① 差速器的工作原理
不同的差速器性能不同,你可以学习一下差速器的有关文章
一. 开式差速器
切诺基的开式差速器的结构,是典型的行星齿轮组结构,只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里,主动轮是行星架,被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道,如果行星架作为主动轴,两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的,甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。
车辆直行状态下,这种差速器的特性就是,给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下,如果传动轴是匀速转动,有附着力的驱动轮是没有驱动力的,如果传动轴是加速转动,有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。
车辆转弯轮胎不打滑的状态下,差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的,给车辆提供向前驱动力的,只有内侧的车轮,行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动,驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。
开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下,另外一个也没有驱动力。
开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆,前桥驱动和后桥驱动都可以安装。
二. 限滑差速器
限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷,它是在开式差速器的机构上加以改进,在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片,对应于行星齿轮组来讲,就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片,增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。
限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。
在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑系数越高,车辆的转向特性越差。
LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。
LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为LSD会干涉转向,限滑系数越大,转向越困难。
三. 锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止)
为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,实现两个半轴的同步转动。通过行星齿轮组分析,就是把行星齿轮组的变速机构锁死,保证行星架和太阳轮之间,以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止,可以把行星架和行星齿轮锁死,还可以把两个太阳轮锁死。
锁止式差速器,在没有锁止的时候,其传动特性与开式差速器完全相同,在锁止的情况下,传动比被固定为1:1。
这种差速器的优点不言而喻,在越野路面提供了最大的驱动力,缺点是在差速器锁止的情况下,车辆转向极其困难;存在单车轮承受发动机100%的扭矩的可能,半轴会因为扭矩过大而变形或折断;车辆在转向的过程中,两半轴承受相反的扭矩,如果两侧轮胎的附着力都很大,会扭断半轴。另外这种差速器,在车辆行驶过程中执行锁止动作会产生比较大的噪音。
锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与开式差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在非铺装路面,不能在铺装路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。
这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电动锁止产品为代表。
四. 电子差速器锁
电子差速器锁与上述的几种相比,没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。
优点:安全性好,不会损坏车辆。缺点:需要ABS和EBD系统,造价昂贵;在严酷的越野环境下,电子产品的可靠性不如机械产品;单侧车轮的驱动力,不如锁止式差速器的大。
这类差速器锁,由于成本原因,一般只应用于高档轿车和高档的SUV。
五. 自动机械锁止差速器
这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同,不同的是,机械锁止差速器的锁止和解锁,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。它的锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。
锁止条件:差速器壳体转速不超过设定值(也就是车速低于设定值),变齿轮与差速器壳的转速差超过设定值(左右车轮的转速差太大),如果两个条件都符合,就会触发差速器的锁止,正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程,车轮空转的角度差不超过360度。
解锁条件:差速器壳转速超过设定值(车速超过设定值),左右半轴的扭矩方向相反(车辆开式转向),满足两者中的任何一个,就会立即解锁。
优点:公路行驶特性与开式差速器完全相同。越野路面,与锁止式差速器特性完全相同,不会因为转向而扭断半轴,其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预。可靠性非常高。
缺点:锁止噪音比较大,结构比机械锁止差速器复杂,每一种差速器只能适用于一种车型,不具有通用性。
适用性:可以直接替换开式差速器,前驱后驱都可以用,没有适用性方面的限制。
以Eaton公司的产品为代表的自动机械锁止差速器是最适合越野车适用的差速器,遗憾的是,没有能直接给小切用的产品。
六. PowerTrax NoSlip
我不确定它到底属于哪一类。叫的比较多的,是“无滑动动力牵引”。如果从功能上看,也可以叫“自动解锁差速器”。叫什么名字都无所谓,反正都是同一个产品。
PowerTrax NoSlip的工作原理和锁止差速器恰恰相反,这个产品设计的非常巧妙。锁止差速器工作的时候,是执行锁止操作;而PowerTrax NoSlip工作的时候,执行的是单边解锁操作。
PowerTrax NoSlip在车辆直行的时候,左右半轴通过齿轮与小齿轮轴同步转动,工作在锁止状态。当两驱动轮存在转动角度差的时候(车辆转向或者一个轮子打滑),PowerTrax NoSlip会通过它的机械机构,将一个轮子的离合器分离,取消它的动力输出。两个轮子转动角度相同的时候,离合器再结合。完成一次分离并重新结合的操作,两个车轮的角度差不小于18度。加油门的时候,分离的是转的稍快的车轮,收油门发动机制动的时候,分离的是转的稍慢的车轮。如果用于前桥驱动,车辆的转向系统会随着加减油门有失控的倾向。在附着力高的路面(土路或柏油路),如果两个驱动轮因为驱动力过大而同时打滑,则每一个车轮转动一周,与其相联的PowerTrax NoSlip离合器都会分离结合2到10次,两个车轮交替的获得分动箱输出的100%扭矩,驱动轮的动力输出状态不是连续的,而是脉动的,地面的附着力越大,两个驱动轮打滑转速越高,PowerTrax NoSlip离合器结合时的冲击力就会越大。为了承受这种高频的大扭矩冲击,制造PowerTrax NoSlip的材料强度必须特别耐冲击,所以使用的时钛合金。但原车半轴设计没有考虑这种冲击扭矩,往往承受不了。
优点:通用性好,安装简便,没有锁止式差速器的锁止噪音,在铺装路面上不会因为转向而扭断半轴。
缺点:不能用于全时四驱的前桥;在附着力比较高的平坦路面,提供的牵引力小于锁止式差速器;在高附着力路面,两个驱动轮同时打滑,对半轴的冲击力非常大,容易扭断半轴;安装PowerTrax NoSlip会导致自动档车换档冲击变大。
适用性:适合后桥驱动轻度越野和低附着力路面。不适合高附着力路面和大动力输出的场合的使用,不适合在前桥内安装(即使是4驱的切诺基,很容易断前半轴)。
② 汽车差速器什么时候被发明的
转|一、差速器的发明人是法国雷诺汽车公司的创始人雷诺。
向左转|向右转
③ 差速器的原理及作用差速器得公转和自转怎么理解
汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴,最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮,在这条动力传送途径上,驱动桥是最后一个总成,它的主要部件是减速器和差速器。减速器的作用就是减速增矩,这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成,比较容易理解。而差速器就比较难理解,什么叫差速器,为什么要“差速”?
