Diferensial otomotif adalah mekanisme yang memutar roda penggerak kiri dan kanan (atau depan dan belakang) dengan kecepatan berbeda. Ini terutama terdiri dari roda gigi sisi kiri dan kanan, dua roda gigi planet, dan pembawa roda gigi. Fungsinya untuk memutar roda kiri dan kanan dengan kecepatan yang berbeda pada saat mobil berbelok atau berjalan di jalan bergelombang, yaitu untuk menjamin gerak putaran murni roda penggerak di kedua sisinya. Diferensial dipasang untuk mengatur perbedaan kecepatan roda kiri dan kanan. Pada penggerak empat roda, semua roda harus terhubung untuk menggerakkan keempat roda tersebut. Jika keempat roda dihubungkan secara mekanis, mobil tidak dapat berputar dengan kecepatan yang sama saat berjalan di tikungan. Saat berlari di tikungan, kecepatan putaran pada dasarnya konstan. Pada saat ini perlu ditambahkan diferensial tengah untuk mengatur perbedaan kecepatan antara roda depan dan belakang.
Terdiri dari
Diferensial tipikal terdiri dari bagian-bagian seperti roda gigi planetary, pembawa planetary (kotak diferensial), dan roda gigi samping. Tenaga mesin masuk ke diferensial melalui poros transmisi, langsung menggerakkan pembawa roda gigi planetary, dan roda gigi planetary menggerakkan setengah poros kiri dan kanan untuk menggerakkan roda kiri dan kanan. Persyaratan desain pertemuan diferensial (kecepatan setengah poros kiri) + (kecepatan setengah poros kanan)=2 (kecepatan pembawa planet). Pada saat mobil melaju lurus maka kecepatan putaran roda kiri dan kanan serta planet pembawa adalah sama dan dalam keadaan seimbang, namun pada saat mobil berbelok ketiga keadaan keseimbangan tersebut terganggu dan kecepatan putarannya berkurang. Kecepatan putaran roda dalam bertambah, dan kecepatan putaran roda luar bertambah.
Prinsip
Saat berbelok, roda luar tergelincir dan roda dalam tergelincir, sehingga roda di kedua sisi pasti akan menghasilkan gaya tambahan dalam arah yang berlawanan sesuai dengan kecepatan putaran planet gear, sesuai dengan "prinsip konsumsi energi minimum". , ketiga hubungan keseimbangan terputus, yang tercermin pada roda gigi poros samping melalui setengah poros, memaksa roda gigi planet berputar, memperlambat kecepatan setengah poros dalam dan mempercepat kecepatan setengah poros luar. Kecepatan putaran roda di kedua sisi berbeda.
Diagram rangkaian diferensial
Jika roda penggerak pada kedua sisi poros penggerak dihubungkan erat ke seluruh poros, maka kedua roda hanya dapat berputar pada sudut yang sama. Jadi, pada saat mobil berbelok, roda luar lebih banyak bergerak daripada roda dalam, sehingga roda luar tergelincir saat menggelinding, dan roda dalam tergelincir saat menggelinding. Sekalipun mobil berjalan lurus dan permukaan jalan rata, roda akan tergelincir karena ketidakrataan permukaan jalan dan ketidakrataan radius putar ban (kesalahan pembuatan ban, perbedaan keausan, beban tidak rata, perbedaan tekanan udara). .
Ketika roda tergelincir, tidak hanya meningkatkan keausan ban, tetapi juga meningkatkan tenaga.
Ketika roda selip, tidak hanya meningkatkan keausan ban dan meningkatkan tenaga serta konsumsi bahan bakar, tetapi juga membuat mobil sulit berbelok dan menurunkan performa pengereman. Untuk mencegah roda tergelincir semaksimal mungkin, diperlukan struktur yang memungkinkan setiap roda berputar pada sudut yang berbeda.
Antar-poros: Biasanya roda penggerak ditopang pada poros utama dengan bantalan sehingga dapat berputar pada sudut manapun, sedangkan roda penggerak dihubungkan dengan kuat ke dua setengah poros, dan dipasang diferensial di antara kedua setengah poros. Diferensial jenis ini disebut juga dengan diferensial antar gandar.
Untuk kendaraan off-road penggerak multi-poros, ada juga yang dilengkapi dengan inter-axle differential antara kedua gandar penggerak sehingga setiap gandar penggerak berputar dengan kecepatan sudut yang berbeda untuk menghilangkan selip roda penggerak pada setiap gandar.
Memengaruhi
Saat mobil berbelok, radius putar roda dalam dan roda luar berbeda. Jari-jari putar roda luar lebih besar dibandingkan dengan roda dalam, sehingga kecepatan putar roda luar harus lebih cepat. Kecepatan roda bagian dalam saat berputar. Fungsi differential adalah untuk memenuhi kebutuhan perbedaan kecepatan roda sisi kiri dan kanan saat mobil berbelok. Fungsi ini merupakan fungsi paling dasar dari differential seperti center differential, anti slip differential, dan LSD differential. Diferensial Torsen yang dikembangkan kemudian, dll., dimaksudkan untuk meningkatkan performa berkendara dan pengendalian mobil.
Dirancang dengan penekanan pada kinerja dan pengendalian.
Fungsi
Ketika sebuah mobil berbelok di tikungan, lintasan rodanya berbentuk busur. Jika mobil berbelok ke kiri, titik pusat busur berada di sisi kanan. Untuk menyeimbangkan perbedaan ini, roda kiri harus lebih lambat dan roda kanan lebih cepat, menggunakan kecepatan putaran yang berbeda untuk mengimbangi perbedaan jarak.
Jika poros belakang dibuat utuh, perbedaan kecepatan putaran antara roda kiri dan kanan tidak akan terkompensasi, dan penyetelan otomatis tidak dapat dilakukan. Untuk mengatasi masalah ini, Louis Renault, pendiri perusahaan mobil Renault Perancis, merancang diferensial 100 tahun yang lalu.
