Differential adalah bahagian yang sangat penting dalam kenderaan, sebagai pemindahan komponen, kuasa enjin dihantar ke roda. Kuasa enjin dipindahkan oleh aci kipas belakang ke roda yang mula-mula diubah arah dengan putaran pembezaan kemudian dirujuk kepada aci gandar belakang selepas itu ke roda belakang.
Fungsi pembezaan untuk mengurangkan kelajuan yang diterima oleh aci kipas untuk menghasilkan momen yang hebat dan untuk menukar arah putaran aci kipas 900 dihantar ke pusingan seterusnya melalui aci gandar belakang belakang secara berasingan. Walau bagaimanapun, jika pembezaan tidak berfungsi maka ia akan mengakibatkan kenderaan itu tidak dapat dijalankan A
BAGAIMANA IA BERFUNGSI?
Pada masa jalan lurus.
Semasa kenderaan berjalan lurus, roda gandar belakang akan disaring oleh pinion pemacu melalui kes pembeza gear gelang, aci pinion gear pembezaan roda roda, gear pembezaan pinion roda, gigi gear sisi tidak berputar, kekal sebagai ditarik ke dalam putaran gear gelang. Oleh itu putaran pada roda kiri dan kanan sama.
Pada masa berpusing.
Pada masa kenderaan membelok kiri banduan roda kiri lebih besar daripada roda kanan. Jika kes pembezaan dengan gear gelang berputar pinion akan berputar pada paksinya dan juga pergerakan di sekeliling gear sebelah kiri, jadi pusingan gear sebelah kanan bertambah, bahagian di mana bilangan pusingan gear iaitu 2 kali pusingan gear cincin. Boleh dikatakan purata gear pusingan kedua adalah setanding dengan gear gelang berputar. sebagaimana yang sepatutnya.
PRINSIP KERJA DIFFERENTIAL
FUNGSI DIFFERENTIAL
1. Mengurangkan lagi putaran yang datang dari kotak gear sebelum yang sama disalurkan ke gandar belakang.
2. Menukar arah paksi putaran kuasa sebanyak 90o iaitu daripada arah membujur kepada arah melintang.
3. Untuk mengagihkan kuasa secara sama rata kepada kedua-dua gandar pemanduan belakang apabila traktor bergerak dalam arah lurus ke hadapan. \
4. Untuk mengagihkan kuasa mengikut keperluan kepada gandar pemanduan semasa membelok iaitu lebih banyak putaran diperlukan oleh roda luar berbanding dengan roda dalam - semasa pusingan
KOMPONEN UTAMA DIFFERENTIAL
1. Input pinion gear
2. Crown wheel gear
3. Differential cage
4. Differential star
5. Differential axle (sun) gear
JENIS JENIS DIFFERENTIALS
1. Open Differential
2. Locked Differential
3. Viscous Limited Slip Differential
4. Mechanical Clutch-Type LSD (Including eLSD)
5. Torsen & Helical Differential
6. Torque Vectoring Differential
1. Open Differential
Open Differential ialah bentuk differential yang paling asas. Tujuannya adalah untuk membolehkan kelajuan berbeza antara dua roda, manakala pemisahan tork dipegang tetap pada 50/50. Salah tanggapan biasa dengan pembezaan terbuka ialah apabila satu roda diangkat, 100 peratus tork dihantar kepadanya. Ini tidak benar, namun jumlah tork yang dihantar ke roda dengan daya tarikan adalah sangat rendah kerana jumlah tork yang diperlukan untuk memutar roda juga rendah. Ingat, kedua-dua roda sentiasa menerima tork yang sama, tetapi jika seseorang tidak mempunyai rintangan (cth. jika ia berada di udara), jumlah tork yang dihantar ke gandar pemacu akibatnya adalah sangat rendah.
