微分

科目：

一般
冠形小齒輪
差速器的操作
差速器的缺點
調整冠狀小齒輪
LSD（有限球差）
托森差速器
差速器的維護與故障
調整差速器軸承預緊力

整體：
差速器，也稱為萬向節，使驅動器中的速度差異成為可能。本頁僅使用術語“差值”。
轉彎時，一個車輪比另一個車輪轉數更多。因此，當汽車左轉時（如下圖），右輪的轉數將多於左輪的轉數（r1 > r2）。所以存在速度差異。差速器確保這是可能的。

在前輪驅動汽車中，差速器位於變速箱中。在後輪驅動汽車中，它位於後軸上，後輪之間。然後萬向軸從變速箱延伸到後部，到達差速器。

下圖是後輪驅動車。變速箱和差速器（萬向節）之間的軸稱為萬向軸或中間軸。這個在頁面上有單獨描述萬向軸。差速器上安裝有兩個驅動軸，驅動後輪。

冠狀小齒輪：
差速器中的冠狀小齒輪是單獨提到的，因為這些部件在工作後必須非常精確地調整。小齒輪固定在傳動軸上。引擎和變速箱驅動傳動軸，小齒輪驅動冠輪。錶冠和小齒輪之間的調整是一項非常專業的工作。必須使用工廠數據和測量/調整設備對齒輪進行相互調整。正確的調整可確保產生最少的噪音和最長的使用壽命。

差速器的操作：
冠輪1由來自引擎/變速箱的小齒輪驅動。直線行駛時，傳動軸2、3以相同的速度旋轉，衛星輪4不繞軸旋轉。

在此影像的情況下，左側驅動軸是靜止的。這可能是由於左輪在瀝青上而右輪在未鋪砌的道路上造成的。這樣的話，土路上的輪子就會空轉。
衛星輪現在繞其軸旋轉，全部驅動力施加在右側驅動軸上。左邊的現在是靜止的。過彎時也會出現類似的情況，一側輪胎氣壓較低，輪胎輪廓差異較大，路面不完全平坦。

差速器的缺點：
事實上，差速器允許車輪之間存在速度差異，這在某些情況下也是一個主要缺點。當其中一個從動輪失去抓地力時，整個驅動力就會喪失。當汽車的 1 個車輪在瀝青上、1 個車輪在泥漿中時，泥漿中的車輪將 1% 驅動，而瀝青上的車輪（抓地力最大）將保持靜止。這是因為衛星輪旋轉得很快，而阻力最小的輪子驅動力最大。

調整冠狀小齒輪：
冠輪和小齒輪接觸面的高度和距離可以調整。影像顯示了不正確調整的後果。

透過用特殊油脂（溶於油）潤滑冠輪四分之一圈，即可確定冠輪和小齒輪之間的軸承表面。透過來回轉動小齒輪數圈，支撐表面變得清晰（見圖）。透過多次調整、轉動，即可將整體調整到理想的支撐面。

必須考慮到驅動器上的負載也會導致支撐表面移動。隨著負載的增加，軸承表面更多地向冠輪外側移動（右上圖）。在輕負載下，軸承表面更加向內移動。調整時，支撐面必須在中間。請務必查閱工廠數據以了解尺寸。
不正確的調整會導致驅動器中產生（有時非常嚴重）大量噪音，例如哨聲或尖叫聲。磨損也會增加。例如，由於不小心（或沒有）調整，差速器可能會在行駛幾千公里後出現故障。當然，這之前是一聲巨響。

LSD（限滑差速器）
為了防止上述情況，在某些情況下（部分地）禁用差速器的操作是有用的。這就是所謂的阻塞。當差速器鎖定時，兩個車軸上的驅動力相同。衛星輪停止，或兩個太陽輪連接在一起。多片聯軸器、黏性聯軸器和爪形聯軸器有多種發展。

下圖顯示了 LSD（限滑差速器）。這是內摩擦力增加的差速器。多片離合器置於半軸錐形太陽輪的外直表面與差速器殼之間。

LSD 中的壓力環一方面連接到差速器殼，另一方面可以軸向移動。由於衛星輪的凸形形狀，壓力環內部呈現楔形。內部板條（上圖的深色）與車軸的內齒嚙合。外板條的外齒接合在差速器殼體的縱向凹槽中。這意味著外部板條不能旋轉。

直線行駛時，冠輪與傳動軸以相同速度旋轉，因此不存在摩擦。當其中一個輪子的抓地力太小，因此比另一個輪子轉得快時，壓環的錐形表面之間就會出現速度差。壓力環壓在板條上，並且在外部板條（被差速器殼體阻擋）和連接到驅動軸的快速旋轉的內部板條之間產生依賴於負載的摩擦力矩。

