Ein Differenzial ist ein Gerät, gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, Getriebe verwendend, der mit der Außenwelt durch drei Wellen verbunden wird, durch die es Drehmoment und Folge übersendet. Die Getriebe oder anderen Bestandteile lassen die drei Wellen auf solche Art und Weise rotieren, dass, wo, und die winkeligen Geschwindigkeiten der drei Wellen sind, und und Konstanten sind. Häufig, aber nicht immer, und sind gleich, so ist zur Summe (oder Durchschnitt) proportional und. Außer in einigen Differenzialen des speziellen Zwecks gibt es keine anderen Beschränkungen auf die Rotationsgeschwindigkeiten der Wellen. Einige der Wellen kann verwendet werden, um Folge und den anderen (s) zur Produktion es einzugeben. Sieh Zeichentrickfilm hier eines einfachen Differenzials, in dem und gleich sind. Die Welle, die mit der Geschwindigkeit rotiert, ist am untersten Recht auf das Image.

In Automobilen und anderen rädrigen Fahrzeugen erlaubt ein Differenzial dem Fahren roadwheels, mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu rotieren. Das ist notwendig, wenn sich das Fahrzeug dreht, das Rad machend, das um die Außenseite der sich drehenden Kurve-Rolle weiter und schneller reist als der andere. Der Motor wird mit der Welle verbunden, die an der winkeligen Geschwindigkeit rotiert. Die Fahrräder werden mit den anderen zwei Wellen verbunden, und und sind gleich. Wenn der Motor mit einer unveränderlichen Geschwindigkeit läuft, kann sich die Rotationsgeschwindigkeit jedes Fahrrades ändern, aber die Summe (oder Durchschnitt) der Geschwindigkeiten der zwei Räder kann sich nicht ändern. Eine Zunahme in der Geschwindigkeit eines Rades muss durch eine gleiche Abnahme in der Geschwindigkeit vom anderen erwogen werden.

Es kann unlogisch scheinen, dass die Geschwindigkeit einer Eingangswelle die Geschwindigkeiten von zwei Produktionswellen bestimmen kann, denen erlaubt wird sich zu ändern. Logisch sollte die Zahl von Eingängen mindestens so groß sein wie die Zahl von Produktionen. Jedoch hat das System eine andere Einschränkung. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten der zwei Fahrräder kommt dem Verhältnis der Radien der Pfade gleich, um die die zwei Räder rollen, der durch die Spurbreite des Fahrzeugs (die Entfernung zwischen den Fahrrädern) und der Radius der Umdrehung bestimmt wird. So hat das System Derjenige-Eingang und zwei unabhängige Produktionen nicht. Es hat zwei Eingänge und zwei Produktionen.

Eine verschiedene Automobilanwendung von Differenzialen ist in der Epicyclic-Leverage. Ein Getriebe wird aus mehreren Differenzialen gebaut. In jedem Differenzial wird eine Welle mit dem Motor (durch eine Kupplung oder funktionell ähnliches Gerät), ein anderer zu den Fahrrädern (durch ein anderes Differenzial, wie beschrieben, oben) verbunden, und die dritte Welle kann so gebremst werden seine winkelige Geschwindigkeit ist Null. (Der gebremste Bestandteil kann keine Welle, aber etwas sein, was eine gleichwertige Rolle spielt.) Wenn eine Welle gebremst wird, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor und den Rädern durch den Wert (E) und/oder für dieses Differenzial bestimmt, die die Zahlen von Zähnen auf seinen Getrieben widerspiegeln. Mehrere Differenziale, mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, sind in der Parallele mit einander festgeschaltet, aber nur ein von ihnen ließen eine Welle bremsen, so kann es nicht so nur rotieren, dass Differenzial Macht vom Motor bis die Räder übersendet. (Wenn die Übertragung im "neutralen" oder "Park" ist, wird keine der Wellen gebremst.) Veränderliche Getriebe schließt einfach Ausgabe der gebremsten Welle eines Differenzials und des Bremsens der passenden Welle auf einem anderen ein. Das ist eine viel einfachere Operation, um automatisch zu tun, als das Engagieren und Lösen von Getrieben in einem herkömmlichen Getriebe. Leverage von Epicyclic wird fast immer in automatischen Übertragungen verwendet, und wird heutzutage auch in einigen hybriden und elektrischen Fahrzeugen verwendet.

Der Nichtautomobilgebrauch von Differenzialen schließt leistende analoge Arithmetik ein. Zwei von drei Wellen des Differenzials werden gemacht, durch Winkel zu rotieren, die vertreten (sind zu proportional) zwei Zahlen, und der Winkel der Folge der dritten Welle vertritt die Summe oder den Unterschied der zwei Eingangszahlen. Eine Gleichungsuhr, die ein Differenzial für die Hinzufügung, gemacht 1720 verwendet hat, ist das frühste Gerät, das bestimmt bekannt ist, ein Differenzial zu jedem Zweck verwendet zu haben. Im 20. Jahrhundert wurden große Bauteile von vielen Differenzialen als analoge Computer, das Rechnen, zum Beispiel, die Richtung verwendet, in der eine Pistole gerichtet werden sollte. Jedoch hat die Entwicklung von elektronischen Digitalcomputern diesen Gebrauch von Differenzialen veraltet gemacht. Praktisch werden alle Differenziale, die jetzt gemacht werden, in Automobilen und ähnlichen Fahrzeugen verwendet. Dieser Artikel betont deshalb Automobilgebrauch von Differenzialen.

