車輛差速器。 功能的種類和特點
駕駛技巧

車輛差速器。 功能的種類和特點

        差速器是一種將扭矩從一個來源傳遞到兩個消費者的機構。 它的主要特點是能夠重新分配功率並為消費者提供不同的旋轉角速度。 對於公路車輛,這意味著車輪可以通過差速器接收不同的動力並以不同的速度旋轉。

        差速器是汽車變速器的重要組成部分。 讓我們試著找出原因。

        為什麼你不能沒有差速器

        嚴格來說,您可以沒有差速器。 但前提是汽車沿著完美無瑕的軌道行駛,沒有任何轉彎,並且輪胎相同且充氣均勻。 換句話說,只要所有的輪子行駛相同的距離並以相同的速度旋轉。

        但是當汽車進入轉彎時,車輪必須經過不同的距離。 很明顯,外彎比內彎長,所以上面的輪子就得比內彎的輪子轉得快。 當車軸不超前,車輪不相互依賴時,就沒有問題。

        另一件事是領先的橋樑。 對於正常控制,旋轉被傳遞到兩個輪子。 通過它們的剛性連接,它們將具有相同的角速度,並且傾向於在轉彎中覆蓋相同的距離。 轉彎會很困難,會導致打滑、增加輪胎磨損和過度應力。 部分發動機功率會打滑,這意味著燃料會被浪費。 類似的情況雖然不那麼明顯,但在其他情況下也會發生——在崎嶇不平的道路上行駛、車輪負載不均勻、輪胎壓力不均勻、輪胎磨損程度不同。

        這就是救援的地方。 它將旋轉傳遞到兩個半軸,但車輪的旋轉角速度比可以是任意的,並且可以根據具體情況快速變化,無需駕駛員干預。

        差速器的類型

        差分是對稱的和不對稱的。 對稱裝置將相同的扭矩傳遞到兩個從動軸,當使用非對稱裝置時,傳遞的扭矩不同。

        在功能上,差速器可用作輪間和軸間差速器。 Interwheel 將扭矩傳遞到一個車軸的車輪。 在前輪驅動汽車中,它位於變速箱中,在後輪驅動汽車中,它位於後橋殼中。

        在全輪驅動汽車中,機構位於兩個車軸的曲軸箱中。 如果全輪驅動是永久性的,則中央差速器也安裝在分動箱中。 它將變速箱的旋轉傳遞到兩個驅動軸。

        車橋差速器始終是對稱的,但車橋差速器通常是不對稱的,前橋和後橋之間的典型扭矩百分比為 40/60,儘管可能有所不同。 

        阻塞的可能性和方法決定了差異的另一種分類:

        • 免費(無阻塞);

        • 帶手動鎖;

        • 帶自動鎖。

        阻塞可以是完全的或部分的。

        差速器如何工作以及為什麼要阻止它

        事實上,差速器是一種行星式機構。 在最簡單的對稱十字軸差速器中,有四個錐齒輪 - 兩個半軸 (1) 加上兩個衛星 (4)。 該電路適用於一顆衛星,但添加了第二顆以使設備功能更強大。 在卡車和 SUV 中,安裝了兩對衛星。

        杯(體)(5)作為衛星的載體。 一個大的從動齒輪 (2) 牢固地固定在其中。 它通過最終傳動齒輪 (3) 從變速箱接收扭矩。

        在筆直的道路上,車輪及其車輪以相同的角速度旋轉。衛星繞輪軸旋轉,但不繞自身軸旋轉。因此,它們旋轉側齒輪,使它們具有相同的角速度。

        在拐角處,內(較小)圓弧上的車輪具有更大的滾動阻力,因此會減慢速度。 由於相應的側齒輪也開始更慢地旋轉,因此會導致衛星旋轉。 它們圍繞自身軸線的旋轉導致外輪半軸上的齒輪轉數增加。  

