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Kraften fra motoren drejer hele differentialen (blå) og giver vridkraft til begge sider (rødt og gult) som derved driver begge hjul. Det store blå tandhjul kan rotere frit om den røde stang. Det store blå tandhjul sidder fast på den blå åbne kasse, men kunne ligeså godt flyttes og sidde fast på centeret af den blå kasse. Hvis begge hjul har lige stor modstand vil piniondrevet (grønt) ikke rotere og begge hjul roterer med samme hastighed.

Typisk udforming af differentialgearet til bagakslen af en bil.

Et Differentialgear er en udvekslingsmekanisme som overfører én aksels bevægelse til to andre aksler. På denne måde kan de bevæge sig med forskellige hastigheder, for eksempel på en bil.

Hvem der opfandt differentialgearet er gået tabt i historiens mørke, men i 1827 blev i hvert fald et moderne differentialgear patenteret af urmageren Onésiphore Pecqueur (1792-1852).

[redigér] Se også

• Kardan
• Sydpegende Hestevogn

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Na tomto obrázku je vidět funkci diferenciálu při stejných otáčkách výstupních hřídelí. Modře označené talířové kolo pohání přes zeleně označený satelit planetová kola žluté i červené výstupní hřídele. Pokud se obě výstupní hřítele točí stejnou ruchlostí, satelit se vůči talířovému kolu neotáčí.

Když je levá (červená) hřídel zablokována, zeleně označený satelit se začne otáčet a druhá (žlutá) výstupní hřídel se roztočí dvojnásobnou rychlostí.

Diferenciál je speciální druh převodu, který umožňuje přenášení točivého momentu z jedné hřídele na dvě jiné i při změně jejich vzájemných otáček. Diferenciál je typickou součástí pohonu automobilu, kde umožňuje různou rychlost otáčení kol při průjezdu zatáček. To je důležité proto, že když auto zatáčí, tak vnitřní kolo urazí kratší vzdálenost než vnější, což znamená, že se pomaleji otáčí. Pokud by byla obě kola propojená dohromady, tak by se vnější kolo smýkalo. To by vedlo k výrazně většímu opotřebení pneumatik, většímu zatěžování dílů pohonu automobilu a k horší řiditelnosti.

[editovat] Nevýhody

Diferenciál má ale i nevýhody. V diferenciálu dochází k tření a dalším energetickým ztrátám. Což má za následek buď vyšší spotřebu při stejném podávaném výkonu automobilu nebo stejnou spotřebu, ale nižší výkon. Toto je často důvodem neochoty výrobců sportovních automobilů používat pohon na všechny 4 kola. V případě pohonu všech 4 kol se totiž používají diferenciály dva nebo 3 (na každé nápravě jeden a často ještě jeden mezi oběma nápravami). A energetické ztráty mohou dosáhnout vysokých hodnot (v literatuře se uvádí i 20%).

Další nevýhodou diferenciálu je, že pokud se snažíme rozjet do kopce a jedno kolo hnané nápravy je na povrchu s takřka nulovou přilnavostí (např. led) a druhé kolo na povrchu s normální přilnavostí, tak výsledkem je, že díky diferenciálu je veškerá hnací síla přenášena na kolo na povrchu s nízkou přilnavostí, které se jenom protáčí ale nepřenáší hnací sílu na vozovku zatímco druhé kolo stojí. To má za následek, že se prostě nerozjedeme. Tento problém je možné uspokojivě vyřešit. Ale je to technicky náročné, což zvyšuje cenu automobilu. Buď se použije tzv. uzávěr diferenciálu, který způsobí to, že vše funguje, jako by žádný diferenciál nebyl přítomen a obě kola se otáčí stejnou rychlostí. Uzávěr diferenciálu je buď automatický, kdy automobil sám pozná, kdy ho použít, nebo manuální. Druhou možností řešení je, že má automobil elektronický protiprokluzový systém (často je v kombinaci s ABS a ESP), který přibrzdí prokluzující kolo.

