Standarddifferenzial. Differenzielles Arbeitsprinzip

Bevor wir mit der Betrachtung von Differentialen, ihren Typen und den Nuancen der Arbeit fortfahren, wenden wir uns zunächst der Theorie zu. Warum brauchen wir bei modernen Autos ein Differential und wie funktioniert es?

Das Differential ist, wie die Theorie sagt, mechanische Vorrichtung Mit besondere Art planetarisch Getriebe Moment teilen Eingangswelle(in unserem Fall Kardanwelle) zwischen den Abtriebswellen (Halbachsen) des Fahrzeugs, die das Kraftmoment von der Kardanwelle auf Hinterachswellen in der Ausführung mit Heckantrieb oder direkt vom Motor direkt auf der Achswelle in Auto mit Frontantrieb so (das Differential befindet sich im Getriebe), dass die Drehwinkelgeschwindigkeiten dieser Achswellen zueinander unterschiedlich sein können und die Räder des Autos einen anderen Weg zurücklegen (zum Beispiel in einer Kurve). Auch hier alles aus der Theorie, während des Durchgangs der Kurve durchlaufen die Räder des Autos verschiedene Bahnen, nämlich entlang der inneren und äußeren, daher stellt sich dementsprechend heraus, dass das sich entlang des äußeren Radius drehende Rad macht (läuft) einen längeren Weg als das Rad, das sich entlang des Innenradius dreht, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit einer solchen Drehung der Räder unterschiedlich ist, d.h. die Geschwindigkeit des Rads, das sich entlang des Innenradius dreht (läuft), sollte geringer sein als die Geschwindigkeit des Rads, das sich entlang des Außenradius dreht.

Genau dies ist die Hauptaufgabe des Differentials, d.h. die Rotationsgeschwindigkeit der Wellen am Abtrieb und dementsprechend die Räder selbst richtig verteilen.

Der Zweck des Autodifferentials:

- ermöglicht, dass sich die Antriebsräder mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen;

- überträgt das Drehmoment vom Motor untrennbar auf die Antriebsräder.

Das Hauptproblem, das zu Beginn des Automobilzeitalters auftauchte, wurde mit dem Einsatz eines Differentials gelöst, jetzt kann das Auto sicherer und ohne Radschlupf und damit auch ohne übermäßige Belastung des Getriebes, der Reifen, durch Kurven fahren und an den Radlagern selbst. Aber es gab noch eine andere Unannehmlichkeit.

Das einfachste Differenzial hat ein markantes „Merkmal“, dank dem es für schwierige extreme Straßensituationen kategorisch ungeeignet ist.

Wenn die Antriebsräder 100 % Grip haben, läuft alles gut und das Differenzial wird seine Funktion perfekt erfüllen, aber sobald eines der Räder in eine Situation gerät, in der es (der Reifen) die Traktion verliert oder auf einen anderen Typ fällt Erde oder Eis, dann beginnt sich das Rad, das die Haftung verloren hat, zu drehen, und das gegenüberliegende Rad, das auf festerem Boden steht, bleibt einfach bewegungslos.

Ohne auf die Nuancen der Funktionsweise des Mechanismus einzugehen, kann man einfach feststellen, dass das Differenzial sein Drehmoment nicht ändert, sondern einfach die Kraft zwischen den Rädern verteilt und diese Kraft immer mehr auf das sich schneller drehende Rad auswirkt. Wenn das Rad rutscht, sind sein Widerstand und sein Drehmoment minimal, was bedeutet, dass das Drehmoment, das vom Motor selbst direkt auf das Rad übertragen wird, extrem klein ist, was bedeutet, dass dieses Drehmoment am gegenüberliegenden Rad diesem entspricht, d. es wird minimal sein.

In dieser Hinsicht begannen Ingenieure und Autohersteller der meisten Automobilunternehmen nach einer neuen Lösung für dieses Problem zu suchen. Eine große Anzahl an ( verschiedene Typen Geräte) Differentiale. Die wichtigsten Arten von denen möchten wir in diesem Artikel weihen. Außerdem möchten wir unseren Lesern die wichtigsten Vor- und Nachteile bestimmter Arten dieser Geräte mitteilen und auch, an welchen modernen Autos man heute diese oder jene Art von Differentialen finden kann.