Zweck

Räder eines Fahrzeugs rotieren mit verschiedenen Geschwindigkeiten hauptsächlich, wenn sie Ecken drehen. Das Differenzial wird entworfen, um ein Paar von Rädern zu steuern, während man ihnen erlaubt, mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu rotieren. In Fahrzeugen ohne ein Differenzial, wie Go-Karts, werden beide Fahrräder gezwungen, mit derselben Geschwindigkeit gewöhnlich auf einer allgemeinen durch einen einfachen Kettenantrieb-Mechanismus gesteuerten Achse zu rotieren. Wenn es eine Ecke bildet, muss das innere Rad eine kürzere Entfernung reisen als das Außenrad, so ohne Differenzial ist das Ergebnis das innere Raddrehen und/oder das Außenradschleppen, und das auf das schwierige und unvorhersehbare Berühren, den Schaden an Reifen und Straßen und Beanspruchung auf (oder möglicher Misserfolg) der komplette drivetrain hinausläuft.

Funktionsbeschreibung

Die folgende Beschreibung eines Differenzials gilt für ein "traditionelles" Auto des hinteren Radlaufwerkes oder Lastwagen mit einem "offenen" oder beschränkten Gleitdifferenzial, das mit der Verminderung gearset verbunden ist:

Drehmoment wird vom Motor über die Übertragung zu einer Antriebswelle geliefert (britischer Begriff: 'Propeller-Welle', allgemein und informell abgekürzt zur 'Stütze-Welle'), der zur Endlaufwerk-Einheit läuft, die das Differenzial enthält. Ein spiralförmiges Schrägfläche-Antriebsrad-Zahnrad nimmt seinen Laufwerk vom Ende der Propeller-Welle, und wird innerhalb der Unterkunft der Endlaufwerk-Einheit eingeschlossen. Das greift mit dem großen spiralförmigen Schrägfläche-Ringzahnrad ineinander, das als das Krone-Rad bekannt ist. Das Krone-Rad und Antriebsrad können in der hypoid Orientierung, nicht gezeigt ineinander greifen. Das Krone-Radzahnrad wird dem Differenzialtransportunternehmen oder Käfig beigefügt, der die 'Sonne' und 'Planet'-Räder oder Getriebe enthält, die eine Traube von vier gegensätzlichen Schrägfläche-Getrieben im rechtwinkligen Flugzeug, so jedes Schrägfläche-Zahnrad sind das Ineinandergreifen mit zwei Nachbarn, und lässt Schalter zum dritten rotieren, dem es gegenübersteht und damit nicht ineinander greift. Die zwei Sonne-Radgetriebe werden auf derselben Achse wie das Krone-Radzahnrad ausgerichtet, und steuern die Achse Hälfte von mit den gesteuerten Rädern des Fahrzeugs verbundenen Wellen. Die anderen zwei Planet-Getriebe werden auf einer rechtwinkligen Achse ausgerichtet, die Orientierung mit der Ringzahnrad-Folge ändert. In den zwei Zahlen, die oben gezeigt sind, wird nur ein (grünes) Planet-Zahnrad jedoch illustriert, die meisten Automobilanwendungen enthalten zwei gegenüberliegende Planet-Getriebe. Andere Differenzialdesigns verwenden verschiedene Zahlen von Planet-Getrieben abhängig von Beständigkeitsvoraussetzungen. Als das Differenzialtransportunternehmen rotiert, gibt die sich ändernde Achse-Orientierung der Planet-Getriebe die Bewegung des Rings stellen auf die Bewegung der Sonne-Getriebe dadurch ein, sie voranzugehen, anstatt sich gegen sie zu drehen (d. h. dieselben Zähne bleiben in demselben Ineinandergreifen oder setzen sich mit Position in Verbindung), aber weil die Planet-Getriebe davon nicht eingeschränkt werden, sich gegen einander innerhalb dieser Bewegung zu drehen, können die Sonne-Getriebe hinsichtlich des Ringzahnrades und zu einander unter derselben Kraft gegenrotieren (in welchem Fall dieselben Zähne im Kontakt nicht bleiben).

So, zum Beispiel, wenn das Auto eine Umdrehung nach rechts macht, kann das Hauptkrone-Rad 10 volle Folgen machen. Während dieser Zeit wird das linke Rad mehr Folgen machen, weil es weiter reisen muss, und das richtige Rad weniger Folgen machen wird, weil es weniger Entfernung zum Reisen hat. Die Sonne-Getriebe (die die Achse-Halbwellen steuern) werden in entgegengesetzten Richtungen hinsichtlich des Ringzahnrades durch, sagen wir, 2 volle Umdrehungen jeden (4 volle Umdrehungen hinsichtlich einander) rotieren lassen, auf das linke Rad hinauslaufend, das 12 Folgen und das richtige Rad macht, das 8 Folgen macht.

