汽车四个轮子, 拐弯为什么速度一样?

大家都看过田径比赛吧？是不是在出发时，所有选手的出发位置都是不一样的？那小伙伴们有没有想过这个问题：田径赛跑时，选手们的出发位置为什么不一样？为什么越靠近内圈，选手位置越靠后？

这个问题我想只要稍具几何知识就能回答：越靠近圆心，赛道半径越小，与外圈选手相比，同样跑一圈其赛道周长即奔跑距离越短，所以需要在出发时拖后一些。那你有想过，同样一部车，不可能内轮靠后，外轮靠前跑，那么他们是怎么做到保持同样的前进速度的呢？

我们先来了解下汽车是怎么跑起来的，用最简单直白的话来说，就是两个后轮装在后轴上，两个前轮装在前轴上另加一套转向机构，再想办法把发动机传出的动力（旋转运动）经过变速（换挡）后通过传动轴分别传递到前后车轴上，由此带动车轮旋转（分别与四个车轮相连的那一半前/后轴，形象的称之为半轴）。

这下问题就来了：

汽车的内外侧轮胎位置相对固定，直行时没有任何问题，因为四个轮子运行轨迹一致。但在转弯时，内外侧轮子存在转弯半径差异，如果这时四个轮子还和直行时一样均保持相同的速度，恐怕内外轮因为实际“场上位置”的变化就要“闹分家”了。而车轮也不能像赛跑运动员那样提前偏移一定的距离，怎么办？

有聪明的小伙伴说了：让内外轮转速不一致呗，就是外圈的跑快一点，内圈的跑慢一点，总之内外轮保持“队形”整齐！

思路正确，如何实现？

小伙伴又说了：

分别控制呗，就是一个电机（或发动机）带动内轮，另一个电机（或发动机）带动外轮。

想法不错，可惜直到现在，电动汽车界的翘楚特斯拉也没有做到（其D系列确实有两套电机，不过它们分别控制前后轮），高大上的超级豪车布加迪也不行，原因很简单：高速情况下，行车电脑根本来不及计算，而左右车轮转速一旦不匹配，车辆很可能立即失控，后果不堪设想。

那么，汽车到底是如何实现用一个发动机同时控制内外侧车轮，让它们直行时转速相同，转弯时自动调节拥有不同转速从而保持“队形”一致呢？

早在一百多年前，法国人雷诺就通过一套非常精巧的机械结构解决了这一难题，这个机械结构名为——差速器。

我们通过一部上世纪三十年代的科教片进行讲解：

片名：《Around The Corner》，雪佛兰出品、在好莱坞进行拍摄

我们可以把最后剩下的两辆摩托车看作是一辆汽车（都是四个轮子），可以明显看出内外轮的运行轨迹和转速差异。

当同一根轴的左右两端轮子都可以自由旋转时，不存在转速差问题，内轮转的慢一点，外轮转的快一点，就像古时候的马车，现在超市的手推车都可以自由转向。

但是汽车不行，因为左右两边的轮子要从同一根轴上获取动力，实际上已经连为一体，从这张图上可以看到（注意轮胎上的白色标记，表明内外侧轮胎转速相同），没有差速器时，内侧的轮子在打滑（这就好比内外圈跑道选手明明速度一样，却要求两人肩并肩，那内圈选手就只能原地踏步了），这样的车开出去，一转弯就容易翻车。

为了解决这个问题，汽车发明初期都是只有一个驱动轮的，另一边的轮子空转，但问题又来了：这个驱动轮一旦陷到路上，另一边轮子只能干着急。

直到差速器横空出世，让汽车由单轮进入两轮驱动以及后来的四轮驱动时代，它是怎么做到的？

为解释其工作原理，工程师们制造了这样一个模型：左右两侧轮胎安装在支架上，且分别与两根半轴相连，半轴末端分别连接一根竖起的小杆，两侧轮胎可分别以任意速度自由旋转。

现在用一根横杆拨动竖杆，当两侧轮胎转速一致时，没有任何问题（类似于汽车直行），再对这个横杆稍作改进，用一个支架把它连在一侧半轴上，同样可以自由旋转。

当两侧轮胎速度一致时（即汽车直行时），没有任何阻碍，但是当实验人员试图让一侧车轮的速度慢一点时（即模拟转弯时，内轮的转速要慢于外轮），两侧车轮依然保持同样的速度，这样的轮子是无法转弯的。并且如果这个阻力够大，整个传动系统都会卡住。为了让两侧车轮在转弯时能够具有不同速度，我们对这个横杆稍作改动，让它可以自由旋转。接下来，就是见证奇迹的时刻：

