Víte, proč auto při couvání vydává kvílivý zvuk? Jde vlastně o úsporu peněz

Důvodem je použitý typ ozubených kol. Zjednodušeně řečeno, v převodovkách dnešních vozů najdeme dva typy ozubených kol – se šikmým a s přímým ozubením. Pro jízdu vpřed se používají kola se šikmým ozubením, zatímco pro jízdu vzad s přímým. To, co si většina lidí představí pod pojmem „ozubené kolo“, je přímé ozubení. Zuby jsou rovné, souběžné s osou otáčení. V případě šikmého ozubení svírají zuby s osou otáčení úhel zpravidla od 15 do 45 stupňů.

Výhodou šikmého ozubení je plynulejší záběr, kdy se síla napříč převodem přenáší postupně, od jednoho konce zubu ke druhému, až jsou dva zuby v plném kontaktu. Plynulý záběr zároveň znamená tišší chod, protože do sebe zuby nezapadají hned celou svou plochou a necvakají tak o sebe. Právě akustický komfort je jedním z hlavních důvodů, proč se pro jízdu vpřed v autech zpravidla používají kola s šikmým ozubením.

Nevýhodou šikmého ozubení je působení axiální síly, tedy síly po ose otáčení, která vzniká právě postupným zapadáním zubů do sebe. Konstrukce převodovky musí na axiální sílu pamatovat a pracovat proti ní. To zvyšuje komplexnost převodovky, její hmotnost a ve výsledku také cenu. Opatření proti působení axiální síly zároveň omezují krouticí moment, který jsou převodovky schopny přenést. Kola se šikmým ozubením navíc produkují o něco více tření než kola s přímým ozubením, což má za následek drobnou ztrátu energie ve formě tepla. Další ztrátu energie působí samotná axiální síla.

Na druhou stranu kola s přímým ozubením do sebe zapadají najednou, nikoliv postupně. Větší plocha rázového kontaktu se projeví cvaknutím. Zvyšte otáčky a cvakání se slije do jednoho tónu, který vnímáme jako kvílení či kňučení. A čím rychlejší jsou otáčky, tím vyšší je tón. Na druhou stranu v soustavě s koly s přímým ozubením nevzniká axiální síla, proti které by bylo třeba se bránit, tudíž může být převodovka konstrukčně jednodušší, lehčí a levnější. Právě jednoduchost a nízká hmotnost jsou důvodem, proč se kola s přímým ozubením používají převážně v závodních převodovkách, kde nejsou kladeny takové nároky na nízkou hlučnost.

Martin Vaculík: Startujete auto s vyšlápnutou spojkou? Tyto motory tím trpí nejvíce

Protože je soustava s koly s přímým ozubením levnější, používá se také ve většině moderních aut, ale nikoliv pro jízdu vpřed, kdy by převodovka obtěžovala hlučností. Kola s přímým ozubením v převodovce zprostředkovávají funkci zpátečky. Protože na zpátečku jezdíme minimum času, automobilky předpokládají, že trochu hluku chvíli vydržíme. Zároveň zpátečku řadíme pouze z klidu, není proto vyžadována hladkost chodu, s jakou do sebe zapadá šikmé ozubení. Automobilky tak ušetří na komplexnosti a nákladech.