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差速器的發明原理

發布時間:2021-10-16 00:32:57

① 差速器的工作原理

不同的差速器性能不同,你可以學習一下差速器的有關文章
一. 開式差速器
切諾基的開式差速器的結構,是典型的行星齒輪組結構,只不過太陽輪和外齒圈的齒數是一樣的。在這套行星齒輪組里,主動輪是行星架,被動輪是兩個太陽輪。通過行星齒輪組的傳動特性我們知道,如果行星架作為主動軸,兩個太陽輪的轉速和轉動方向是不確定的,甚至兩個太陽輪的轉動方向是相反的。
車輛直行狀態下,這種差速器的特性就是,給兩個半軸傳遞的扭矩相同。在一個驅動輪懸空情況下,如果傳動軸是勻速轉動,有附著力的驅動輪是沒有驅動力的,如果傳動軸是加速轉動,有附著力的驅動輪的驅動力等於懸空車輪的角加速度和轉動慣量的乘積。
車輛轉彎輪胎不打滑的狀態下,差速器連接的兩個半軸的扭矩方向是相反的,給車輛提供向前驅動力的,只有內側的車輪,行星架和內側的太陽輪之間由等速傳動變成了減速傳動,駕駛感覺就是彎道加速比直道加速更有力。
開式差速器的優點就是在鋪裝路面上轉行行駛的效果最好。缺點就是在一個驅動輪喪失附著力的情況下,另外一個也沒有驅動力。
開式差速器的適用范圍是所有鋪裝路面行駛的車輛,前橋驅動和後橋驅動都可以安裝。

二. 限滑差速器
限滑差速器用於部分彌補開式差速器在越野路面的傳動缺陷,它是在開式差速器的機構上加以改進,在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片,對應於行星齒輪組來講,就是在行星架和太陽輪之間增加了摩擦片,增加太陽輪與行星架自由轉動的阻力力矩。
限滑差速器提供的附加扭矩,與摩擦片傳遞的動力和兩驅動輪的轉速差有關。
在開式差速器結構上改進產生的LSD,不能做到100%的限滑,因為限滑系數越高,車輛的轉向特性越差。
LSD具備開式差速器的傳動特性和機械結構。優點就是提供一定的限滑力矩,缺點是轉向特性變差,摩擦片壽命有限。
LSD的適用范圍是鋪裝路面和輕度越野路面。通常用於後驅車。前驅車一般不裝,因為LSD會干涉轉向,限滑系數越大,轉向越困難。

三. 鎖止式差速器(機械鎖止、電動鎖止、氣動鎖止)
為了保證車輛在復雜的越野路況下的行駛性能,通過一定的機械結構把差速器鎖死,實現兩個半軸的同步轉動。通過行星齒輪組分析,就是把行星齒輪組的變速機構鎖死,保證行星架和太陽輪之間,以及兩個太陽輪之間的傳動比都是1:1。可以把太陽輪和行星架鎖止,可以把行星架和行星齒輪鎖死,還可以把兩個太陽輪鎖死。
鎖止式差速器,在沒有鎖止的時候,其傳動特性與開式差速器完全相同,在鎖止的情況下,傳動比被固定為1:1。
這種差速器的優點不言而喻,在越野路面提供了最大的驅動力,缺點是在差速器鎖止的情況下,車輛轉向極其困難;存在單車輪承受發動機100%的扭矩的可能,半軸會因為扭矩過大而變形或折斷;車輛在轉向的過程中,兩半軸承受相反的扭矩,如果兩側輪胎的附著力都很大,會扭斷半軸。另外這種差速器,在車輛行駛過程中執行鎖止動作會產生比較大的噪音。
鎖止式差速器具備開式差速器的所有結構和特性,在未鎖止的情況下,應用范圍與開式差速器相同;在鎖止的情況下,只適合於低速行駛在非鋪裝路面,不能在鋪裝路面上行駛,否則會導致車輛損壞和轉向失控。
這類差速器以ARB的氣動鎖止產品和Eaton的電動鎖止產品為代表。

四. 電子差速器鎖
電子差速器鎖與上述的幾種相比,沒有改變開式差速器的結構和特性,而是利用ABS或EBD系統來執行單側制動打滑的車輪的動作,限制兩驅動輪的轉速差,保證兩個驅動輪都有動力。
優點:安全性好,不會損壞車輛。缺點:需要ABS和EBD系統,造價昂貴;在嚴酷的越野環境下,電子產品的可靠性不如機械產品;單側車輪的驅動力,不如鎖止式差速器的大。
這類差速器鎖,由於成本原因,一般只應用於高檔轎車和高檔的SUV。