Die Folge des Krone-Radzahnrades ist immer der Durchschnitt der Folgen der Seitensonne-Getriebe. Das ist, warum, wenn die gesteuerten roadwheels frei des Bodens mit dem Motor von gehoben werden, und die Antriebswelle gehalten wird (sagen Sie das Verlassen der Übertragung 'im Zahnrad', das Ringzahnrad davon abhaltend, sich innerhalb des Differenzials zu drehen), manuell einen gesteuerten roadwheel rotieren zu lassen, veranlasst das Gegenteil roadwheel, in der entgegengesetzten Richtung durch denselben Betrag zu rotieren.

Wenn das Fahrzeug in einer Gerade reist, wird es keine Differenzialbewegung des planetarischen Systems von Getrieben außer den Minutenbewegungen geben, die notwendig sind, um geringe Unterschiede im Raddiameter, wellenförmige Bewegungen in der Straße zu ersetzen (die für einen längeren oder kürzeren Radpfad machen), usw.

Geschichte

Es gibt viele Ansprüche auf die Erfindung des Ausgleichsgetriebes, aber es ist möglich, dass es mindestens an einigen Stellen in alten Zeiten bekannt war. Einige historische Meilensteine des Differenzials schließen ein:

• 1050 v. Chr. 771 v. Chr.: Das Buch des Liedes (der selbst zwischen 502 und 557 n. Chr. geschrieben wurde) macht die Behauptung, dass der Hinweisende Südkampfwagen, der ein Ausgleichsgetriebe verwendet haben kann, während der Westlichen Zhou-Dynastie in China erfunden wurde.
• 150 - 100 v. Chr.: Hypothese aufgestellter Gebrauch, jetzt bezweifelt, im griechischen Antikythera Mechanismus
• 30 v. Chr. - 20 v. Chr.: In chinesischem vielleicht verwendete Ausgleichsgetriebe-Systeme
• 227-239 n.Chr.: Trotz Zweifel von Mitministern am Gericht erfindet Ma Jun vom Königreich von Wei in China den ersten historisch nachprüfbaren Hinweisenden Südkampfwagen, der grundsätzliche Richtung als ein nichtmagnetischer, mechanisierter Kompass zur Verfügung gestellt hat. Einige solche Kampfwagen können Ausgleichsgetriebe verwendet haben.
• 658, 666 n.Chr.: Zwei chinesische buddhistische Mönche und Ingenieure schaffen Hinweisende Südkampfwagen für Kaiser Tenji aus Japan.
• 1027, 1107 n.Chr.: Die Dokumentierte chinesische Fortpflanzung des Hinweisenden Südkampfwagens durch Yan Su und dann Wu Deren, der im Detail die mechanischen Funktionen und Übersetzungsverhältnisse des Geräts viel mehr beschrieben hat als frühere chinesische Aufzeichnungen.
• 1720: Joseph Williamson verwendet ein Ausgleichsgetriebe in einer Uhr.
• 1810: Rudolph Ackermann aus Deutschland erfindet ein steuerndes Allradsystem für Wagen, die einige spätere Schriftsteller irrtümlicherweise als ein Differenzial melden.
• 1827: modernes Automobildifferenzial, das vom Uhrmacher Onésiphore Pecqueur (1792-1852) des Conservatoire des Arts et Métiers in Frankreich für den Gebrauch auf einem Dampfkarren patentiert ist. (Quellen: Britannica Online und)
• 1832: Richard Roberts aus England patentiert 'Zahnrad der Entschädigung', ein Differenzial für Straßenlokomotiven.
• 1876: James Starley von Coventry erfindet Kettenantrieb-Differenzial für den Gebrauch auf Rädern; Erfindung später auf Automobilen von Karl Benz verwendet.
• 1897: der erste Gebrauch des Differenzials auf einem australischen Dampfauto durch David Shearer.
• 1958: Vernon Gleasman patentiert das Differenzial der Torsen Dual-Drive, einen Typ des beschränkten Gleitdifferenzials, das sich allein auf die Handlung der Leverage statt einer Kombination von Kupplungen und Getrieben verlässt.

Zeichen: Der Antikythera Mechanismus (150 v. Chr. 100 v. Chr.), entdeckt auf einem alten Schiffbruch in der Nähe von der griechischen Insel Antikythera, wurde einmal angedeutet, ein Ausgleichsgetriebe verwendet zu haben. Das ist seitdem widerlegt worden. Anderer möglicher Gebrauch von Differenzialen vor der Uhr von Joseph Williamson von 1720 ist hypothetisch.

Verlust der Traktion

Eine unerwünschte Nebenwirkung eines herkömmlichen Differenzials besteht darin, dass es Traktion unter weniger beschränken kann als ideale Bedingungen. Der Betrag der Traktion, die erforderlich ist, das Fahrzeug in jedem gegebenen Moment anzutreiben, hängt von der Last in diesem Moment ab — wie schwer das Fahrzeug, wie viel Schinderei und Reibung ist, dort, ist der Anstieg der Straße, des Schwungs des Fahrzeugs und so weiter.

