车辆差速器。 功能的种类和特点
驾驶技巧

车辆差速器。 功能的种类和特点

        差速器是一种将扭矩从一个来源传递到两个消费者的机构。 它的主要特点是能够重新分配功率并为消费者提供不同的旋转角速度。 对于公路车辆,这意味着车轮可以通过差速器接收不同的动力并以不同的速度旋转。

        差速器是汽车变速器的重要组成部分。 让我们试着找出原因。

        为什么你不能没有差速器

        严格来说,您可以没有差速器。 但前提是汽车沿着完美无瑕的轨道行驶,没有任何转弯,并且轮胎相同且充气均匀。 换句话说,只要所有的轮子行驶相同的距离并以相同的速度旋转。

        但是当汽车进入转弯时,车轮必须经过不同的距离。 很明显,外弯比内弯长,所以上面的轮子就得比内弯的轮子转得快。 当车轴不超前,车轮不相互依赖时,就没有问题。

        另一件事是领先的桥梁。 对于正常控制,旋转被传递到两个轮子。 通过它们的刚性连接,它们将具有相同的角速度并且倾向于在转弯中行进相同的距离。 转弯会很困难,会导致打滑、增加轮胎磨损和过度应力。 部分发动机功率会打滑,这意味着燃料会被浪费。 类似的情况虽然不那么明显,但在其他情况下也会发生——在崎岖不平的道路上行驶、车轮负载不均匀、轮胎压力不均匀、轮胎磨损程度不同。

        这就是救援的地方。 它将旋转传递到两个半轴,但车轮的旋转角速度比可以是任意的,并且可以根据具体情况快速变化,无需驾驶员干预。

        差速器的类型

        差分是对称的和不对称的。 对称装置将相同的扭矩传递到两个从动轴,当使用非对称装置时,传递的扭矩不同。

        在功能上,差速器可用作轮间和轴间差速器。 Interwheel 将扭矩传递到一个车轴的车轮。 在前轮驱动汽车中,它位于变速箱中,在后轮驱动汽车中,它位于后桥壳中。

        在全轮驱动汽车中,机构位于两个车轴的曲轴箱中。 如果全轮驱动是永久性的,则中央差速器也安装在分动箱中。 它将变速箱的旋转传递到两个驱动轴。

        车桥差速器始终是对称的,但车桥差速器通常是不对称的,前桥和后桥之间的典型扭矩百分比为 40/60,尽管可能有所不同。 

        阻塞的可能性和方法决定了差异的另一种分类:

        • 免费(无阻塞);

        • 带手动操作;

        • 带自动锁。

        阻塞可以是完全的或部分的。

        差速器如何工作以及为什么要阻止它

        事实上,差速器是一种行星式机构。 在最简单的对称十字轴差速器中,有四个锥齿轮 - 两个半轴 (1) 加上两个卫星 (4)。 该电路适用于一颗卫星,但添加了第二颗以使设备功能更强大。 在卡车和 SUV 中,安装了两对卫星。

        杯(体)(5)作为卫星的载体。 一个大的从动齿轮 (2) 牢固地固定在其中。 它通过最终传动齿轮 (3) 从变速箱接收扭矩。

        在笔直的道路上,车轮及其车轮以相同的角速度旋转。卫星绕轮轴旋转,但不绕自身轴旋转。因此,它们旋转侧齿轮,使它们具有相同的角速度。

        在拐角处,内(较小)圆弧上的车轮具有更大的滚动阻力,因此会减慢速度。 由于相应的侧齿轮也开始更慢地旋转,因此会导致卫星旋转。 它们围绕自身轴线的旋转导致外轮半轴上的齿轮转数增加。  

        在轮胎抓地力不足的情况下,也会出现类似的情况。 例如,车轮撞到冰上并开始打滑。 普通的自由差速器会将旋转转移到阻力较小的地方。 结果,打滑的轮子会转得更快,而对面的轮子几乎会停止。 结果,汽车将无法继续行驶。 此外,在全轮驱动的情况下,情况不会发生根本变化,因为中央差速器也会将所有动力转移到阻力较小的地方,即带有滑轮的车轴。 因此,如果只有一个车轮打滑,即使是四轮驱动汽车也会卡住。

        这种现象严重损害了任何汽车的通畅性,对于越野车来说是完全不能接受的。 您可以通过阻止差异来解决这种情况。

        锁的种类

        完全强制封锁

        你可以通过干扰卫星来实现完全手动阻塞,从而剥夺它们绕自己的轴旋转的能力。 另一种方法是让差速器杯与半轴刚性接合。 两个轮子将以相同的角速度旋转。

        要启用此模式,您只需按下仪表板上的按钮即可。 驱动装置可以是机械的、液压的、气动的或电动的。 该方案适用于轮间差速器和中央差速器。 您可以在汽车静止时打开它,并且在崎岖地形上行驶时只能低速使用它。 在正常道路上行驶后,必须关闭锁,否则操控性会明显恶化。 滥用此模式可能会损坏半轴或相关零件。

        更有趣的是自锁差速器。 它们不需要驾驶员干预,并在需要时自动工作。 由于此类装置中的阻挡不完全,因此损坏半轴的可能性很低。

        圆盘(摩擦)锁

        这是自锁差速器的最简单版本。 该机构辅以一组摩擦盘。 它们彼此紧密配合,并通过其中一个牢固地固定在其中一根车轴和杯中。

        整个结构作为一个整体旋转,直到轮子的旋转速度变得不同。 然后磁盘之间出现摩擦,这限制了速度差的增长。

        粘性耦合

        粘性联轴器(粘性联轴器)具有类似的操作原理。 只有在这里,带有穿孔的圆盘才被放置在一个密封的盒子里,盒子的所有自由空间都充满了硅油。 其显着特征是混合过程中粘度的变化。 随着圆盘以不同的速度旋转,液体被搅动,搅动越剧烈,液体变得越粘稠,几乎达到固态。 当转速趋于平稳时,流体的粘度迅速下降,差速器解锁。  

        粘性联轴器的尺寸相当大,因此它更常被用作中央差速器的补充,有时代替中央差速器,在这种情况下充当伪差速器。

        粘性耦合有许多缺点,严重限制了它的使用。 这些是惯性、显着发热和与 ABS 的相容性差。

        索尔森

        名称来源于Torque Sensing,即“感知力矩”。 它被认为是最有效的自锁差速器之一。 该机构使用蜗轮。 该设计还具有摩擦元件,可在发生打滑时额外传递扭矩。

        这种机制分为三种类型。 在正常的道路牵引下,T-1 和 T-2 变体用作对称型差速器。

        当其中一个车轮失去牵引力时,T-1 能够以 2,5 比 1 比 6 比 1 甚至更高的比例重新分配扭矩。 也就是说,抓地力最好的车轮将比打滑的车轮按指定比例获得更多的扭矩。 在 T-2 品种中,这个数字更低 - 从 1,2 到 1 到 3 到 1,但反冲、振动和噪音更小。

        Torsen T-3 最初是作为非对称差速器开发的,其阻塞率为 20 ... 30%。

        优质食品

        Quife 差速器以开发该设备的英国工程师的名字命名。 按照设计,它和托尔森一样属于蠕虫类型。 它与卫星的数量和位置不同。 Quaife 在汽车改装爱好者中颇受欢迎。

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