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近日,小编的朋友问了小编一个问题:“差速器是减速用的吗?”
“额……”小编一时不知该如何开口了。
要知道随着汽车的普及以及汽车知识的传播,关于发动机、变速器这样的大件儿零部件知识都已经渐渐为人所知。虽然差速器等部件对于汽车同样是必不可少的一部分,但却不像发动机那样被人所熟知。
因此,小编决定写一篇差速器的科普文,看看差速器到底是个什么鬼?
那些年我们错过的差速器
汽车差速器是能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的汽车部件。发动机的动力经离合器、变速器、传动轴、驱动桥来传送,到达驱动桥后再左右分配给半轴驱动车轮,而驱动桥的主要部件是减速器和差速器。
费尽千辛万苦,发动机通过“燃烧自己”得到的动力终于来到了差速器。但在这儿,动力又遭遇到了行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零部件。
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小编在这里不得不提一句,位于差速器壳体内两个行星齿轮以及两个与传动轴相连的半轴齿轮就组成了差速系统的核心部分,而壳体的转动方向与车轮转动方向相同。
必不可少的差速器
说了这么多,差速器到底是干嘛的呢?
当汽车处于直线行驶状态,两个行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴公转,两个半轴齿轮同速转动,汽车直线行驶。待到汽车转弯时,两个行星齿轮既有公转,又有自转,反正就是各种转,使两个半轴齿轮以不同速转动,从而允许两个车轮以不同转速转动。简单来说,差速器的作用就是满足汽车转弯时车轮转速不同的要求。所以说,汽车能够转弯,差速器的功劳无法忽视!
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据说,最早的差速器是由法国雷诺汽车公司创始人路易斯?雷诺设计出来的,小编真想给他当时的设计带给我们的便利点一百个赞!
根据驱动方式的不同,差速器的应用数量也存在差异。例如,两驱车需要在前后轴分别加上差速器(共两个差速器),而四驱车为了让汽车在转弯时车轮转速的基本一致性,还要在中轴上装上中央差速器实现前后轮在过弯时出现的转速差(共三个差速器)。
差速器的分类
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开放式差速器
开放式差速器是最为常用的差速器,它能够向左右两个驱动半轴分配同等大小的扭矩。开放式差速器可以在汽车转弯时正常工作,而且行星齿轮组没有任何锁止装置,而这也是它的缺点。例如,在越野车领域,开放式差速器会影响非铺装路面的脱困性。
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限滑差速器
限滑差速器是限制车轮滑动的一种改进型差速器,是作用于两侧驱动轮转速差值在被允许的在一定范围内,保证汽车正常的转弯等行驶性能的一类差速器。限滑差速器保留了开放式差速器的所有部件,但增加了弹簧压盘和离合器组件这两个关键部件。它的优点在于,当两侧车轮只有一侧附着力良好时,它可以帮助汽车在低转速下保持一定的油门开度,使处在附着力良好路面一侧的车轮能够得到足够的扭矩,从而驱动汽车前进。但仍存在不足,即无法在任何时候固定分配动力,而且不能锁死差速器,一旦车辆发生打滑,其效能就会明显下降。
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由于上述两种差速器无法在特殊路况下锁死,为了使差速器能够更好地实现效用最优化,具备锁止功能的开放式差速器的衍生物应运而生。
当路况不理想的情况,特别是左右两侧驱动轮的附着力存在差异时(比如冰雪、泥坑、沙地等),这时过去常见的差速器不但不帮忙而且还会帮倒忙,越是打滑的车轮将会转的越快,差速器将发动机输出的扭矩大部分甚至全部传送到打滑的车轮上,而没有打滑的车轮却分不到足够的扭矩维持车辆行驶,于是,车就抛锚了。为了解决这一问题,具备锁止功能的开放式差速器的衍生物诞生了。它能够在汽车一侧驱动轮打滑的时候能够自动或手动的将左右两侧驱动轮刚性连接,在特殊情况下,锁死差速器,使两侧车轮就会以相同的转速旋转,将发动机的输出扭矩平分,此时就可以避免汽车抛锚的情况发生。
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托森差速器
托森差速器也被称为托森式自锁差速器,蜗轮-蜗杆式差速器以及转矩敏感式差速器。这类差速器可以根据其内部差动转矩(即差速器的内摩擦转矩)的大小而自动锁死或松开,即当差速器内部差动转矩较小时起到差速作用,但当差速器内部差动转矩过大时差速器将自动锁死,如此一来就可以有效地提高汽车在颠簸路段及转弯过程中的通过能力。另外,根据在汽车中应用部位的不同,托森差速器还可被分为中央差速器和轮间差速器两种。
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托森差速器通常是高性能全轮驱动车辆前后轴之间中央差速器的首选,其功用不是分配左右半轴的扭矩,而是负责前后轴之间的扭矩分配。
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锁止式差速器
锁止式差速器通过电子、气动或液压执行机构将两半轴齿轮锁止为一体。有电子、气动和机械锁止三种形式。
作为开放式差速器的衍生物,电子差速器并没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。
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自动机械锁止式差速器的锁止和解锁可根据路况自行锁止和解锁。在越野路面上不会因为转向而扭断半轴,又因为其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预,所以可靠性比较高。
气动机械锁、电控机械锁、电磁电控机械锁均属于机械式差速锁(牙嵌式)。这类手动机械差速锁的技术简单,生产成本低,但安装复杂,对牙包密封圈要求较高,质量差密封圈容易漏气。对于这类手动差速器,最好在处于恶劣路况或极限状态下才使用,因为如在正常行驶时使用会对汽车的轮胎等部件造成严重的损害。此外,值得注意的是,必须在低于5km/h时速的状态下进行切换。
编辑:李沛洋
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