Differential. Hvad er det og hvorfor bruges det?

En motor med gearkasse er ikke nok til at køre bil. Differentialet er også nødvendigt for hjulenes bevægelse.

Enkelt sagt tjener differentialet til at sikre, at hjulene på den drevne aksel ikke roterer med samme hastighed. Mere videnskabeligt set er differentialets opgave at kompensere for forskellen i rotationsfrekvensen af ​​kardanakslerne på drivakslens hjul, når de bevæger sig langs spor af forskellig længde.

En differential kaldes ofte en differential, fra ordet differential. Interessant nok er dette ikke en opfindelse fra begyndelsen af ​​bilindustriens æra. Differentialet blev opfundet af kineserne for århundreder siden.

Til kurvekørsel

Ideen med et differentiale er at give bilen mulighed for at lave sving. Nå, på drivakslen, når bilen kører i sving, skal det ydre hjul tilbagelægge en større afstand end det indre hjul. Dette får det ydre hjul til at dreje hurtigere end det indre hjul. Differentialet er nødvendigt for at forhindre begge hjul i at dreje med samme hastighed. Hvis det ikke var der, ville et af hjulene på drivakslen glide på vejbanen.

Se også Bilkøreled - hvordan man kører uden at beskadige dem 

Differentialet forhindrer ikke kun dette, men forhindrer også uønskede belastninger i transmissionen, som igen kan føre til nedbrud, øget brændstofforbrug og øget dækslid.

Mekanisme design

Differentialet består af flere koniske tandhjul indesluttet i et roterende hus. Den er forbundet med kronhjulet. Overførslen af ​​drejningsmoment fra gearkassen (og fra motoren) til drivhjulene sker, når den såkaldte angrebsaksel driver det førnævnte ringgear gennem et specielt hypoidgear (det har snoede aksler og buede tandlinjer, som giver dig mulighed for at overføre store belastninger).

I forhjulstrukne køretøjer har tandkransen lige eller skrueformede tænder placeret langs den ydre omkreds af akslen. Denne type løsning er enklere og billigere at fremstille og betjene (differentialet er kombineret med gearkassen), hvilket forklarer, hvorfor markedet er domineret af forhjulstrukne køretøjer.

Se også Power Always on Four Wheels som er en oversigt over 4×4 drivsystemer. 

I baghjulstrukne køretøjer er differentialet skjult i en speciel metalkasse. Det ses tydeligt under chassiset – mellem drivhjulene er der et karakteristisk element kaldet bagakslen.

I midten er der et kryds, hvorpå der er monteret gear, kaldet satellitter, da de roterer rundt om dette element i kørselsretningen, hvilket får tandhjulene til at rotere, som igen overfører drivkraft til bilens hjul. Hvis køretøjets hjul roterer med forskellige hastigheder (køretøjet foretager f.eks. et sving), fortsætter satellitterne med at rotere på edderkoppens arme.

Ingen glidning

Men nogle gange er forskellen vanskelig at implementere. Dette sker, når et af køretøjets hjul er på en glat overflade, såsom is. Differentialet overfører så næsten alt drejningsmomentet til det hjul. Det skyldes, at hjulet med det bedste greb skal bruge mere moment for at overvinde den interne friktion i differentialet.

Dette problem er blevet løst i sportsvogne, især i køretøjer med firehjulstræk. Disse køretøjer bruger typisk højmodstandsdifferentialer, der er i stand til at overføre det meste af drejningsmomentet til hjulet med det bedste greb.

Differentialets design bruger koblinger mellem sidegearene og huset. Når et af hjulene mister trækkraften, begynder en af ​​koblingerne at modvirke dette fænomen med sin friktionskraft.

Se også Turbo i bilen - mere kraft, men også bøvl. Guide 

Dette er dog ikke den eneste transmissionsløsning, der bruges i 4×4 køretøjer. De fleste af disse køretøjer har stadig et centerdifferentiale (ofte omtalt som et centerdifferentiale), som kompenserer for forskellen i omdrejningshastighed mellem de drevne aksler. Denne løsning eliminerer dannelsen af ​​unødvendige spændinger i transmissionen, som påvirker transmissionssystemets holdbarhed negativt.

Derudover fordeler centerdifferentialet også drejningsmomentet mellem for- og bagakslen. For at forbedre trækkraften har enhver SUV med respekt for sig selv også en gearkasse, dvs. en mekanisme, der øger drejningsmomentet, der overføres til hjulene på bekostning af hastigheden.

Til sidst, til de mest ivrige SUV'er, er biler udstyret med centerdifferentiale og differentialespærre designet.

Ifølge eksperten

Jerzy Staszczyk, en mekaniker fra Slupsk

Differentialet er et permanent element i bilen, men kun hvis det bruges korrekt. For eksempel får han ikke pludselige starter med skrigende dæk. Jo ældre bilen er, jo mere slidt er dens drivsystem, inklusive differentialet. Dette kan testes selv derhjemme. Du skal blot løfte den del af bilen, hvor drivhjulene er. Efter at have skiftet gear, drej rattet i begge retninger, indtil du mærker modstand. Jo senere vi mærker modstanden, jo større er graden af ​​differentialslid. I tilfælde af forhjulstrukne køretøjer kan et sådant slør også indikere slid på gearkassen.

Wojciech Frölichowski