Semua yang perlu Anda ketahui tentang diferensial

Memiliki pengetahuan tentang diferensial dimulai dari cara kerja mesin mobil hingga sistem transmisi. Nah, penjelasan singkatnya, produksi tenaga dari mesin disalurkan ke roda dengan bantuan sistem transmisi. Manfaat diferensial adalah untuk membagi tenaga dari mesin, membuat roda bergerak pada kecepatan yang berbeda.

Hari ini kita akan melihat definisi, fungsi, cara kerja, suku cadang, aplikasi, serta kelebihan dan kekurangan sistem diferensial di mobil.

Baca: Prinsip kerja sistem transmisi manual dan otomatis

Apa itu Diferensial?

Diferensial adalah mekanisme yang mentransmisikan torsi mesin ke roda untuk tujuan membagi daya, memungkinkan roda untuk bergerak dengan kecepatan yang bervariasi. diferensial tidak berpengaruh ketika kendaraan bergerak lurus. Efeknya terjadi saat kendaraan mencoba berbelok, sehingga roda bergerak dengan kecepatan berbeda.

Fungsi Diferensial pada Kendaraan:

Diferensial memiliki tiga fungsi berikut pada roda kendaraan:

• Untuk membantu tenaga mesin di roda
• Transmisikan daya ke roda saat berputar dengan kecepatan berbeda
• Bertindak sebagai reduksi gigi akhir pada kendaraan dengan memperlambat kecepatan rotasi transmisi pada waktu terakhir sebelum pindah ke roda
• Fungsi lain dari diferensial adalah untuk mengubah aliran daya pada 90 derajat

Bagian utama dari Sistem Diferensial:

berikut adalah bagian-bagian dari diferensial:

• Pinion Drive Gear:bagian diferensial mentransfer daya dari driveshaft (poros penyangga) ke ring gear.
• Ring Gear:ring gear mentransfer daya ke unit casing diferensial.
• Spider Gears:komponen ini terletak di jantung diferensial.
• Perakitan Kasus Diferensial:bagian ini menahan roda gigi dan menggerakkan poros.
• Axle Penggerak Belakang:memindahkan torsi dari unit diferensial ke roda penggerak.

Jenis Diferensial:

Di bawah ini adalah jenis-jenis diferensial:

• Diferensial Terbuka :diferensial terbuka membagi torsi mesin menjadi dua keluaran dan memungkinkan roda berputar pada kecepatan yang berbeda. Ini sering ditemukan di sedan keluarga dan mobil ekonomi. Dalam kerjanya, ketika salah satu ban kehilangan traksi, ban lawan juga akan kehilangan tenaga.
• Mengunci Diferensial :dalam tipe penguncian diferensial, roda-roda yang terhubung berputar pada kecepatan yang sama, yang membuat belokan menjadi sangat sulit bagi kendaraan yang membawa semacam itu. Ini sering terlihat di jeep wrangler dan sebagian besar truk ukuran penuh.
• Diferensial Slip Terbatas :jenis diferensial ini menggabungkan diferensial terbuka dan penguncian. Ini sering digunakan pada kendaraan sport seperti Nissan 370Z dan Mazda MX-5 Miata. Diferensial biasanya bertindak sebagai diferensial terbuka tetapi mengunci secara otomatis ketika terjadi slip. Dalam diferensial selip terbatas, penguncian dicapai dengan salah satu dari tiga cara – Cairan kental, Kopling parkir, atau rangkaian roda gigi Kompleks.
• Diferensial Vektor-torsi :jenis diferensial ini menggunakan rangkaian roda gigi tambahan. Ini menyempurnakan torsi yang dikirim ke setiap roda penggerak. Ini sering ditemukan di BMW x5 M atau Lexus RC F. Memperlambat atau mempercepat putaran mobil di tikungan bisa lebih mudah.

