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　　差速器的工作原理 　　凱倫奈斯 著 　　如果你已經(jīng)閱讀了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，你就能懂得汽車動(dòng)力是如何產(chǎn)生的；如果你已經(jīng)閱讀了手動(dòng)變速器的工作原理，你就會(huì)懂得下一步動(dòng)力會(huì)傳到哪里。對大多數(shù)汽車來說，差速器在其傳動(dòng)系中，位于驅(qū)動(dòng)輪之前的最后一級(jí)。本文將闡述差速器的工作原理。 　　差速器有三大功用： 　　把發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳輸?shù)杰囕喩希? 　　充當(dāng)汽車主減速齒輪，在動(dòng)力傳到車輪之前將傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速減下來 　　將動(dòng)力傳到車輪上，同時(shí)，允許兩輪以不同的輪速轉(zhuǎn)動(dòng) 　　在本文中，你將會(huì)了解到汽車為什么需要一個(gè)差速器，它工作的方式及其優(yōu)缺點(diǎn)。我們也將會(huì)了解到防滑差速器。 　　為什么需要差速器 　　當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。在下面的動(dòng)畫中你可以看到，在轉(zhuǎn)彎時(shí)，每個(gè)車輪駛過的距離不相等，即內(nèi)側(cè)車輪比外側(cè)車輪駛過的距離要短。因?yàn)檐囁俚扔谄�車行駛的距離除以通過這段距離所花費(fèi)的時(shí)間，所以行駛距離短的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就慢。同時(shí)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(qū)動(dòng)型汽車的從動(dòng)輪，或前輪驅(qū)動(dòng)型汽車的從動(dòng)輪來說，不存在這樣的問題。由于它們之間沒有相互聯(lián)結(jié)，它們彼此獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。但是兩主動(dòng)輪間相互是有聯(lián)系的。因此一個(gè)引擎或一個(gè)變速箱可以同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)車輪。如果你的車上沒有差速器，兩個(gè)車輪將不得不固定聯(lián)結(jié)在一起，以同一轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向困難。此時(shí)，為了使汽車能夠轉(zhuǎn)彎，一個(gè)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(gè)力通過車橋從一個(gè)輪胎傳到另一個(gè)輪胎，這樣就給車橋零部件產(chǎn)生很大的應(yīng)力。 　　什么是差速器 　　差速器就是一種將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩一分為二的裝置，允許轉(zhuǎn)向時(shí)輸出兩種不同的轉(zhuǎn)速。 　　在現(xiàn)代轎車或貨車，包括許多四輪驅(qū)動(dòng)汽車上，都能找到差速器。這些四輪驅(qū)動(dòng)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(gè)差速器。這是因?yàn)槠�車轉(zhuǎn)彎時(shí)，前輪較之后輪，走過的距離是不相同的。 　　部分四輪驅(qū)動(dòng)車前后輪之間沒有差速器。相反的，他們被固定聯(lián)結(jié)在一起，以至于前后輪轉(zhuǎn)向時(shí)能夠以同樣的平均轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是為什么當(dāng)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)忙碌時(shí)，這種車輛轉(zhuǎn)向困難的原因。 　　不同車速下轉(zhuǎn)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(shù)：下圖就是一個(gè)開式差速器部件。 　　當(dāng)一輛轎車沿著一條路直線行駛時(shí)，兩側(cè)車輪以同一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。輸入小齒輪帶動(dòng)螺旋錐齒輪和殼體。殼體內(nèi)的小齒輪都不轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guān)于傳動(dòng)率的信息請參閱齒輪是如何工作的。 　　當(dāng)一輛汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪必須以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 　　從上圖中，你可以看到殼體內(nèi)的小齒輪在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。以此實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。內(nèi)側(cè)車輪要比殼體轉(zhuǎn)得慢。但外側(cè)車輪就要轉(zhuǎn)得相對快點(diǎn)。 　　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(cè)車輪上。有兩個(gè)因素決定分配到車輪扭矩的多少：設(shè)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(dòng)機(jī)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(zhuǎn)力矩傳輸?shù)降孛嫔�。如果�?dāng)車輪開始打滑時(shí)，你用力睬油門，只會(huì)使車輪轉(zhuǎn)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?yàn)樽兯倨骼锏臋n位越高，傳到車輪上的扭矩會(huì)變的更少。這樣就會(huì)讓車輪在不轉(zhuǎn)的情況下加速更快。 　　當(dāng)一個(gè)汽車主動(dòng)輪在附著系數(shù)較高的路面上，而另一個(gè)主動(dòng)輪卻在冰面上時(shí)，會(huì)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(yùn)用于兩輪轉(zhuǎn)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(huì)給在冰面上的車輪以更大的扭矩。而且牽引力好的那個(gè)車輪僅獲得很少量的扭矩。此時(shí)，你的車就不能正常運(yùn)行。 　　越野行駛 　　除此之外，開式差速器可能在你越野的時(shí)候給你帶來麻煩。如果你有一輛前后都有差速器的四輪驅(qū)動(dòng)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(cè)前輪及一側(cè)后輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉(zhuǎn)，汽車根本無法移動(dòng)。 　　這類問題只能通過防滑式差速器（LSD）來解決，有時(shí)也叫做“positraction”。防滑差速器使用多種機(jī)械技術(shù)來實(shí)現(xiàn)常規(guī)差速器使車輛轉(zhuǎn)彎的行為。當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，提供更多的扭矩給不打滑的輪子。 　　接下去的幾章將詳細(xì)介紹不同類型的防滑差速器，包括離合器式防滑差速器，粘性鎖止式差速器，托森差速器等。

回答者：yymm8168162016-09-21 00:00