差速器的原理

　　差速器的這種調(diào)整是自動(dòng)的，這里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。例如把一粒豆子放進(jìn)一個(gè)碗內(nèi)，豆子會(huì)自動(dòng)停留在碗底而絕不會(huì)停留在碗壁，因?yàn)橥氲资悄芰孔畹偷奈恢茫ㄎ荒埽?，它自?dòng)選擇靜止（動(dòng)能最?。┒粫?huì)不斷運(yùn)動(dòng)。同樣的道理，車(chē)輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)也會(huì)自動(dòng)趨向能耗最低的狀態(tài)，自動(dòng)地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。

　　當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊車(chē)輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過(guò)半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，從而實(shí)現(xiàn)兩邊車(chē)輪轉(zhuǎn)速的差異。

　　驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車(chē)輪要比內(nèi)側(cè)車(chē)輪移過(guò)的距離大，將使外側(cè)車(chē)輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車(chē)輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車(chē)直線行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車(chē)輪的滑動(dòng)。

　　車(chē)輪滑動(dòng)時(shí)不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會(huì)使汽車(chē)轉(zhuǎn)向困難、制動(dòng)性能變差。為使車(chē)輪盡可能不發(fā)生滑動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車(chē)輪能以不同的角度轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　軸間：通常從動(dòng)車(chē)輪用軸承支承在主軸上，使之能以任何角度旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪分別與兩根半軸剛性連接，在兩根半軸之間裝有差速器。這種差速器又稱為軸間差速器。

　　多軸驅(qū)動(dòng)的越野汽車(chē)，為使各驅(qū)動(dòng)橋能以不同角速度旋轉(zhuǎn)，以消除各橋上驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)，有的在兩驅(qū)動(dòng)橋之間裝有軸間差速器。

　　差速器的分類

　　1、開(kāi)放式差速器

　　工作原理：開(kāi)放式差速器將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分成兩路，兩者可提供不同的轉(zhuǎn)速。

　　缺點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)車(chē)輪丟失了牽引力，對(duì)向的車(chē)輪同樣會(huì)產(chǎn)生扭矩衰減。在最壞情況下，一個(gè)車(chē)輪飛速地旋轉(zhuǎn)，而另一個(gè)可產(chǎn)生牽引力的車(chē)輪則靜止不動(dòng)，無(wú)法推動(dòng)車(chē)輛。當(dāng)代的牽引力控制系統(tǒng)可以通過(guò)制動(dòng)器減小空轉(zhuǎn)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速，從而將更多扭矩分配到另一個(gè)車(chē)輪上。通常而言，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的差速器均比這樣的差速器反應(yīng)更快，效果更明顯。

　　2、限滑差速器

　　工作原理：限滑差速器結(jié)合了開(kāi)放式差速器和鎖差速器的特點(diǎn)，在大多數(shù)情況下像開(kāi)放式差速器那樣工作，而當(dāng)車(chē)輪滑動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，它能自動(dòng)鎖止。鎖止過(guò)程可通過(guò)液壓、離合片或者復(fù)雜的齒輪組實(shí)現(xiàn)。

　　缺點(diǎn)：純機(jī)械限滑差速器反應(yīng)較慢，只有在側(cè)滑發(fā)生后才起作用。

　　3、鎖止差速器

　　工作原理：當(dāng)差速器鎖止時(shí)，所結(jié)合的車(chē)輪始終以相同的速度旋轉(zhuǎn)。無(wú)論在沙地、泥地還是雪地，鎖止差速器可將扭矩連續(xù)不斷地輸向具有較高抓地力的車(chē)輪。

　　缺點(diǎn)：在未鎖止時(shí)，該差速器的表現(xiàn)如同開(kāi)放式差速器。如果在高抓地力的路面上鎖止該差速器，那么它會(huì)大大影響車(chē)輛的轉(zhuǎn)向性能，甚至可能燒壞傳動(dòng)系。

　　4、電控限滑差速器

　　工作原理：電子控制的離合片組提供了變阻器般的開(kāi)閉操控，每秒可執(zhí)行上百次調(diào)節(jié)過(guò)程。舉例而言如果電腦檢測(cè)到過(guò)彎時(shí)出現(xiàn)了太多轉(zhuǎn)向過(guò)度，差速器將會(huì)及時(shí)介入鎖止，從而穩(wěn)定車(chē)輛的行駛狀態(tài)。

　　缺點(diǎn)：如同傳統(tǒng)的限滑差速器，扭矩只會(huì)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)速較慢的車(chē)輪上。

　　5、扭矩矢量分配差速器

　　工作原理：利用額外的齒輪讓半軸以超速狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)差速器，讓分配的扭矩精確地傳輸?shù)矫總€(gè)驅(qū)動(dòng)輪上。這一過(guò)程可產(chǎn)生更多的搖擺扭矩，降低或加快車(chē)輛在彎道內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

　　缺點(diǎn)：扭矩矢量分配差速器非常笨重復(fù)雜，造價(jià)昂貴，同時(shí)會(huì)造成額外的燃油消耗。

　　差速器的功能

　　汽車(chē)在拐彎時(shí)車(chē)輪的軌線是圓弧，如果汽車(chē)向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時(shí)間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長(zhǎng)，為了平衡這個(gè)差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來(lái)彌補(bǔ)距離的差異。

　　如果后輪軸做成一個(gè)整體，就無(wú)法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就是做不到自動(dòng)調(diào)整。為了解決這個(gè)問(wèn)題，早在一百年前，法國(guó)雷諾汽車(chē)公司的創(chuàng)始人路易斯·雷諾就設(shè)計(jì)出了差速器這個(gè)東西。

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