Baca: Jenis Diferensial dan Fungsinya

Aplikasi Diferensial pada Kendaraan:

Dalam kendaraan, diferensial dirancang untuk menggerakkan sepasang roda karena diizinkan untuk berputar pada kecepatan yang berbeda. Kendaraan tanpa diferensial, seperti “kart” sulit untuk berbelok dengan benar karena kedua roda penggerak dipaksa untuk berputar pada kecepatan yang sama. dalam situasinya, gandar digerakkan oleh mekanisme penggerak rantai sederhana. Ketika berbelok dengan kendaraan seperti itu, roda dalam menempuh jarak yang lebih pendek daripada roda luar. Hal ini membuat diferensial tidak berguna karena roda dalam berputar terlalu cepat atau roda luar berputar terlalu lambat. Namun, hal ini mengakibatkan penanganan yang sulit dan tidak terduga, merusak ban dan jalan, serta menodai drivetrain.

Penerapan diferensial dalam mobil penggerak roda belakang, poros baling-baling membantu dalam pengikatan. Hal ini dicapai dengan gigi hypoid (cincin dan pinion). Roda gigi cincin dipasang pada pembawa rantai planet yang membentuk diferensial. Roda gigi hypoid ini adalah roda gigi bevel yang mengubah arah putaran penggerak.

Prinsip Kerja Diferensial

Prinsip kerja diferensial pada kendaraan cukup rumit untuk versi modern, tetapi menarik. Biarkan saya memberikan contoh deskriptif; jika sebuah mobil berbelok ke kanan, gigi utama dapat membuat 10 putaran penuh. Pada saat itu, roda kiri akan melakukan lebih banyak putaran karena membutuhkan lebih banyak perjalanan, dan roda kanan akan melakukan lebih sedikit putaran karena jarak tempuhnya lebih sedikit. Roda gigi matahari yang menggerakkan setengah poros gandar berputar pada kecepatan yang berbeda terkait dengan roda gigi cincin (satu lebih cepat, satu lebih lambat). Ini berarti, masing-masing 2 putaran penuh (4 putaran penuh relatif satu sama lain), yang menyebabkan roda kiri membuat 12 putaran dan roda kanan membuat 8 putaran.

Putaran ring gear adalah putaran rata-rata dari side sun gear. Hal ini menyebabkan transmisi pada gigi mencegah roda gigi cincin berputar di dalam diferensial saat kendaraan mati.

Dalam kerja diferensial, torsi input diterapkan ke roda gigi cincin (biru), yang mengubah seluruh pembawa (biru). Pembawa terhubung ke kedua roda gigi matahari hanya melalui roda gigi planet (hijau). Torsi ditransmisikan ke roda gigi matahari melalui roda gigi planet. Roda gigi planet berputar di sekitar sumbu pembawa yang menggerakkan roda gigi matahari. Roda gigi planet berputar tanpa memutar porosnya sendiri, jika hambatan pada kedua roda sama, yang memutar kedua roda dengan kecepatan yang sama. Namun, jika sun gear kiri (merah) mengalami hambatan, planet gear (hijau) berputar sekaligus berputar. Membiarkan gigi matahari kiri melambat, dengan kecepatan yang sama dengan gigi matahari kanan (kuning).

Video di bawah ini menjelaskan cara kerja diferensial:

Keuntungan dan Kerugian Diferensial:

Keuntungan

Berikut ini adalah keuntungan dari diferensial:

• Tahan terhadap interferensi EM (Elektromagnetik) karena sinyal diferensial ditransmisikan pada saluran seimbang.
• membantu meminimalkan crosstalk elektronik.
• Dapat digunakan untuk saluran transmisi berkecepatan tinggi dengan kualitas yang baik karena penghilangan kebisingan dan radiasi yang lebih sedikit. Oleh karena itu, penolakan mode umum serta penolakan catu daya yang ditingkatkan dapat dicapai.
• Ayunan sinyal keseluruhan yang lebih tinggi dapat dicapai.
• Ini menawarkan pembatalan yang melekat pada harmonik pesanan. Beberapa teknik pra-distorsi digunakan untuk mengurangi harmonik ganjil.

Kekurangan

meskipun perbedaan besar keuntungan, beberapa keterbatasan masih terjadi. di bawah ini adalah kerugian dari diferensial:

Sekian untuk artikel kali ini yang berisi tentang pengertian, jenis, prinsip kerja, fungsi, bagian, aplikasi diferensial. Saya harap Anda menikmati membaca, jika berkenan berkomentar, berbagi, dan merekomendasikan situs ini kepada mahasiswa teknik lainnya. Terima kasih!