Das auf jedes Fahrrad angewandte Drehmoment ist ein Ergebnis des Motors, der Übertragung und der Laufwerk-Achsen, die eine sich drehende Kraft gegen den Widerstand der Traktion daran roadwheel anwenden. In niedrigeren Getrieben und so mit niedrigeren Geschwindigkeiten, und wenn die Last nicht außergewöhnlich hoch ist, kann der drivetrain so viel Drehmoment liefern wie notwendig, so wird der Begrenzungsfaktor die Traktion unter jedem Rad. Es ist deshalb günstig, Traktion als der Betrag des Drehmoments zu definieren, das zwischen dem Reifen und der Fahrbahn erzeugt werden kann, bevor das Rad anfängt zu gleiten. Wenn das auf eines der Laufwerk-Räder angewandte Drehmoment die Schwelle der Traktion überschreitet, dann wird dieses Rad spinnen, und so nur Drehmoment an einander gesteuertes Rad zur Verfügung stellen, das durch die Gleitreibung am gleitenden Rad beschränkt ist. Die reduzierte Nettotraktion kann noch genug sein, um das Fahrzeug anzutreiben.

Ein herkömmlicher "offener" (nichtgeschlossen oder sonst geTraktionsholfen) Differenzial liefert immer in der Nähe vom gleichen (wegen der inneren Reibung) Drehmoment zu jeder Seite. Um zu illustrieren, wie das auf die Fahrräder angewandtes Drehmoment beschränken kann, stellen Sie sich ein einfaches Heckantrieb-Fahrzeug, mit einer Hinterseite roadwheel auf Asphalt mit dem guten Griff und anderem auf einem Fleck des schlüpfrigen Eises vor. Es bringt sehr wenig Drehmoment, um die Seite auf dem schlüpfrigen Eis zu spinnen, und weil ein Differenzial Drehmoment ebenso zu jeder Seite spaltet, wird das Drehmoment, das beiseite angewandt wird, der auf Asphalt ist, auf diesen Betrag beschränkt.

Gestützt auf der Last, dem Anstieg, und so weiter, verlangt das Fahrzeug, dass ein bestimmter Betrag des auf die Laufwerk-Räder angewandten Drehmoments vorankommt. Da ein offenes Differenzial Gesamtdrehmoment beschränkt, das auf beide Laufwerk-Räder zum Betrag angewandt ist, der durch das niedrigere Traktionsrad verwertet ist, das mit einem Faktor 2 multipliziert ist, wenn ein Rad auf einer schlüpfrigen Oberfläche ist, kann das auf die Fahrräder angewandte Gesamtdrehmoment niedriger sein als das minimale für den Fahrzeugantrieb erforderliche Drehmoment.

Eine vorgeschlagene Weise, die Macht zu den Rädern zu verteilen, ist, das Konzept des gearless Differenzials zu verwenden, von dem eine Rezension von Provatidis berichtet worden ist, aber die verschiedenen Konfigurationen scheinen, entweder zu den "gleitenden Nadeln und Nocken" Typ, wie der ZF B-70 verfügbar für frühen VWs zu entsprechen, oder sind eine Schwankung des Ball-Differenzials.

Viele neuere Fahrzeuge zeigen Antriebsregelung, die teilweise die schlechten Traktionseigenschaften eines offenen Differenzials durch das Verwenden des Antiblockiersystems lindert, um die Schlüpfrigkeit des niedrigen Traktionsrades, die Erhöhung des Drehmoments zu beschränken oder aufzuhören, das auf beide Räder angewandt werden kann. Während nicht so wirksam im Antreiben eines Fahrzeugs unter schlechten Traktionsbedingungen wie ein geTraktionsholfenes Differenzial es besser ist als ein einfaches mechanisches offenes Differenzial ohne elektronische Traktionshilfe.

Traktion helfende Geräte

Es gibt verschiedene Geräte, um verwendbarere Traktion von Fahrzeugen mit Differenzialen zu bekommen.

