Et automotive differentiale er en mekanisme, der roterer venstre og højre (eller forreste og bageste) drivhjul med forskellige hastigheder. Det er hovedsageligt sammensat af venstre og højre sidegear, to planetgear og en gearholder. Dens funktion er at dreje venstre og højre hjul med forskellige hastigheder, når bilen drejer eller kører på en ujævn vej, det vil sige at sikre den rene rotationsbevægelse af drivhjulene på begge sider. Differentialet er installeret for at justere hastighedsforskellen mellem venstre og højre hjul. Ved firehjulstræk skal alle hjul være forbundet for at drive de fire hjul. Hvis de fire hjul er mekanisk forbundet, kan bilen ikke rotere med samme hastighed, når den kører i en kurve. Når man kører på en kurve, er omdrejningshastigheden stort set konstant. På dette tidspunkt skal der tilføjes et mellemste differentiale for at justere hastighedsforskellen mellem for- og baghjul.
Består af
Et typisk differentiale består af dele såsom et planetgear, et planethjul (differentialkasse) og et sidegear. Motorkraften kommer ind i differentialet gennem transmissionsakslen, driver planetgearholderen direkte, og planetgearet driver venstre og højre halvaksler til at drive henholdsvis venstre og højre hjul. Designkravene til differentialet opfylder (venstre halv akselhastighed) + (højre halvakselhastighed)=2 (planetbærerhastighed). Når bilen kører ligeud, er rotationshastighederne for venstre og højre hjul og planetbæreren ens og i en afbalanceret tilstand, men når bilen drejer, brydes disse tre ligevægtstilstande, og rotationshastigheden falder. Det indre hjuls rotationshastighed stiger, og det ydre hjuls rotationshastighed øges.
Princip
Ved drejning glider det ydre hjul, og det indre hjul glider, så hjulene på begge sider uundgåeligt vil generere yderligere kræfter i modsat retning i henhold til planetgearets rotationshastighed, efter "minimumsenergiforbrugsprincippet". , brydes de tre balanceforhold, hvilket afspejles i sideakseltandhjulet gennem den halve aksel, hvilket tvinger planetgearet til at rotere, sænker hastigheden af den indre halvaksel og fremskynder hastigheden af den ydre halvaksel. Hjulenes rotationshastigheder på begge sider er forskellige.
Differentialkredsløbsdiagram
Hvis drivhjulene på begge sider af drivakslen er tæt forbundet i hele akslen, kan de to hjul kun rotere i samme vinkel. Når bilen drejer, har det udvendige hjul bevæget sig mere end det indvendige hjul, så det udvendige hjul glider, mens det ruller, og det indvendige hjul glider, mens det ruller. Selvom bilen kører ligeud, og vejbanen er flad, vil hjulene glide på grund af ujævnheder i vejbanen og ujævnheder i dækkets rulleradius (dækfabrikationsfejl, forskel i slid, ujævn belastning, forskel i lufttryk). .
Når hjulene glider, øger det ikke kun dækslid, men det øger også kraften.
Når hjulene glider, øger det ikke kun dækslid og øger effekt og brændstofforbrug, men det gør også bilen svær at dreje og reducerer bremseevnen. For at forhindre hjulslip så meget som muligt, er det nødvendigt at have en struktur, der tillader hvert hjul at rotere i en forskellig vinkel.
Mellemaksel: Normalt er de drevne hjul understøttet på hovedakslen af lejer, så de kan rotere i enhver vinkel, mens drivhjulene er fast forbundet med to halvaksler, og der er installeret et differentiale mellem de to halvaksler. Denne type differentiale kaldes også en inter-aksel differentiale.
For terrængående køretøjer med flere aksler er nogle udstyret med en inter-aksel differentiale mellem de to drivaksler, så hver drivaksel roterer med en forskellig vinkelhastighed for at eliminere glidning af drivhjulene på hver aksel.
Effekt
Når en bil drejer, er venderadiusen for de indre og ydre hjul forskellig. Det ydre hjuls venderadius er større end det indre hjuls, så det ydre hjuls drejehastighed skal være hurtigere. Hastigheden af det indre hjul ved drejning. Differentialets funktion er at opfylde kravene til forskellige hjulhastigheder i venstre og højre side, når bilen drejer. Denne funktion er den mest grundlæggende funktion af differentialer såsom centerdifferentialer, anti-slip differentialer og LSD differentialer. Senere udviklede Torsen-differentialer osv. har til formål at forbedre bilens køre- og køreegenskaber.
Designet med vægt på ydeevne og kontrollerbarhed.
Fungere
Når en bil drejer et hjørne, er hjulbanen en bue. Hvis bilen drejer til venstre, er buens midtpunkt i højre side. For at afbalancere denne forskel skal venstre hjul være langsommere og højre hjul hurtigere, ved at bruge forskellige rotationshastigheder for at kompensere for forskellen i afstand.
Hvis bagakslen blev lavet som en helhed, ville forskellen i omdrejningshastighed mellem venstre og højre hjul ikke blive kompenseret for, og automatisk justering ville ikke være mulig. For at løse dette problem designede Louis Renault, grundlægger af det franske Renault-bilfirma, differentialet for 100 år siden.