Funktionsweise eines Differentials: Die Grundprinzipien der Übertragung mechanischer Arbeit auf die Räder eines Autos

Jede Einheit des Autos ist auf ihre Weise einzigartig, die technische Lösung wurde im Laufe der Zeit geschaffen und mit der Verschärfung der Anforderungen an die Fahreigenschaften verbessert. Um die Relevanz von Autos in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts zu erhöhen, wurden kleine Dokumentarfilme zu diesem Thema erstellt, die über die Funktionsweise von Autokomponenten berichten. Jetzt werden wir zeigen, wie das Differential in der Praxis funktioniert, was selbst einem Anfänger auf diesem Gebiet klar wird.

Differential – was ist das?

Das Konzept des Differenzials hat für viele Autoenthusiasten eine allgemeine und zu vage Konturen. Laut einer Reihe von Besitzern ist dies eine der Komponenten des Fahrzeugs. In der Praxis ist dies ein Mechanismus als Teil eines Getriebes, das in Fahrzeugen und technologischen Maschinen installiert ist und an der Übertragung mechanischer Arbeit auf die Räder eines Autos beteiligt ist. Die Definition ist jedoch nicht ganz klar, bis ihre Funktionen offenbart sind.

Technisch gesehen wird mit Hilfe eines Differenzials Leistung bei gleichzeitiger Aufteilung in zwei differentielle (unabhängige) Leistungsflüsse übertragen, die anschließend verbunden und aufsummiert werden. Infolgedessen hilft diese Übertragung den Rädern, sich in verschiedenen Ebenen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen, dh es hilft, beim Bewegen unterschiedliche Figuren auszuführen.

Wir laden Sie ein, sich mit zwei Arten von Videos vertraut zu machen - dem letzten Jahrhundert und einem der Autoren von Automobilkanälen, die das Thema der Funktionsweise des Differentials aus verschiedenen Blickwinkeln aufzeigen.

Differenziert durch die Augen unserer Vorfahren

In den Anfängen des Automobilzeitalters wurden Lehrvideos gebaut, um ein physikalisches Phänomen an einem Prototyp zu erklären. Zur Beschreibung des Differentials wurde das Zusammenspiel von Motorradfahrern, die Gruppenkunstflugmanöver durchführen, und einem PKW-Getriebe verglichen. Der Fahrer auf dem äußeren Radius legt eine längere Strecke zurück als der Motorradfahrer auf dem inneren Radius des Kreises. Außerdem ist ihre Bewegung unterschiedlich und unterschiedlich schnell. Gleiches gilt für Räder, die sich beispielsweise bei Kurvenfahrten entlang einer Kurvenbahn bewegen. Für diese Bewegung ist das Getriebedifferential ausgelegt.

Beim Ausführen von Figuren dreht sich jedes Rad um seine eigene Achse. In frühen Automobilen drehten sich die Räder unabhängig voneinander und nur eines davon war mit dem Motor verbunden. Aber bei einem Antriebsrad hat das Auto weniger Zugkraft und bleibt früher oder später in irgendeiner Art Loch stecken. Wenn beide Räder ohne Differential mit dem Getriebe verbunden sind, werden sie abhängig, was ebenfalls keine wünschenswerte Lösung ist, da das Niveau der Beherrschbarkeit und Stabilität eines solchen Fahrzeugs stark abnimmt.

Das Differential ist Teil der Hinter- oder Vorderachse des Motors. Durch das Verteilen der Kraft beim Übertragen der Kraft vom Schwungrad des Motors zum Getriebe wird es den Rädern ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. In Worten, dies wird als ziemlich schwierig empfunden, aber das Prinzip selbst ermöglicht es Ihnen, die Art der Arbeit auf den ersten Blick zu verstehen, ein komplexes Gerät.

Der Prozess der Organisation eines Differentials in einem Getriebe

Im Video zeigen wir Ihnen ein Testbeispiel eines Modellfahrwerks. Die Räder sind auf unabhängigen Achsen montiert:

• Wenn Sie den Achsen Speichen hinzufügen, drehen sie sich auch unabhängig voneinander weiter.
• Wenn Sie den Speichen eine Querstange hinzufügen, drehen sie sich auf die gleiche Weise und gemeinsam. In die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit;
• Wenn Sie eine Art Halterung verwenden, die die Stange hält, diese dann an einer der Achsen befestigen und gleichzeitig die Plattform drehen, drehen sich die Räder wieder gleichmäßig. In diesem Fall besteht jedoch der Unterschied, dass beim Einbau des Kreuzes anstelle der Halterung und beim Starten der Drehung der Plattform mehr mechanische Arbeit auf ein Rad als auf das zweite übertragen werden kann. Infolgedessen bewegen sich die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, was erforderlich ist, um eine normale reibungslose Traktion zu gewährleisten.
• und im Fall des Kreuzes hat es seine eigene Besonderheit. Wenn es steht (das Auto fährt geradeaus), bewegen sich die Räder gemeinsam und mit der gleichen Geschwindigkeit. Wenn der Querbalken jedoch eine Kurve macht, wird die Arbeit bereits auf unterschiedliche Weise auf die Räder übertragen und sorgt für unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten.