[editovat] Konstrukce

Zjednodušený model diferenciálu je na obrázcích vpravo. Modře je vybarveno talířové kolo s unašečem satelitů. Toto kolo může být poháněno buď přímým ozubením od souosého pohonu, jako na obrázku, nebo má kuželový převod od pohonu s kolmým hřídelem. Satelit (zelený) je zde pro zjednodušení nakreslen pouze jeden, byť ve skutečném diferenciálu jsou minimálně dva. Satelit pak zapadá do ozubení dvou planetových kol, přes něž jsou poháněny dvě hřídele. Jedna z hřídelí prochází talířovým kolem, druhá unašečem satelitů.

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差動装置（さどうそうち）は、機械的機構の一種で二つの部分の動きの差を検出、あるいは動力に差をつけ割り振る装置。歯車を使った差動歯車やネジを使ったものなどがある。

[編集] 差動歯車

自動車のデファレンシャルギア（カットモデル）

デファレンシャルギア(differential gear)あるいは略してデフギア、デフなどともいう。後述するLSDと比較する場合はオープンデフと呼ばれる事もある。自動車などの車輪のついた乗り物に使われる動力伝達装置であり差動装置の中で最も身近に使われているものである。車がカーブを曲がる時、内側と外側の車輪で速度差が生じるがそれを吸収しつつ同じトルクを動力源から与えることができる。差動歯車は一般的に3輪以上の自動車で利用され、駆動する左右の車輪の軸中央付近に設けられる。動力の無い車輪や、2輪車では必要ない。

一般的な自動車では駆動輪（すなわち前輪または後輪のどちらか）に一組の差動歯車を持つが、四輪駆動車の場合は前輪と後輪の差を吸収するためもう一つの差動歯車（センターデフ）を持つことがある。この場合、駆動輪である前輪・後輪に一組ずつとセンターデフとで計三組となる。センターデフが正常に機能しない場合、変速機を損傷することもある。

電気自動車などで見られる車輪単位で動力が伝えられるような形式の場合、差動歯車は必要ない。ゴーカートなどの簡易な自動車でも省略され動力が直接左右の車輪に伝えられる。そういった車がまっすぐ走る場合は特に問題はないが、曲がろうとするとどちらかの車輪がスリップし、制御が難しくタイヤや路面を傷めることにもなる。

なお差動歯車ではないが、同じ効果を狙ったものとしてミニ四駆の グレードアップパーツ「ワンウェイホイール」（四輪駆動車のフリーハブに近い構造）がある。これはホイール内部にピニオンギアを入れ、コーナリング時に外 側のタイヤを空転させることで、コーナリング抵抗をなくすものである。また、電動ラジコンカーなどでは、フロントデフにワンウェイ効果のあるものを使用 し、さらに前輪を小径化することで後輪が空転した場合のみ前輪が駆動するようにセッティングする場合がある。

[編集] 原理

差 動歯車はまず外側のリングギアに動力が伝えられる。リングギアには左右の車軸につながる側面のギアとその両者をつなぐピニオンギア（小歯車）を収 めた枠が直結しており、それごと回転する。 リングギアを固定した状態で側面のギアの一方を回転させたとするとピニオンギアを介してもう一方は逆方向に回転する。

一方、車輪の片側を 固定しリングギアを回した場合、もう一方の車輪が2倍の速度で回転する。実際の車輪の回転はこの中間においても無段階に変動し、 両輪の回転数の平均値がリングギアの回転数と 等しくなる。結果として車両は、直線であれ曲線であれ車輪がスリップすることなく滑らかに走行することができる。そのときのリングギアの回転から求められ る速度は車両の左右の中心線の値となる。

一方で問題点もある。車輪の片方が溝に落ちた、あるいは氷に乗り上げたなど、無負荷状態あるいは無負荷に近い状態になった場合、その車輪に大きなトルクが掛かるため空回りしてしまい、もう一方の車輪に動力が伝わらなくなってしまう。

動力はリングギア（青）に伝えられ枠も回転する。枠に付いているピニオンギア（緑）は、両側のギア（赤、黄）を回す。

左のギアに負荷がかかるか固定されてしまうとピニオンギアはそれにつれ回転しながら右のギアを余分に回転させる。

[編集] リミテッド・スリップ・デフ

オープンデフが抱える「無負荷状態の車輪側を空転させてしまう欠点」の解決のために、リミテッド・スリップ・デファレンシャル (LSD: limited slip differential) が考案された。その名の通り差動に制限を持たせたもので、側面ギアの回転を抑制し無負荷状態の車輪の空転を防ぐものである。これにより、悪路や滑りやすい 路面状況でも車輪へ確実に駆動力を伝えられるようになり、走行の安定性が向上した。

