Automobilski diferencijal je mehanizam koji rotira lijevi i desni (ili prednji i stražnji) pogonski kotač različitim brzinama. Uglavnom se sastoji od lijevog i desnog bočnog zupčanika, dva planetarna zupčanika i nosača zupčanika. Njegova funkcija je rotirati lijeve i desne kotače različitim brzinama kada automobil skreće ili vozi po neravnoj cesti, odnosno osigurati čisto rotacijsko gibanje pogonskih kotača s obje strane. Diferencijal je ugrađen za podešavanje razlike u brzini između lijevog i desnog kotača. Kod pogona na sva četiri kotača svi kotači moraju biti spojeni za pogon četiri kotača. Ako su četiri kotača mehanički spojena, automobil se ne može okretati istom brzinom u zavoju. Kod vožnje u zavoju, brzina rotacije je u osnovi konstantna. U ovom trenutku mora se dodati srednji diferencijal za podešavanje razlike u brzini između prednjih i stražnjih kotača.
Sastoji se od
Tipični diferencijal sastoji se od dijelova kao što su planetarni zupčanik, planetni nosač (kućište diferencijala) i bočni zupčanik. Snaga motora ulazi u diferencijal kroz prijenosno vratilo, izravno pokreće nosač planetnog zupčanika, a planetarni zupčanik pokreće lijevu i desnu poluosovinu za pogon lijevih odnosno desnih kotača. Dizajnirani zahtjevi diferencijala zadovoljavaju (brzina lijeve polovice vratila) + (brzina desne polovice osovine)=2 (brzina nosača planeta). Kada automobil ide ravno, brzine vrtnje lijevog i desnog kotača i nosača planeta su jednake iu ravnoteži, ali kada automobil skreće, ova tri ravnotežna stanja se prekidaju i brzina vrtnje opada. Povećava se brzina vrtnje unutarnjeg kotača, a povećava se brzina vrtnje vanjskog kotača.
Načelo
Prilikom okretanja vanjski kotač proklizava, a unutarnji kotač proklizava, tako da će kotači s obje strane neizbježno stvarati dodatne sile u suprotnom smjeru prema brzini vrtnje planetnog zupčanika, prema "principu minimalne potrošnje energije". , tri ravnotežna odnosa su prekinuta, što se odražava na zupčaniku bočne osovine kroz poluosovinu, prisiljavajući planetni zupčanik na okretanje, usporavajući brzinu unutarnje poluosovine i ubrzavajući brzinu vanjske poluosovine. Brzine rotacije kotača na obje strane su različite.
Shema diferencijalnog kruga
Ako su pogonski kotači s obje strane pogonskog vratila čvrsto povezani po cijelom vratilu, dva se kotača mogu okretati samo pod istim kutom. Dakle, kada se automobil okreće, vanjski kotač se pomaknuo više od unutarnjeg, tako da vanjski kotač proklizava tijekom kotrljanja, a unutarnji kotač proklizava tijekom kotrljanja. Čak i ako automobil ide ravno, a površina ceste je ravna, kotači će proklizavati zbog neravnina površine ceste i nejednakosti radijusa kotrljanja gume (pogreška u proizvodnji gume, razlika u istrošenosti, neravnomjerno opterećenje, razlika u tlaku zraka). .
Proklizavanje kotača ne samo da povećava trošenje guma, već i snagu.
Proklizavanje kotača ne samo da povećava trošenje guma i povećava potrošnju snage i goriva, već također otežava okretanje automobila i smanjuje učinkovitost kočenja. Kako bi se što više spriječilo proklizavanje kotača, potrebno je imati strukturu koja omogućuje da se svaki kotač okreće pod različitim kutom.
Međuosovina: Obično su pogonski kotači oslonjeni na glavno vratilo pomoću ležajeva tako da se mogu okretati pod bilo kojim kutom, dok su pogonski kotači čvrsto povezani s dvije poluosovine, a između dvije poluosovine ugrađen je diferencijal. Ovaj tip diferencijala naziva se i međuosovinski diferencijal.
Za terenska vozila s višeosovinskim pogonom, neka su opremljena međuosovinskim diferencijalom između dviju pogonskih osovina tako da se svaka pogonska osovina okreće različitom kutnom brzinom kako bi se eliminiralo proklizavanje pogonskih kotača na svakoj osovini.
Učinak
Kada automobil skreće, radijus okretanja unutarnjih i vanjskih kotača je različit. Radijus okretanja vanjskog kotača je veći od okretanja unutarnjeg kotača, tako da brzina okretanja vanjskog kotača mora biti veća. Brzina unutarnjeg kotača pri okretanju. Funkcija diferencijala je zadovoljiti zahtjeve različitih brzina kotača na lijevoj i desnoj strani kada automobil skreće. Ova funkcija je najosnovnija funkcija diferencijala kao što su središnji diferencijali, protuklizni diferencijali i LSD diferencijali. Kasnije razvijeni Torsen diferencijali, itd., namijenjeni su poboljšanju performansi vožnje i upravljanja automobilom.
Dizajniran s naglaskom na performansama i upravljivosti.
Funkcija
Kada automobil skrene u zavoj, putanja kotača je luk. Ako automobil skrene lijevo, središnja točka luka je na desnoj strani. Kako bi se uravnotežila ova razlika, lijevi kotač mora biti sporiji, a desni brži, koristeći različite brzine rotacije kako bi se nadoknadila razlika u udaljenosti.
Kada bi stražnja osovina bila cjelovita, ne bi se kompenzirala razlika u brzini vrtnje između lijevog i desnog kotača, niti bi bilo moguće automatsko podešavanje. Kako bi riješio ovaj problem, Louis Renault, osnivač francuske automobilske tvrtke Renault, dizajnirao je diferencijal prije 100 godina.
