Ich werde erklären, wie das Differential in der Praxis funktioniert. Warum rutscht ein Rad durch, aber das Auto bewegt sich nicht?
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Das Differential ist eines der Geräte, die fast seit Beginn der Motorisierung in allen Personenkraftwagen verwendet werden, und nur einige Elektrofahrzeuge verfügen möglicherweise nicht darüber. Obwohl wir ihn seit mehr als 100 Jahren kennen, sind es immer noch nicht mehr als 15-20 Prozent. Die Leute verstehen seine Funktionsweise in der Praxis. Und ich spreche nur von Leuten, die sich für die Automobilindustrie interessieren.
In diesem Text werde ich mich nicht auf das Design des Differentials konzentrieren, da es für das Verständnis der praktischen Arbeit keine Rolle spielt. Der einfachste und gebräuchlichste Mechanismus mit Kegelrädern (Kronen und Satelliten) funktioniert so verteilt immer das Drehmoment, in jeder Verkehrssituation auf beiden Seiten gleichermaßen. Das heißt, wenn wir einen einachsigen Antrieb haben, dann 50 Prozent des Moments gehen auf das linke Rad und ebenso viel auf das rechte Rad. Wenn Sie schon immer anders gedacht haben und etwas nicht aufgeht, akzeptieren Sie es zunächst einmal als Wahrheit.
Wie funktioniert ein Differential?
In einer Kurve hat eines der Räder (innen) einen kürzeren Abstand und das andere (äußere) einen längeren Abstand, was bedeutet, dass sich das innere Rad langsamer und das äußere Rad schneller dreht. Um diesen Unterschied auszugleichen, setzt der Autohersteller ein Differenzial ein. Der Name unterscheidet die Drehzahl der Räder und nicht - wie die überwiegende Mehrheit denkt - das Drehmoment.
Stellen Sie sich nun eine Situation vor, in der das Auto geradeaus mit der Geschwindigkeit X fährt und die Antriebsräder mit 10 U/min durchdrehen. Wenn das Auto in eine Kurve fährt, sich die Geschwindigkeit (X) jedoch nicht ändert, arbeitet das Differential so, dass sich beispielsweise ein Rad mit 12 U/min und das andere Rad mit 8 U/min dreht. Der Durchschnittswert beträgt immer 10. Dabei handelt es sich um die gerade erwähnte Vergütung. Was tun, wenn eines der Räder angehoben oder auf eine sehr rutschige Oberfläche gestellt wird, das Messgerät aber immer noch die gleiche Geschwindigkeit anzeigt und nur dieses Rad durchdreht? Der zweite steht still, der angehobene macht also 20 U/min.
Nicht die ganze Zeit wird dem Radschlupf gewidmet
Was passiert also, wenn ein Rad mit hoher Geschwindigkeit durchdreht und das Auto stillsteht? Nach dem Prinzip der 50/50-Drehmomentverteilung stimmt alles. Auf einem rutschigen Untergrund wird nur sehr wenig Drehmoment, sagen wir 50 Nm, auf ein Rad übertragen. Zum Starten benötigt man beispielsweise 200 Nm. Leider erhält das Rad auf klebrigem Untergrund auch 50 Nm, sodass beide Räder 100 Nm auf den Boden übertragen. Dies reicht nicht aus, um das Auto in Bewegung zu setzen.
Wenn man diese Situation von außen betrachtet, Es fühlt sich an, als würde das gesamte Drehmoment auf das sich drehende Rad übertragen, aber das ist nicht der Fall. Nur dieses Rad dreht sich – daher die Illusion. In der Praxis versucht dieser sich ebenfalls zu bewegen, was jedoch nicht sichtbar ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich das Auto in einer solchen Situation nicht bewegen kann, nicht weil – um den Internetklassiker zu zitieren – „den ganzen Moment auf dem Spinnrad“, sondern weil der ganze Moment, den dieses rutschfeste Rad erhält, einen Wert hat. drehende Räder. Oder ein anderes - es ist einfach zu wenig Drehmoment an beiden Rädern, weil sie das gleiche Drehmoment erhalten.
Das Gleiche passiert bei einem Allradauto, bei dem es auch ein Differenzial zwischen den Achsen gibt. In der Praxis reicht es aus, ein Rad anzuheben, um ein solches Fahrzeug anzuhalten. Bisher blockiert nichts eines der Differenziale.
Weitere Informationen, die Sie verwirren
Aber im Ernst, bis Sie das oben Gesagte verstanden haben, ist es besser, nicht weiter zu lesen. Es ist wahr, wenn jemand das sagt Auf rutschigem Untergrund geht die gesamte Kraft an das sich drehende Rad (nicht die ganze Zeit). Warum? Denn vereinfacht ausgedrückt ist Leistung das Ergebnis der Multiplikation des Drehmoments mit der Drehung des Rades. Wenn ein Rad nicht durchdreht, d.h. Einer der Werte ist Null, dann muss das Ergebnis wie bei der Multiplikation Null sein. Ein Rad, das sich nicht dreht, erhält also keine Energie, und die Energie geht nur an das sich drehende Rad. Was nichts an der Tatsache ändert, dass beide Räder immer noch zu wenig Drehmoment bekommen, um das Auto zu starten.