Freies Differential (Offenes Differential).

Die Essenz seiner Arbeit.

Teilt das Motordrehmoment auf zwei Achsen auf, von denen jede mit einer anderen Geschwindigkeit rotieren kann.

Mängel.

Wenn das Rad die Haftung auf der Straße verliert, nimmt auch das Drehmoment am gegenüberliegenden Rad ab (fällt). V schlimmsten Fall, bei einem festgefahrenen Auto dreht sich ein Rad frei, während das gegenüberliegende Rad mit besserem Grip nicht einfach genug Drehmoment auf die Oberfläche (Straße) übertragen kann, um das Auto zu bewegen.

Moderne Antriebsschlupfregelungssysteme kompensieren dies, indem sie das an Bodenhaftung verlorene Rad abbremsen. Aber diese Herangehensweise an das Problem hilft nur teilweise, ein komplexeres Differential wirkt in der Regel schneller und ist effektiver als der gleiche Standardtyp eines solchen Mechanismus.

In den meisten Autos installiert, ohne dass es zu Mängeln kommt hohe Energie(sie sind stark genug) oder die "keinen Ehrgeiz haben" für irgendwelche Offroad (SUVs), sowie auf Familienlimousinen, usw.

Sperrdifferential.

Wie funktioniert er.

Wenn das Differential gesperrt ist, drehen sich die Räder der Maschine ständig mit gleichen Geschwindigkeiten. Bei Sand, Matsch und Schnee sorgt ein gesperrtes Differenzial dafür, dass das Drehmoment mit höherer Traktion weiter an die Räder fließt.

Mängel.

Entsperrt dieser Mechanismus verhält sich genau wie ein freies Differential. Differenzialsperre an der Oberfläche mit hohes Level Traktionseigenschaften, beispielsweise auf trockenem Asphalt, erschwert die Lenkung des Fahrzeugs und kann das Getriebe des Fahrzeugs ernsthaft beschädigen.

Auf welchen Autos es zu finden ist.

Wrangler,; es kann optional auf den meisten Full-Size-Jeeps und Pickups installiert werden.

Sperrdifferenzial. Differential mit begrenztem Schlupf.

Wie funktioniert er.

Das Sperrdifferenzial kombiniert zwei Konzepte, ein freies und ein sperrbares Differenzialsystem. Es kann die meiste Zeit als konventionelles Differential und in der richtige moment automatisch sperren, d.h. in dem Moment, in dem eines der Räder durchrutscht. Die Blockierung wird erreicht durch Viskosekupplung, oder Reibungskupplung, oder aufgrund des komplexen Systems des Hydro-Rotor-Typs. In Militärfahrzeugen werden Getriebe- oder Nocken-Sperrdifferenziale eingebaut.

Mängel.

Rein mechanische Differenziale erhöhte Reibung sind reaktiv. Das heißt, sie werden nicht blockiert, bis ein Radschlupf auftritt.

Auf welchen Autos es zu finden ist.

mit Sportpaket(mit Viskosekupplung), (Kupplungstyp), (Stirnräder).

Elektronisch gesteuertes Sperrdifferenzial.

Wie funktioniert er.

Die Vorteile einer solchen elektronische Steuerung, dass es die Traktion in einer Kurve erhöht und der Grad der Differenzialsperre einstellbar ist.

Erkennt der Computer eines Autos beispielsweise, dass es in Kurven übersteuert, kann er das Differenzial stärker sperren, um das Auto zu stabilisieren.

Was ist ein Differential?- Dies ist ein Teil des Getriebes, dessen Aufgabe es ist, das Drehmoment streng gleichmäßig auf die Antriebsräder einer Achse zu verteilen (sofern gerade Bewegung Pkw sowie bei gleichem Raddurchmesser, Grip und Reifendruck) und dem Mittendifferenzial - bei der Drehmomentverteilung zwischen den Antriebsachsen gleichmäßig oder im optimalen Verhältnis (asymmetrisches Differenzial).