汽车差速器是驱动轿的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时,允许两边半轴以不同的转速旋转,满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶,减少轮胎与地面的摩擦。
汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧,如果汽车向左转弯,圆弧的中心点在左侧,在相同的时间里,右侧轮子走的弧线比左侧轮子长,为了平衡这个差异,就要左边轮子慢一点,右边轮子快一点,用不同的转速来弥补距离的差异。
如果后轮轴做成一个整体,就无法做到两侧轮子的转速差异,也就是做不到自动调整。为了解决这个问题,早在一百年前,法国雷诺汽车公司的创始人路易斯.雷诺就设计出了差速器这个玩意。
普通差速器由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器,直接驱动行星轮架,再由行星轮带动左、右两条半轴,分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足:(左半轴转速)+(右半轴转速)=2(行星轮架转速)。当汽车直行时,左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态,而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏,导致内侧轮转速减小,外侧轮转速增加。
这种调整是自动的,这里涉及到“最小能耗原理”,也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。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(位能),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。
当转弯时,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,使外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减慢,从而实现两边车轮转速的差异。
④ 差速器原理
差速器就是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置,允许转向时输出两种不同的转速。
在现代轿车或货车,包括许多四轮驱动汽车上,都能找到差速器。这些四轮驱动车的每组车轮之间都需要差速器。同样,其两前轮和两后轮之间也需要一个差速器。这是因为汽车转弯时,前轮较之后轮,走过的距离是不相同的。
部分四轮驱动车前后轮之间没有差速器。相反的,他们被固定联结在一起,以至于前后轮转向时能够以同样的平均转速转动。这就是为什么当四轮驱动系统忙碌时,这种车辆转向困难的原因。
不同车速下转弯
我们将从最简单的一类差速器——开式差速器,讲起。首先,我们需要了解一些技术:下图就是一个开式差速器部件。
当一辆轿车沿着一条路直线行驶时,两侧车轮以同一转速转动。输入小齿轮带动螺旋锥齿轮和壳体。壳体内的小齿轮都不转动,两边的齿都有效的将壳体锁住。
注意到输入小齿轮的齿比螺旋锥齿轮的齿小。如果主减速比为4.10,螺旋锥齿轮的齿数就要比输入小齿轮的齿多4.10倍。更多关于传动率的信息请参阅齿轮是如何工作的。
当一辆汽车转弯时,车轮必须以不同的转速旋转。
从上图中,你可以看到壳体内的小齿轮在车辆转向时开始转动。以此实现两侧车轮以不同的转速旋转。内侧车轮要比壳体转得慢。但外侧车轮就要转得相对快点。
⑤ 差速器的工作原理是什么
半轴与半轴齿轮相连,半轴齿轮和行星齿轮啮合,行星齿轮支撑在差速器壳体上,直线行驶时,两侧车轮受力相同,行星齿轮只有公转,
转弯行驶时,两侧车轮受力不同,行星齿轮既有公转也有自转,
⑥ 差速器的原理是什么
你好,汽车差速器的原理是车辆在直线行驶的时候,齿轮自转,当车辆在转弯的时候,只能形成自转济公转,希望我的回答能够帮助到您
⑦ 差速器的原理及作用
差速器的作用就是满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求!这个作用是差速器最基本的作用。
⑧ 汽车差速器的原理是什么
在学校,讲差速器就用到上面这个视频。左面轮子不转动,右边轮子依然可以转动。当然,这只是原理展示。下图是把原理中的杆,换成实际中的齿轮。
不过,在我们日常的使用过程中,差速器的作用并不是万能的。当我们的车辆遇到打滑的情况时,由于差速器的存在,打滑一侧的车轮会产生较大的转速,而差速器为了抵销这种转速差,会把动力都输出到打滑一侧的车轮,极不利于车辆的脱困。这时候,差速锁的作用就凸显出来了,当左右两个车轮之间的转速差超过一定范围后,差速器将会按比例将动力输出到未打滑的一侧,从而更容易脱困。
当然了,差速锁的种类有很多种,有多片式限滑差速锁,也有托森机械师差速锁以及藕连式差速锁等等。而且差速锁也不仅仅应用在硬派越野车上,在高性能的运动轿车上同样也会有搭载,提升其过弯的性能。