差速器的工作原理

時間：2021-11-06 16:17:57 資料我要投稿

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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：當汽車直走時，兩個行星齒輪只公轉，不自轉。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。

根據(jù)力學原理，轉彎時內(nèi)側車輪勢必會轉的慢些，此時驅動軸轉速不變，行星輪此時一邊繞半軸

公轉，一邊自轉。

為什么需要差速器

當汽車轉向時，車輪以不同的速度旋轉。在下面的動畫中你可以看到，在轉彎時，每個車輪駛過的距離不相等，即內(nèi)側車輪比外側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。

對于后輪驅動型汽車的從動輪，或前輪驅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，它們彼此獨立轉動。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)結在一起，以同一轉速驅動旋轉。這會導致汽車轉向困難。此時，為了使汽車能夠轉彎，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，允許轉向時輸出兩種不同的轉速。

在現(xiàn)代轎車或貨車，包括許多四輪驅動汽車上，都能找到差速器。這些四輪驅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。這是因為汽車轉彎時，前輪較之后輪，走過的

距離是不相同的。

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

樣的平均轉速轉動。這就是為什么當四輪驅動系統(tǒng)忙碌時，這種車輛轉向困難的原因。

不同車速下轉彎

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：下圖就是一個開式

差速器部件。

當一輛轎車沿著一條路直線行駛時，兩側車輪以同一轉速轉動。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。更多關于傳動率的信息請參閱齒輪是如何工作的。

當一輛汽車轉彎時，車輪必須以不同的轉速旋轉。

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

側車輪要比殼體轉得慢。但外側車輪就要轉得相對快點。

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車輪上。有兩個因素決定分配到車輪扭矩的.多少：設備及牽引力。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力矩傳輸?shù)降孛嫔�。如果當車輪開始

打滑時，你用力睬油門，只會使車輪轉得更快。

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的情況下

加速更快。

當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。如果一側前輪

及一側后輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉，汽車根本無法移動。