• Eine Lösung ist die Positive Traktion (Posi), von denen der wohl bekannteste der Kupplungstyp ist. Mit diesem Differenzial werden die Sonne-Getriebe mit dem Transportunternehmen über eine Mehrscheibenkupplung verbunden, die Extradrehmoment erlaubt, an das Rad mit dem höheren Widerstand gesandt zu werden, als verfügbar am anderen gesteuerten roadwheel, wenn die Grenze der Reibung an diesem anderen Rad erreicht wird. Unter der Grenze der Reibung geht mehr Drehmoment zu langsamer (innerhalb) des Rades.
• Ein beschränktes Gleitdifferenzial (LSD) oder Antidrehung sind ein anderer Typ des Traktionshelfen-Geräts, das ein mechanisches System verwendet, das unter der Zentrifugalkraft aktiviert, um den verlassenen und die richtigen Spinne-Getriebe zusammen positiv zu schließen, wenn ein Rad einen bestimmten Betrag schneller spinnt als der andere. Dieser Typ benimmt sich als ein offenes Differenzial, wenn ein Rad nicht beginnt zu spinnen und diese Schwelle überschreitet. Während positraction Einheiten der unterschiedlichen Kraft, einige von ihnen mit hoch genug Reibung sein können, um einen Innenreifen zu veranlassen, zu spinnen oder außerhalb des Reifens, um abwechselnd wie ein spooled Differenzial zu schleifen, wird das LSD offen bleiben, wenn genug Drehmoment nicht angewandt wird, um ein Rad zu veranlassen, Traktion und Drehung zu verlieren, an dem Punkt es sich beschäftigen wird. Ein LSD kann Kupplungen wie ein posi, wenn beschäftigt, verwenden, oder kann auch eine feste mechanische Verbindung wie ein Schließfach oder Spule sein. Es wird beschränktes Gleiten genannt, weil es gerade das tut; es beschränkt den Betrag, den ein Rad "gleiten lassen" kann (spinnen).
• Ein sich schließen lassendes Differenzial, wie mit Ausgleichsgetrieben im normalen Gebrauch, aber mit Luft oder elektrisch kontrolliertem mechanischem System, die, wenn geschlossen, keinen Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen den zwei Rädern auf der Achse erlauben. Sie verwenden einen Mechanismus, für den Achsen zu erlauben, hinsichtlich einander geschlossen zu werden, beide Räder veranlassend, sich mit derselben Geschwindigkeit zu drehen, unabhängig von der mehr Traktion hat; das ist zum wirksamen Umleiten der Ausgleichsgetriebe völlig gleichwertig. Andere sich schließen lassende Systeme können Ausgleichsgetriebe nicht sogar verwenden, aber stattdessen ein Rad oder sowohl abhängig vom Drehmoment-Wert als auch abhängig von der Richtung steuern. Automatische mechanische Schließfächer berücksichtigen wirklich etwas Unterscheidung unter bestimmten Lastbedingungen, während ein selectable Schließfach normalerweise beide Achsen mit einer festen mechanischen Verbindung wie eine Spule, wenn beschäftigt, verbindet.
• Eine hohe Reibung 'Automatisches Drehmoment, das' (ATB) Differenzial wie das Differenzial von Torsen Beeinflusst, wo die Reibung zwischen den Zahnrad-Zähnen aber nicht an zusätzlichen Kupplungen ist. Das wendet mehr Drehmoment auf den gesteuerten roadwheel mit dem höchsten Widerstand an (Griff oder Traktion), als am anderen gesteuerten roadwheel verfügbar ist, wenn die Grenze der Reibung an diesem anderen Rad erreicht wird. Wenn geprüft, mit den Rädern vom Boden, wenn ein Rad mit dem gehaltenen Differenzialfall rotieren gelassen wird, wird das andere Rad noch in der entgegengesetzten Richtung bezüglich eines offenen Differenzials rotieren, aber dort damit sind einige Reibungsverluste, und das Drehmoment wird am anderen verteilt als 50/50. Obwohl auf den Markt gebracht, als seiend "Drehmoment-Abfragung" fungiert es dasselbe als ein beschränktes Gleitdifferenzial. 3D-Zeichentrickfilm eines Differenzials von Torsen
• Sehr Differenzial der hohen Reibung, wie der ZF "gleitende Nadeln und Nocken" Typ, so dass sich dort von der sehr hohen inneren Reibung schließen lässt. Wenn geprüft, mit den Rädern vom Boden mit dem auf ein Rad angewandten Drehmoment wird es sich schließen lassen, aber es ist noch für die Differenzialhandlung möglich, im Gebrauch vorzukommen, obgleich mit beträchtlichen Reibungsverlusten, und mit der Straße an jedem Rad in entgegengesetzten Richtungen aber nicht demselben lädt (mit einer "Blockierung und Ausgabe" der Handlung aber nicht eines verteilten Drehmoments handelnd).
• Elektronische Antriebsregelungssysteme verwenden gewöhnlich das Antiblockiersystem (ABS) roadwheel Geschwindigkeitssensoren, um ein Drehen roadwheel zu entdecken, und die Bremse auf dieses Rad anzuwenden. Das erhebt progressiv das Reaktionsdrehmoment daran roadwheel, und das Differenzial ersetzt durch das Übertragen von mehr Drehmoment durch den anderen roadwheel — derjenige mit der besseren Traktion. In Fahrzeugen von Volkswagen Group wird diese Sonderaufgabe 'Elektronisches Differenzialschloss' (EDL) genannt.
• Eine Spule ist gerade, wem sie ähnlich ist. Es kann die Spinne-Getriebe innerhalb des Differenzialtransportunternehmens oder des kompletten Transportunternehmens ersetzen. Eine Spule schließt beide Achse-Wellen zusammen 100 % für die maximale Traktion. Das wird normalerweise nur in Schinderei-Rennen-Anwendungen verwendet, wohin das Fahrzeug in einer Gerade gesteuert werden soll, während man enormes Drehmoment auf beide Räder anwendet.
• In einem Allradantrieb-Fahrzeug kann eine klebrige Kopplungseinheit ein Zentrum-Differenzial völlig ersetzen oder verwendet werden, um zu beschränken, gleiten ein herkömmliches 'offenes' Differenzial hinein. Es arbeitet am Grundsatz, den zwei Produktionswellen zu erlauben, hinsichtlich einander über ein System von Schlitztellern zu gegenrotieren, die innerhalb einer klebrigen Flüssigkeit, häufig Silikon funktionieren. Die Flüssigkeit erlaubt langsame Verhältnisbewegungen der Wellen, wie diejenigen, die verursacht sind, indem sie eine Ecke gebildet wird, aber wird Hochleistungsbewegungen, wie diejenigen stark widerstehen, die durch ein einzelnes Raddrehen verursacht sind. Dieses System ist einem beschränkten Gleitdifferenzial ähnlich.