なお、差動制限の方式により、様々なタイプのLSDが存在するが、大きく分けて「トルク感応式」「回転感応式」「アクティブ制御式」の3種類に分類できる。

• トルク感応式

• 機械式LSD(多板クラッチ式LSD)

内蔵される多板クラッチを利用。大きな差動制限効果を発揮できる一方、定期的なメンテナンスを必要とする。純正装備で採用される事はほとんど無い。

• トルセンLSD(トルクセンシングLSD)

複数のギアを組み合わせ、それらのギアの歯面抵抗を利用する。機械式には及ばないが、強い差動制限効果を発揮する上、メンテナンスもほとんど不要。

• ヘリカルLSD

ヘリカルギア（螺旋状の歯車）を使用し、ギアがデフケースを押し付ける時に発生する抵抗力を利用する。

• ボールテックLSD

ジグザグ状の溝がついたドラムの上をボールが流れる事によりドラムを動かし効果を得る。

• シュアトラックLSD

カムを用いてその摩擦力を利用する。トルセンLSD同様、機械式には及ばないが、強い差動制限効果を発揮する上、機械式のようなメンテナンスのシビアさもない。

• 回転感応式

• ビスカスLSD

ビスカスカップリングを使い、封入されたシリコンオイルのせん断抵抗を利用する。

• アクティブ制御式

新しい技術として電子制御された差動装置がある。コンピュータが各種センサーからの情報をもとに動的に差動制限効果の制御を行うものである。ラリーなどレース用の車で用いられることが多く、世界ラリー選手権での使用は一般化している。（世界ラリー選手権では2006年よりセンターデフを除き禁止された）

物理的な機構としては、油圧で摩擦板の圧力を調整することで効きを調整する油圧式、電磁クラッチを利用する方式の2種類がある。

市販車では三菱・ランサーエボリューションのACDやスバル・インプレッサのDCCD、フェラーリ・F430等に搭載されている。

[編集] ヨーコントロールデフ

デフ内に変速機を内蔵し、変速機により増速または減速を作り出し、左右の出力軸に電子制御クラッチで伝達する事により、アクティブに回転差を生じさせると共に、左右輪のトルク変化により、ヨーモーメントを強制的に発生させることで、旋回性能を向上させた。 またSH-AWDは後輪デフの入力側にも変速機による増速機能を持っており、左右輪とで3セットの変速機を持っている（AYC、ATTSは２セット）

市販車では、三菱・ランサーエボリューションのAYCや、ホンダ・プレリュードのATTS、ホンダ・レジェンドのSH-AWD等がある。

[編集] ネジによる差動装置

装置には、ネジを使用したものもある。二つのわずかにピッチの異なるネジを同時に回転させることにより、その差だけ動かすことができる。これの利用例がマイクロメータで非常に小さな動きから寸法の高精度な測定が可能である。図の場合Aが0.8mm、Bが1mmのピッチとすると一回転でその差の0.2mmの動きをする。

[編集] 歴史

差動歯車の発明については諸説があるが、古代から現代に至る知られている例をいくつか挙げておく。

• BC2634年 中国の伝説の黄帝により指南車が用いられていた。
• BC一世紀ごろ ギリシャのアンティキティラ島の沖の海底で発見されたアンティキティラ島の機械は、平面的な差動機構を含んでいた。
• 1810年 ドイツのルドルフ・アッカーマンにより馬車用の4輪操舵システムを発明したが、これが後の作家により差動装置と誤って伝えられた。
• 1827年 フランスの機械技術者で時計職人だったオネシフォール・ペックールが蒸気自動車を製作しこのとき差動歯車を開発しこれで特許を取得した。現代の自動車で使用されている技術である。
• 1832年 イギリスのリチャード・ロバーツにより蒸気機関車用の負荷補償用歯車として特許登録される。
• 1876年 イギリスのジェームズ・スターレーは、自転車（3、4輪）用のチェーン駆動の差動装置を発明。後に、カール・ベンツによる自動車に用いられる。(スターレーは英国ローバー自動車につながる人物。)
• 1897年 デービッド・シーラーによりオーストリアの最初の蒸気自動車で差動装置が使用された。

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Motorblock med fyra cylindrar

Denna artikel handlar om cylindrar i en maskin, för cylinder i annan betydelse se cylinder

Cylinder, är en cylinderformad hålighet vari en kolv löper.