• Membahagikan tork enjin kepada dua output
• Membenarkan roda berputar pada kelajuan yang berbeza
• Apabila satu tayar hilang cengkaman, tayar lawan juga akan kehilangan kuasa
• Ditemui dalam sedan keluarga dan kereta ekonomi
Kelebihan:
• Membenarkan kelajuan roda yang berbeza sama sekali pada gandar yang sama, bermakna tiada slip roda akan berlaku semasa mengelilingi selekoh, kerana tayar luar akan bergerak lebih jauh.
• Dari sudut kecekapan, kurang tenaga akan hilang melalui perbezaan berbanding pilihan alternatif.
• Kos.
Kelemahan:
• Apabila satu roda mempunyai daya tarikan yang lemah, ini secara drastik mengehadkan jumlah kuasa yang boleh diletakkan kenderaan. Oleh kerana taburan tork sentiasa 50/50, jika satu roda tidak dapat menurunkan kuasa yang banyak, satu lagi akan menerima jumlah tork yang sama rendah.
2. Locked Differential (Including Locking And Welded Diffs)
Differential Locked berada pada bahagian bertentangan spektrum berbanding perbezaan terbuka. Tujuannya adalah untuk kelajuan roda kekal malar antara dua roda, dan faedah utama di sini ialah tork akan pergi ke roda dengan daya tarikan, sehingga 100 peratus pada satu roda. Untuk kegunaan luar jalan, adalah perkara biasa bagi pembezaan mempunyai ciri mengunci, supaya ia terbuka apabila memandu di atas turapan.
• Roda yang disambungkan sentiasa berputar pada kelajuan yang sama
• Memusing kenderaan boleh menjadi sangat sukar
• Ditemui dalam Jeep Wranglers dan kebanyakan trak bersaiz penuh
Kelebihan:
• Membolehkan tork pergi ke roda dengan daya tarikan paling banyak. Untuk semua gaya pembezaan, ini akan membolehkan tork paling banyak mencapai tanah pada sebarang keadaan permukaan.
• Untuk kegunaan luar jalan di mana kehausan tayar tidak menjadi masalah, ini adalah lebih baik. Teguh, mudah, dan sangat berkesan.
• Dalam situasi di mana adalah wajar untuk memastikan kelajuan roda malar pada gandar (cth: hanyut), ini adalah penyelesaian yang mudah (pembezaan yang dikimpal berfungsi dengan betul-betul sama).
Kelemahan:
• Pembezaan berkunci tidak akan membenarkan perbezaan kelajuan roda antara roda kanan dan kiri. Ini bermakna kehausan tayar tambahan, serta pengikat dalam bahagian pemanduan akibatnya.
3. Viscous Limited-Slip Differential (VLSD)
VLSD agak mudah setakat operasi, namun ia mempunyai beberapa kelemahan berbanding dengan bentuk LSD yang lain.
• Gabungan pembezaan terbuka dan penguncian
• Biasanya bertindak sebagai pembezaan terbuka
• Terkunci secara automatik apabila tergelincir berlaku
• Ditemui dalam kenderaan sukan seperti Nissan 370Z dan Mazda MX-5 Miata
Advantages:
• Membenarkan kelajuan roda yang berbeza pada gandar, sekali gus mengurangkan kehausan tayar berbanding pembezaan terkunci (perkara yang sama berlaku untuk semua bentuk LSD, tetapi gaya ini amat sesuai untuknya). • Membolehkan tork dihantar ke roda yang mempunyai daya tarikan lebih. • Pengendalian yang sangat lancar, lazimnya tidak akan mempunyai kekeliruan kelajuan rendah yang dikaitkan dengan jenis LSD lain yang menavigasi dalam jejari yang ketat (cth. tempat letak kereta). Kelemahan: • Tidak boleh dikunci sepenuhnya, sistem memerlukan perbezaan kelajuan antara kedua-dua belah untuk memindahkan tork.
• Apabila bendalir gear dalaman menjadi panas (dalam kes di mana ia digunakan terlalu kerap), kesan LSD akan berkurangan
4. Mechanical Clutch-Type LSD (Termasuk eLSD)
LSD jenis klac terdapat dalam pelbagai jenis. sehala, 1.5 hala, dua hala, dan juga elektronik. Pada dasarnya, kesemuanya beroperasi dengan hampir serupa, dengan pek klac yang cuba mengunci pembezaan, membolehkan tork dihantar ke roda dengan cengkaman paling tinggi.
