Comment ça marche? - Le différentiel

Comment ça marche? - Le différentiel

Un différentiel permet aux roues motrices d'une voiture de tourner à différentes vitesses lors d'un virage.

Technologie

Mots clés

différentiel, voiture, vitesse de rotation, roue, roue dentée, arbre de transmisson, fabrication des véhicules, véhicule, moment d'une force, transport, technologie, fabrication, physique

Extras similaires

Scènes

Fonctionnement

Emplacement dans la voiture

  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • différentiel - Divise la puissance transmise par le moteur entre les roues motrices et leur permet de tourner à des vitesses différentes lors d'un virage, puisque la roue située sur l'extérieur de la courbe tourne plus vite et parcourt une plus grande distance que l'autre. Engrenage planétaire: divise la puissance entre les roues de telle sorte que la moyenne de la vitesse de rotation des roues soit égale à la vitesse de rotation de l'arbre moteur.
  • arbre à pignon - L'arbre transmet l'énergie au différentiel.

Structure

  • couronne - Fonctionne grâce au pignon d'entraînement, les engrenages planètes y sont attachés.
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • engrenage planétaire - Engrené avec l'engrenage latéral, il est fixé à la couronne. Tourne en même temps que la couronne mais peut aussi tourner autour de son axe.
  • engrenage solaire - Fixé à l'essieu et engrené avec l'engrenage planète.
  • pignon d'entraînement - Fait tourner la couronne.

Le différentiel est un type d'engrenage planétaire; il divise la puissance entre les deux roues de telle sorte que les roues puissent tourner à différentes vitesses, selon la courbe du virage, mais que la moyenne de leurs vitesses rotatives soit égale à la vitesse de rotation de l'arbre moteur.

Le pignon situé à l'extrémité de l'arbre moteur fait tourner la couronne, ce qui transmet l'énergie aux engrenages soleil, qui engagent les engrenages planètes fixées sur les essieux, transmettant l'énergie aux roues.

Fonctionnement

  • essieu - Les roues gauche et droite sont attachées à des essieux, à l'extrémité desquels on retrouve le différentiel.
  • rayon
  • barre transversale

Modèle à rayon avec une barre

Les deux roues motrices sont placées sur des essieux différents. Il y a des rayons attachés à l'extrémité des deux essieux, qui fonctionnent grâce à une barre pressée contre eux. Les roues ne peuvent tourner qu'en même temps et à la même vitesse.

Modèle à rayon avec une barre et un pivot.

Lorsque la barre est fixée sur un pivot, elle peut tourner dans chaque direction. Cela permet à une roue de tourner pendant que l'autre est immobile. Mais si elle tourne trop loin, la barre perd le contact avec les rayons qui font tourner les roues.

Modèle à rayon avec deux barres

On a besoin d'une autre barre et de plus de rayons pour assurer un fonctionnement continu. Lorsque les deux roues tournent librement, les barres ne bougent pas, les roues tournent donc à la même vitesse. Mais lorsqu'une roue est arrêtée, les barres font tourner l'autre roue.

Modèle à rayon avec quatre barres.

Puisque l'espace entre les quatre rayons (et les deux barres) est trop grand, les barres peuvent perdre le contact avec les rayons qui font tourner les roues. Cela peut être empêché en doublant le nombre de rayons (et de barres).

Modèle à rayon avec six barres

Si nous ajoutons encore plus de rayons et de barres, et que nous remplissons les espaces entre eux, le fonctionnement continu est encore allongé.

Modèle à engrenage

Si nous remplaçons les rayons et les barres par des engrenages, le contact sera ferme et constant.

Différentiel

Si nous améliorons l'épaisseur et la résistance des engrenages, nous avons un différentiel. Nous ajoutons une autre paire d'engrenages pour diviser la puissance qui fait tourner les essieux. Ces engrenages supplémentaires sont appelés les engrenages planètes. Afin de faire tourner la structure et les roues, nous devons attacher un grand anneau (ou couronne), qui fonctionne grâce à un engrenage plus petit (le pignon d'entrainement) qui fonctionne grâce au moteur. Les deux engrenages planétaires sont attachés à la couronne et peuvent fonctionner dans les deux sens. Lorsque la voiture se déplace sur une ligne droite, les engrenages planétaires tournent avec la couronne. Lorsque la voiture tourne, les engrenages planétaires tournent autour de leurs axes, ce qui permet aux roues de tourner à différentes vitesses.