当两侧车轮速度一致时（即汽车直行时），横杆正常旋转，但当两侧车轮速度不一致时（即车辆转弯时），横杆通过自身的旋转“化解”了这一速度差异，差速器诞生了！

问题是，一旦这根横杆旋转一定角度，就和竖杆接触不上了，所以仅有一根横杆是不够的，我们再加一根，两根横杆互成90度，同时增加竖杆的数量，也成90度，现在这个旋转动作可以连续进行了。甚至，当一侧车轮“卡死”时（类似于车辆原地打转），另一侧还可以自由旋转。

现在问题又来了：仅有两根横杆/竖杆的话，各零件间的间隙过大，一些位置根本接触不到，传动过程就不连续，于是我们继续增加横杆/竖杆的数量，直到变成齿轮。

继续优化和改进，把原来的横杆对称布置以增加稳定性并改善受力情况，但工作原理还是一样的，原来的横杆在自转的同时又围绕竖杆公转，现在变成齿轮后，在机械上我们形象的称之为行星齿轮。

这样差速器大致结构已经出来了，手摇的动作代表由发动机输出的旋转动力，由那根长长的杆子（我们叫它传动轴）传递到差速器上。

然后让模型结构更紧凑一些以投入实际使用

然后把它装在车上

这时人们却发现装了这玩意后，汽车底盘为了避开传动轴不得不升高，这样的话车内乘员空间就很小了。

当然也可以不用管它，让传动轴位于底盘上面，从后排座位中间穿过去，不过这样一来就很尴尬了：中间没法坐人、行李放不下、不好看还很危险。

这可难不倒汽车工程师，改变齿轮的啮合位置（即主减速器齿轮偏置），就能使汽车底盘随着传动轴的位置下移而下降，Perfect!

不过直到现在，一些后驱或四驱车甚至前驱车因为各种各样的原因（比如专门提高底盘离地间隙以提升越野通过性能或者出于成本考虑）还存在后排中间座位地板凸出的问题，但都是遮住的。

有小伙伴又问了，我在车上咋没见过这套玩意？

因为早期的汽车都是发动机带动后轮转动（即后轮驱动），需要那根长长的传动轴，前轮空转只负责转向。但是现在大部分家用车由于成本等原因都是前轮驱动的，后轮空转只负责承载重量，那一根长轴连同后差速器就都去掉了。然而即使是前轮驱动，也要有前差速器，四轮驱动的话那就前后差速器都要有。

如果在都市中用车，四驱系统显得并不重要。因为城市道路整体条件偏好，而且加装四驱系统以后，油耗有着明显升高（在使用相同动力总成情况下，驭胜S330四驱版车型的官方油耗要比普通版车型高出0.6L/100km），所以驭胜S330只有在顶配车型中搭载有适时四驱系统。

这套适时四驱系统采用的是中央多片式限滑差速器。在通常情况下，车辆主要以前轮驱动，从而保证其车辆的燃油经济性。当前轮出现打滑或急加速时，根据中央多片离合器的压紧程度，后桥最多会分配到50%的动力。

驭胜S330主打都市SUV，不仅造型独特亮眼，空间内饰也是毫不含糊！

“我就这Young”的设计理念不仅体现在外观设计，还体现在内饰设计、车身尺寸方面。

内饰的线条简约，采用了纯黑的配色方案，并且在中控采用了仿碳纤维的材质让其运动感突出。炮筒式仪表盘采用了类似蝴蝶的造型，兼顾了显示效果和时尚运动的需求。

驭胜S330的车身长宽高为4588*1932*1676mm，轴距达到了2712mm。长2712mm的轴距可以傲视同级对手，要知道哈弗H6的轴距只有2680mm，传祺GS4的轴距也仅为2650mm。

而驭胜S330的宽度达到了1932mm，这也为乘客提供了更宽敞的乘坐空间，在轴距和宽度方面驭胜S330无疑更懂当下消费者的需求。

驭胜S330的将搭载的1.5T涡轮增压发动机采用了缸内直喷、双可变气门正时等技术。它的最大功率达到了120千瓦，峰值扭矩也达到了250牛米/1500-3500转。发动机的功率大，而且具备了低速高扭、动力输出宽泛、避免发动机爆震、提升燃油使用效率等优点！

传动方面，它将匹配来自福特的6f35六挡手自一体变速箱，其采用2.0T的液力变矩器，特点是起步平顺、增扭效果更好。另外它采用的6挡手动变速箱则是来自格特拉克的B6变速箱。这样的动力组合让驭胜S330的动力表现和行驶质感很让人期待！