差速器的工作原理

你將會了解到汽車為什么需要一個差速器，它工作的方式及其優(yōu)缺點。我們也將會了解到防滑差速器。

工作原理：當(dāng)汽車直走時，兩個行星齒輪只公轉(zhuǎn)，不自轉(zhuǎn)。如圖中右上所示。

右下圖表示的是汽車（方向是朝讀者這邊走的）右轉(zhuǎn)。

根據(jù)力學(xué)原理，轉(zhuǎn)彎時內(nèi)側(cè)車輪勢必會轉(zhuǎn)的慢些，此時驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速不變，行星輪此時一邊繞半軸

公轉(zhuǎn)，一邊自轉(zhuǎn)。

為什么需要差速器

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。在下面的動畫中你可以看到，在轉(zhuǎn)彎時，每個車輪駛過的距離不相等，即內(nèi)側(cè)車輪比外側(cè)車輪駛過的距離要短。因為車速等于汽車行駛的距離除以通過這段距離所花費的時間，所以行駛距離短的車輪轉(zhuǎn)動的速度就慢。同時需要注意的是：前輪較之后輪，所走過的路程是不同

的。

對于后輪驅(qū)動型汽車的從動輪，或前輪驅(qū)動型汽車的從動輪來說，不存在這樣的問題。由于它們之間沒有相互聯(lián)結(jié)，它們彼此獨立轉(zhuǎn)動。但是兩主動輪間相互是有聯(lián)系的。因此一個引擎或一個變速箱可以同時帶動兩個車輪。如果你的車上沒有差速器，兩個車輪將不得不固定聯(lián)結(jié)在一起，以同一轉(zhuǎn)速驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。這會導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向困難。此時，為了使汽車能夠轉(zhuǎn)彎，一個輪胎將不得不打滑。對于現(xiàn)代輪胎和混凝土道路來說，要使輪胎打滑則需要很大的外力，這個力通過車橋從一個輪胎傳到另一個輪胎，這樣就給車橋零部件

產(chǎn)生很大的應(yīng)力。

什么是差速器

差速器就是一種將發(fā)動機輸出扭矩一分為二的裝置，允許轉(zhuǎn)向時輸出兩種不同的轉(zhuǎn)速。

在現(xiàn)代轎車或貨車，包括許多四輪驅(qū)動汽車上，都能找到差速器。這些四輪驅(qū)動車的每組車輪之間都需要差速器。同樣，其兩前輪和兩后輪之間也需要一個差速器。這是因為汽車轉(zhuǎn)彎時，前輪較之后輪，走過的

距離是不相同的。

部分四輪驅(qū)動車前后輪之間沒有差速器。相反的，他們被固定聯(lián)結(jié)在一起，以至于前后輪轉(zhuǎn)向時能夠以同

樣的平均轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。這就是為什么當(dāng)四輪驅(qū)動系統(tǒng)忙碌時，這種車輛轉(zhuǎn)向困難的原因。

不同車速下轉(zhuǎn)彎

我們將從最簡單的一類差速器——開式差速器，講起。首先，我們需要了解一些技術(shù)：下圖就是一個開式

差速器部件。

當(dāng)一輛轎車沿著一條路直線行駛時，兩側(cè)車輪以同一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。輸入小齒輪帶動螺旋錐齒輪和殼體。殼體

內(nèi)的小齒輪都不轉(zhuǎn)動，兩邊的齒都有效的將殼體鎖住。

注意到輸入小齒輪的齒比螺旋錐齒輪的齒小。如果主減速比為4.10，螺旋錐齒輪的齒數(shù)就要比輸入小齒輪

的齒多4.10倍。更多關(guān)于傳動率的信息請參閱齒輪是如何工作的。

當(dāng)一輛汽車轉(zhuǎn)彎時，車輪必須以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

從上圖中，你可以看到殼體內(nèi)的小齒輪在車輛轉(zhuǎn)向時開始轉(zhuǎn)動。以此實現(xiàn)兩側(cè)車輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。內(nèi)

側(cè)車輪要比殼體轉(zhuǎn)得慢。但外側(cè)車輪就要轉(zhuǎn)得相對快點。

在薄冰上行駛

開式差速器一般都是將相同大小的扭矩分配到兩側(cè)車輪上。有兩個因素決定分配到車輪扭矩的.多少：設(shè)備及牽引力。在干燥的環(huán)境、有充足的牽引力的情況下，分配到車輪的扭矩受到發(fā)動機及齒輪的限制；在牽引力較小的情況下，諸如在冰面上行駛。在這種情況下，扭矩的大小受限于車輪不至于打滑。所以，即使一輛車可以產(chǎn)生更大的扭矩，同樣需要足夠的牽引力用以將這些扭轉(zhuǎn)力矩傳輸?shù)降孛嫔稀Ｈ绻��?dāng)車輪開始

打滑時，你用力睬油門，只會使車輪轉(zhuǎn)得更快。

如果你曾經(jīng)在冰面上開過車，你可能知道使加速變得容易的方法。那就是你不以一檔起步而是二檔起步，甚至是三檔。因為變速器里的檔位越高，傳到車輪上的扭矩會變的更少。這樣就會讓車輪在不轉(zhuǎn)的情況下

加速更快。

當(dāng)一個汽車主動輪在附著系數(shù)較高的路面上，而另一個主動輪卻在冰面上時，會發(fā)生什么情況呢？這就是

開式差速器的問題所在。

記住，開式差速器總是運用于兩輪轉(zhuǎn)矩相等的情況下，最大扭矩受限于最大防滑系數(shù)的限制。他并不會給在冰面上的車輪以更大的扭矩。而且牽引力好的那個車輪僅獲得很少量的扭矩。此時，你的車就不能正常

運行。

越野行駛

除此之外，開式差速器可能在你越野的時候給你帶來麻煩。如果你有一輛前后都有差速器的四輪驅(qū)動車或

越野車，你可能被卡住。

現(xiàn)在，記得——就如我們之前已經(jīng)提到過的，開式差速器一般都是給兩輪傳遞相等的扭矩。如果一側(cè)前輪

及一側(cè)后輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉(zhuǎn)，汽車根本無法移動。

這類問題只能通過防滑式差速器（LSD）來解決，有時也叫做“po差速器的工作原理sitraction”。防滑差速器使用多種機械技術(shù)

來實現(xiàn)常規(guī)差速器使車輛轉(zhuǎn)彎的行為。當(dāng)一側(cè)車輪打滑時，提供更多的扭矩給不打滑的輪子。 接下去的幾章將詳細(xì)介紹不同類型的防滑差速器，包括離合器式防滑差速器，粘性鎖止式差速器，托森差

速器等。

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