Een autodifferentieel is een mechanisme dat de linker en rechter (of voorste en achterste) aandrijfwielen met verschillende snelheden laat draaien. Het bestaat voornamelijk uit tandwielen aan de linker- en rechterkant, twee planetaire tandwielen en een tandwieldrager. Zijn functie is om de linker- en rechterwielen met verschillende snelheden te laten draaien wanneer de auto draait of op een hobbelige weg rijdt, dat wil zeggen om de pure rotatiebeweging van de aandrijfwielen aan beide kanten te garanderen. Het differentieel is geïnstalleerd om het snelheidsverschil tussen het linker- en rechterwiel aan te passen. Bij vierwielaandrijving moeten alle wielen met elkaar verbonden zijn om de vier wielen aan te drijven. Als de vier wielen mechanisch met elkaar verbonden zijn, kan de auto tijdens het rijden in een bocht niet met dezelfde snelheid draaien. Bij het rijden in een bocht is de rotatiesnelheid in principe constant. Op dit moment moet er een middendifferentieel worden toegevoegd om het snelheidsverschil tussen de voor- en achterwielen aan te passen.
Bestaat uit
Een typisch differentieel bestaat uit onderdelen zoals een planeetwiel, een planeetwieldrager (differentieelhuis) en een zijtandwiel. Het motorvermogen komt het differentieel binnen via de transmissie-as, drijft rechtstreeks de planetaire tandwieldrager aan en het planetaire tandwiel drijft de linker en rechter halve assen aan om respectievelijk de linker- en rechterwielen aan te drijven. De ontwerpvereisten van het differentieel voldoen aan (snelheid van de linkerhelft) + (snelheid van de rechterhelft)=2 (snelheid van de planeetdrager). Wanneer de auto rechtdoor rijdt, zijn de rotatiesnelheden van het linker- en rechterwiel en de planeetwieldrager gelijk en in balans, maar wanneer de auto draait, worden deze drie evenwichtstoestanden verbroken en neemt de rotatiesnelheid af. De rotatiesnelheid van het binnenwiel neemt toe en de rotatiesnelheid van het buitenwiel neemt toe.
Beginsel
Bij het draaien slipt het buitenste wiel en het binnenste wiel, zodat de wielen aan beide zijden onvermijdelijk extra krachten in de tegenovergestelde richting zullen genereren, afhankelijk van de rotatiesnelheid van het planeetwiel, volgens het "minimale energieverbruikprincipe". De drie balansrelaties zijn verbroken, wat wordt weerspiegeld in het zijastandwiel door de halve as, waardoor het planeetwiel wordt gedwongen te roteren, waardoor de snelheid van de binnenste halve as wordt vertraagd en de snelheid van de buitenste halve as wordt versneld. De rotatiesnelheden van de wielen aan beide zijden zijn verschillend.
Differentieel schakelschema
Als de aandrijfwielen aan beide zijden van de aandrijfas stevig met elkaar verbonden zijn over de hele as, kunnen de twee wielen alleen onder dezelfde hoek draaien. Wanneer de auto draait, heeft het buitenwiel dus meer bewogen dan het binnenwiel, zodat het buitenwiel slipt tijdens het rollen, en het binnenwiel slipt tijdens het rollen. Zelfs als de auto rechtdoor rijdt en het wegdek vlak is, zullen de wielen slippen als gevolg van oneffenheden in het wegdek en oneffenheden in de rolradius van de band (productiefout van de band, verschil in slijtage, ongelijkmatige belasting, verschil in luchtdruk). .
Wanneer de wielen slippen, verhoogt dit niet alleen de bandenslijtage, maar ook het vermogen.
Wanneer de wielen slippen, verhoogt dit niet alleen de bandenslijtage en het vermogen en het brandstofverbruik, maar wordt de auto ook lastiger in bochten en worden de remprestaties verminderd. Om wielslip zoveel mogelijk te voorkomen, is het noodzakelijk om een structuur te hebben waardoor elk wiel onder een andere hoek kan draaien.
Inter-axle: Meestal worden de aangedreven wielen door lagers op de hoofdas ondersteund, zodat ze onder elke hoek kunnen draaien, terwijl de aandrijfwielen stevig zijn verbonden met twee halve assen en er een differentieel is geïnstalleerd tussen de twee halve assen. Dit type differentieel wordt ook wel een tussenasdifferentieel genoemd.
Bij terreinvoertuigen met meerassige aandrijving zijn sommige uitgerust met een differentieel tussen de twee aandrijfassen, zodat elke aandrijfas met een andere hoeksnelheid draait om het slippen van de aandrijfwielen op elke as te voorkomen.
Effect
Wanneer een auto draait, is de draaicirkel van de binnen- en buitenwielen verschillend. De draaicirkel van het buitenwiel is groter dan die van het binnenwiel, dus de draaisnelheid van het buitenwiel moet hoger zijn. De snelheid van het binnenwiel tijdens het draaien. De functie van het differentieel is om te voldoen aan de vereisten van verschillende wielsnelheden aan de linker- en rechterkant wanneer de auto draait. Deze functie is de meest elementaire functie van differentiëlen zoals middendifferentiëlen, antislipdifferentiëlen en LSD-differentiëlen. Later ontwikkelde Torsen-differentiëlen enz. zijn bedoeld om de rij- en rijeigenschappen van de auto te verbeteren.
Ontworpen met de nadruk op prestaties en beheersbaarheid.
Functie
Wanneer een auto een bocht maakt, is de wielbaan een boog. Als de auto naar links draait, bevindt het middelpunt van de boog zich aan de rechterkant. Om dit verschil te compenseren, moet het linkerwiel langzamer zijn en het rechterwiel sneller, waarbij verschillende rotatiesnelheden worden gebruikt om het verschil in afstand te compenseren.
Als de achteras in zijn geheel zou worden gemaakt, zou het verschil in toerental tussen het linker- en rechterwiel niet worden gecompenseerd en zou automatische aanpassing niet mogelijk zijn. Om dit probleem op te lossen ontwierp Louis Renault, oprichter van het Franse automobielbedrijf Renault, 100 jaar geleden het differentieel.