Ako funguje diferenciál?

Ako funguje diferenciál?

Diferenciál rozdeľuje hnaciu silu medzi hnanými kolesami auta a umožňuje to, aby sa v zákrute otáčali rôznou rýchlosťou.

Technológia

Kľúčové slová

Diferenciál, Auto, rýchlosť otáčania, kolo, ozubené koleso, kardanový hriadeľ, výroba automobilov, vozidlo, krútiaci moment, doprava, technika, výroba, fyzika

Súvisiace extra

Scénky

Funkcia diferenciálu

Umiestnenie diferenciálu v aute

  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • diferenciál - Rozdeľuje hnaciu silu medzi hnané kolesá vozidla a umožňuje to, aby sa v zákrute otáčali rôznou rýchlosťou, nakoľko kolesá prejdú väčšiu vzdialenosť po vonkajšom oblúku zákruty. Mechanizmus pozostávajúci z planétového a ozubeného kolesa rozdeľuje vstupujúci krútiaci moment medzi kolesá tak, že priemer počtu ich otáčok sa vždy zhoduje s počtom otáčok kardanového hriadeľa.
  • vstupný hriadeľ - Prenáša hnaciu silu z kardanového hriadeľa do diferenciálu.

Konštrukcia

  • tanierové koleso - Poháňa ho kužeľové koleso, k nemu sú pripevnené planétové kolesá.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • planétové koleso - K tanierovému kolesu je pripevnené pomocou páky a spojené je s centrálnym kolesom. Pri priamočiarom pohybe vozidla sa točí spolu s tanierovým kolesom, pri odbočovaní sa však točí okolo vlastného hriadeľa, a tak vyrovnáva rozdiel v počte otáčok týchto dvoch kolies.
  • centrálne koleso - Je pripevnené k polonáprave, spojené je s planétovým kolesom.
  • kužeľové koleso - Poháňa tanierové koleso.

Mechanizmus pozostávajúci z planétového a ozubeného kolesa rozdeľuje vstupujúci krútiaci moment medzi kolesá tak, že priemer počtu ich otáčok sa vždy zhoduje s počtom otáčok kardanového hriadeľa, kolesá sa však vedia otáčať s rôznym počtom otáčok podľa oblúku zákruty.

Kužeľové koleso poháňa tanierové koleso, ktoré prenáša krútiaci moment na planétové kolesá. Odtiaľ sa moment dostáva na centrálne kolesá, ktoré ho pripojením k polonáprave prenášajú ku kolesám.

Fungovanie

  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • priečnik

Nižšie uvádzame fungovanie diferenciálu.

2-ramenný lúčový model

Dve kolesá sa otáčajú na osobitných hriadeľoch. Lúče pripevnené k vnútornému koncu dvoch polonáprav uvádza do pohybu priečnik položený priečne cez ne. Kolesá sa tým pádom otáčajú rovnakou rýchlosťou a môžu sa otáčať iba spolu.

2-ramenný lúčový model s otočným čapom

Ak pridáme otočný čap, môžeme pomocou neho otáčať priečnik. V tomto prípade jedno koleso môžeme otáčať aj vtedy, keď druhé koleso stojí. Ak sa však otočí príliš ďaleko, spojenie priečnika a lúča sa preruší a priečnik nevie ďalej otáčať lúče, a tým pádom ani kolesá.

4-ramenný lúčový model

Pre stále spojenie je preto potrebný ďalší priečnik a viacej lúčov. Keď sa obe kolesá točia voľne, priečniky sa netočia, kolesá sa tak točia rovnakou rýchlosťou. Ak zastavíme jedno koleso, priečniky vedia ďalej otáčať voľné koleso.

8-ramenný lúčový model

V prípade štyroch lúčov sú príliš veľké medzery a pohyb je prerušovaný. Aby sme to zmiernili, zmenšíme medzery medzi lúčmi, a to zdvojnásobením počtu lúčov.

12-ramenný lúčový model

Čím menšiemedzery medzi lúčmi, t.j. čím viac lúčov použijeme, tým rovnomernejší pohyb dosiahneme.

