Principio de trabajo del diferencial de piezas automotrices

El diferencial de un automóvil es un componente clave en el eje de transmisión (tracción trasera o vehículos con tracción en las cuatro ruedas) o el eje de transmisión (vehículos de la rueda delantera). Su función central es permitir que las ruedas de accionamiento izquierda y derecha gire a diferentes velocidades durante giros o superficies de carretera desiguales, mientras transmite la potencia del motor a ambas ruedas.

## ¿Por qué necesitamos un diferencial?

1. Requisitos de giro: cuando un automóvil gira, las ruedas internas viajan un camino más corto mientras las ruedas exteriores viajan por un camino más largo. Si las dos ruedas están rígidamente conectadas a través de un eje rígido, lo que las obliga a rotar a la misma velocidad, entonces al girar:

*Las ruedas internas experimentarán deslizamientos (ser arrastrados), lo que resulta en fricción y desgaste adicionales.

*Las ruedas externas se deslizarán (intentando volverse más rápido pero restringido), lo que también genera fricción.

*Esto puede conducir a un desgaste anormal de los neumáticos, una dirección difícil, un mayor consumo de energía e incluso la posibilidad de que el vehículo pierda el control.

2. Superficie de carretera desigual: cuando un lado de la rueda encuentra una superficie de carretera de baja adhesión (como hielo o barro) o protuberancias, también es necesario que las ruedas de ambos lados tengan una cierta diferencia de velocidad para evitar fricciones innecesarias y pérdida de potencia.

** La función central del diferencial es resolver la contradicción de 'diferentes velocidades coaxiales '. **

## Principio de trabajo básico de diferencial (tomando el diferencial de equipo de bisel abierto más común como ejemplo)

El diferencial se compone principalmente de los siguientes componentes del núcleo:

1. * * Alciba diferencial: * * Una carcasa que se impulsa a girar por el engranaje bisel impulsado (engranaje de corona) del reductor principal. Lleva otros componentes internos del diferencial y sirve como portador de entrada para la potencia.

2. * * Eje de engranaje planetario: * * Un eje corto fijo a la carcasa diferencial.

3. * * Engranajes planetarios: * * Por lo general, hay 2 o 4 (el más común es 2), que se ajustan libremente en el eje de engranajes planetarios y pueden girar alrededor del eje, al tiempo que giran alrededor del eje de la rueda junto con la carcasa diferencial.

4. * * Engranajes de medio eje: * * dos, respectivamente conectados a los medios pozos izquierdo y derecho (ejes de transmisión) a través de las splines. El engranaje de medio eje se combina con el engranaje planetario.

### Explicación detallada del proceso de trabajo

1. * * Conducción recta (igual resistencia en ambas ruedas): **

*La potencia del motor se transmite al reductor principal a través de la caja de cambios y el eje de transmisión.

*El reductor principal (engranaje de bisel conductor y engranaje bisel conducido/engranaje de corona) aumenta el par y cambia la dirección de la transmisión de energía en 90 grados (tracción trasera de la rueda trasera).

*El engranaje bisel impulsado impulsa la carcasa diferencial para que gire.

*La carcasa diferencial impulsa el eje de engranaje planetario y el equipo planetario para que gire juntos.

*En este punto, debido a la misma resistencia de conducción encontrada por ambas ruedas de conducción, la resistencia aplicada a los dos engranajes de medio eje también es igual y equilibrado.

*Los engranajes planetarios no giran alrededor de su propio eje durante la revolución, y están encajados entre dos engranajes de medio eje como cuñas.

*Por lo tanto, los dos engranajes de medio eje se ven obligados a girar a la misma velocidad (es decir, la velocidad de la carcasa diferencial).

*Las ruedas de unidad izquierda y derecha giran a la misma velocidad. ** El poder se distribuye uniformemente a ambas ruedas. **

2. Girando conducir (resistencia interna> Resistencia externa): **

*Al girar, la resistencia a la conducción encontrada por la rueda interna es mayor que la de la rueda exterior (porque la rueda interna tiene una trayectoria más corta y necesita 'esperar' para que la rueda exterior viaje una distancia más larga).

* Esta diferencia en la resistencia se transmite al engranaje de medio eje: * * La resistencia del engranaje interno del medio eje aumenta, mientras que la resistencia del engranaje del medio eje exterior disminuye * *.

*La carcasa diferencial sigue girando, lo que lleva a girar el eje de engranajes planetarios y los engranajes planetarios.

