在学校,讲差速器就用到上面这个视频。左面轮子不转动,右边轮子依然可以转动。当然,这只是原理展示。下图是把原理中的杆,换成实际中的齿轮。
为啥么发明差速器?因为汽车在转向的时候,两侧轮子走过的距离不一样,这就导致轮胎打滑磨损等问题的产生。差速器就是来解决这个问题的。
汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时,为了驱动四个车轮,必须将所有的车轮连接起来,如果将四个车轮机械连接在一起,汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转,为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性,这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。
然而差速器也带来了一定的副作用。就是当两个轮子,其中一个轮子阻力较大时,输出动力全部集中在另外的轮子上,导致只有一个轮子空转。常见陷在泥土和雪地里的轮子。
ESP车身电子稳定系统。这个系统会判断轮胎实在转弯还是在打滑,控制差速器,避免打滑或者甩尾。ESP会尽量使汽车行驶路线复合驾驶员的操作意图。
还有很多种限滑差速器(LSD)。LSD可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式LSD等多种形式。虽然实现限滑差速的过程不同,最终目的是一致的。
托森差速器是为了防止两个轮转速差距过大的一种差速器。其通过利用蜗轮蜗杆的传动不可逆性,达到自动锁死的目的。即当差速器内差动转矩较小时起差速作用,而当差速器内差动转矩过大时差速器将自动锁死,这样可以有效地提高汽车的通过能力。
举一个非常简单的例子,你就明白差速锁的原理是什么了。大家上学的时候都有冬季长跑的习惯,然而在跑的时候,我们发现在一个排面上的四个人,内道的同学总是比外道同学更“容易”过弯,因为如果要保持队列的整体性,外道的同学是一定要比内道的同学角速度要大。
而这些其实就和我们的汽车一样,一条轴上的左右两个轮子想要保持协调,那么过弯时候是必须要“抵销”掉这些转速差的,差速器的作用就是为了抵销这种转速差而存在的。简单来说,差速器是由三个齿轮组成,其中两个齿轮与左右两个车轮相连,第三个齿轮则在两者之间用来“抵销”转速差。
不过,在我们日常的使用过程中,差速器的作用并不是万能的。当我们的车辆遇到打滑的情况时,由于差速器的存在,打滑一侧的车轮会产生较大的转速,而差速器为了抵销这种转速差,会把动力都输出到打滑一侧的车轮,极不利于车辆的脱困。这时候,差速锁的作用就凸显出来了,当左右两个车轮之间的转速差超过一定范围后,差速器将会按比例将动力输出到未打滑的一侧,从而更容易脱困。
当然了,差速锁的种类有很多种,有多片式限滑差速锁,也有托森机械师差速锁以及藕连式差速锁等等。而且差速锁也不仅仅应用在硬派越野车上,在高性能的运动轿车上同样也会有搭载,提升其过弯的性能。
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