Mechanizmus s ozubenými kolesami

Ak lúče vymeníme za ozubené kolesá, spojenie medzi ozubenými kolesami bude stabilné a nepretržité.

Diferenciál

Ak materiál ozubených kolies zmeníme na silnejší, dostaneme diferenciál. Pridáme ďalšie ozubené kolesá, aby sa rozložila práca potrebná na otáčanie hriadeľov. To sú planétové kolesá.
Aby sa tento mechanizmus vedel pohybovať a otáčať kolesá vozidla, treba k nemu pripevniť jedno tanierové koleso, ktoré uvádza do pohybu kužeľové koleso poháňané motorom.
Dve planétové kolesá sú pripevnené k tanierovému kolesu, tým pádom sú schopné pohybovať sa dvomi spôsobmi: pri priamočiarom pohybe vozidla sa točí spolu s tanierovým kolesom, pri odbočovaní sa však točí okolo vlastného hriadeľa, a tak vyrovnáva rozdiel v počte otáčok týchto dvoch kolies.

Animácia

  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • diferenciál - Rozdeľuje hnaciu silu medzi hnané kolesá vozidla a umožňuje to, aby sa v zákrute otáčali rôznou rýchlosťou, nakoľko kolesá prejdú väčšiu vzdialenosť po vonkajšom oblúku zákruty. Mechanizmus pozostávajúci z planétového a ozubeného kolesa rozdeľuje vstupujúci krútiaci moment medzi kolesá tak, že priemer počtu ich otáčok sa vždy zhoduje s počtom otáčok kardanového hriadeľa.
  • vstupný hriadeľ - Prenáša hnaciu silu z kardanového hriadeľa do diferenciálu.
  • tanierové koleso - Poháňa ho kužeľové koleso, k nemu sú pripevnené planétové kolesá.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • planétové koleso - K tanierovému kolesu je pripevnené pomocou páky a spojené je s centrálnym kolesom. Pri priamočiarom pohybe vozidla sa točí spolu s tanierovým kolesom, pri odbočovaní sa však točí okolo vlastného hriadeľa, a tak vyrovnáva rozdiel v počte otáčok týchto dvoch kolies.
  • centrálne koleso - Je pripevnené k polonáprave, spojené je s planétovým kolesom.
  • kužeľové koleso - Poháňa tanierové koleso.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • priečnik
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • priečnik
  • otočný čap - Pomocou neho možno otáčať priečnik.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • priečnik
  • otočný čap - Pomocou neho možno otáčať priečnik.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • otočný čap - Pomocou neho možno otáčať priečnik.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • lúč
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • ozubené kolesá
  • tanierové koleso - Poháňa ho kužeľové koleso, k nemu sú pripevnené planétové kolesá.
  • polonáprava - Hriadeľ patriaci k pravému alebo ľavému kolesu, ktorý je spojený s diferenciálom.
  • planétové koleso - K tanierovému kolesu je pripevnené pomocou páky a spojené je s centrálnym kolesom. Otáča sa spolu s tanierovým kolesom, ale môže sa otáčať aj okolo vlastného hriadeľa.
  • centrálne koleso - Je pripevnené k polonáprave, spojené je s planétovým kolesom.
  • kužeľové koleso - Poháňa tanierové koleso.

Rozprávanie

Keď vozidlo odbočuje, kolesá prejdú väčšiu vzdialenosť po vonkajšom oblúku zákruty než po vnútornom oblúku. V prípade starších vozidiel kolesá nachádzajúce sa na pevnej náprave sa otáčajú pri rovnakých otáčkach. Moment prichádzajúci z prevodovky obe kolesá poháňa rovnako. Z toho dôvodu sa jedno koleso pošmykne. Preto bol potrebný mechanizmus, ktorý vyrovná otáčkový rozdiel kolies. Tento mechanizmus sa nazýva diferenciálom.

Mechanizmus pozostávajúci z planétového a ozubeného kolesa rozdeľuje vstupujúci krútiaci moment medzi kolesá tak, že priemer počtu ich otáčok sa vždy zhoduje s počtom otáčok kardanového hriadeľa, kolesá sa však vedia otáčať s rôznym počtom otáčok podľa oblúku zákruty.