*Debido a la resistencia desequilibrada experimentada por los dos engranajes de medio eje, los engranajes planetarios comienzan a girar alrededor de su propio eje mientras giran alrededor del eje.

* El auto transferencia del engranaje planetario 'unir' el engranaje de medio eje con menor resistencia ( * * engranaje de medio eje externo * *) * * para girar más rápido * *.

* Al mismo tiempo, debido al principio de malejo de engranajes, la rotación de los engranajes planetarios también se va a hacer el engranaje de medio eje con mayor resistencia ( * * engranaje interno de medio eje * *) * * para girar más lento * *.

* El resultado es: * * Velocidad de la rueda externa = Velocidad de carcasa diferencial+Aumento de la velocidad de rotación del engranaje planetario * *; ** Velocidad de la rueda interna = Velocidad de carcasa diferencial - Velocidad de reducción de rotación del engranaje planetario * *.

* La suma de las velocidades de la rueda en ambos lados siempre es igual al doble de la velocidad de alojamiento diferencial (n izquierdo+n derecha = 2 * n vivienda).

*La potencia se asignará automáticamente a las ruedas con menor resistencia (más fácil de girar). **

3. * * Un lado de la rueda resbaló (con resistencia mínima): **

*Si una rueda de conducción pierde completamente su agarre (como en el hielo), la resistencia que encuentra se vuelve muy pequeña.

*Según la característica de 'distribución de potencia a la ruta de menor resistencia' en el diferencial, casi toda la potencia se transmitirá a esta rueda deslizante.

* Una rueda de deslizamiento girará a una alta velocidad cerca del doble de la velocidad de la caja diferencial (porque n deslizamiento ≈ 2 * n estuche - n tiene adhesión ≈ 2 * n case -0).

*Sin embargo, las ruedas con adhesión casi no reciben energía (revoluciones cercanas a 0), y el vehículo no puede avanzar. Este es el principal inconveniente de un diferencial abierto.

### resume las características centrales del diferencial

** * Distribución de par promedio: * * Cuando el diferencial está en funcionamiento (con una diferencia de velocidad en ambos lados), siempre distribuye * * torque * * (fuerza rotacional) * * uniformemente * * a los engranajes/ruedas de medio eje izquierdo y derecho. No importa cuán grande sea la diferencia de velocidad entre los dos lados, el par obtenido por las ruedas izquierda y derecha siempre es igual (ignorando las pérdidas de fricción internas).

** * Diferencia de velocidad permitida: * * Por la rotación de los engranajes planetarios, los ejes de salida (medios pozos) en ambos lados pueden girar a diferentes velocidades para satisfacer las necesidades de girar y las superficies de carretera desiguales.

** * 'Bullying lo duro y temiendo el suave ': * * El poder fluirá preferentemente a las ruedas con menos resistencia (más fácil de girar). Esta es una ventaja (que permite girar) y una desventaja (atrapando el vehículo al patinar por un lado).

## Tipos de diferenciales

*Abrir diferencial: como se mencionó anteriormente, es el más común y básico. Ventajas: estructura simple, bajo costo y dirección ligera. Desventaja: cuando el vehículo se desliza por un lado, pierde la fuerza impulsora.

** * Diferencial de deslizamiento limitado: * * Sobre la base de un diferencial abierto, se agregan placas de fricción, embragues o embragues de placa múltiple. Cuando se detecta una gran diferencia de velocidad (como un deslizamiento de una rueda), puede bloquear o limitar automáticamente la diferencia de velocidad, transmitiendo más potencia a las ruedas con adhesión. Mejoró la capacidad de pase y el manejo del vehículo. Existen múltiples métodos de implementación (acoplamiento mecánico, viscoso, torsen, embrague múltiple controlado electrónicamente, etc.).

*Diferencial de bloqueo: puede bloquear completamente rígidamente los ejes de la mitad izquierda y derecha, obligándolos a girar a la misma velocidad, proporcionando la capacidad todoterreno más fuerte. Por lo general, se activa manualmente en condiciones de carretera extremas y debe desbloquearse al conducir en carreteras pavimentadas.

** En resumen, el diferencial es un dispositivo sofisticado e indispensable en el sistema de transmisión automotriz. A través del diseño único del conjunto de engranajes planetarios, resuelve hábilmente la contradicción básica de la necesidad de diferentes velocidades de las ruedas de conducción en ambos lados durante el giro, asegurando la suavidad, la estabilidad y la vida útil de los neumáticos del vehículo durante la conducción. ** Comprender su principio de trabajo es crucial para comprender cómo funciona un automóvil.