Freies Differential (einfache Ausführung)

Interne Organisation Differentiale sind unterschiedlich, und am weitesten verbreitet ein offenes oder mit anderen Worten ein freies Differential bekommen. Dieses rein mechanische Gerät ist einfach (meist sind es nur vier Kegelräder), kompakt und entspricht voll und ganz seinem Namen: d.h. es teilt das Drehmoment in einem festen Verhältnis (meist 50:50) auf und behindert nicht die Drehung des Abtriebswellen mit unterschiedlichen Drehzahlen. Doch genau hier liegt die Gefahr: Trifft eines der Räder auf rutschigen Untergrund und überspringt, bleibt auch das zweite Rad ohne Traktion und das Auto selbst kann sich nicht bewegen. Kommt Ihnen das bekannt vor?

Sperrdifferentiale werden von diesem Nachteil befreit. Im Gegensatz zu freien versuchen sie bereits mit einiger Anstrengung, die Geschwindigkeit der führenden Welle zu verlangsamen und das Drehmoment auf der nacheilenden zu erhöhen. Und obwohl sich das etwas kompliziert anhört, ist das Funktionsprinzip solcher Geräte einfach: Die zwischen ihnen entstehende Reibungskraft verhindert, dass sich die Wellen relativ zueinander verdrehen, und je größer sie ist, desto mehr verschiebt sich das Drehmoment in Richtung der Nachgiebigkeit Welle.

Differential mit starrer Blockierung

Extremfall- ein Differential mit einer starren Blockierung, das auf Befehl des Fahrers die Abtriebswellen fest miteinander verbinden kann, wodurch das Durchrutschen einzelner Räder auf der Straße vollständig verhindert wird. Im "freien" Zustand, wenn die Sperre deaktiviert ist, unterscheidet sie sich nicht von einem offenen Differential, dh sie bietet die gleiche Unabhängigkeit von der Drehung der Wellen.

Solche Modelle sind weit verbreitet: Die Möglichkeit, das gesamte Motordrehmoment zu 100 % auf eine Welle zu übertragen, ist im SUV-Umfeld sehr gefragt, wo Differenziale mit starrer Sperre sowohl als Quer- als auch als Mitten-Rad-Differentiale zu finden sind.

Gleichzeitig sind diese Differenziale nicht dazu bestimmt, weit über die vorgesehenen Grenzen hinauszugehen, denn auf dem Asphalt muss die Sperre jedes Mal ausgeschaltet werden, sonst wird das Getriebe in Kurven übermäßig belastet. Das bedeutet, dass das Auto bei unerwartetem Radschlupf unbewaffnet bleibt rutschige Stellen Straßen.

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Differential mit Scheibensperre

Das ist natürlich nicht geeignet für leistungsstarke Personenkraftwagen Räder auch auf Asphalt drehen können - dafür gibt es verschiedene Sperrdifferenziale.

Zum Beispiel Scheibensperrmechanismen, die oft im Motorsport und bei Zwangsversionen verwendet werden Straßenautos... Sie sind fast wie freie Differenziale angeordnet, jedoch sind die Wellen in ihnen über federbelastete Kupplungen miteinander verbunden. Das heißt, im Rutschfall kann die Scheibenblockierung der nacheilenden Welle nur so viele Newtonometer hinzufügen, wie die Kupplungen aushalten können, bevor das Rutschen einsetzt. Dieser ist in der Regel sehr klein - nur wenige zehn Nm, die nur einen geringen Drehmomentabfall ausgleichen, beispielsweise wenn ein Rad auf staubigen oder nassen Asphalt trifft.

Und was verhindert die Reibungskraft der Kupplungen zu erhöhen? Das Problem ist, dass diese Kupplungen bei ständigem Anziehen die freie Drehung der Räder in einer Kurve behindern, was zu einem beschleunigten Verschleiß der Reifen, des Differentials selbst führt und das Fahrverhalten mehrdeutig beeinflusst.

Differential mit Viskosekupplung

Viskosekupplungsdifferentiale weisen diese Nachteile nicht auf. V in diesem Fall die Drehmomentumverteilung erfolgt nicht durch Reibung der Kupplungen, sondern durch die Eigenschaften einer speziellen Flüssigkeit auf Silikonbasis, die sich bei Erwärmung „verfestigt“. Es nimmt zwei Plattensätze auf, die jeweils mit einer eigenen Differentialausgangswelle verbunden sind. Und während sich das Auto ohne Schlupf bewegt und dementsprechend der Drehzahlunterschied der Wellen gering ist, manifestiert sich die Kupplung in keiner Weise, aber sobald eine Welle die andere deutlich überholt, wird die Platten peitschen die Flüssigkeit auf, ihr Druck und ihre Temperatur steigen, die Viskosität steigt - und die Viskosekupplung bremst die Welle. Gleichzeitig kann der Widerstand so groß sein, dass die Blockierung fast steif wird - 100 % des Drehmoments können auf jede Welle übertragen werden!