五. 自動機械鎖止差速器
這類差速器的基本結構和機械鎖止式差速器相同,不同的是,機械鎖止差速器的鎖止和解鎖,完全由駕駛員人工控制;自動機械鎖止式差速器則是根據路況自行鎖止和解鎖。它的鎖止檢測機構很精巧,檢測量有兩個,一個是差速器邊齒輪和差速器殼子之間的轉速差,另外一個就是差速器殼的轉速。
鎖止條件:差速器殼體轉速不超過設定值(也就是車速低於設定值),變齒輪與差速器殼的轉速差超過設定值(左右車輪的轉速差太大),如果兩個條件都符合,就會觸發差速器的鎖止,正常行駛中的轉向不會引起它的鎖止。整個鎖止過程,車輪空轉的角度差不超過360度。
解鎖條件:差速器殼轉速超過設定值(車速超過設定值),左右半軸的扭矩方向相反(車輛開式轉向),滿足兩者中的任何一個,就會立即解鎖。
優點:公路行駛特性與開式差速器完全相同。越野路面,與鎖止式差速器特性完全相同,不會因為轉向而扭斷半軸,其鎖止和解鎖過程完全是自動的,不需要人為干預。可靠性非常高。
缺點:鎖止噪音比較大,結構比機械鎖止差速器復雜,每一種差速器只能適用於一種車型,不具有通用性。
適用性:可以直接替換開式差速器,前驅後驅都可以用,沒有適用性方面的限制。
以Eaton公司的產品為代表的自動機械鎖止差速器是最適合越野車適用的差速器,遺憾的是,沒有能直接給小切用的產品。

六. PowerTrax NoSlip
我不確定它到底屬於哪一類。叫的比較多的,是「無滑動動力牽引」。如果從功能上看,也可以叫「自動解鎖差速器」。叫什麼名字都無所謂,反正都是同一個產品。
PowerTrax NoSlip的工作原理和鎖止差速器恰恰相反,這個產品設計的非常巧妙。鎖止差速器工作的時候,是執行鎖止操作;而PowerTrax NoSlip工作的時候,執行的是單邊解鎖操作。
PowerTrax NoSlip在車輛直行的時候,左右半軸通過齒輪與小齒輪軸同步轉動,工作在鎖止狀態。當兩驅動輪存在轉動角度差的時候(車輛轉向或者一個輪子打滑),PowerTrax NoSlip會通過它的機械機構,將一個輪子的離合器分離,取消它的動力輸出。兩個輪子轉動角度相同的時候,離合器再結合。完成一次分離並重新結合的操作,兩個車輪的角度差不小於18度。加油門的時候,分離的是轉的稍快的車輪,收油門發動機制動的時候,分離的是轉的稍慢的車輪。如果用於前橋驅動,車輛的轉向系統會隨著加減油門有失控的傾向。在附著力高的路面(土路或柏油路),如果兩個驅動輪因為驅動力過大而同時打滑,則每一個車輪轉動一周,與其相聯的PowerTrax NoSlip離合器都會分離結合2到10次,兩個車輪交替的獲得分動箱輸出的100%扭矩,驅動輪的動力輸出狀態不是連續的,而是脈動的,地面的附著力越大,兩個驅動輪打滑轉速越高,PowerTrax NoSlip離合器結合時的沖擊力就會越大。為了承受這種高頻的大扭矩沖擊,製造PowerTrax NoSlip的材料強度必須特別耐沖擊,所以使用的時鈦合金。但原車半軸設計沒有考慮這種沖擊扭矩,往往承受不了。
優點:通用性好,安裝簡便,沒有鎖止式差速器的鎖止噪音,在鋪裝路面上不會因為轉向而扭斷半軸。
缺點:不能用於全時四驅的前橋;在附著力比較高的平坦路面,提供的牽引力小於鎖止式差速器;在高附著力路面,兩個驅動輪同時打滑,對半軸的沖擊力非常大,容易扭斷半軸;安裝PowerTrax NoSlip會導致自動檔車換檔沖擊變大。
適用性:適合後橋驅動輕度越野和低附著力路面。不適合高附著力路面和大動力輸出的場合的使用,不適合在前橋內安裝(即使是4驅的切諾基,很容易斷前半軸)。

② 汽車差速器什麼時候被發明

轉|

一、差速器的發明人是法國雷諾汽車公司的創始人雷諾。

向左轉|向右轉

③ 差速器的原理及作用差速器得公轉和自轉怎麼理解

汽車發動機的動力經離合器、變速器、傳動軸,最後傳送到驅動橋再左右分配給半軸驅動車輪,在這條動力傳送途徑上,驅動橋是最後一個總成,它的主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩,這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成,比較容易理解。而差速器就比較難理解,什麼叫差速器,為什麼要「差速」?