Kužeľové koleso poháňa tanierové koleso, ktoré prenáša krútiaci moment na planétové kolesá. Odtiaľ sa moment dostáva na centrálne kolesá, ktoré ho pripojením k polonáprave prenášajú ku kolesám.

Nižšie uvádzame fungovanie diferenciálu.

Dve kolesá sa otáčajú na osobitných hriadeľoch. Lúče pripevnené k vnútornému koncu dvoch polonáprav uvádza do pohybu priečnik položený priečne cez ne. Kolesá sa tým pádom otáčajú rovnakou rýchlosťou a môžu sa otáčať iba spolu.

Ak pridáme otočný čap, môžeme pomocou neho otáčať priečnik. V tomto prípade jedno koleso môžeme otáčať aj vtedy, keď druhé koleso stojí. Ak sa však otočí príliš ďaleko, spojenie priečnika a lúča sa preruší a priečnik nevie ďalej otáčať lúče, a tým pádom ani kolesá.

Pre stále spojenie je preto potrebný ďalší priečnik a viacej lúčov. Keď sa obe kolesá točia voľne, priečniky sa netočia, kolesá sa tak točia rovnakou rýchlosťou. Ak zastavíme jedno koleso, priečniky vedia ďalej otáčať voľné koleso.

V prípade štyroch lúčov sú príliš veľké medzery a pohyb je prerušovaný. Aby sme to zmiernili, zmenšíme medzery medzi lúčmi, a to zdvojnásobením počtu lúčov.

Čím menšiemedzery medzi lúčmi, t.j. čím viac lúčov použijeme, tým rovnomernejší pohyb dosiahneme.

Ak lúče vymeníme za ozubené kolesá, spojenie medzi ozubenými kolesami bude stabilné a nepretržité.

Ak materiál ozubených kolies zmeníme na silnejší, dostaneme diferenciál. Pridáme ďalšie ozubené kolesá, aby sa rozložila práca potrebná na otáčanie hriadeľov. To sú planétové kolesá.
Aby sa tento mechanizmus vedel pohybovať a otáčať kolesá vozidla, treba k nemu pripevniť jedno tanierové koleso, ktoré uvádza do pohybu kužeľové koleso poháňané motorom.
Dve planétové kolesá sú pripevnené k tanierovému kolesu, tým pádom sú schopné pohybovať sa dvomi spôsobmi: pri priamočiarom pohybe vozidla sa točí spolu s tanierovým kolesom, pri odbočovaní sa však točí okolo vlastného hriadeľa, a tak vyrovnáva rozdiel v počte otáčok týchto dvoch kolies.

Súvisiace extra

Konštrukcia osobného automobilu

Táto animácia vám ukáže vonkajšiu a vnútornú konštrukciu osobného automobilu.

Štvortaktný Ottov motor

Táto animácia vám predstaví typ motora, ktorý sa najčastejšie používa v automobiloch.

Ako funguje prevodovka?

V prevodovke sa mení krútiaci moment motora znižovaním alebo zvyšovaním otáčok.

Typy ozubených kolies

Počas rotačného pohybu prenášajú kolesá moment sily.

Dieselový motor

Nemecký inžinier Rudolf Diesel patentoval dieselový motor v roku 1893.

Dvojtaktný motor

Dvojtaktný motor je piestový spaľovací motor pracujúci s dvojdobým pracovným obehom.

Elektromobil

Tesla Model S je jedným z prvých elektromobilov, ktoré sú vhodné aj na každodenné použitie.

Ford Model T

Obľúbený model amerického automobilového závodu bol prvý sériovo vyrábaný automobil na svete.

Vývoj automobilov

Animácia predstavuje vývoj automobilov od ich vzniku až po súčasnosť.

Vozidlá šetrné k životnému prostrediu

Kombináciou benzínového a elektrického pohonu možno znížiť emisie.

Dizajn a konštrukcia diaľnic

Na diaľnici sa môžete premávať na dvojprúdovej vozovke.

Prvý maďarský automobil (1904)

Maďarský inžinier János Csonka zostavil svoj ​​prvý automobil pre maďarské poštové služby.

Added to your cart.