Warum findet man die Visco-Kupplung dann nicht oft bei SUVs? Dafür gibt es zwei Gründe: Erstens die Tendenz zur Überhitzung bei längerem Rutschen, zweitens die Ansprechverzögerung, da die Erwärmung der Flüssigkeit Zeit braucht. Letzteres beunruhigt auch Hersteller von leistungsstarken Personenkraftwagen: Langsamkeit wirkt sich nicht auf die Handhabung aus. Aber es gibt diejenigen, denen es immer noch gelingt, hervorragende Fahreigenschaften zu erreichen: Das ist Subaru Impreza, und Nissan 370Z, Nissan cefiro und Allradantrieb Lexus IS.

Anspruchsvoller sind die Schrauben-Sperrdifferenziale wie Torsen und Quaife. Im Gegensatz zu allen vorherigen, die nach dem Prinzip "Offenes Differential mit Kegelrädern + Sperre" erstellt wurden, sind diese Modelle völlig anders angeordnet. Merkmal in List Schneckengetriebe: Wenn das Drehmoment an einer der Wellen abfällt, beginnen sich die Zahnräder zu verkeilen und das Moment wird sofort auf die andere Achse übertragen. Das heißt, das Differenzial wartet nicht einmal auf den Beginn des Radschlupfes - es reagiert auf die Verschlechterung der Traktion! Außerdem, was? stärkerer Fahrer aufs Gas drückt, desto „härter“ die Verbindung zwischen den Wellen: Im Grenzfall kann eine Achse bis zu 80 % des Drehmoments ausmachen. Es stellt sich heraus, dass das Differential bei Bedarf "geklemmt" wird - im Moment der Beschleunigung und die unabhängige Drehung der Wellen beim Ablassen des Gases nicht beeinträchtigt.

Ein solches logisches Verhalten und eine blitzschnelle Leistung haben sich in ganz anderen Bereichen bewährt: Diese Differenzen finden Sie auf schnelle Autos Audi mit voll Quattro-Antrieb, und auf einem anerkannten SUV Toyota Land Kreuzer.

Der Nachteil solcher Geräte ist zum einen - Hilflosigkeit gegen schräges Hängen, da ein Verkeilen der Zahnräder nur möglich ist, wenn zumindest eine gewisse Widerstandskraft auf das durchrutschende Rad ausgeübt wird. Unter den gleichen Bedingungen versucht das Differential mit einer Scheibensperre irgendwie zu helfen, und die Viskosekupplung, die nach mehreren Radumdrehungen „greift“, überträgt den größten Teil des Moments vollständig auf die gegenüberliegende Welle.

Scheibenkupplung

Es stellt sich heraus, dass alle Differenziale eine Art Kompromiss zwischen Geländefähigkeit und Handling sind? Ja, aber das dauerte nur so lange, bis die Elektronik endlich an diesem Teil des Autos ankam. Dies geschah Mitte der 1980er Jahre, als Mercedes und Porsche fast zeitgleich ihre Modelle mit elektronisch gesteuerten Lamellen-Kupplungsdifferenzialen ausstatteten. Strukturell ähnelten sie Mechanismen mit Scheibenverriegelung, aber die Kupplungen wurden nicht mehr von einer Feder gedrückt, sondern von einem hydraulischen Antrieb, der auf Befehl der Steuereinheit die Vorspannung schwächen oder im Gegenteil erhöhen konnte.

Als Ergebnis wurden die Eigenschaften des Differentials mit Punkten bestimmt Programmcode, und die Designer erhielten eine enorme Menge an Anpassungen. Zum Beispiel können Sie für eine bessere Manövrierfähigkeit die Verbindung zwischen den Wellen am Eingang der Kurve lösen und dann am Ausgang die Kupplung maximal festklemmen effektives Übertakten... Sie können das Differential vollständig blockieren, und dann hat das Auto keine Angst vor diagonalem Hängen.

