobilski motori imaju vise od 6000 okreta u minuti, a sportski automobili čak 7500. očito je da broj okreta za pogon kotača treba smanjiti. Naime, ovisno o veličini kotača, oni se pri brzini 150 km/h okrenu u minuti samo oko 1300 do 1500 puta.
Prijenosni odnos u pogonu osovine je oko 6.5:1 do 3:1; većina osobnih automobila ima prijenosni odnos oko 4:1. To znači da kardansko vratilo mora napraviti 4 okreta da bi se pogonski kotači okrenuli jedanput. Automobili s pogonom na sva četiri kotača (npr. terenska vozila) imaju takav stupanj prijenosa za sporije okretanje na prednjoj i stražnjoj osovini.
Prijenosne odnose osigurava zupčanićki prijenos, koji pokreće kardansko vratilo okretanjem u pogonu osovine uležajenog stožastog zupčanika (maloga), koji je pak spregnut s velikim tanjurastim zupčanikom. Iz odnosa broja zubaca pogonskog stožastog zupčanika i tanjurastog zupčanika vidi se prijenosni odnos.
Ako npr. stožasti zupčanik ima 10 zubaca, a tanjurasti 40 prijenosni odnos je 4:1 - da bi se veliki tanjurasti zupčanik i s njim pogonski kotači okrenuli jedanput, potrebna su 4 okreta kardanskog vratila.
Važnu ulogu u pogonu osovine ima s tanjurastim zupčanikom povezani diferencijal ili prijenosnik za izjednačavanje. Obično diferencijalom nazivamo sav pogon osovine, iako je u užem smislu to samo onaj dio koji u zavoju omogućava unutrašnjem pogonskom kotaču manju brzinu od brzine vanjskoga.
Pogonski kotači se moraju u zavoju okretati s različitim brojem okreta, a da se pri tome ne prekida prijenos snage.
Budući da su veliki tanjurasti zupčanik i stožasti zupčanik namješteni pod pravim kutom, omogućavaju i preusmjerenje prijenosa snage za 90 .
Ozubljenje na stožastom i tanjurastom zupčaniku može biti ravno ili spiralno lučno. Najčešće je riječ o takozvanom hipoidnom ozubljenju: zupci su isto tako lučni, ali je os stožastog zupčanika niže od osi tanjurastog zupčanika.
DIFERENCIJAL
Kad automobil prolazi kroz zavoj, kotač na vanjskoj strani mora preći dulji put nego kotač na unutrašnjoj strani zavoja. Da su oba kotača na samo jednom pogonskom vratilu, različne brzine u zavoju mogle bi se izjednačavati samo proklizavanjem jednog kotača.
Rad diferencijala
Da se to ne bi dogodilo, pogonsko vratilo je podijeljeno na polovice, tako da svaki kotač ima svoje pogonsko vratilo (poluvratilo). Diferencijal pokreće oba neovisno jedan o drugome.
Kada se jedan pogonski kotač okreće brže od drugoga, veliki se tanjurasti zupčanik u pogonu osovine okreće prosječnom brzinom obaju kotača.
DIFERENCIJAL S UREĐAJEM ZA KOČENJE
Diferencijal ima i slabe strane: ako se na ledu jedan kotač okreće u prazno, on se doduše okreće dvostrukom brzinom velikog tanjurastog zupčanika, ali zato drugi kotač stoji.Objašnjenje: oba kotača dobivaju jednaki okretni moment od diferencijala. Ako jedan kotač proklizava u prazno, on pri tome ne obavlja svoju zadaću, i zato ni drugi kotač ništa ne radi.
To se može izbjeći ugrađivanjem uređaja za kočenje. To znači da se u diferencijal između zupčanika pogonskih vratila i kućišta ugrade stožaste spojke. Opruge drže stožaste površine zajedno. Trenje koje pri tome nastaje pruža otpor razlikama medu okretima kućišta diferencijala i zupčanika pogonskih vratila.
Trenje je odmjereno tako da pri vožnji u zavojima uređaj za kočenje ne radi. Ali kada diferencijal dobije veliki okretni moment, na primjer kad motor radi punom snagom u jednom od donjih stupnjeva prijenosa, povećava se pritisak na stožaste površine a s tim i otpor protiv različitih okreta pogonskih vratila.
Diferencijal s uređajem za kočenje imaju i trkaći i neki sportski automobili, da bi donekle spriječio proklizavanje pogonskih kotača pri klizanju automobila kroz zavoje.