Ein Allradantrieb (4WD) Fahrzeug wird mindestens zwei Differenziale (ein in jeder Achse für jedes Paar von gesteuertem roadwheels), und vielleicht ein Zentrum-Differenzial haben, um Drehmoment zwischen den hinteren und Vorderachsen aufzuteilen. In einigen Fällen (z.B Lancia Delta Integrale, Porsche 964 Carrera 4 von 1989) das Zentrum-Differenzial ist ein epicyclic Differenzial (sieh unten), um das Drehmoment asymmetrisch, aber an einer festen Rate zwischen der hinteren und Vorderachse zu teilen. Andere Methoden verwerten ein 'Automatisches Drehmoment, das' (ATB) Zentrum-Differenzial wie ein Torsen Beeinflusst —, der ist, was Audi in ihren quattro Autos (mit Längsmotoren) verwenden.

4WD sollten Fahrzeuge ohne ein Zentrum-Differenzial nicht trockene, gepflasterte Straßen in der Allradantrieb-Weise vorangetrieben werden, weil kleine Unterschiede in der Rotationsgeschwindigkeit zwischen den hinteren und Vorderrädern ein Drehmoment veranlassen, über die Übertragung angewandt zu werden. Dieses Phänomen ist als "Abwicklung" bekannt, und kann beträchtlichen Schaden der Übertragung verursachen oder Zug steuern. Auf losen Oberflächen sind diese Unterschiede von der Reifenschlüpfrigkeit auf der Fahrbahn gefesselt.

Ein Übertragungsfall kann auch ein Zentrum-Differenzial vereinigen, den Antriebswellen erlaubend, mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu spinnen. Das erlaubt dem Allradantrieb-Fahrzeug, gepflasterte Oberflächen voranzutreiben, ohne "Abwicklung" zu erfahren.

Differenzial von Epicyclic

Ein epicyclic Differenzial verwendet epicyclic, der eingreift, um Drehmoment asymmetrisch zwischen den hinteren und Vorderachsen zu spalten und aufzuteilen. Ein epicyclic Differenzial ist am Herzen des Toyota Prius Automobillaufwerk-Zug, wo es den Motor, die Motorgeneratoren und die Laufwerk-Räder miteinander verbindet (die ein zweites Differenzial haben, um Drehmoment wie gewöhnlich zu spalten). Es ist im Vorteil, entlang seiner Achse (d. h. die Sonne-Zahnrad-Welle) relativ kompakt zu sein.

Getriebe von Epicyclic werden auch planetarische Getriebe genannt, weil die Äxte der Planet-Getriebe um die allgemeine Achse der Sonne und Ringgetriebe kreisen, zwischen denen sie mit und Rolle ineinander greifen. Im Image trägt die gelbe Welle das Sonne-Zahnrad, das fast verborgen wird. Die blauen Getriebe werden Planet-Getriebe genannt, und das rosa Zahnrad ist das Ringzahnrad oder Ringrohr.

Differenzial des Sporn-Zahnrades

Das ist ein anderer Typ des Differenzials, das in einigen frühen Automobilen, mehr kürzlich Oldsmobile Toronado, sowie andere Nichtautomobilanwendungen verwendet wurde. Es besteht aus Sporn-Getrieben nur.

Ein Differenzial des Sporn-Zahnrades hat zwei gleich-große Sporn-Getriebe, ein für jede Halbwelle, mit einem Raum zwischen ihnen. Statt des Schrägfläche-Zahnrades, auch bekannt als eines Mitra-Zahnrades, Zusammenbau (die "Spinne") am Zentrum des Differenzials, gibt es ein rotierendes Transportunternehmen auf derselben Achse wie die zwei Wellen. Das Drehmoment von a oder Übertragung, wie die Antriebswelle eines Autos, lässt dieses Transportunternehmen rotieren.

Bestiegen in diesem Transportunternehmen sind ein oder mehr Paare von identischen Antriebsrädern, die allgemein länger sind als ihre Diameter, und normalerweise kleiner sind als die Sporn-Getriebe auf den individuellen Halbwellen. Jedes Antriebsrad-Paar rotiert frei auf vom Transportunternehmen unterstützten Nadeln. Außerdem werden die Antriebsrad-Paare axial versetzt, solch, dass sie nur für den Teil ihrer Länge zwischen den zwei Sporn-Getrieben ineinander greifen, und in entgegengesetzten Richtungen rotieren. Die restliche Länge eines gegebenen Antriebsrades greift mit dem näheren Sporn-Zahnrad auf seiner Achse ineinander. Deshalb, jedes Antriebsrad paaren sich, dass Sporn auf das andere Antriebsrad, und der Reihe nach, das andere Sporn-Zahnrad einstellt, so dass, wenn die Antriebswelle das Transportunternehmen rotieren lässt, seine Beziehung zu den Getrieben für die individuellen Radachsen dasselbe als das in einem Differenzial des Schrägfläche-Zahnrades ist.