Es scheint, dass ein solches Differential nicht hat schwache Punkte... Aber wie alle anderen verteilt es das Drehmoment neu und gleicht die Drehzahl der Wellen aus. Was wäre, wenn das Differential andererseits eine Welle schneller drehen würde als die andere? Immerhin könnte er dann einen Moment am äußeren Rad der Kurve hinzufügen und damit helfen, das Auto auf dem Bogen zu „betanken“ ...

Aktive Differenziale

So entstand die Idee eines aktiven Differenzials – am besten auf dieser Moment... Vorreiter auf diesem Gebiet ist Mitsubishi, das seine Lancer-Evolution... Ausgehend von dem üblichen offenen Differenzial koppelten die Japaner die Abtriebswellen zusätzlich über zwei Gänge - hoch und runter, deren Aufnahme von der Elektronik mit gesteuert wird nasse Kupplungen... So kann der Computer durch Einlegen eines bestimmten Gangs eine Welle schneller oder langsamer drehen lassen als die andere! Die Kraft bzw. die Höhe des übertragenen Drehmoments wird durch Änderung des Grades geregelt

Kupplungsschlupf.

Aktives Differential ist auf eingestellt Hinterachse Auto und verleiht ihm eine beispiellose Kurvenstabilität: Wo jedes andere als Reaktion auf die Gaszugabe längst in einem Schleudergang „gehangen“ hätte, wird ein Auto mit einem solchen Differenzial nur aktiver in eine Kurve geschraubt. Auch Offroad ist nicht beängstigend – wenn ein Rad blockiert, dreht sich das zweite noch schneller.

Das Differential ist wichtiger Knoten bei der Auslegung des Fahrzeuggetriebes. Der Zweck des Differentials besteht darin, die vom Motor kommende Leistung in zwei getrennte Ströme aufzuteilen.

Was ist ein Differential und wozu dient es?

Beim Wenden legen die Räder des Autos einen anderen Weg zurück. Es führt zu starke Abnutzung Reifen, Rutschen und Verschlechterung des Maschinenhandlings. Das Differenzial wird benötigt, um die Differenz der Winkelgeschwindigkeiten der Räder auszugleichen.

Einige Autos haben dieses Gerät nicht. Wozu braucht man ein Differenzial, wenn zum Beispiel jedes Antriebsrad eines Autos einen eigenen Motor hat? Wenn das Durchdrehen der Räder akzeptabel ist (zB bei Rallye-Autos), wird die Baugruppe verschweißt.

Wie funktioniert ein Differential?

Das Differential ist im Prinzip einfach. Es basiert auf Planetengetriebe, bestehend aus Halbachsgetriebe, Satellitengetriebe, Abtriebs- und Antriebsrad (Drehung wird über das Antriebsrad übertragen).

Es gibt 3 Modi:

• Fahren auf einer geraden Straße. Die Räder des Autos stoßen auf den gleichen Widerstand - dies verhindert, dass sich die Satellitenräder bewegen. Daher wird die Kraft im Verhältnis 50/50 gleichmäßig auf jedes Rad verteilt. In diesem Fall ist die Rotationsdauer der Räder gleich der Rotationsdauer des angetriebenen Zahnrads.
• Dreh dich. Eine andere Situation ergibt sich beim Abbiegen. Durch unterschiedliche Widerstände nimmt die Winkelgeschwindigkeit eines der Räder ab, dadurch bremst auch das Halbachsgetriebe ab. Es setzt die Satelliten in Bewegung. Ihre Drehung sorgt für eine Erhöhung der Drehzahl des zweiten Zahnrads der Achswellen. Aus diesem Grund ändert sich das Verhältnis der Drehzahlen der Räder (das Drehmoment wird zu gleichen Teilen verteilt) und ihre Drehung fehlt.
• Unterhose. Wenn das Auto feststeckt oder auf einem harten Untergrund aufprallt, kann eines der Räder durchrutschen. Das rutschende Rad trifft fast auf keinen Widerstand und bei einem festgefahrenen Rad ist es maximal. Durch das Differenzial im Auto wird die Kraft neu verteilt. Die Übersetzung kann bis zu 0/100 gehen (ein Rad steht und das andere dreht sich mit doppelter Geschwindigkeit). Dann steht das Auto auf und kann sich nicht bewegen. Daher viele moderne Autos mit Differenzialsperre ausgestattet.

