Un differentiaal Het is een essentieel mechanisch onderdeel voor elke auto, behalve veel Elektrisch. Dankzij haar buitenste wiel die een voertuig beweegt kan draaien sneller dan de binnenkant tijdens een bocht. Een essentieel verschil, aangezien de eerste tijdens deze manoeuvre meer afstand moet afleggen dan de tweede.
Een andere manier om zijn functie te beschrijven: is dit: de motor draait slechts op een bepaald moment met een bepaalde snelheid, maar hij moet twee wielen met verschillende snelheden kunnen bewegen. Het differentieel voegt nog een paar versnellingen toe aan de overbrenging van een auto om dit mogelijk te maken.
De auto's hebben alleen een differentieel voor de wielen aandrijven. Dat wil zeggen: vooraan bij auto's met voorwielaandrijving, achter bij auto's met achterwielaandrijving en op beide plaatsen voor auto's met vierwielaandrijving. Al kan die laatste ook een centraal differentieel hebben, dat de draaikracht verdeelt over de voor- en achteras.
Delen van een differentieel
Voordat we uitleggen hoe een differentieel werkt, gaan we opsommen wat het is fundamentele onderdelen. Maar altijd met een kerngedachte in het achterhoofd: het differentieel ontvangt de rotatie van een enkele as en moet die rotatie doorgeven aan elk wiel, dat ook met verschillende snelheden moet kunnen draaien.
- Corona: het is de versnelling die verantwoordelijk is voor het transformeren van de rotatie-as die uit de versnellingsbak komt in een die compatibel is met de wielen.
- satellieten: dit zijn de rondsels die aan de structuur van de kroon zijn gelast, die vrij roteren maar de rotatie van de kroon naar de lagers. Het feit dat ze vrij ronddraaien is de sleutel tot de werking van het differentieel, omdat het het verschil in rotatie tussen de twee lagers absorbeert.
- Planetaria: het zijn de rondsels die de beweging van de satellieten opvangen zodat de lagers draaien. Ze vormen het einde van de ketting van tandwielen waaruit het differentieel bestaat.
Hoe werkt een differentieel?
Nu we weten wat de onderdelen van een differentieel zijn, zijn we klaar om weet hoe het werkt. We gaan de missie van elk van zijn tandwielen goed beschrijven, zodat het heel duidelijk is.
Functie 1 - Verander de rotatie-as
Het differentieel ontvangt de beweging van het rondsel dat zich aan het einde van de transmissie-as bevindt, maar dit draait om een lengteas wat betreft de auto. De kroon transformeert die rotatie in een die compatibel is met de rotatie van de wielen, die daarom op een dwarsas naar de auto.
Functie 2 – Laat de wielen met verschillende snelheden draaien
Als we gewoon de planetaire tandwielen met de kroon zouden verbinden, zouden we al een overbrenging naar de wielen draaien. Het zou heel eenvoudig zijn, want, zoals je op de afbeelding kunt zien, hebben ze al een compatibele draai. Hiermee zouden we echter onvermijdelijk twee wielen met dezelfde snelheid hebben. De satelliettandwielen zijn de tussenpersonen om dit te voorkomen.
Als de auto rechtdoor gaat, draaien de satellieten niet op zichzelf. Ze fungeren als een blok dat de rotatie gelijkmatig overbrengt op beide wielen. Maar als de een sneller moet draaien dan de ander in een bocht, de rondsels draaien zichzelf aan zodat dit zo kan zijn. In de volgende video kun je duidelijk zien hoe dit gebeurt:
Het secundaire effect van het differentieel
Wanneer een van de wielen grip verliest vanwege een laag gripgebied of omdat het van de grond komt, alle rotatie die door de motor wordt gegenereerd, gaat naar dat wiel. Op deze manier krijgt het wiel dat wel grijpt, en dat dus het nuttige is, geen beweging en blijft het stilstaan.
Juist om dit probleem te voorkomen zijn er zelfblokkerende differentiëlen. Enkele mechanische apparaten die de tot nu toe beschreven taak kunnen vervullen zonder deze gelukkige bijwerking. Dit zijn onderdelen die de meeste auto's hebben met een wat sportievere focus.
Soorten zelfblokkerende differentiëlen
Elektronisch zelfblokkerend differentieel
Eigenlijk is dit apparaat gewoon een imitatie van een sperdifferentieel. Automobielelektronica maakt gebruik van de sensoren van de ABS en ESP om te detecteren of een van de wielen te veel doordraait door gripverlies. Gebruik op dat moment de rem om hem te stoppen zodat de ander de draaikracht normaal kan opvangen.
Hoewel zijn werking snel is, vervult hij, dankzij de evolutie die de elektronica van de hedendaagse auto's heeft ondergaan, zijn functie niet zo goed als de echte sperdifferentiëlen. Bovendien is het niet de beste oplossing voor een auto met sportieve aspiraties, omdat het a verhoogde slijtage en opwarming van de remmen door er vaker dan normaal gebruik van te maken.
Torsen-type zelfblokkerend differentieel
Het sperdifferentieel van het Torsen-type elimineert het probleem van differentiëlen op een eenvoudige en elegante manier. Het werkt dankzij een spiraalvormig tandwiel (eindeloze schroef) kan een tandrad bewegen, maar het tandrad kan de worm niet bewegen.
De onderdelen van een Torsen-type differentieel zijn: hetzelfde kroontype tandwiel dat een normaal differentieel heeft, sommige tandwielen met diagonale tanden om de rechte tandwielen te monteren, enkele tandwielen met horizontale tanden en tot slot de tandwielen met rechte tandwielen. In de volgende video zie je duidelijk hoe het werkt:
sperdifferentieel
Dit differentieel werkt dankzij een reeks op een rij geplaatste koppelingen die de tractie regelen. Wanneer detecteert dat een wiel grip verliest, komen ze bij elkaar zodat ze het niet blijven doen. De monteurs werken meestal via een set versnellingen die reageert bij het overschrijden van een bepaald snelheidsverschil. Binnen dit type sperdifferentiëlen is er ook de Ferguson-type of viskeus-gekoppeld. Dit werkt dankzij een olie met siliconen die, wanneer verwarmd door wrijving, dichter wordt en beweging begint over te brengen op het wiel dat stilstaat.
Haldex of gecontroleerde slip differentiëlen
Dit type sperdifferentieel werkt ook dankzij een koppelingssysteem met meerdere schijven. In plaats van te werken met een eenvoudige set versnellingen, doet het dit echter dankzij elektronica en een hydraulisch systeem. Hierdoor is het in staat om de hoeveelheid koppel die elk wiel bereikt te regelen op basis van hoeveel de schijven tegen elkaar drukken. Ze kunnen alle overbrenging van de rotatie onderbreken, deze volledig geven of het koppel verdelen in de verhouding die nodig is.
Afbeeldingen – kurt, fasteddy760, Satish Krishnamurthy