Differenziale.Quando il moto di una vettura automobile è rettilineo, le ruote motrici compiono nello stesso tempo un numero eguale di giri; ma quando la vettura debba percorrere una curva, siccome la carreggiata della ruota esterna diventa maggiore in sviluppo della carreggiata della ruota interna, ne viene che quella dovrà dare un maggior numero di giri di questa.Qualora le due ruote motrici fossero riunite rigidamente dallo stesso albero, non potrebbero soddisfare a queste condizioni e la ruota interna dovrebbe strisciare sul terreno con grande sciupìo dei pneumatici e con pericolo di ribaltare la vettura, specialmente se la curva è ristretta, e la velocità è grande.Da ciò la impellente necessità di riunire le ruote motrici con un apparecchio che riceva il movimento dal motore e lo trasmetta alle medesime in maniera che esse faccianolo stesso numero di giri nella marcia diretta e che la esterna giri con maggior velocità dell'altra, quando l'automobile è in curva.Il meccanismo che serve a questo scopo è il differenziale che può essere ad ingranaggi conici o cilindrici.Il tipo ad ingranaggi conici è in generale preferito all'altro, sebbene gl'ingranaggi cilindrici siano di più facile costruzione.Il movimento trasmesso dal motore all'albero condotto del cambio di velocità viene a sua volta trasmesso in generale, per mezzo di un doppio ingranaggio conico, ad un albero spezzato perpendicolare all'asse della vettura detto albero del differenziale; questo albero porta alle sue estremità due pignoni che per mezzo di catena comunicano il movimento alle due ruote motrici. Altre volte, la trasmissione del movimento dall'albero del cambio di velocità all'albero del differenziale, si fa con albero centrale e giunti cardanici; in tal caso alle due estremità dell'albero spezzato del differenziale si hanno le ruote motrici.Ecco in che consiste il differenziale ad ingranaggi conici (fig. 70).Fig. 70.L'albero del differenziale, come si vede in figura, è spezzato; sulle due estremità interne sono calettati due ingranaggi conici che vengono così a trasmettere il loro movimento ai due semi-alberi.I due ingranaggi sopradetti sono tenutidiscosti l'uno dall'altro da due, tre o quattro ingranaggi conici più piccoli, detti satelliti, ingrananti coi precedenti, e folli su assi disposti simmetricamente secondo i raggi di un cerchio avente il centro sull'asse dell'albero del differenziale.Fig. 71.Nella fig. 70 è rappresentato il differenziale nel suo insieme, e nella fig. 71 si hanno i due ingranaggi calettati sulle estremità interne dei due semialberi, e fra essi 4 satelliti conici.Come si vede nella fig. 72, l'insieme dei detti organi è racchiuso dentro una scatola d'acciaio divisa in due pezzi semisferici sul cui bordo di unione sono praticate delle cavità semicilindriche nelle quali trovano posto le estremità dei perni portanti i satelliti. La scatola è sempre piena di grasso lubrificante.Fig. 72.Se la resistenza di rotolamento incontrata dalle ruote motrici della vettura in marcia, è uguale come quando la vettura cammina in linea retta, il movimento che il motore comunica, per mezzo dell'albero del cambio e delle due ruote coniche (fig. 72), alla scatola del differenziale, viene dai satelliti trasmesso integralmente ai due semialberi del differenziale e alle ruote motrici in modo che queste compiono uno stesso numero di giri; in tal caso i satelliti non fanno che rendere solidali le due porzioni dell'albero.Se una delle ruote invece incontra una resistenza al rotolamento maggiore dell'altra,ciò che avviene quando la vettura è in curva, allora una delle parti dell'albero è soggetta ad uno sforzo maggiore dell'altra, gl'ingranaggi piccoli (satelliti) ruoteranno sul loro asse sviluppandosi sugl'ingranaggi grandi che li comprendono; in tal modo il semi-albero, che deve vincere una resistenza maggiore, può ritardare più o meno il suo movimento rispetto all'altro semi-albero, obbligando questo nello stesso tempo per mezzo dei satelliti ad affrettare il suo movimento in misura equivalente.L'apparecchio, come si vede, funziona automaticamente e non dà luogo a slittamento dei pneumatici.