Nach Art der Getriebearten Autodifferentiale sind solche: zylindrisch, konisch und schneckenförmig. Die letzte Sorte ist die vielseitigste - sie wird wie in Systemen installiert Allradantrieb und bei Fahrzeugen mit 1 Antriebsachse. Zylindrisch ist eher für den Einbau zwischen Brücken geeignet Auto mit Allradantrieb... Und Autos mit Front- und Heckantrieb sind mit konischen ausgestattet.

Differenzierte Sperre

Das wichtigste ist das Blockieren in einem Auto mit Allradantrieb. Und das nicht nur, weil sie häufiger im Gelände eingesetzt werden. Aufgrund der Konstruktionsmerkmale solcher Fahrzeuge kann das Drehmoment an den anderen drei Rädern reduziert werden, wenn ein Rad die Traktion verliert. Aus diesem Grund wird das Auto nicht laufen.

Die Blockierung erfolgt durch das „Ausschalten“ der Satellitenräder oder die Kraftübertragung auf die belastete Achswelle. Je nach Art der Umverteilung können die Sperrmechanismen vollständig oder teilweise sein. Selbstsperrende Differentiale sind weit verbreitet - sie werden an Frequenzweichen installiert. Ihre Arbeit ermöglicht es Ihnen, das Drehmoment optimal zu verteilen.

Das komplexeste Gerät ist die elektronische Sperrung. Es ist mit dem System kombiniert Richtungsstabilität... Dabei werden die Parameter der Fahrzeugbewegung von den Sensoren ermittelt. Und der Computer im Auto ist für die Energieverteilung zuständig.

Ort

Es gibt 2 Arten von Differentialen: Interaxle und Interwheel (befindet sich im Antriebsachsgehäuse). Diese Arten von Differentialen weisen eine Reihe von Unterschieden auf. Der Montageort hängt von der Art des Fahrzeugantriebs ab.

Interwheel wird bei Fahrzeugen mit einer oder zwei Antriebsachsen installiert. Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb wegen fehlender Kardangetriebe der Knoten befindet sich direkt hinter dem Checkpoint (oder sie werden in einem Fall zusammengefasst). Bei Maschinen mit Heckantrieb es ist im getriebe verbaut.

Die Mittelachse ist bei Fahrzeugen mit Allradantrieb verbaut. Es verteilt die Kraft nicht mehr zwischen den Rädern, sondern zwischen den beiden Achsen. Dieses Gerät wird für Auf- und Abstiege verwendet. Durch die Neigung des Wagens wird die Masse neu verteilt und eine der Achsen stärker belastet.

Mehrheitlich Autos mit Allradantrieb ausgestattet mit 3 Differentialen gleichzeitig (2 - Zwischenrad und 1 - Zwischenachse). Gleichzeitig reicht bei einer Maschine mit einer Antriebsachse nur 1 Achsaggregat.

Arten von Autodifferentialen

Die Arten von Differentialen nach dem Funktionsprinzip sind wie folgt:

Fazit

Ein Auto mit Differenzial ist sicherer. Das Gerät ermöglicht nicht nur bequemes Fahren auf der Strecke, sondern auch Leistung schwierige Manöver... Beim Fahren im Gelände und auf rutschigem Untergrund kann sich jedoch die Beherrschbarkeit eines Fahrzeugs mit Differenzial verschlechtern. In diesem Fall hilft das Blockieren der Komponente. Die meisten Autos sind ausgestattet mit automatische Sperrung, so dass es keine Schwierigkeiten bei der Verwendung gibt. Wenn es manuell aktiviert wird, sollte es nur auf besonders schwierigen Straßenabschnitten eingeschaltet werden. Andernfalls besteht die Gefahr schwerer Reifenschäden.

Bei Kurvenfahrten legen die Räder der Antriebsachse einen unterschiedlich langen Weg zurück. Um ein Durchrutschen der Reifen zu verhindern, müssen sich die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Überlegen Sie: Was ist ein Differential und wie funktioniert es, welche Sorten gibt es.

Was ist das?