Nichtautomobilanwendungen

einmal dachte, war das älteste bekannte Beispiel eines Differenzials im Mechanismus von Antikythera. Es hat solch einen Zug verwendet haben sollen, um den Unterschied zwischen zwei Eingängen, ein Eingang zu erzeugen, der mit der Position der Sonne auf dem Tierkreis und dem anderen Eingang verbunden ist, der mit der Position des Monds auf dem Tierkreis verbunden ist; die Produktion des Differenzials hat eine mit der Phase des Monds verbundene Menge gegeben. Es ist jetzt bewiesen worden, dass die Annahme der Existenz einer eingreifenden Differenzialeinordnung falsch war.

Chinesische südanspitzende Kampfwagen können auch sehr frühe Anwendungen von Differenzialen gewesen sein. Der Kampfwagen hatte einen Zeigestock, der ständig nach Süden hingewiesen hat, egal wie sich der Kampfwagen gedreht hat, als es gereist ist. Es konnte deshalb als ein Typ des Kompasses verwendet werden. Es wird weit gedacht, dass ein Differenzialmechanismus auf jeden Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der Folge der zwei Räder des Kampfwagens geantwortet hat, und den Zeigestock passend gedreht hat. Jedoch war der Mechanismus nicht genau genug, und, nachdem einige Meilen des Reisens, das Zifferblatt sehr gut in der ganzen entgegengesetzten Richtung hingewiesen haben könnte.

Der frühste bestimmt nachgeprüfte Gebrauch eines Differenzials war in einer Uhr, die von Joseph Williamson 1720 gemacht ist. Es hat ein Differenzial verwendet, um die Gleichung der Zeit zur lokalen mittleren Zeit, wie bestimmt, durch den Uhr-Mechanismus hinzuzufügen, Sonnenzeit zu erzeugen, die dasselbe als das Lesen einer Sonnenuhr gewesen wäre. Während des 18. Jahrhunderts, wie man betrachtete, haben Sonnenuhren die "richtige" Zeit gezeigt, so würde eine gewöhnliche Uhr oft wieder geanpasst werden müssen, selbst wenn es vollkommen wegen Saisonschwankungen in der Gleichung der Zeit arbeiten würde. Die und anderen Gleichungsuhren von Williamson haben Sonnenuhr-Zeit gezeigt, ohne Wiederanpassung zu brauchen. Heutzutage denken wir, dass Uhren "richtig" sind und gewöhnlich falsche Sonnenuhren, so viele Sonnenuhren tragen Instruktionen darüber, wie man ihre Lesungen verwendet, um vorzuherrschen, zeigen Zeit.

In der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts, mechanischer analoger Computer, hat unterschiedliche Analysatoren genannt, wurden gebaut, der Ausgleichsgetriebe-Züge verwendet hat, um Hinzufügung und Subtraktion durchzuführen. Der Mk.1 amerikanische Marinepistole-Feuerkontrollcomputer hat ungefähr 160 Differenziale des Typs des Schrägfläche-Zahnrades verwendet.

Ein Ausgleichsgetriebe-Zug kann verwendet werden, um einen Unterschied zwischen zwei Eingangsachsen zu erlauben. Mühlen haben häufig solche Getriebe verwendet, um Drehmoment in der erforderlichen Achse anzuwenden. Differenziale werden auch auf diese Weise in der Uhrmacherei verwendet, um zwei getrennte Regulierungssysteme mit dem Ziel zu verbinden, Fehler durchschnittlich auszumachen. Greubel Forsey verwenden ein Differenzial, um zwei doppelte tourbillon Systeme in ihrem Vierfachen Unterschiedlichen Tourbillon zu verbinden.

Aktive Differenziale

Eine relativ neue Technologie ist das elektronisch kontrollierte 'aktive Differenzial'. Eine elektronische Kontrolleinheit (ECU) verwendet Eingänge von vielfachen Sensoren einschließlich der Gieren-Rate, Eingangswinkel und seitliche Beschleunigung steuernd — und passt sich an der Vertrieb des Drehmoments, um unerwünschte behandelnde Handlungsweisen zu ersetzen, mögen untersteuern. Aktive Differenziale haben gepflegt, eine große Rolle in der Versammlungsmeisterschaft World zu spielen, aber in der 2006-Jahreszeit hat der FIA den Gebrauch von aktiven Differenzialen nur zu jenen Fahrern beschränkt, die sich in der Versammlungsmeisterschaft World in den letzten fünf Jahren nicht beworben haben.

Völlig einheitliche aktive Differenziale werden auf dem Ferrari F430, Mitsubishi Ulan-Evolution, und auf den hinteren Rädern im Acura RL verwendet. Eine durch ZF verfertigte Version wird auch auf letztem Audi S4 und Audi A4 angeboten.

Die zweite Einschränkung des Differenzials ist passiv — es wird durch die Reibung kinematics Kette durch den Boden angetrieben. Der Unterschied im Drehmoment auf dem roadwheels und den Reifen (verursacht durch Umdrehungen oder holperigen Boden) steuert den zweiten Grad der Freiheit, (Überwindung des Drehmoments der inneren Reibung), das Fahrdrehmoment auf den Reifen gleichzumachen. Die Empfindlichkeit des Differenzials hängt von der inneren Reibung durch den zweiten Grad der Freiheit ab. Alle Differenziale (so genannt "aktiv" und "passiv") Gebrauch-Kupplungen und Bremsen, für den zweiten Grad der Freiheit einzuschränken, so leiden alle unter demselben Nachteil — verminderte Empfindlichkeit zu einer sich dynamisch ändernden Umgebung. Die Empfindlichkeit des kontrollierten Differenzials des ECU wird auch als Verzögerung beschränkt, die durch Sensoren und die Ansprechzeit der Auslöser verursacht ist.

