Een differentieel is een mechanisch onderdeel van de aandrijflijn van een voertuig.
Wanneer een auto draait, leggen de buitenste wielen een grotere afstand af dan de binnenste wielen. Om een auto soepel en nauwkeurig te laten draaien, is er daarom een apparaat nodig dat ervoor zorgt dat de binnen- en buitenwielen met verschillende snelheden kunnen draaien, waardoor het verschil in afgelegde afstand wordt gecompenseerd.
Structuur en principe
Zowel de rode als de gele as hebben weerstand en de planetaire tandwielen bewegen niet.
Een typisch differentieel maakt gebruik van een planetair tandwielmechanisme, dat bestaat uit twee planetaire tandwielen en twee halve- astandwielen die zijn verbonden met de aandrijfassen. Deze vier versnellingen zijn ondergebracht in een interne behuizing van het differentieel en grijpen in elkaar. Elk tandwiel grijpt in met twee andere tandwielen (elk half-astandwiel grijpt in met twee planetaire tandwielen, en elk planeetwiel grijpt in met twee halve-astandwielen). Als één tandwiel draait, zal dit er onvermijdelijk voor zorgen dat de andere drie tandwielen ook gaan draaien. Wanneer het ene halve-astandwiel in een bepaalde richting draait, zal het andere halve-astandwiel onvermijdelijk in de tegenovergestelde richting draaien. Dit fenomeen kan experimenteel worden aangetoond: wanneer beide aandrijfwielen van een voertuig zijn opgehangen, zal het draaien van het ene wiel in de ene richting er onvermijdelijk voor zorgen dat het andere wiel in de tegenovergestelde richting draait.
De planetaire tandwielen beginnen te draaien.
Wanneer de auto rechtdoor rijdt, is de weerstand op het linker en rechter aandrijfwiel ongeveer gelijk. De uitgaande as van de motor (dwz de ingaande as van het differentieel) drijft de halve- tandwielen aan beide zijden aan. Omdat de weerstand aan beide kanten gelijk is, draaien de twee planetaire tandwielen in het midden samen met de halve- astandwielen zonder om hun eigen as te draaien. Wanneer het voertuig draait, legt het wiel van de ene kant een kortere afstand af dan de andere kant, wat resulteert in een grotere weerstand aan die kant. Dit betekent dat de planeetwielen harder moeten werken om het wiel aan die kant te laten draaien. Dit evenwicht wordt verstoord, waardoor de planetaire tandwielen gedwongen worden om hun eigen as te draaien, waardoor de snelheid van het buitenste wiel toeneemt en het voertuig soepel kan draaien.
Het Zuiden-Pointing Chariot, een oude Chinese toepassing van differentieelversnellingstechnologie.
Nadelen:
Omdat het differentieel ervoor zorgt dat de wielen aan beide zijden met verschillende snelheden kunnen draaien, wanneer een van de aandrijfwielen van het voertuig slipt of wanneer een wiel van de grond komt door agressief rijden, zorgt de gelijke koppelverdeling van het differentieel ervoor dat al het vermogen wordt overgebracht naar de slippende halve- as, waardoor het slippende wiel snel gaat draaien terwijl het andere wiel de aandrijfkracht verliest (zie afbeelding 2 aan de rechterkant). Hierdoor kan het voertuig vastlopen en de bestuurbaarheid verliezen.
Hoewel het differentieel het probleem van problemen bij het keren oplost, vermindert het onvermogen om het slippen te beperken bij voertuigen die off- offroad- of competitieve rijvereisten vereisen, de off- capaciteiten en handling van het voertuig. Daarom zijn differentiëlen met beperkte-slip en differentieelsloten nodig om te voldoen aan de eisen van autoraces en terreinrijden-.Intern structuurdiagram
