導言:
有過軍訓體驗的同學一定記得,在走分列式方陣轉彎時,最外側的同學要大步前進,最內側的同學則得放慢腳步,甚至原地踏步。這是因為 內外兩側 所走的弧線長度不同,只有配合好步伐,隊形才能整齊劃一。汽車轉彎時也是如此,外側要比內側轉得更快,才能順利完成轉向。人與人之間可以依靠余光和默契來調整節奏,而車輪之間則需要通過傳動系統中的差速器來協作。
差速器,顧名思義,就是用來處理兩側車輪之間速度差異的裝置。 車輛在直線行駛時,左右車輪的轉速是一樣的 ,無需調節轉速 。 不過 一旦進入轉彎狀態,由于內側車輪走的行程較短,外側車輪走的行程較長,此時如果兩個車輪依然以相同速度旋轉,就會出現內側車輪可能因為跟不上節奏而打滑,外側車輪則可能轉不起來,而無法正常轉彎。要解決這個問題,就必須讓左右車輪根據不同的行駛路徑,自主調節各自的轉速,而這正是差速器的職責所在。
轉彎時,內側車輪行程比外側短
差速器的結構
要理解差速器的結構,可以把它想象成一個負責協調左右車輪轉速的“指揮官”,它的作用是讓兩側車輪既能共享動力,又能根據行駛狀態分配轉速。因此,它的崗位被安裝在驅動橋中央,位于左右車輪之間的位置。
差速器構造圖
傳統的機械差速器結構非常簡單,主要由四部分組成。連接左右車輪并傳遞動力的半軸齒輪、調節兩側車輪轉速差的行星齒輪、連接行星齒輪的“十字形”行星齒輪軸和包裹整個結構的差速器殼體。一般家用車的差速器內只配備兩個行星齒輪,而中型貨車需要承受更大扭矩一般會采用四個行星齒輪。
差速器的 工作原理
當車輛在直線行駛時,由于左右車輪所走的路程一樣長,所以車輪的轉速也相同。此時,雖然差速器也在正常工作,但內部的行星齒輪并不會在行星齒輪軸上自轉,而是隨著差速器殼體整體旋轉,相當于不參與調節轉速,只是起到將動力平均傳遞到兩側的半軸齒輪的作用。
當車輛需要轉彎時,例如左轉,左側的車輪走的行程就要比右輪短, 所以左輪 的轉速就會 慢一些,右輪 要趕上左輪的行程就要 快一些。此時,差速器的外殼帶動整個齒輪組旋轉,而行星齒輪則繞著自己的軸旋轉,通過嚙合調節左右半軸齒輪的轉速差。左轉時,行星齒輪圍繞自身軸旋轉,使左側的側齒輪轉得慢一些,右側的側齒輪轉得快一些,從而實現調節左右車輪的轉速差。
差速鎖
在城市道路中,差速器就能基本應對車輛的行駛和轉彎需求,但在郊外 如果遇到 復雜路況,除了調節輪速的差速器,差速鎖也有 至關重要 的作用。 差速鎖是一種能夠鎖止差速器內部齒輪,使左右車輪以相同速度旋轉的裝置。
比如在越野或濕滑路面上,如果沒有差速鎖,當某一側車輪陷入泥坑,失去抓地力,差速器就會把更多的動力傳遞給這側阻力更小的車輪,結果就是動力被白白浪費,車輛無法脫困。如果車輛帶有差速鎖,此時差速鎖會強制鎖住差速器內部的齒輪機構,使左右兩側車輪得到相同的動力,以完全相同的速度共同旋轉。這樣一來, 當 另 一側沒有陷入泥坑的車輛 得到 足 夠的動力,便可以帶動車輛脫困。
結語
差速器就像是一位音樂會上的指揮 家 ,站在舞臺中央,手握指揮棒,時而讓左邊的“小提琴”輕輕慢奏,時而又讓右邊的“薩克斯”加快節拍,目的是讓整個樂隊配合默契,協力演奏一場優美的旋律。
車輛在轉彎時也是如此,只有合理分配左右車輪的轉速,外側車輪不掉隊,內側車輪不搶拍,才能保證車輛順暢通過每一個彎。
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