Automobile ohne Differenziale

Obwohl die große Mehrheit von Automobilen in den entwickelten Weltgebrauch-Differenzialen, es einige gibt, die nicht tun. Mehrere verschiedene Typen bestehen:

• Fahrzeuge mit einem einzelnen Fahrrad. Außer Motorrädern, die allgemein als Automobile nicht klassifiziert werden, schließt diese Gruppe die meisten dreirädrigen Autos ein. Diese waren in Europa Mitte des 20. Jahrhunderts ziemlich üblich, aber sind jetzt selten dort geworden. Sie sind noch in einigen Gebieten der sich entwickelnden Welt wie Indien üblich. Einige frühe vierrädrige Autos hatten auch nur ein Fahrrad, um das Bedürfnis nach einem Differenzial zu vermeiden. Jedoch hat diese Einordnung zu vielen Problemen geführt. Das System war unausgeglichen, das Fahrrad würde usw. leicht spinnen. Wegen dieser Probleme wurden wenigen solche Fahrzeuge gemacht.
• Fahrzeuge mit zwei Freiläufen. Ein Freilauf, wie verwendet, auf einem Pedal-Rad zum Beispiel, erlaubt einem Straßenrad, schneller zu rotieren, als der Mechanismus, der ihn steuert, einem Radfahrer erlaubend, aufzuhören zu fahren, während er abwärts geht. Einige frühe Automobile hatten den Motor, zwei Freiläufe, ein für jedes fahrende Straßenrad steuernd. Als sich das Fahrzeug gedreht hat, würde der Motor fortsetzen, das Rad innerhalb der Kurve zu steuern, aber das Rad auf der Außenseite wurde erlaubt, schneller durch seinen Freilauf zu rotieren. So, während es sich gedreht hat, hatte das Fahrzeug nur ein Fahrrad. Das Fahren ist auch rückwärts unmöglich, wie Motor ist, der wegen der Freiläufe bremst.
• Fahrzeuge mit unaufhörlich variablen Übertragungen, wie die DAF Osterglocke. Die Osterglocke und anderen ähnlichen Fahrzeuge, die bis zu den 1970er Jahren von der holländischen Gesellschaft DAF gemacht wurden, hatten einen Typ der Übertragung, die eine Einordnung von Riemen und Rollen verwendet hat, um eine unendliche Zahl von Übersetzungsverhältnissen zur Verfügung zu stellen. Der Motor hat zwei getrennte Übertragungen gesteuert, die die zwei Fahrräder geführt haben. Als sich das Fahrzeug gedreht hat, konnten die zwei Räder mit verschiedenen Geschwindigkeiten rotieren, die zwei Übertragungen lassend, sich zu verschiedenen Übersetzungsverhältnissen bewegen, so funktionell ein Differenzial auswechselnd. Das langsamere bewegende Rad hat mehr Fahrdrehmoment erhalten als das schnellere, so hatte das System Eigenschaften des beschränkten Gleitens. Die Verdoppelung hat auch Überfülle zur Verfügung gestellt. Wenn ein Riemen gebrochen hat, konnte das Fahrzeug noch gesteuert werden.
• Fahrzeuge mit getrennten Motoren für die Fahrräder. Elektrische Autos können einen getrennten Motor für jedes Fahrrad haben, das Bedürfnis nach einem Differenzial, aber gewöhnlich mit einer Form der Leverage an jedem Motor beseitigend, um die großen notwendigen Raddrehmomente zu bekommen. Hybride Fahrzeuge, in denen der Endlaufwerk elektrisch ist, können ähnlich konfiguriert werden.

Siehe auch

• Ball-Differenzial
• Beschränktes Gleitdifferenzial
• Blockierung des Differenzials
• Whippletree (Mechanismus), der gleichmäßig geradlinige Kraft als ein Differenzial teilt, teilt Drehmoment.
• Der Elektrizitätsmeter von Aron, ein früher Elektrizitätsmeter, sich auf den Gebrauch eines mechanischen Differenzials verlassend.
• Gleichungsuhr. Ein Design verwendet ein Differenzial, um bösartig (Uhr) Zeit und die Gleichung der Zeit beizutragen, um Sonnen-(Sonnenuhr) Zeit zu werden.
• Drehmoment, das leitet

Verweisungen und Kommentare

Links

• Ein Video eines 3D-Modells eines offenen Differenzials
• Ein Artikel, der Differenziale mit Illustrationen und Video erklärt
• "Um die Ecke", 1937-Marmelade erklärt Handlicher für Chevrolet gemachter Film sehr klar, wie ein offenes Differenzial arbeitet.
• Populäre Wissenschaft, Mai 1946, Wie Ihre Autoumdrehungsecken großer Artikel mit zahlreichen Illustrationen darauf, wie Differenziale arbeiten