Автомобильный дифференциал — это механизм, который вращает левое и правое (или переднее и заднее) ведущие колеса с разной скоростью. Он в основном состоит из левой и правой боковых шестерен, двух планетарных шестерен и водила шестерни. Его функция – вращать левое и правое колеса с разной скоростью при повороте автомобиля или движении по неровной дороге, то есть обеспечивать чистое вращательное движение ведущих колес с обеих сторон. Дифференциал установлен для регулировки разницы скоростей между левым и правым колесами. При полном приводе все колеса должны быть подключены для привода всех четырех колес. Если четыре колеса механически связаны, автомобиль не может вращаться с одинаковой скоростью при движении по повороту. При движении по кривой скорость вращения практически постоянна. В это время необходимо добавить средний дифференциал для регулировки разницы скоростей между передними и задними колесами.
Состоит из
Типичный дифференциал состоит из таких частей, как планетарная передача, водило планетарной передачи (корпус дифференциала) и боковая шестерня. Мощность двигателя поступает в дифференциал через трансмиссионный вал, непосредственно приводит в движение водило планетарной передачи, а планетарная передача приводит в движение левую и правую полуоси, приводя в движение левые и правые колеса соответственно. Конструктивные требования дифференциала соответствуют (скорость левой полуоси) + (скорость правой полуоси)=2 (скорость водила сателлитов). Когда автомобиль движется прямо, скорости вращения левого и правого колес и водила сателлитов равны и находятся в сбалансированном состоянии, но когда автомобиль поворачивает, эти три состояния равновесия нарушаются и скорость вращения уменьшается. Скорость вращения внутреннего колеса увеличивается, а скорость вращения внешнего колеса увеличивается.
Принцип
При повороте внешнее колесо проскальзывает, а внутреннее проскальзывает, так что колеса с обеих сторон неизбежно будут создавать дополнительные силы в противоположном направлении в соответствии со скоростью вращения планетарной передачи, согласно «принципу минимального энергопотребления». , три соотношения баланса нарушаются, что отражается на шестерне бокового вала через полуось, заставляя планетарную шестерню вращаться, замедляя скорость внутренней полуоси и ускоряя скорость внешней полуоси. Скорости вращения колес с обеих сторон различны.
Дифференциальная схема
Если ведущие колеса с обеих сторон приводного вала плотно соединены по всему валу, два колеса могут вращаться только под одним и тем же углом. Таким образом, когда автомобиль поворачивает, внешнее колесо сдвинулось больше, чем внутреннее, поэтому внешнее колесо проскальзывает при качении, а внутреннее колесо проскальзывает при качении. Даже если автомобиль движется прямо и дорожное покрытие ровное, колеса будут буксовать из-за неровностей дорожного покрытия и неравномерности радиуса качения шин (ошибка изготовления шин, разница в износе, неравномерность нагрузки, разница в давлении воздуха). .
Когда колеса проскальзывают, это не только увеличивает износ шин, но и увеличивает мощность.
Когда колеса проскальзывают, это не только увеличивает износ шин и увеличивает мощность и расход топлива, но также затрудняет поворот автомобиля и снижает эффективность торможения. Чтобы максимально предотвратить пробуксовку колес, необходимо иметь конструкцию, позволяющую каждому колесу вращаться под разным углом.
Межосевой: Обычно ведомые колеса опираются на главный вал подшипниками так, что они могут вращаться под любым углом, при этом ведущие колеса жестко соединены с двумя полуосями, а между двумя полуосями установлен дифференциал. Этот тип дифференциала еще называют межосевым дифференциалом.
Внедорожники с многоосным приводом некоторые оснащаются межосевым дифференциалом между двумя ведущими мостами, благодаря чему каждый ведущий мост вращается с разной угловой скоростью для устранения пробуксовки ведущих колес на каждой оси.
Эффект
При повороте автомобиля радиус поворота внутренних и внешних колес различен. Радиус поворота внешнего колеса больше, чем у внутреннего колеса, поэтому скорость поворота внешнего колеса должна быть выше. Скорость внутреннего колеса при повороте. Функция дифференциала заключается в удовлетворении требований разной скорости вращения колес с левой и правой стороны при повороте автомобиля. Эта функция является самой основной функцией дифференциалов, таких как межосевые дифференциалы, противобуксовочные дифференциалы и дифференциалы LSD. Разработанные позднее дифференциалы Torsen и др. предназначены для улучшения ходовых качеств и управляемости автомобиля.
Разработан с упором на производительность и управляемость.
Функция
Когда автомобиль поворачивает за угол, траектория колеса представляет собой дугу. Если автомобиль поворачивает налево, центральная точка дуги находится справа. Чтобы сбалансировать эту разницу, левое колесо должно быть медленнее, а правое — быстрее, используя разные скорости вращения, чтобы компенсировать разницу в расстоянии.
Если бы задний мост был выполнен целиком, разница в частоте вращения левого и правого колеса не была бы компенсирована и автоматическая регулировка была бы невозможна. Чтобы решить эту проблему, Луи Рено, основатель французской автомобильной компании Renault, 100 лет назад сконструировал дифференциал.