更現代的電子控制系統在自鎖系統上得到了進一步發展。然後，自鎖系統中存在的前述壓力環被液壓操作的環缸取代。多片離合器使用電子設備進行操作。

托森差速器
托森差速器（“托森”是“扭矩感測”的縮寫，大致翻譯為“扭矩感覺”）原則上是一種對稱差速器。當兩個輸出軸以相同的旋轉頻率旋轉時，這些軸上的驅動扭矩相等。如果因任何原因發生差動，則較快旋轉輸出軸和較慢旋轉輸出軸的驅動扭力會減少。這裡，原則上也產生內摩擦力矩，一方面減小輸出扭矩，另一方面增加輸出扭力。此操作基於蝸輪傳動裝置的自鎖行為，自鎖行為是透過選擇這些齒輪的正確螺距角而產生的。
下圖中的車軸差速器透過螺栓固定在齒圈上。蝸輪軸安裝在差速器殼內。蝸輪由圓柱齒輪兩兩連接，可繞其軸線自由旋轉。
安裝三組，每組兩個蝸輪。每組中的一個蝸輪與透過花鍵連接到右輪的車輪驅動軸上的蝸桿嚙合；另一個蝸輪與左輪驅動軸上的蝸桿嚙合。
在直行行駛（前進或後退）期間，當沒有差速作用時，兩個軸以相同的速度旋轉。差速器殼承載蝸輪，蝸輪再透過車輪驅動軸驅動蝸桿。由於其螺距，兩個蝸輪都希望沿著相同方向旋轉，但由於與圓柱齒輪耦合，這是不可能的。差速器現在作為一個整體旋轉，並確保對稱的扭矩分配 (50% – 50%)。

如果發生差速效應，例如在轉彎時，或者一個車輪打滑，則一個蝸桿將比差速器殼體轉得更快，而另一個蝸桿將轉得更慢。現在向較慢旋轉的輪提供比向較快旋轉的輪更大的扭矩。較快旋轉的蝸桿驅動相應的蝸輪，從而驅動蝸輪驅動較慢旋轉的輪。透過蝸輪沿著蝸桿方向驅動的部分自鎖效應額外增加了較慢旋轉輪的扭矩。透過選擇蝸桿上正確的螺距角，可以獲得所需的扭力分佈，此處為阻塞值。
托森差速器對任何 ABS 功能都沒有影響，因為鎖定效果僅在負載下（即油門加速時）發生。

特別是在賽車和漂移中，差速器被鎖定。如果在某些汽車上這在技術上是不可能的，則將衛星輪焊接到太陽輪上。透過這種廉價的方式，差速器始終處於鎖定狀態。缺點是它很難在公共道路上行駛，因為轉彎時速度最低的車輪會開始打滑。傳動軸和等速萬向節出現缺陷的可能性也較大。
另一種方法是讓 ESP（電子穩定程序）介入。該系統透過短暫接合煞車鉗來煞車打滑的車輪。透過煞車打滑的車輪，更多的力將透過差速器的操作自動傳遞到另一個車輪。這樣一來，這個缺點也被消除了。這有時也稱為電子限滑差速操作。

差速器的維護與故障：
如今，差速器通常含有「終身機油」。製造商表明油不需要定期更換。一些製造商標明換油間隔以一定公里數為單位。不得超過此期限。對於使用終生機油的差速器，偶爾更換機油也很好。每種油都會與氧氣接觸並經歷氧化過程。潤滑效果降低。這就是為什麼在一定里程（例如 150.000 公里）時更換這種機油是有好處的。
有缺陷的差速器，即軸承有缺陷或冠小齒輪上的空間不整齊，會在驅動器中產生很大的噪音。通常可以對差速器進行檢修。大修期間，測量冠輪和小齒輪的齒面並更換軸承。如果齒面磨損過多，則必須更換零件。更換冠輪通常非常昂貴。

調整差速器軸承預緊力：
差速器中的軸承必須在一定的預載下安裝。該值由差速器製造商決定。如果預緊力太低或太高，軸承隨著時間的推移可能會發生故障。考慮軸向負荷過高，這可能導致軸承過熱。在檢修差速器或更換軸承時，必須經常檢查預緊力，必要時進行調整。透過測量，可以確定填充環（軸承和密封支架之間）的厚度。
下面給出了需要執行的測量的範例。

齒輪箱外殼外側與軸承之間的距離必須用深度計測量。照片中測量的值為12毫米。

使用此深度計還可以測量油封支架肩部的高度。照片中測量的值為10,0mm。

安裝時，將油封支架的肩部安裝在差速器殼內。將剛測量的兩個數值相減，即可確定差速器軸承與密封支架肩部之間的距離：深度 – 高度 = 12,0 0mm – 10,00 mm = 2 mm。
如果在差速器軸承和密封支架之間放置 2 毫米的墊片，則軸承將無張力安裝。
這當然不是本意；需要放置較厚的墊片以在張力下安裝軸承。預緊力由製造商規定。例如，這可以是0,25mm。
在這種情況下必須放置的墊片是測量的距離+預緊力，因此； 2 毫米 + 0,25 毫米 = 2,25 毫米。當放置厚度為 2,25 mm 的墊片時，預載已正確設定。必須在裝有不同尺寸墊片環的容器中找到合適的墊片環。可以使用螺旋規找到正確的墊圈。
在下圖中，您可以看到墊片的厚度為 2,25 毫米。所以這是正確的墊片。有關使用千分尺測量的更多資訊可以在頁面“機械測量工具“。

上圖中軸承的深度和密封支架肩部的高度是用深度計測量的。然而，這些測量也可以使用千分錶進行。關於使用千分錶測量的說明也在「頁面」中給出機械測量工具“。

下圖中的讀數與上面的測量值不符。照片也非常模糊。這些很快就會被正確顯示測量結果的新影像所取代。

千分錶和深度規的數值必須相符。原則上，只要兩種測量工具都可用，使用哪種工具進行測量並不重要。例如，在實際考試期間，很可能只提供一種類型的測量工具。因此，能夠使用所有測量工具非常重要；卡尺、千分尺和千分錶。