Ein Differential ist eine mechanische Komponente des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs.
Wenn ein Auto eine Kurve fährt, legen die äußeren Räder eine größere Strecke zurück als die inneren Räder. Damit ein Auto reibungslos und präzise fahren kann, ist daher eine Vorrichtung erforderlich, die es den Innen- und Außenrädern ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen und so den Unterschied in der zurückgelegten Strecke auszugleichen.
Struktur und Prinzip
Sowohl die rote als auch die gelbe Welle haben Widerstand und die Planetenräder bewegen sich nicht.
Ein typisches Differenzial verwendet einen Planetengetriebemechanismus, der zwei Planetenräder und zwei Halbwellenräder umfasst, die mit den Antriebswellen verbunden sind. Diese vier Zahnräder sind in einem Innengehäuse des Differentials untergebracht und kämmen miteinander. Jedes Zahnrad kämmt mit zwei anderen Zahnrädern (jedes Halbwellenzahnrad kämmt mit zwei Planetenrädern und jedes Planetenrad kämmt mit zwei Halbwellenzahnrädern). Wenn sich also ein Zahnrad dreht, drehen sich zwangsläufig auch die anderen drei Zahnräder. Wenn sich ein halbes -Wellenrad in eine bestimmte Richtung dreht, dreht sich das andere halbe -Wellenrad zwangsläufig in die entgegengesetzte Richtung. Dieses Phänomen kann experimentell nachgewiesen werden: Wenn beide Antriebsräder eines Fahrzeugs aufgehängt sind, führt die Drehung eines Rades in eine Richtung zwangsläufig dazu, dass sich das andere Rad in die entgegengesetzte Richtung dreht.左边卡住
Die Planetenräder beginnen sich zu drehen.
Bei Geradeausfahrt ist der Widerstand am linken und rechten Antriebsrad ungefähr gleich. Die Abtriebswelle des Motors (also die Eingangswelle des Differentials) treibt die Halbwellenzahnräder auf beiden Seiten an. Da der Widerstand auf beiden Seiten gleich ist, drehen sich die beiden Planetenräder in der Mitte zusammen mit den Halbwellenrädern, ohne sich um ihre eigene Achse zu drehen. Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, legt das Rad einer Seite eine kürzere Strecke zurück als das andere, was zu einem größeren Widerstand auf dieser Seite führt. Das bedeutet, dass die Planetenräder mehr arbeiten müssen, um das Rad auf dieser Seite zu drehen. Dieses Gleichgewicht wird gestört, wodurch die Planetenräder gezwungen werden, sich um ihre eigene Achse zu drehen, wodurch sich die Geschwindigkeit des Außenrads erhöht und das Fahrzeug sanfter dreht.
Der nach Süden zeigende Streitwagen, eine alte chinesische Anwendung der Differentialgetriebetechnologie.
Nachteile:
Da das Differenzial den Rädern auf beiden Seiten ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, führt die gleichmäßige Drehmomentverteilung des Differenzials dazu, dass die gesamte Kraft auf die durchdrehende Halbwelle übertragen wird, wenn eines der Antriebsräder des Fahrzeugs durchdreht oder wenn ein Rad durch aggressives Fahren vom Boden abhebt, wodurch das durchdrehende Rad schnell durchdreht, während das andere Rad Antriebskraft verliert (siehe Abbildung 2 rechts). Dies kann dazu führen, dass das Fahrzeug stecken bleibt und die Kontrolle verliert.
Obwohl das Differenzial das Problem der Schwierigkeiten beim Abbiegen löst, verringert die Unfähigkeit, den Schlupf zu begrenzen, bei Fahrzeugen mit Gelände- oder Wettbewerbsfahranforderungen die Geländetauglichkeit und das Fahrverhalten des Fahrzeugs. Daher sind Sperrdifferenziale und Differenzialsperren erforderlich, um den Anforderungen von Fahrzeugrennen und Geländefahrten gerecht zu werden.Internes Strukturdiagramm
