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重慶租車公司告訴你:汽車差速器作用有哪些? 為您進行原理解析

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重慶租車公司告訴你:汽車差速器作用有哪些? 為您進行原理解析

發布日期:2017-05-18 作者: 點擊:

重慶租車公司告訴你:汽車差速器作用有哪些? 為您進行原理解析


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“……汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧,如果汽車向左轉彎,圓弧的中心點在左側,在相同的時間里,右側輪子走的弧線比左側輪子長,為了平衡這個差異,就要左邊輪子慢一點,右邊輪子快一點,用不同的轉速來彌補距離的差異。”

  “……普通差速器由行星齒輪、行星輪架(差速器殼)、半軸齒輪等零件組成。發動機的動力經傳動軸進入差速器,直接驅動行星輪架,再由行星輪帶動左、右兩條半軸,分別驅動左、右車輪。差速器的設計要求滿足:(左半軸轉速)+(右半軸轉速)=2(行星輪架轉速)。當汽車直行時,左、右車輪與行星輪架三者的轉速相等處于平衡狀態,而在汽車轉彎時三者平衡狀態被破壞,導致內側輪轉速減小,外側輪轉速增加。……”

  “這種調整是自動的,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。例如把一粒豆子放進一個碗內,豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁,因為碗底是能量最低的位置(位能),它自動選擇靜止(動能最小)而不會不斷運動。同樣的道理,車輪在轉彎時也會自動趨向能耗最低的狀態,自動地按照轉彎半徑調整左右輪的轉速。當轉彎時,由于外側輪有滑拖的現象,內側輪有滑轉的現象,兩個驅動輪此時就會產生兩個方向相反的附加力,由于‘最小能耗原理’,必然導致兩邊車輪的轉速不同,從而破壞了三者的平衡關系,并通過半軸反映到半軸齒輪上,迫使行星齒輪產生自轉,使外側半軸轉速加快,內側半軸轉速減慢,從而實現兩邊車輪轉速的差異。”

為什么要裝差速器?

  首先要說的是差速器這個裝置裝在哪里,它的位置應該處于傳動軸與左右半軸的交匯點,從變速箱輸出的動力在這里被分配到左右兩個半軸。至于為什么要裝差速器這個問題就不需多做解釋了,百度百科里寫得非常清楚。我們都知道汽車在直線行駛時左右兩個驅動輪的轉速是相同的,但在轉彎過時兩邊車輪行駛的距離不是等長的,因此車輪的轉速肯定也會不同。差速器的作用就在于允許左右兩邊的驅動輪以不同的轉速運行。

差速器的構造:

    其實說白了,整個差速器系統的核心是四個齒輪:兩個行星齒輪和兩個與傳動軸相連的半軸齒輪。這四個齒輪都在差速器殼內,這個殼體連接著傳動軸(圖中①),本身也要轉動,在行駛時它的轉動方向與車輪轉動方向相同。

  我們可以用一個球體來解釋差速器問題!我們假設這個球體和地球一樣有兩個極點,并且以兩極的連線為軸進行自傳,這個球體可以理解為差速器殼體,這個殼體的兩極連接的就是汽車的左右半軸。這里安裝著兩個半軸齒輪,兩齒輪中心的連線就是差速器殼體轉動的軸線(圖中②、④)。

  除了兩個半軸齒輪外還有兩個行星齒輪(圖中③)。理解兩個行星齒輪的狀態是理解差速原理的關鍵。還拿剛才所說的球體來舉例,兩個齒輪是對向安裝并且與半軸齒輪垂直,相當于6點鐘和12點鐘位置。這兩個齒輪經常要朝相反方向轉動,從而實現差速作用。殼體在自傳過程中會帶著兩個齒輪做公轉。

  這四個齒輪雖然安裝在殼體內部但都是可以獨立于差速器殼體轉動的,只不過它們相互咬合在一起,每個齒輪的兩邊都咬合著另外兩個齒輪(每個半軸齒輪都咬合著兩個行星齒輪,每個行星齒輪都咬合著兩個半軸齒輪),只要其中一個齒輪轉動都會牽扯到其他三個齒輪一起轉動,而且其中一個齒輪朝某個方向轉動,與它相對的另一邊齒輪必定朝反方向轉動!這個現象可以通過實驗來證實:如果把一輛車的兩個驅動輪都懸空,轉動一邊的車輪,另一側車輪會朝相反方向轉動。

差速器的運作原理:

 

『車輛直行時差速器狀態』

  直線行駛時的特點是左右兩邊驅動輪的阻力大致相同。從發動機輸出的動力首先傳遞到差速器殼體上使差速器殼體開始轉動。接下來要把動力從殼體傳遞到左右半軸上,我們可以理解為兩邊的半軸齒輪互相在“較勁”,由于兩邊車輪阻力相同,因此二者誰也掰不過對方,因此差速器殼體內的行星齒輪跟著殼體公轉同時不會產生自轉,兩個行星齒輪咬合著兩個半軸齒輪以相同的速度轉動,這樣汽車就可以直線行駛了!

 

 

『一側車輪遇到阻力』

  假設車輛現在向左轉,左側驅動輪行駛的距離短,相對來說會產生更大的阻力。差速器殼體通過齒輪和輸出軸相連,在傳動軸轉速不變情況下差速器殼體的轉速也不變,因此左側半軸齒輪會比差速器殼體轉得慢,這就相當于行星齒輪帶動左側半軸會更費力,這時行星齒輪就會產生自傳,把更多的扭矩傳遞到右側半軸齒輪上,由于行星齒輪的公轉外加自身的自傳,導致右側半軸齒輪會在差速器殼體轉速的基礎上增速,這樣以來右車輪就比左車輪轉得快,從而使車輛實現順滑的轉彎。

差速器對越野性能的影響:

  由于差速器允許車輪以不同轉速轉動,所以在泥濘等路面,當一個車輪打滑時,動力全部消耗在飛快轉動的打滑車輪上了,其他車輪會失去動力。通俗的話說,差速器是讓車輛轉彎時候內外輪有輪速差用的,否則車輛轉彎就會困難,但是差速器在越野道路上就是幫倒忙的。

  因此,在四驅車上,還需配有限制和防止打滑的裝置,如差速鎖、限滑差速器、牽引力控制系統等。


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