Vamos começar com o que esse próprio termo técnico automotivo significa em uma linguagem acessível ao cidadão comum. Um diferencial automotivo é o que compõe a transmissão e o que possibilita que as rodas girem de forma assíncrona, ou seja, cada roda é independente uma da outra e gira separadamente.
Em termos científicos, (do latim differentia - diferença, diferença) um diferencial de carro é um dispositivo que divide a energia de entrada (torque) fornecida ao eixo de entrada entre os eixos de saída. Uma explicação simples e compreensível expande horizontes. As meninas também se interessam pelo trabalho dos mecanismos das máquinas.
Razão para uso em projetos de carros
Durante a curva do carro, as rodas motrizes giram na mesma velocidade e, à medida que uma roda do carro faz uma curva em um arco longo e a outra em um curto, ocorre o deslizamento, o que tem um efeito ruim e é acompanhado pelo desgaste dos pneus e causa desconforto ao motorista devido à diminuição da qualidade dinâmica do carro.
Finalidade do diferencial
- permite que as rodas motrizes (motrizes) girem em diferentes velocidades angulares
- serve como uma engrenagem adicional separada emparelhada com a engrenagem principal. A engrenagem principal é um mecanismo de engrenagem de uma transmissão de carro que transmite torque para as rodas motrizes.
- transmite continuamente o torque do motor para as rodas motrizes.
Nos carros com tração dianteira, a marcha principal e o diferencial estão localizados diretamente na caixa de câmbio.
Se mais de um motor estiver instalado no veículo, um motor por roda, o diferencial não é necessário. Mas eles não costumam fazer isso. Instalar 4 motores, um para cada roda, somente nos caminhões basculantes Belaz. Esses motores são elétricos.
No dispositivo de karts de corrida, também não é instalado um diferencial, pois o design do quadro é flexível, o que permite levantar levemente a roda motriz traseira por dentro da curva sem levantar as rodas dianteiras.
na figura a) - as rodas giram na mesma frequência, na figura b) - o movimento das rodas em uma curva
1 - eixo dos satélites, 2 - engrenagem acionada, 3 - engrenagens laterais, 4 - satélite,
5 - engrenagem motriz, 6 - eixos.
Em carros de corrida, os ralis diferenciais geralmente são soldados, bloqueados e firmemente amarrados às rodas no eixo motriz. Isso é usado porque esses carros ao dirigir, todas as curvas passam com uma derrapagem.
Como funciona o diferencial
Princípio de funcionamento. A engrenagem principal transmite energia de torção através da engrenagem para a carcaça e satélites, que são engatados com as engrenagens dos semi-eixos.
Quando a velocidade de rotação das rodas é a mesma, os satélites ficam imóveis (veja as fotos abaixo).
Quando as velocidades angulares das rodas mudam, por exemplo, ao virar ou escorregar devido a estradas irregulares e assim por diante, os satélites giram. Os satélites são usados para compensar a diferença nas velocidades das rodas.
Considere um exemplo - um carro escorrega no gelo. Aqui, uma roda está patinando, porque não há aderência no gelo, o que significa que não há torque. E como o dispositivo de bloqueio livre distribui a tração igualmente para as rodas, se não houver torque em uma roda, ele desaparece na segunda.
A saída dessa situação é criar uma força oposta na roda oposta. E é isso que o bloqueio faz. É necessário bloquear a patinagem da roda oposta e então haverá uma força oposta para a roda oposta.
Como funciona um diferencial em um veículo com tração nas quatro rodas
Em jipes, sedãs, hatchbacks e peruas 4x4, se um diferencial simétrico livre for instalado, ocorre a seguinte situação. Ao dirigir sem escorregar, 25% da energia do torque é distribuída igualmente para cada roda.
Mas se uma roda está patinando, por exemplo no gelo, a energia de torção é reduzida a zero porque a roda não consegue agarrar a superfície lisa do gelo. Em tal situação, se uma roda for deixada sem rotação, a energia de rotação desaparece na roda vizinha oposta, porque neste exemplo um eixo central simétrico está instalado.
Acontece que um eixo ficou sem rotação e, portanto, o torque no segundo eixo também desaparece, pois o eixo central diferencial é simétrico. O resultado é nenhuma rotação nas 4 rodas motrizes.