Kelebihan:
• Menggunakan kunci apabila pendikit digunakan. Tidak seperti VSLD, ini bermakna perpecahan tork boleh berlaku sebelum satu roda mencapai kelajuan yang berbeza (serupa dengan pembezaan terkunci).
• Untuk LSD sehala, pembezaan bertindak seperti beza terbuka apabila tidak di atas gas, dengan itu membenarkan kelajuan roda yang berbeza semasa membelok dengan mudah.
• Untuk LSD dua hala, pembezaan menggunakan daya penguncian semasa nyahpecutan, yang dalam sesetengah kes boleh membantu dengan kestabilan brek.
• Berfungsi dengan baik walaupun satu roda terkeluar dari tanah atau mempunyai daya tarikan terhad.
• LSD elektronik membolehkan penglibatan klac dikawal oleh komputer onboard, mengoptimumkan kunci berdasarkan keadaan pemanduan.
Kelemahan:
• Selalunya memerlukan penukaran minyak yang kerap, dan klac mungkin haus akhirnya memerlukan penggantian.
• LSD elektronik akan menambah kos dan kerumitan.
5. Torsen & Helical Differentials
Differential torsi dan heliks berfungsi dengan cara yang agak serupa, menggunakan penggearan pintar untuk menggunakan daya penguncian untuk memindahkan tork ke roda dengan lebih cengkaman. Ia bagus untuk kegunaan jalanan dan juga penggunaan trek ringan, walaupun ia mempunyai kelemahan.
Kelebihan:
• Differential ini mula menghantar lebih tork kepada roda yang berputar lebih perlahan sebaik sahaja terdapat perbezaan kelajuan di antara mereka. Pada asasnya, ia bertindak balas jauh lebih cepat daripada VLSD.
• Ini adalah sistem mekanikal semata-mata, tanpa penyelenggaraan rutin diperlukan kerana tindakan pembezaan bergantung kepada geseran di seluruh gear.
Kelemahan:
• Apabila satu roda berada di udara, beza Torsen bertindak sangat serupa dengan differential terbuka, dan tork yang sangat sedikit dihantar ke gandar pemacu. Untuk kegunaan jalanan ini boleh diterima sepenuhnya, tetapi ia mungkin menjadi isu untuk lebih banyak kenderaan yang dibina khas di trek.
6. Torque Vectoring Differential (TVD)
Tidak dinafikan differential yang paling kompleks, pilihan ini membolehkan jumlah kawalan terbesar oleh pembangun, bermakna pengaturcaraan unik untuk bertindak balas terhadap sebarang situasi, serta keupayaan untuk membantu mendorong yaw.
• Menggunakan kereta api gear tambahan
• Menala halus tork yang dihantar ke setiap roda pemacu
• Boleh memperlahankan atau mempercepatkan putaran kereta di selekoh
• Berat, kompleks dan berprestasi rendah untuk penjimatan bahan api
• Ditemui dalam BMW X5 M atau Lexus RC F
Kelebihan:
• Membolehkan lebih tork dihantar ke roda luar semasa membelok. Secara amnya, LSD akan menghantar tork kepada roda yang berputar pada kelajuan yang lebih perlahan. Ini kerana kelajuan roda yang lebih besar dianggap sebagai gelincir, jadi LSD terkunci untuk menghantar lebih tork ke roda yang lebih perlahan dan mengelakkan gelinciran roda. Apabila memecut keluar dari selekoh, TVD menghantar lebih tork ke roda luar, membantu mendorong menguap dan memutar kenderaan.
• Membenarkan kawalan sepenuhnya oleh pereka bentuk, sistem boleh memilih dalam situasi apa kenderaan akan menghantar lebih tork kepada mana-mana roda, dan bukannya reaktif.
• Boleh menghantar sehingga 100 peratus tork yang ada kepada satu roda.
Kelemahan:
• Kos dan kerumitan