Verbesserung des Designs eines einfachen Differentials

Wenn wir in einem echten Auto auf dem Differential das Prinzip der Übertragung mechanischer Arbeit berücksichtigen, erhöht sich die Anzahl der Speichen auf der Stange und den unabhängigen Radachsen. Infolgedessen überträgt das Getriebe die Kraft genauer und sorgt für eine ruhigere Fahrt mit einer gleichmäßigen Übertragung unterschiedlicher Geschwindigkeiten auf verschiedene Räder.

Wenn Sie die Form verändern und verbessern, können Sie in jedes Auto ein modernes Differential einbauen lassen. Es bietet glatte Ecken, weiche und leise Bewegungen. Das Ersetzen der Speichen durch ein Zahnrad und das anschließende Verteilen der Funktionen auf die beiden Zahnräder macht den geschwindigkeitsaufteilenden Arbeitsübertragungsprozess glatter und anpassungsfähiger an die Fahrbedingungen.

Für einen gleichmäßigeren Betrieb führen die Ingenieure ein großes Zahnrad in das mechanische Gerät ein. Es ist durch eine Übersetzung mit zwei anderen Zahnrädern verbunden, die mit den Achsen verbunden sind. Im gezeigten Beispiel ist der Motor über eine zentrale Achse mit dem Differenzial verbunden. Wenn Sie den Knoten reduzieren, müssen Sie auch die Abmessungen der Welle berücksichtigen, an der das Differential befestigt wird. Die Welle muss dementsprechend die Bodenfreiheit und Platzierungsmerkmale berücksichtigen. Wenn Sie das Dach und den Boden absenken, befindet sich der Schacht in der Kabine, was sehr unpraktisch ist.

Dies kann vermieden werden, indem die Antriebswelle unterhalb der Mittelachse angesetzt wird. Die Lösung ermöglicht einen glatteren Kontakt zwischen allen Zahnrädern. Dadurch wird das Getriebe noch leiser.

Daraus können wir schließen, dass jedes Differential drei Hauptparameter der Fahrzeugbewegung beeinflusst:

• Geräuschlosigkeit;
• Laufruhe;
• sorgt für höhere Leistung und Durchgängigkeit des Fahrzeugs.

Außerdem macht in diesem Fall die Konstruktion der Baugruppe beide Hinterachsen des Fahrzeugs stabil.

Wie funktioniert ein modernes Differenzial?

Moderne Getriebe haben vor allem ein Differential mit zwei führenden Achsen. Dreht sich eine Welle, dann ist die Bewegung gleichmäßig, beginnt sich die zweite Achse zu drehen, dann ist die Kraftverteilung zwischen den Rädern gewährleistet, aber nicht auf die übliche Weise. Auf einem Rad ist die Geschwindigkeit gleich der Summe der Geschwindigkeiten der Wellen und auf dem anderen die Differenz. Dadurch wird eine verbesserte Manövrierfähigkeit für die Antriebsräder und das gesamte Fahrzeug als Ganzes bereitgestellt.

Die Zahnräder können sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, was den Algorithmus zum Übertragen von Arbeit auf die Achse komplizierter macht, aber auch die Bewegung flüssiger macht. Die Entwickler erhöhen die Anzahl der Gänge, um nicht nur die Wendigkeit, sondern auch die Durchzugskraft zu verbessern. Beispielsweise werden für Lastkraftwagen 6 oder mehr Teile verwendet.

Im Detail können Sie sich im Video mit der Arbeit eines modernen Differentials vertraut machen. Je komplexer sein Design, desto besser die Geschwindigkeitsverteilung zwischen den Rädern und die Manövrierfähigkeit des Autos in Kurven und beim Fahren auf einer kurvigen Strecke. Auch die Fähigkeit, scharfe Kurven zu fahren, wird durch die Konstruktionslösung des Differentials erheblich beeinflusst. Und dementsprechend erhöht eine komplexe Konstruktion die Kosten der Anordnung und des Fahrzeugs selbst.

Fazit

Der betrachtete Differentialtyp wird als frei bezeichnet, er hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Ein solches Gerät wird insbesondere in Elektroautos häufig verwendet, bei Tesla-Modellen. Viele Unternehmen verbessern ihre technischen Lösungen, das macht ihre Autos einzigartig und verleiht ihnen besondere technische Qualitäten, die in erster Linie die Fahrsicherheit verbessern und das Unfallrisiko verringern.

Wenn Sie an der Möglichkeit interessiert sind, Ihr Getriebe und Differenzial abzustimmen, empfehlen wir Ihnen, sich an die Experten zu wenden Elite Auto. Wir wählen aus dem auf dem Markt vorhandenen Angebot die beste Option für Ihr Auto aus.