Kolv och cylinder förekommer främst i kolvmotorer och andra kolvmaskiner samt i manövercylindrar (hydraulcylindrar och pneumatiska cylindrar).

I en motor används antinget trycket hos en inströmmande fluid till att skapa mekaniskt arbete, som i en ångmaskin, en hydraulisk eller pneumatisk kolvmotor, eller så använder man förbränningsgaser, som i en explosionsmotor, för att åstadkomma samma sak.

I andra kolvmaskiner används istället mekaniskt arbete till att komprimera eller flytta en fluid, som i kompressorer respektive pumpar.

Cylindervolymen för en förbränningsmotor är summan av en cylinders slagvolym och förbränningsrummets volym (även kallat kompressionsvolym). I dagligt tal används dock cylindervolym som en synonym för den totala slagvolymen i motorn. För bilmotorer brukar cylindervolymen anges i liter.

Cylinderdelen kallas även "Cylle" bland mopedpojkar i de unga åren. Då dom pratar om 50cc 60cc 70cc osv. allt över 50cc är förbjudet.

Källor [redigera]

• www.marinediesels.co.uk Warsash Maritime Academy's hemsida med utförlig beskrivning av förbränningsmotorers funktioner.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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Цилиндр двигателя в сборе

У этого термина существуют и другие значения, см. Цилиндр (значения).

Цилиндр — одна из главных частей поршневого двигателя внутреннего сгорания. Представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения.

В общем случае цилиндры могут иметь не только круглое поперечное сечение.

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Cylindry trzycylindrowego parowozu: większe tłoków, mniejsze suwaków

Poglądowy rysunek wyjaśniający ruchy wykonywnane przez tłok w cylindrze silnika spalinowego

Cylinder - jest to element konstrukcji mechanicznej, wewnątrz którego porusza się tłok.

W każdym rozwiązaniu konstrukcyjnym cylinder spełnia równocześnie kilka zadań:

• stanowi ograniczenie ruchów tłoka, który musi poruszać się ruchem posuwisto zwrotnym w osi cylindra (wyjątkiem jest tłok i cylinder w silniku Wankla)
• zapewnia hermetyczną obudowę, co pozwala na utrzymanie znacznego nadciśnienia (ewentualnie podciśnienia) w przestrzeni roboczej pomiędzy tłokiem a cylindrem
• zapewnia ochronę od czynników zewnętrznych
• jest jednym z głównych elementów odpowiedzialnych za gospodarkę termiczną układu.

Zastosowanie [edytuj]

Układ tłok-cylinder jest bardzo szeroko stosowany w technice. Do głównych zastosowań należy zaliczyć:

• silnik tłokowy (spalinowy i parowy)
• silnik Wankla z obrotowym tłokiem
• pompa i sprężarka tłokowa
• siłownik hydrauliczny
• strzykawka medyczna

Cylinder w silniku spalinowym [edytuj]

W konwencjonalnym silniku spalinowym cylinder jest tuleją (najczęściej wykonaną z żeliwa, stali lub duraluminium). W cylindrze wykonywana jest praca użyteczna poprzez spalenie w nim dawki paliwa. W silnikach czterosuwowych jest to jednolita tuleja (która może być integralną częścią bloku silnika lub być wymienną), natomiast w dwusuwowych jednostkach wykonane są kanały: ssący, wydechowy oraz (najczęściej dwa) przepłukujące. W silnikach chłodzonych powietrzem cylindry wykonane są z użebrowaniem zewnętrznym, aby zwiększyć powierzchię oddawania ciepła. Natomiast przy chłodzeniu cieczą wykonane są specjalne kanały, którymi ciecz krąży wokół cylidra (cylindrów).

