Automobilinis diferencialas yra mechanizmas, kuris skirtingu greičiu suka kairįjį ir dešinįjį (arba priekinį ir galinį) varomuosius ratus. Jį daugiausia sudaro kairės ir dešinės pusės pavaros, dvi planetinės pavaros ir krumpliaračių laikiklis. Jo funkcija yra sukti kairįjį ir dešinįjį ratus skirtingu greičiu, kai automobilis sukasi ar važiuoja nelygiu keliu, tai yra užtikrinti gryną varomųjų ratų sukimosi judėjimą iš abiejų pusių. Diferencialas sumontuotas norint reguliuoti greičio skirtumą tarp kairiojo ir dešiniojo ratų. Varant keturiais ratais visi ratai turi būti sujungti, kad būtų galima varyti keturis ratus. Jei keturi ratai yra mechaniškai sujungti, važiuojant posūkiu automobilis negali suktis tokiu pačiu greičiu. Važiuojant kreive, sukimosi greitis iš esmės yra pastovus. Šiuo metu reikia pridėti vidurinį diferencialą, kad būtų galima reguliuoti greičio skirtumą tarp priekinių ir galinių ratų.
Susideda iš
Tipiškas diferencialas susideda iš tokių dalių kaip planetinė pavara, planetinė laikiklis (diferencialo korpusas) ir šoninė pavara. Variklio galia į diferencialą patenka per transmisijos veleną, tiesiogiai varo planetinės pavaros laikiklį, o planetinė pavara varo kairę ir dešinę pusę velenų, kad atitinkamai suktų kairįjį ir dešinįjį ratus. Diferencialo konstrukcijos reikalavimai atitinka (kairės pusės veleno greitis) + (dešinės pusės veleno greitis)=2 (planetos nešiklio greitis). Kai automobilis važiuoja tiesiai, kairiojo ir dešiniojo ratų bei planetos nešiklio sukimosi greičiai yra vienodi ir subalansuotos, tačiau automobiliui sukant šios trys pusiausvyros būsenos nutrūksta ir sukimosi greitis mažėja. Vidinio rato sukimosi greitis didėja, o išorinio rato sukimosi greitis didėja.
Principas
Sukant išorinis ratas, o vidinis slysta, todėl abiejų pusių ratai neišvengiamai generuos papildomas jėgas priešinga kryptimi pagal planetinės pavaros sukimosi greitį, vadovaujantis „minimalaus energijos suvartojimo principu“. , nutrūksta trys pusiausvyros ryšiai, o tai atsispindi šoninio veleno krumpliaratyje per pusę veleno, verčiant planetos krumpliaratį suktis, sulėtina vidinės pusės veleno greitį ir pagreitina išorinės pusės veleno greitį. Abiejų pusių ratų sukimosi greičiai skiriasi.
Diferencialo grandinės schema
Jei varomieji ratai abiejose varančiojo veleno pusėse yra tvirtai sujungti per visą veleną, abu ratai gali suktis tik tuo pačiu kampu. Taigi automobiliui sukant išorinis ratas pajudėjo daugiau nei vidinis, todėl riedėdamas slysta išorinis, o riedėdamas – vidinis. Netgi automobiliui važiuojant tiesiai, o kelio danga lygi, ratai slys dėl kelio dangos nelygumo ir padangos riedėjimo spindulio nelygumo (padangos gamybos klaidos, nusidėvėjimo skirtumo, netolygios apkrovos, oro slėgio skirtumo). .
Kai ratai slysta, tai ne tik padidina padangų susidėvėjimą, bet ir padidina galią.
Kai ratai slysta, tai ne tik padidina padangų susidėvėjimą ir padidina galios bei degalų sąnaudas, bet ir apsunkina automobilio pasukimą bei sumažina stabdymo efektyvumą. Siekiant kuo labiau išvengti ratų slydimo, būtina turėti tokią konstrukciją, kuri leistų kiekvienam ratui pasisukti skirtingu kampu.
Tarpasis: paprastai varomieji ratai yra laikomi ant pagrindinio veleno guoliais, kad jie galėtų suktis bet kokiu kampu, o varomieji ratai yra tvirtai sujungti su dviem pusveliais, o tarp dviejų pusvelių įrengiamas diferencialas. Šio tipo diferencialas taip pat vadinamas tarpašiniu diferencialu.
Daugiaašėse varančiose visureigėse transporto priemonėse kai kuriuose yra įrengtas tarpašinis skirtumas tarp dviejų varomųjų ašių, kad kiekviena varančioji ašis sukasi skirtingu kampiniu greičiu, kad būtų išvengta varomųjų ratų slydimo ant kiekvienos ašies.
Efektas
Kai automobilis sukasi, skiriasi vidinių ir išorinių ratų apsisukimo spindulys. Išorinio rato apsisukimo spindulys yra didesnis nei vidinio, todėl išorinio rato sukimosi greitis turi būti didesnis. Vidinio rato greitis sukant. Diferencialo funkcija yra atitikti skirtingo ratų greičio reikalavimus kairėje ir dešinėje, kai automobilis sukasi. Ši funkcija yra pati pagrindinė diferencialų, tokių kaip centriniai diferencialai, neslystantys diferencialai ir LSD diferencialai, funkcija. Vėliau sukurti Torsen diferencialai ir kt., skirti pagerinti automobilio vairavimo ir valdymo savybes.
Sukurta pabrėžiant našumą ir valdomumą.
Funkcija
Kai automobilis įsuka posūkį, rato trajektorija yra lankas. Jei automobilis sukasi į kairę, lanko centras yra dešinėje pusėje. Norint subalansuoti šį skirtumą, kairysis ratas turi būti lėtesnis, o dešinysis greitesnis, naudojant skirtingus sukimosi greičius, kad kompensuotų atstumo skirtumą.
Jei galinė ašis būtų pagaminta kaip visuma, nebūtų kompensuojamas kairiojo ir dešiniojo ratų sukimosi greičio skirtumas, o automatinis reguliavimas nebūtų įmanomas. Siekdamas išspręsti šią problemą, Louis Renault, Prancūzijos automobilių kompanijos „Renault“ įkūrėjas, prieš 100 metų suprojektavo diferencialą.