ディファレンシャル。 それは何ですか、そしてなぜそれが使われるのですか？

ギアボックス付きのエンジンだけでは車を運転するには十分ではありません。 ディファレンシャルは車輪を動かすためにも必要です。

簡単に言えば、ディファレンシャルは、従動車軸上の車輪が同じ速度で回転しないようにする役割を果たします。 より科学的に言えば、ディファレンシャルの役割は、駆動軸の車輪が異なる長さのトラックに沿って移動するときに、そのカルダン シャフトの回転周波数の違いを補償することです。

ディファレンシャルは、ディファレンシャルという言葉からディファレンシャルと呼ばれることがよくあります。 興味深いことに、これは自動車時代の初期の発明ではありません。 ディファレンシャルは何世紀も前に中国人によって発明されました。

コーナリング用

ディファレンシャルの考え方は、車が方向転換できるようにすることです。 さて、ドライブアクスルでは、車がコーナリングしているとき、外側の車輪は内側の車輪よりも長い距離を移動する必要があります。 これにより、外側のホイールが内側のホイールよりも速く回転します。 ディファレンシャルは、両方の車輪が同じ速度で回転するのを防ぐために必要です。 これがないと、駆動軸の車輪の XNUMX つが路面上を滑ってしまいます。

車の駆動ジョイント - 損傷せずに駆動する方法も参照してください。 

ディファレンシャルはこれを防ぐだけでなく、故障、燃料消費量の増加、タイヤの摩耗の増加につながる可能性があるトランスミッション内の不要なストレスも防ぎます。

機構構築

ディファレンシャルは、回転ハウジング内に封入された複数のかさ歯車で構成されています。 冠歯車に接続されています。 ギアボックス (およびエンジン) から駆動輪へのトルクの伝達は、いわゆるアタック シャフトが特殊なハイポイド ギア (ねじれた車軸と円弧状の歯線を備えており、大きな荷重を伝達できる) を介して前述のリング ギアを駆動するときに発生します。

前輪駆動車では、リングギアはシャフトの外周に沿ってまっすぐまたはらせん状の歯を持っています。 このタイプのソリューションは、製造と操作がより簡単で安価です（ディファレンシャルはギアボックスと組み合わされています）。これが、市場が前輪駆動車によって支配されている理由を説明しています。

4×4ドライブシステムの概要である「PowerAlwaysonFourWheels」も参照してください。 

後輪駆動車では、ディファレンシャルは特殊な金属ケースに隠されています。 シャーシの下にはっきりと見えます。駆動輪の間には、リアアクスルと呼ばれる特徴的な要素があります。

真ん中にあるのは十字架で、衛星と呼ばれる歯車が取り付けられています。これは、歯車がこの要素の周りを進行方向に回転し、歯車を回転させて、車の車輪に駆動力を伝達するためです。 車両の車輪がさまざまな速度で回転する場合（たとえば、車両が回転している場合）、衛星はクモの腕で回転し続けます。

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ただし、差分の実装が難しい場合があります。 これは、車両の車輪のXNUMXつが氷などの滑りやすい路面にある場合に発生します。 次に、ディファレンシャルはほとんどすべてのトルクをそのホイールに伝達します。 これは、最高のグリップを備えたホイールは、ディファレンシャルの内部摩擦を克服するためにより多くのトルクを使用する必要があるためです。

この問題は、スポーツカー、特に全輪駆動車で解決されています。 これらの車両は通常、最高のグリップでほとんどのトルクをホイールに伝達できる高抵抗ディファレンシャルを使用します。

ディファレンシャルのデザインは、サイドギアとハウジングの間にクラッチを使用しています。 車輪のXNUMXつが牽引力を失うと、クラッチのXNUMXつがその摩擦力でこの現象を打ち消し始めます。

車内のターボも参照してください-より多くのパワーだけでなく、面倒です。 ガイド 

ただし、4×4車両で使用されるトランスミッションソリューションはこれだけではありません。 これらの車両のほとんどには、従動車軸間の回転速度の差を補正するセンターディファレンシャル（センターディファレンシャルと呼ばれることが多い）がまだあります。 このソリューションは、トランスミッションシステムの耐久性に悪影響を与えるトランスミッション内の不要なストレスの形成を排除します。

さらに、センターディファレンシャルはフロントアクスルとリアアクスルの間にもトルクを分配します。 トラクションを向上させるために、すべての自尊心のあるSUVにはギアボックスもあります。 速度を犠牲にして車輪に伝達されるトルクを増加させるメカニズム。

最後に、最も熱心なSUV向けに、センターデフとデフロックを装備した車が設計されています。

専門家によると

Jerzy Staszczyk、Slupskの整備士

ディファレンシャルは車の恒久的な要素ですが、正しく使用されている場合に限ります。 たとえば、彼はタイヤをきしむような突然のスタートを与えられていません。 もちろん、車が古ければ古いほど、ディファレンシャルを含むドライブシステムがすり減っています。 これは自宅でもテストできます。 駆動輪がある車の部分を持ち上げるだけです。 ギアをシフトした後、抵抗を感じるまでステアリングホイールを両方向に回します。 抵抗を感じるのが遅いほど、摩耗の差が大きくなります。 前輪駆動車の場合、そのような遊びはギアボックスの摩耗を示している場合もあります。

WojciechFrölichowski