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シリンダーとは、

• 熱機関の一種であるレシプロエンジンにおけるピストンを収容する金属製の筒。本項で詳述。
• 注射器（一般には「シリンジ」と呼ぶ）。
• 管楽器の部品。
• ハードディスクの記憶単位の一つ。一般に「シリンダ」と呼ばれる。

[編集] 概要

初期のエンジンにおけるシリンダーはエンジンにおいて最大の部品だった。ピストンがもたらす摩擦を如何に軽減するかについて様々な実験が行われた。蒸気エンジンでは発生する水分が減摩材として作用する為、潤滑機構は無いか、あっても簡単なものであった。

外燃機関のシリンダーは、燃焼室が無い為対称的な構造をもつ。作動流体の熱エネルギーを膨張に よって運動エネルギーに変換しピストンに伝達する。シリンダー内側は滑らかな場合が多く、ピストンにはガスケットが取り付けられ二つの部屋を分離密閉して いる。ピストンの運動は直線の往復運動の形で取り出され、外部のクランクによって回転エネルギーに変換している。シリンダーは付属するスライドバルブに よって吸気排気が切り替えられ、一往復で2回運動エネルギーを取り出すことができる。主に蒸気機関に用いられた。スターリングエンジンのようにシリンダーが熱交換器として作用するものもある

内燃機関のシリンダーは外燃機関の機能を踏襲しており、基本的な構造や役目は外燃機関と似ているが、複雑になった。 一端はピストン・シリンダーヘッドと共に燃焼室を形成し、その密閉された容積により燃料と空気（混合気）を圧縮する。 圧縮された混合気は点火され、爆発燃焼する。燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱エネルギーによる膨張をピストンで受け運動エネルギーに変換する。 燃焼室の反対側ではピストンの運動をコネクティングロッド（コンロッド）・クランクシャフトにより回転エネルギーとして取り出す為の開口部となる。 水冷エンジンにおいては外壁または二重構造による中空部でウオータージャケットを形成して冷却を行う。 2サイクル機関ではシリンダーに開けられた穴・インテークポートとエキゾーストポートにより掃気が行われる。 シリンダー内側はホーニング加工されており、クランク側から供給される潤滑油を保持しピストンが滑らかに動くよう潤滑する。ピストンには複数のピストンリングが取り付けられ気密を保ち、シリンダー壁面の油膜を最適に保つ。

ピストンと共にエンジンの中枢部を構成する。

ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのシリンダーはかつては単体の部品で、鋳鉄製の筒が一般的であった。シリンダーライナーと呼ばれシリンダーブロック（シリンダージャケット）に挿入もしくは鋳造時に鋳込んで用いる。現在ではシリンダーをシリンダーブロックと共に一体鋳造としたライナーレス方式が浸透しつつある。シリンダーライナーに相当する部分は、放熱性に優れる、ピストンリングと親和性の高い金属と添加物（多くの場合セラミックス粒子）のメッキである。ピストンもシリンダーも同じアルミニウムで作る事ができるため、熱膨張してもクリアランスが保たれエンジン出力の向上に寄与する。メッキ部分の耐久性は鋳鉄以上であり、表面にほどこされたホーニング加工をエンジン寿命の終期まで保ち続ける。

部品点数の削減と剛性の向上を図るため、クランクアッパーケースとシリンダーブロックを一体鋳造したエンジンもあり、3ピースエンジン等と呼ばれる。

ヤマハ発動機はライナーレス方式を発展させ、シリンダーブロックをアルミニウム・シリコン合金でつくり、メッキさえも不要としたDiASil（ダイアジル）シリンダーを開発した。

船舶用エンジンはシリンダー・ピストンが巨大であり、大量の空気を充填し、きわめて長くて太いシリンダーで効率的に大きな出力を獲得できるよう工夫してある。

[編集] シリンダー配置各種

• 単気筒
• 水平対向
  • 水平2気筒 BMW社のオートバイで最も多く使われる
• 直列型エンジン
  • 直列3気筒 軽自動車で主に用いられる
  • 直列4気筒 大衆車・オートバイで主に用いられる
  • 直列5気筒
  • 直列6気筒
• V型エンジン
  • V型2気筒 オートバイで主に用いられる
  • V型4気筒
  • V型5気筒
  • V型6気筒
  • V型8気筒
  • V型10気筒
  • V型12気筒
• W型エンジン
  • W型8気筒
  • W型12気筒
• 星型エンジン

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