Quando il moto di una vettura automobile è rettilineo, le ruote motrici compiono nello stesso tempo un numero eguale di giri; ma quando la vettura debba percorrere una curva, siccome la carreggiata della ruota esterna diventa maggiore in sviluppo della carreggiata della ruota interna, ne viene che quella dovrà dare un maggior numero di giri di questa.
Qualora le due ruote motrici fossero riunite rigidamente dallo stesso albero, non potrebbero soddisfare a queste condizioni e la ruota interna dovrebbe strisciare sul terreno con grande sciupìo dei pneumatici e con pericolo di ribaltare la vettura, specialmente se la curva è ristretta, e la velocità è grande.
Da ciò la impellente necessità di riunire le ruote motrici con un apparecchio che riceva il movimento dal motore e lo trasmetta alle medesime in maniera che esse faccianolo stesso numero di giri nella marcia diretta e che la esterna giri con maggior velocità dell'altra, quando l'automobile è in curva.
Il meccanismo che serve a questo scopo è il differenziale che può essere ad ingranaggi conici o cilindrici.
Il tipo ad ingranaggi conici è in generale preferito all'altro, sebbene gl'ingranaggi cilindrici siano di più facile costruzione.
Il movimento trasmesso dal motore all'albero condotto del cambio di velocità viene a sua volta trasmesso in generale, per mezzo di un doppio ingranaggio conico, ad un albero spezzato perpendicolare all'asse della vettura detto albero del differenziale; questo albero porta alle sue estremità due pignoni che per mezzo di catena comunicano il movimento alle due ruote motrici. Altre volte, la trasmissione del movimento dall'albero del cambio di velocità all'albero del differenziale, si fa con albero centrale e giunti cardanici; in tal caso alle due estremità dell'albero spezzato del differenziale si hanno le ruote motrici.
Ecco in che consiste il differenziale ad ingranaggi conici (fig. 70).
Fig. 70.
Fig. 70.
L'albero del differenziale, come si vede in figura, è spezzato; sulle due estremità interne sono calettati due ingranaggi conici che vengono così a trasmettere il loro movimento ai due semi-alberi.
I due ingranaggi sopradetti sono tenutidiscosti l'uno dall'altro da due, tre o quattro ingranaggi conici più piccoli, detti satelliti, ingrananti coi precedenti, e folli su assi disposti simmetricamente secondo i raggi di un cerchio avente il centro sull'asse dell'albero del differenziale.
Fig. 71.
Fig. 71.
Nella fig. 70 è rappresentato il differenziale nel suo insieme, e nella fig. 71 si hanno i due ingranaggi calettati sulle estremità interne dei due semialberi, e fra essi 4 satelliti conici.
Come si vede nella fig. 72, l'insieme dei detti organi è racchiuso dentro una scatola d'acciaio divisa in due pezzi semisferici sul cui bordo di unione sono praticate delle cavità semicilindriche nelle quali trovano posto le estremità dei perni portanti i satelliti. La scatola è sempre piena di grasso lubrificante.
Fig. 72.
Fig. 72.
Se la resistenza di rotolamento incontrata dalle ruote motrici della vettura in marcia, è uguale come quando la vettura cammina in linea retta, il movimento che il motore comunica, per mezzo dell'albero del cambio e delle due ruote coniche (fig. 72), alla scatola del differenziale, viene dai satelliti trasmesso integralmente ai due semialberi del differenziale e alle ruote motrici in modo che queste compiono uno stesso numero di giri; in tal caso i satelliti non fanno che rendere solidali le due porzioni dell'albero.
Se una delle ruote invece incontra una resistenza al rotolamento maggiore dell'altra,ciò che avviene quando la vettura è in curva, allora una delle parti dell'albero è soggetta ad uno sforzo maggiore dell'altra, gl'ingranaggi piccoli (satelliti) ruoteranno sul loro asse sviluppandosi sugl'ingranaggi grandi che li comprendono; in tal modo il semi-albero, che deve vincere una resistenza maggiore, può ritardare più o meno il suo movimento rispetto all'altro semi-albero, obbligando questo nello stesso tempo per mezzo dei satelliti ad affrettare il suo movimento in misura equivalente.
L'apparecchio, come si vede, funziona automaticamente e non dà luogo a slittamento dei pneumatici.