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SUV迷基础技术知识 差速器和差速锁
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SUV迷基础技术知识 差速器和差速锁

作者:Yan Kevin  《澳洲汽车杂志/Auto Weekly Magazine》

今天我们将和大家一起讨论差速器。

SUV在澳洲市场的火爆已经无需多言,大有超过普通轿车之势。SUV曾经被翻译成越野车,俗称吉普车,但是现在因为SUV的“变种”,它也出现了多元化。按照SUV的功能性,通常分为城市型越野车(不具备越野能力)与真正越野车,现在的SUV一般指那些以轿车平台为基础丶在一定程度上既具有轿车的舒适性,又具有一定Offroad的车型。城市越野车和纯正的越野车相比,两者的本质区别在于是否采用非承载式车身结构。其次,还要看是否有四驱系统和差速锁等装置。在消费者购买SUV时,常常会对差速器丶限滑差速器和差速锁这样的专业名词感到困惑,这也就是我们今天讨论的主题,这里我们就给大家解答一下。

要了解什么是限滑差速器和差速锁,首先要知道什么是差速器。

汽车差速器能够使左丶右(或前丶后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮丶两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动。例如左转弯,弯心在左侧,在相同的时间内右侧车轮要比左侧车轮走过的轨迹要长,所以右侧车轮转的要更快一些。要达到这个效果,就要面临左右车轮的扭矩的分配,实现左右车轮的不同速度,使两边车轮尽可能以纯滚动的形式不等距行驶,减少轮胎与地面的过度摩擦或者打滑,这就是差速器的作用。可用一句通俗的语言形象描述为,差速器可以让汽车在转弯过程中左右轮的旋转变得更协调一致,尽量像走直线一样,而不出现扭捏或相互干扰状态。

differential components

正所谓万物皆有惰性,水通常会流向阻力最小的地方,物质会停留在能量消耗最小的地方。例如把一粒豆子放进一个碗内,豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁,因为碗底是能量最低的位置它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理,车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态,自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。由于外侧轮有滑拖的现象,内侧轮有滑转的现象,两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,必然导致两边车轮的转速不同,从而破坏了三者的平衡关系,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使行星齿轮产生自转,使内侧半轴转速减慢,外侧半轴转速加快,从而实现两边车轮转速的差异。

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当转弯时,驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接,则两轮只能以相同的角度旋转。这样,当汽车转向行驶时,由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大,将使外侧车轮在滚动的同时产生拖拽打滑,而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶,也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等,如轮胎制造误差丶磨损不同丶受载不均或气压不等而引起车轮的滑动。车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损丶增加功率和燃料消耗,还会使汽车转向困难丶制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动,在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。这个作用是差速器最基本的作用,至于后为发展的什么中央差速器丶防滑差速器丶LSD差速器丶托森差速器等,他们是为了提高汽车的行驶性能丶操控性能而设计的。我们在今后几期为您带来更为详细的介绍。

轴间:通常从动车轮用轴承支承在主轴上,使之能以任何角度旋转,而驱动车轮分别与两根半轴刚性连接,在两根半轴之间装有差速器。这种差速器又称为轴间差速器。

多轴驱动的越野汽车,为使各驱动桥能以不同角速度旋转,以消除各桥上驱动轮的滑动,有的在两驱动桥之间装有轴间差速器。最早的差速器是法国人路易斯雷诺发明的,出现在100多年前,他也是雷诺的创始人。

其次,说说差速锁。差速锁的功能正好和差速器相反!同样的,我们用一句通俗形象的语言描述差速锁的功能,就是在四驱越野车中,当一侧车轮打滑空转时,差速锁可以将左右轮锁死,将扭力传递给未打滑车轮,从而使车辆脱困。在小跑车上,当一个轮子打滑,把扭矩分布到有着抓地力的轮子上,让它出弯更快。

根据功能的不同,差速器锁可以分为几种不同的方式,但是功能都大同小异。

然后,我们来说说下一个概念,限滑差速器

如果同样用一句通俗形象的语言来描述,限滑差速器的性能就正好在前面两个概念之间,主要功能就是让左右车轮一方面保持一同运转,但同时另一方面又允许左右车轮有一定的转速差,以保证车辆更为正常的行进。根据实现方式以及机件结构的不同,可细分为多种形式。虽然实现限滑差速的过程不同,最终目的是一致的。即SUV行进过程中一侧车轮打滑时,如果SUV配有限滑差速器,它会控制两只车轮动力输出,阻止空转的车轮不会继续空转,使另一只车轮也有足够大的动力,从而提升车辆的脱困性能。

限滑差速器只能在左右车轮都转动后才起作用。因此,这一功能从脱困性能上来说,是不如差速锁的,只适合中度越野。代表车型为长城哈弗H9。此外,除了越野车外,很多全轮驱动的性能跑车也用了限滑差速器,为了是更好的操控性能,更快的赛道圈速,我们今后也会有详细介绍。


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