Das Produkt aus Zugkraft und Radradius ergibt das Drehmoment, das das Differential auf die Räder übertragen muss. Wenn die Traktion schwach ist oder ein Rad aufgehängt ist, Drehmoment und Traktion am Rad sehr gering oder gar nicht sind, kann das Fahrzeug nicht weiterfahren. Dies ist ein Merkmal des weit verbreiteten Kegelraddifferentials. Diese Art von Differenzial wird als symmetrisch bezeichnet, da es das Drehmoment gleichmäßig zwischen den Rädern verteilt.

Denn der Satellit funktioniert wie ein gleicharmiger Hebel und überträgt nur gleiche Kräfte auf die Achsgetriebe und damit auf die Antriebsräder. Wenn eines der Räder wenig Grip hat Straßenbelag, dann ist das wirksame Drehmoment darauf klein bzw. das symmetrische Differential überträgt die gleiche Kraft auf das andere Rad. Das heißt, wenn ein Rad rutscht, ist die Zugkraft am zweiten gleich Null, was sich negativ auf die Geländegängigkeit auswirkt.

Um es bei Autos zu verbessern, werden Voll- oder Teildifferenzialsperren verwendet, deren Grad durch den Sperrkoeffizienten geschätzt wird.

Es gibt verschiedene Arten von Differentialen.

Differential mit Vollsperrung

Beispiel - Sperrung Mittendifferenzial auf dem VAZ-2121. Vom Fahrer zwangsweise bedient. Winkelgeschwindigkeiten Die Räder sind hier immer gleich, was den Fahrbedingungen des Autos in einer Kurve widerspricht, zu einem Verschleiß des Gummis und einer Verschlechterung des Fahrverhaltens auf hartem Untergrund führt.

Viskosekupplung

Das Funktionsprinzip der Viskosekupplung Es basiert auf den besonderen Eigenschaften einer speziellen Silikonflüssigkeit: Bei steigender Temperatur sinkt ihre Viskosität nicht wie beispielsweise bei Öl, sondern steigt an. Die Viskosekupplung ist ein mit Silikonflüssigkeit gefüllter Zylinder. Im Inneren befindet sich ein Paket von Lochscheiben, die jeweils durch eine mit der Antriebs- und Abtriebswelle verbunden sind.

V Allradantrieb Getriebe beim normale Bedingungen der Bewegung drehen sich die Wellen ungefähr gleich schnell: Die Eingangswelle wird durch das Drehmoment der Hauptantriebsachse angetrieben und die Ausgangswelle dreht die Räder, mit denen sie verbunden ist. Wenn die Räder der Hauptantriebsachse durchrutschen, dreht sich die Antriebswelle schneller als die Abtriebswelle (die Maschine steht praktisch still), die Flüssigkeit erwärmt sich durch Reibung an den Scheiben und die Kupplung beginnt, mehr Drehmoment auf die Abtriebswelle zu übertragen.

Ein wesentlicher Nachteil der Viskosekupplung: Die Betätigung der Kupplung braucht Zeit und ihre optimale Kennlinie ist schwer zu finden. Daher verzichten viele Hersteller auf den Einsatz von Viskosekupplungen zugunsten elektronisch gesteuerter Lamellenkupplungen.

Thorsen

Eine solche starre kinematische Verbindung ermöglicht es, dass sich die Räder des Autos mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Reibungskräfte, die im Schneckengetriebe aus der Differenz der Momente an den Rädern entstehen, führen die Differenzialsperre aus. Der Konstruktionsfehler ist die Komplexität der Herstellung, des Zusammenbaus der Einheit als Ganzes und der Reparatur.

Quife

Wenn eines der Räder nachzuhängen beginnt, beginnt sich das ihm zugeordnete Halbachsgetriebe langsamer zu drehen als das Differentialgehäuse und dreht den mit ihm in Eingriff stehenden Satelliten. Es überträgt die Bewegung auf den ihm zugeordneten Satelliten und diesen wiederum auf das Halbachsgetriebe. Dies sorgt für unterschiedliche Raddrehzahlen in der Kurve.

Durch den Drehmomentunterschied an den Rädern entstehen Reibungskräfte, die eine Blockierung durchführen, was die Zugkraft des Autos erhöht und seine Geländegängigkeit erhöht. Differentiale dieser Art werden am häufigsten beim Stimmen verwendet.