        在輪胎抓地力不足的情況下,也會出現類似的情況。 例如,車輪撞到冰上並開始打滑。 普通的自由差速器會將旋轉轉移到阻力較小的地方。 結果,打滑的輪子會轉得更快,而對面的輪子幾乎會停止。 結果,汽車將無法繼續行駛。 此外,在全輪驅動的情況下,情況不會發生根本變化,因為中央差速器也會將所有動力轉移到阻力較小的地方,即帶有滑輪的車軸。 因此,如果只有一個車輪打滑,即使是四輪驅動汽車也會卡住。

        這種現象嚴重損害了任何汽車的通暢性,對於越野車來說是完全不能接受的。 您可以通過阻止差異來解決這種情況。

        鎖的種類

        完全強制封鎖

        你可以通過乾擾衛星來實現完全手動阻塞,從而剝奪它們繞自己的軸旋轉的能力。 另一種方法是讓差速器杯與半軸剛性接合。 兩個輪子將以相同的角速度旋轉。

        要啟用此模式,您只需按下儀表板上的按鈕即可。 驅動裝置可以是機械的、液壓的、氣動的或電動的。 該方案適用於輪間差速器和中央差速器。 您可以在汽車靜止時打開它,並且在崎嶇地形上行駛時只能低速使用它。 在正常道路上行駛後,必須關閉鎖,否則操控性會明顯惡化。 濫用此模式可能會損壞半軸或相關零件。

        更有趣的是自鎖差速器。 它們不需要駕駛員干預,並在需要時自動工作。 由於此類裝置中的阻擋不完全,因此損壞半軸的可能性很低。

        圓盤(摩擦)鎖

        這是自鎖差速器的最簡單版本。 該機構輔以一組摩擦盤。 它們彼此緊密配合,並通過其中一個牢固地固定在其中一根車軸和杯中。

        整個結構作為一個整體旋轉,直到輪子的旋轉速度變得不同。 然後磁盤之間出現摩擦,這限制了速度差的增長。

        粘性耦合

        粘性聯軸器(粘性聯軸器)具有類似的操作原理。 只有在這裡,帶有穿孔的圓盤才被放置在一個密封的盒子裡,盒子的所有自由空間都充滿了矽油。 其顯著特徵是混合過程中粘度的變化。 隨著圓盤以不同的速度旋轉,液體被攪動,攪動越劇烈,液體變得越粘稠,幾乎達到固態。 當轉速趨於平穩時,流體的粘度迅速下降,差速器解鎖。  

        粘性聯軸器的尺寸相當大,因此它更常被用作中央差速器的補充,有時代替中央差速器,在這種情況下充當偽差速器。

        粘性耦合有許多缺點,嚴重限制了它的使用。 這些是慣性、顯著發熱和與 ABS 的相容性差。

        索爾森

        名稱來源於Torque Sensing,即“感知力矩”。 它被認為是最有效的自鎖差速器之一。 該機構使用蝸輪。 該設計還具有摩擦元件,可在發生打滑時額外傳遞扭矩。

        這種機制分為三種類型。 在正常的道路牽引下,T-1 和 T-2 變體用作對稱型差速器。

        當其中一個車輪失去牽引力時,T-1 能夠以 2,5 比 1 比 6 比 1 甚至更高的比例重新分配扭矩。 也就是說,抓地力最好的車輪將比打滑的車輪按指定比例獲得更多的扭矩。 在 T-2 品種中,這個數字更低 - 從 1,2 到 1 到 3 到 1,但反沖、振動和噪音更小。

        Torsen T-3 最初是作為非對稱差速器開發的,其阻塞率為 20 ... 30%。

        優質食品

        Quife 差速器以開發該設備的英國工程師的名字命名。 按照設計,它和托爾森一樣屬於蠕蟲類型。 它與衛星的數量和位置不同。 Quaife 在汽車改裝愛好者中頗受歡迎。

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