디퍼렌셜에 대해 알아야 할 모든 것

차동에 대한 지식은 자동차 엔진의 작동에서 변속기 시스템에 이르기까지 시작됩니다. 뭐, 간단히 설명하면 엔진에서 나오는 동력이 변속기 시스템의 도움으로 바퀴로 전달된다는 것입니다. 차동 장치의 이점은 엔진의 동력을 분리하여 바퀴가 다른 속도로 움직이게 하는 것입니다.

오늘 우리는 자동차의 차동 시스템의 정의, 기능, 작동, 부품, 응용뿐만 아니라 장단점을 살펴볼 것입니다.

읽기: 수동 및 자동 변속기 시스템의 작동 원리

미분이란 무엇입니까?

디퍼렌셜은 동력을 분배할 목적으로 엔진의 토크를 바퀴에 전달하여 바퀴가 다양한 속도로 움직일 수 있도록 하는 메커니즘입니다. 차동장치는 차량이 직진할 때 효과가 없습니다. 이 효과는 차량이 회전하려고 할 때 발생하여 휠이 다른 속도로 움직입니다.

차량의 차동 기능:

차동장치는 차량의 바퀴에서 다음 세 가지 기능을 합니다.

• 바퀴의 엔진 출력을 돕기 위해
• 다른 속도로 회전하는 바퀴에 동력 전달
• 휠로 이동하기 전 최종 변속기의 회전 속도를 느리게 하여 차량의 최종 기어 감속 역할
• 차동 장치의 또 다른 기능은 전력 흐름을 90도 회전시키는 것입니다.

차동 시스템의 주요 부분:

다음은 차동의 부분입니다:

• 피니언 구동 기어:차동 부품이 구동축(프롭 샤프트)에서 링 기어로 동력을 전달합니다.
• 링 기어:링 기어는 동력을 차동 케이스 어셈블리로 전달합니다.
• Spider Gears:이 구성 요소는 차동 장치의 핵심입니다.
• 차동 케이스 어셈블리:이 부품은 기어를 고정하고 악셀을 구동합니다.
• 리어 드라이브 액슬:차동 어셈블리에서 구동 휠로 토크를 전달합니다.

차동 유형:

차등 유형은 다음과 같습니다.

• 열린 차동 :개방형 디퍼렌셜은 엔진 토크를 두 개의 출력으로 분할하고 바퀴가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록 합니다. 그것은 종종 가족 세단과 이코노미 자동차에서 발견됩니다. 작동 중 하나의 타이어가 견인력을 잃으면 반대쪽 타이어도 힘을 잃습니다.
• 차동 잠금 :잠금식 디퍼렌셜은 연결된 바퀴가 같은 속도로 회전하기 때문에 이를 장착한 차량의 회전이 매우 어렵습니다. 지프 랭글러와 대부분의 대형 트럭에서 흔히 볼 수 있습니다.
• 리미티드 슬립 디퍼렌셜 :이 유형의 차동장치는 개방형 차동장치와 잠금식 차동장치를 모두 결합합니다. Nissan 370Z 및 Mazda MX-5 Miata와 같은 스포츠 차량에 자주 사용됩니다. 차동 장치는 일반적으로 개방형 차동 장치로 작동하지만 미끄러짐이 발생하면 자동으로 잠깁니다. 제한 슬립 디퍼렌셜에서 락업은 점성 유체, 클러치 파크 또는 복합 기어 트레인의 세 가지 방법 중 하나로 달성됩니다.
• 토크 벡터링 차동 :이 유형의 차동 장치는 추가 기어 트레인을 사용합니다. 각 구동 휠에 전달되는 토크를 미세 조정합니다. BMW x5 M 또는 Lexus RC F에서 흔히 볼 수 있습니다. 코너에서 자동차의 회전 속도를 낮추거나 빠르게 하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

읽기: 차동 유형 및 기능

차량에 차동장치 적용:

차량에서 차동장치는 한 쌍의 바퀴가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록 구동하도록 설계되었습니다. "카트"와 같은 차동 장치가 없는 차량은 두 바퀴가 같은 속도로 회전해야 하기 때문에 적절한 회전을 하기가 어렵습니다. 이 상황에서 액슬은 간단한 체인 구동 메커니즘으로 구동됩니다. 이러한 차량으로 회전할 때 내부 바퀴가 외부 바퀴보다 짧은 거리를 이동합니다. 내부 바퀴가 너무 빨리 회전하거나 외부 바퀴가 너무 느리게 회전하기 때문에 차동 장치가 쓸모 없게 됩니다. 그러나 이는 어렵고 예측할 수 없는 핸들링, 타이어 및 도로 손상, 구동계의 얼룩을 초래합니다.

