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汽車的中央差速器鎖止功能有什么用

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-06-16

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差速器：簡介: 　　汽車發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)離合器、變速器、傳動軸，最后傳送到驅(qū)動橋再左右分配給半軸驅(qū)動車輪，在這條動力傳送途徑上，驅(qū)動橋是最后一個總成，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，什么叫差速器，為什么要“差速”？　　汽車差速器是驅(qū)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(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，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。功能: 　　汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點在左側(cè)，在相同的時間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)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(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異。　　如果后輪軸做成一個整體，就無法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就是做不到自動調(diào)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(chuàng)始人路易斯.雷諾就設(shè)計出了差速器這個玩意。構(gòu)成: 　　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(fā)動機(jī)的動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。差速器的設(shè)計要求滿足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。當(dāng)汽車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。原理: 　　差速器的這種調(diào)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于耗能最小的狀態(tài)。例如把一粒豆子放進(jìn)一個碗內(nèi)，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?。┒粫粩噙\動。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài)，自動地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速?！　‘?dāng)轉(zhuǎn)彎時，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異?！　◎?qū)動橋兩側(cè)的驅(qū)動輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過的距離大，將使外側(cè)車輪在滾動的同時產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動的同時產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車直線行駛，也會因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車輪的滑動?！　≤囕喕瑒訒r不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會使汽車轉(zhuǎn)向困難、制動性能變差。為使車輪盡可能不發(fā)生滑動，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車輛能以不同的角速度轉(zhuǎn)動?！　≥S間差速器：通常從動車輪用軸承支承在心軸上，使之能以任何角速度旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動車輪分別與兩根半軸剛性連接，在兩根半軸之間裝有差速器。這種差速器又稱為軸間差速器。　　多軸驅(qū)動的越野汽車，為使各驅(qū)動橋能以不同角速度旋轉(zhuǎn)，以消除各橋上驅(qū)動輪的滑動，有的在兩驅(qū)動橋之間裝有軸間差速器。差速器鎖：普通差速器，雖然可以允許左右車輪以不同速度轉(zhuǎn)動，但當(dāng)其中一個車輪空轉(zhuǎn)時，另一個在良好路面上的車輪也得不到扭矩，汽車就失去了行駛的動力。在這種情況下，還不如沒有差速器更好。這樣兩個車輪連在一起，動力至少可以傳遞到另一側(cè)車輪，使汽車得到行駛的動力，從而擺脫困境。這種情況在中央差速器也同樣存在。這樣，人們就開發(fā)了各種個樣的差速器鎖止機(jī)構(gòu)。中央差速器鎖是安裝在中央差速器上的一種鎖止機(jī)構(gòu)，用于四輪驅(qū)動車。其作用是為了提高汽車在壞路面上的通過能力，即當(dāng)汽車的一個驅(qū)動橋空轉(zhuǎn)時，能迅速鎖死差速器，使兩驅(qū)動橋變?yōu)閯傂月?lián)接。這樣就可以把大部分的扭矩甚至全部扭矩傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動橋，充分利用它的附著力而產(chǎn)生足夠牽引力，使汽車能夠繼續(xù)行駛。不同的差速器，所采用的鎖止方式是不同的，現(xiàn)在常見的差速器鎖，大致有以下幾種鎖止方式：強(qiáng)制鎖止式、高摩擦自鎖式、牙嵌式、托森式和粘性耦合式。其中牙嵌式常用于中重型貨車，在此就不作詳述了。 1．強(qiáng)制鎖止式強(qiáng)制鎖止式差速鎖就是在普通對稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖，這種差速鎖結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，轉(zhuǎn)矩分配比率較高。但是操縱相當(dāng)不便，一般需要停車；另外，如果過早接上或者過晚摘下差速鎖，那么就會產(chǎn)生無差速器時的一系列問題，轉(zhuǎn)矩分配不可變。　　2．高摩擦自鎖式高摩擦自鎖式有摩擦片式和滑塊凸輪式等結(jié)構(gòu)。摩擦片式通過摩擦片之間相對滑轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的摩擦力矩來使差速器鎖止，這種差速鎖結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)，在轎車和輕型汽車上最常見；滑塊凸輪式利用滑塊和凸輪之間較大的摩擦力矩來使差速器鎖止，它可以在很大程度上提高汽車的通過性能，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工要求高，摩擦件磨損較大，成本較高。以上兩種高摩擦自鎖式差速器鎖都可以在一定范圍內(nèi)分配左右兩側(cè)車輪的輸出轉(zhuǎn)矩，并且接入脫離都是自動進(jìn)行，因此應(yīng)用日益廣泛。　　3．托森式托森式差速器是一種新型的軸間差速器，它在全輪驅(qū)動的轎車（如奧迪TT）上有廣泛運用。“托森”這個名稱是格里森公司的注冊商標(biāo)，表示“轉(zhuǎn)矩靈敏差速器”。它采用蝸輪蝸桿傳動具有自鎖特性的基本原理。托森式差速器結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞轉(zhuǎn)矩可變范圍較大且可調(diào)，故而廣泛用于全輪驅(qū)動轎車的中央差速器以及后驅(qū)動橋輪間差速器。但是由于其在高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差時的自動鎖止作用，一般不能用于前驅(qū)動橋輪間差速器。 4．粘性耦合式目前，部分四輪驅(qū)動轎車上還采用粘性耦合聯(lián)軸器作為差速器使用。這種新型的差速器使用的是硅油作為傳遞轉(zhuǎn)矩的介質(zhì)。硅油具有很高的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)兩車軸的轉(zhuǎn)速差過大時，硅油溫度急劇上升，體積不斷膨脹，硅油推動摩擦葉片緊密結(jié)合，這是粘性耦合器兩端驅(qū)動軸直接聯(lián)成一體，即粘性耦合器鎖死。這種現(xiàn)象被稱為“駝峰現(xiàn)象”。這種現(xiàn)象的發(fā)生極其迅速，差速器驟然鎖死，因此車輛很容易脫離拋錨地。一旦挍油停止之后，硅油的溫度逐漸下降，直至充分冷卻后，駝峰現(xiàn)象才會消失。鑒于粘性耦合器傳遞轉(zhuǎn)矩柔和平穩(wěn)，差速響應(yīng)快，它被推廣運用到了驅(qū)動橋的軸間差速系統(tǒng)，當(dāng)作軸間差速器，使全輪驅(qū)動轎車的性能大幅度的提高。: 回答者：網(wǎng)友

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