Per capire come funziona un differenziale , devi avere un'idea chiara della sua definizione e del suo ruolo nelle funzioni di un veicolo. Il differenziale aiuta un veicolo a fare una curva abbassando la coppia del motore in due modi, costringendo ciascuna uscita a ruotare a velocità diverse.
È un componente che bilancia la distanza di percorrenza tra le ruote interne ed esterne quando il veicolo gira una curva. Alloggia nella stessa carcassa con la trasmissione in un'auto a trazione anteriore mentre è presente un alloggiamento separato per il componente in un'auto a trazione posteriore.
Tutte le auto e i camion di questi tempi, inclusi molti modelli a trazione integrale, hanno il differenziale. I veicoli a trazione integrale necessitano di più di un differenziale. Lo troverai tra ogni set di ruote motrici e un altro tra le ruote anteriori e posteriori.
Non è necessario un differenziale automatico se puoi guidare l'auto su strada senza fare una svolta. Ma questo è praticamente impossibile. Devi girare la macchina in curva ed è qui che entra in gioco il differenziale.
Le ruote di un'auto ruotano a varie velocità durante la svolta. La distanza di percorrenza delle ruote interne è inferiore a quella delle ruote esterne al momento della svolta. Significa che la ruota interna viaggia più lentamente ed è improbabile che l'auto funzioni in quelle condizioni. Il differenziale è necessario per bilanciare le differenze di velocità.
Questo non è un problema sui veicoli con ruote non motrici perché girano indipendentemente l'uno dall'altro in quanto non sono collegati tra loro. Ma il differenziale di un'auto gioca un ruolo fondamentale quando è a ruote motrici. Questi sono collegati tra loro ed entrambi sono sotto il controllo di un unico motore e trasmissione. Senza un differenziale, questi avrebbero dovuto essere collegati tra loro per ruotare alla stessa velocità e coprire la stessa distanza, il che renderebbe estremamente difficile girare l'auto.
Se vuoi ottenere un'ipotesi primaria su come funziona un differenziale , svolge tre funzioni:
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Il meccanismo del differenziale prevede di dividere la potenza alle ruote e di consentire a ciascuna di ruotare in modo indipendente. Se un set di ruote sta rotolando lentamente; quindi, coprendo una distanza più breve, il differenziale aiuterà l'altra ruota a continuare a ruotare senza slittare. Previene inoltre lo sfregamento degli pneumatici e la perdita di coppia.
Come funziona un differenziale ? Discuteremo due dei tipi più comuni - differenziale aperto e differenziale LSD - per darti un'idea del meccanismo del dispositivo.
Un differenziale aperto è il più semplice di tutti i tipi differenziali disponibili. Quando un veicolo corre dritto sulla strada, il pignone di ingresso nel differenziale fa girare la corona dentata e la gabbia, ma nessuno dei pignoni all'interno della gabbia gira. Gli ingranaggi laterali rimangono attaccati alla gabbia durante questo periodo.
Quando l'auto inizia a girare una curva, le ruote iniziano a rotolare a velocità diverse. I pignoni della gabbia iniziano a rotolare in questo momento, consentendo alle ruote di continuare a ruotare a due velocità diverse. Supponiamo che, se il rapporto di trasmissione finale è 5, i denti della corona dentata saranno 5 volte il pignone di ingresso a causa del meccanismo unico del differenziale. Di conseguenza, l'auto può facilmente svoltare senza forzare le ruote a mantenere la stessa velocità.
Tuttavia, i veicoli con differenziale aperto non sono adatti alla guida in condizioni fuoristrada e su sottili strati di ghiaccio. Un differenziale a slittamento limitato (LSD) potrebbe essere la soluzione e l'LSD a frizione potrebbe essere il più comune in questa categoria.
Il tipo di frizione ha tutti i componenti di un differenziale aperto oltre a un set frizione e un pacco molle. Le frizioni sono collegate alla gabbia e il pacco molle spinge contro di esse gli ingranaggi laterali quando l'auto è in curva.
Le frizioni non intervengono quando l'auto si muove dritta. Solo la gabbia gira e gli ingranaggi laterali girano con essa. Ma, quando la velocità tra le sale varia, le frizioni intervengono e forzano le ruote a ruotare alla stessa velocità.
Affinché un set di ruote ruoti più velocemente dell'altro, deve produrre una certa coppia per scavalcare il set della frizione. L'attrito del gruppo frizione e la rigidità delle molle calcolano insieme la quantità di coppia richiesta per sopraffare le frizioni. I veicoli con un LSD possono avanzare su strade coperte di ghiaccio anche se non a piena potenza.
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