후륜구동 자동차에 차동장치를 적용하면 프로펠러 샤프트가 맞물림에 도움이 됩니다. 이것은 하이포이드 기어(링 및 피니언)로 달성됩니다. 링 기어는 차동 장치를 형성하는 유성 체인의 캐리어에 장착됩니다. 이 하이포이드 기어는 구동 회전 방향을 바꾸는 베벨 기어입니다.

미분의 작동 원리

차량의 차동 장치의 작동 원리는 현대 버전에서는 상당히 복잡하지만 흥미롭습니다. 설명적인 예를 들어보겠습니다. 자동차가 오른쪽으로 회전하는 경우 메인 기어가 10회 완전히 회전할 수 있습니다. 이때 왼쪽 바퀴는 더 많은 이동 거리가 필요하기 때문에 더 많은 회전을 하게 되고, 오른쪽 바퀴는 이동 거리가 짧기 때문에 더 적은 회전을 합니다. 액슬 하프 샤프트를 구동하는 태양 기어는 링 기어와 관련된 다른 속도로 회전합니다(하나는 더 빠르고 하나는 더 느림). 즉, 각각 2번 완전히 회전(서로에 대해 4번 완전히 회전)하여 왼쪽 바퀴는 12번 회전하고 오른쪽 바퀴는 8번 회전합니다.

링기어의 회전은 사이드 선기어의 평균 회전입니다. 이로 인해 차량이 꺼져 있을 때 링 기어가 차동 장치 내부에서 회전하는 것을 방지하는 기어의 변속기가 발생합니다.

디퍼렌셜의 작동에서 입력 토크는 링 기어(파란색)에 적용되어 전체 캐리어(파란색)를 회전시킵니다. 캐리어는 플래닛 기어(녹색)를 통해서만 두 태양 기어에 연결됩니다. 토크는 플래닛 기어를 통해 태양 기어로 전달됩니다. 플래닛 기어는 태양 기어를 구동하는 캐리어의 축을 중심으로 회전합니다. 두 바퀴의 저항이 같으면 유성 기어는 자체 축을 회전하지 않고 회전하므로 두 바퀴가 같은 속도로 회전합니다. 그러나 왼쪽 태양 기어(빨간색)가 저항을 받으면 유성 기어(녹색)가 회전하면서 회전합니다. 왼쪽 태양 기어의 속도를 낮추고 오른쪽 태양 기어(노란색)의 동일한 속도를 높입니다.

아래 동영상에서는 차동 작동 방식을 설명했습니다.

차동의 장점과 단점:

장점

차등의 장점은 다음과 같습니다.

• 차동 신호가 균형 라인에서 전송되기 때문에 EM(전자기) 간섭에 강합니다.
• 전자적 누화를 최소화하는 데 도움이 됩니다.
• 노이즈 제거 및 방사량이 적어 우수한 품질의 고속 전송 라인에 사용할 수 있습니다. 따라서 공통 모드 거부와 향상된 전원 공급 거부를 달성할 수 있습니다.
• 더 높은 전체 신호 스윙을 얻을 수 있습니다.
• 짝수 차수 고조파의 고유한 취소 기능을 제공합니다. 홀수 고조파를 줄이기 위해 일부 사전 왜곡 기술이 사용됩니다.

단점

미분의 큰 장점에도 불구하고 여전히 몇 가지 제한 사항이 발생합니다. 다음은 차동의 단점입니다.

정의, 유형, 작동 원리, 기능, 부품, 차동 응용 프로그램이 포함된 이 기사의 전부입니다. 나는 당신이 읽기를 즐겼기를 바랍니다. 만약 그렇다면 친절하게 댓글을 달고 이 사이트를 공유하고 다른 기술 학생들에게 이 사이트를 추천하십시오. 감사합니다!