汽車差速器是驅動轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時,允許兩邊半軸以不同的轉速旋轉,滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛,減少輪胎與地面的摩擦。

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。

如果後輪軸做成一個整體,就無法做到兩側輪子的轉速差異,也就是做不到自動調整。為了解決這個問題,早在一百年前,法國雷諾汽車公司的創始人路易斯.雷諾就設計出了差速器這個玩意。

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於平衡狀態,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於耗能最小的狀態。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,由於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,由於「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,並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。

④ 差速器原理

差速器就是一種將發動機輸出扭矩一分為二的裝置,允許轉向時輸出兩種不同的轉速。
在現代轎車或貨車,包括許多四輪驅動汽車上,都能找到差速器。這些四輪驅動車的每組車輪之間都需要差速器。同樣,其兩前輪和兩後輪之間也需要一個差速器。這是因為汽車轉彎時,前輪較之後輪,走過的距離是不相同的。
部分四輪驅動車前後輪之間沒有差速器。相反的,他們被固定聯結在一起,以至於前後輪轉向時能夠以同樣的平均轉速轉動。這就是為什麼當四輪驅動系統忙碌時,這種車輛轉向困難的原因。
不同車速下轉彎
我們將從最簡單的一類差速器——開式差速器,講起。首先,我們需要了解一些技術:下圖就是一個開式差速器部件。
當一輛轎車沿著一條路直線行駛時,兩側車輪以同一轉速轉動。輸入小齒輪帶動螺旋錐齒輪和殼體。殼體內的小齒輪都不轉動,兩邊的齒都有效的將殼體鎖住。
注意到輸入小齒輪的齒比螺旋錐齒輪的齒小。如果主減速比為4.10,螺旋錐齒輪的齒數就要比輸入小齒輪的齒多4.10倍。更多關於傳動率的信息請參閱齒輪是如何工作的。
當一輛汽車轉彎時,車輪必須以不同的轉速旋轉。
從上圖中,你可以看到殼體內的小齒輪在車輛轉向時開始轉動。以此實現兩側車輪以不同的轉速旋轉。內側車輪要比殼體轉得慢。但外側車輪就要轉得相對快點。

⑤ 差速器的工作原理是什麼

半軸與半軸齒輪相連,半軸齒輪和行星齒輪嚙合,行星齒輪支撐在差速器殼體上,直線行駛時,兩側車輪受力相同,行星齒輪只有公轉,
轉彎行駛時,兩側車輪受力不同,行星齒輪既有公轉也有自轉,

⑥ 差速器的原理是什麼

你好,汽車差速器的原理是車輛在直線行駛的時候,齒輪自轉,當車輛在轉彎的時候,只能形成自轉濟公轉,希望我的回答能夠幫助到您

⑦ 差速器的原理及作用

差速器的作用就是滿足汽車轉彎時兩側車輪轉速不同的要求!這個作用是差速器最基本的作用。

⑧ 汽車差速器的原理是什麼

在學校,講差速器就用到上面這個視頻。左面輪子不轉動,右邊輪子依然可以轉動。當然,這只是原理展示。下圖是把原理中的桿,換成實際中的齒輪。

不過,在我們日常的使用過程中,差速器的作用並不是萬能的。當我們的車輛遇到打滑的情況時,由於差速器的存在,打滑一側的車輪會產生較大的轉速,而差速器為了抵銷這種轉速差,會把動力都輸出到打滑一側的車輪,極不利於車輛的脫困。這時候,差速鎖的作用就凸顯出來了,當左右兩個車輪之間的轉速差超過一定范圍後,差速器將會按比例將動力輸出到未打滑的一側,從而更容易脫困。

當然了,差速鎖的種類有很多種,有多片式限滑差速鎖,也有托森機械師差速鎖以及藕連式差速鎖等等。而且差速鎖也不僅僅應用在硬派越野車上,在高性能的運動轎車上同樣也會有搭載,提升其過彎的性能。

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