Animation

  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • différentiel - Divise la puissance transmise par le moteur entre les roues motrices et leur permet de tourner à des vitesses différentes lors d'un virage, puisque la roue située sur l'extérieur de la courbe tourne plus vite et parcourt une plus grande distance que l'autre. Engrenage planétaire: divise la puissance entre les roues de telle sorte que la moyenne de la vitesse de rotation des roues soit égale à la vitesse de rotation de l'arbre moteur.
  • arbre à pignon - L'arbre transmet l'énergie au différentiel.
  • couronne - Fonctionne grâce au pignon d'entraînement, les engrenages planètes y sont attachés.
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • engrenage planétaire - Engrené avec l'engrenage latéral, il est fixé à la couronne. Tourne en même temps que la couronne mais peut aussi tourner autour de son axe.
  • engrenage solaire - Fixé à l'essieu et engrené avec l'engrenage planète.
  • pignon d'entraînement - Fait tourner la couronne.
  • essieu - Les roues gauche et droite sont attachées à des essieux, à l'extrémité desquels on retrouve le différentiel.
  • rayon
  • barre transversale
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • rayon
  • barre transversale
  • pivot - Permet à la barre de tourner dans chaque direction.
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • rayon
  • barre transversale
  • pivot - Permet à la barre de tourner dans chaque direction.
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • rayon
  • pivot - Permet à la barre de tourner dans chaque direction.
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • rayon
  • essieu - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • roues dentées
  • couronne - Fonctionne grâce au pignon d'entraînement, les engrenages planètes y sont attachés.
  • l'essieu principal - Les roues droite et gauche sont attachées aux essieux reliés au différentiel.
  • planétaire - Engrené avec l'engrenage latéral, il est fixé à la couronne. Tourne en même temps que la couronne mais peut aussi tourner autour de son axe.
  • soleil - Fixé à l'essieu et engrené avec l'engrenage planète.
  • pignon d'entraînement - Fait tourner la couronne.

Narration

Lorsque la voiture tourne, les roues qui roulent sur le côté extérieur de la courbe parcourent une plus grande distance que les roues situées à l'intérieur. Dans les premières voitures, les roues motrices étaient attachées à un essieu commun, elles tournaient donc à la même vitesse. La puissance du moteur transmise aux roues par la transmission faisait tourner les deux roues à la même vitesse, ce qui engendrait un dérapage de la roue intérieure lors du virage. Afin de régler ce problème et de permettre aux roues motrices de tourner à différentes vitesses, un appareil spécial fut développé. C'est le différentiel.

Le différentiel est un type d'engrenage planétaire; il divise la puissance entre les deux roues de telle sorte que les roues puissent tourner à différentes vitesses, selon la courbe du virage, mais que la moyenne de leurs vitesses rotatives soit égale à la vitesse de rotation de l'arbre moteur.

Le pignon situé à l'extrémité de l'arbre moteur fait tourner la couronne, ce qui transmet l'énergie aux engrenages soleil, qui engagent les engrenages planètes fixées sur les essieux, transmettant l'énergie aux roues.

Voyons à présent comment le différentiel a évolué.

Les deux roues motrices sont placées sur des essieux différents. Il y a des rayons attachés à l'extrémité des deux essieux, qui fonctionnent grâce à une barre pressée contre eux. Les roues ne peuvent tourner qu'en même temps et à la même vitesse.

Modèle à rayon avec une barre et un pivot.

Lorsque la barre est fixée sur un pivot, elle peut tourner dans chaque direction. Cela permet à une roue de tourner pendant que l'autre est immobile. Mais si elle tourne trop loin, la barre perd le contact avec les rayons qui font tourner les roues.

Modèle à rayon avec deux barres

On a besoin d'une autre barre et de plus de rayons pour assurer un fonctionnement continu. Lorsque les deux roues tournent librement, les barres ne bougent pas, les roues tournent donc à la même vitesse. Mais lorsqu'une roue est arrêtée, les barres font tourner l'autre roue.

Modèle à rayon avec quatre barres.

Puisque l'espace entre les quatre rayons (et les deux barres) est trop grand, les barres peuvent perdre le contact avec les rayons qui font tourner les roues. Cela peut être empêché en doublant le nombre de rayons (et de barres).

Si nous ajoutons encore plus de rayons et de barres, et que nous remplissons les espaces entre eux, le fonctionnement continu est encore allongé.

Si nous remplaçons les rayons et les barres par des engrenages, le contact sera ferme et constant.

Si nous améliorons l'épaisseur et la résistance des engrenages, nous avons un différentiel. Nous ajoutons une autre paire d'engrenages pour diviser la puissance qui fait tourner les essieux. Ces engrenages supplémentaires sont appelés les engrenages planètes. Afin de faire tourner la structure et les roues, nous devons attacher un grand anneau (ou couronne), qui fonctionne grâce à un engrenage plus petit (le pignon d'entrainement) qui fonctionne grâce au moteur. Les deux engrenages planétaires sont attachés à la couronne et peuvent fonctionner dans les deux sens. Lorsque la voiture se déplace sur une ligne droite, les engrenages planétaires tournent avec la couronne. Lorsque la voiture tourne, les engrenages planétaires tournent autour de leurs axes, ce qui permet aux roues de tourner à différentes vitesses.

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