差速器返回目錄↑1、構成![]() 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)動機的動力經(jīng)傳動軸進入差速器,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,導致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小,外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。 返回目錄↑2、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)速來彌補距離的差異。 返回目錄↑3、原理![]() 當轉(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”,必然導致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同,從而破壞了三者的平衡關系,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。 車輪滑動時不僅加劇輪胎磨損、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,在結構上必須保證各車輛能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。 軸間差速器: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。 返回目錄↑4、作用汽車差速器有三大作用,首先是將發(fā)動機輸出的動力傳輸?shù)杰囕喩希浩浯危瑢⒅鳒p速器已經(jīng)增加的扭矩一分為二的分配給左右兩根半軸;最后是,擔任汽車主減速齒輪,在動力傳輸至車輪前將傳動系的轉(zhuǎn)速減下來,將動力傳到車輪上,同時允許兩側(cè)車輪以不同的輪速轉(zhuǎn)動。[1] 返回目錄↑5、分類![]() 1、齒輪式差速器:當左右驅(qū)動輪存在轉(zhuǎn)速差時,差速器分配給慢轉(zhuǎn)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩大于快轉(zhuǎn)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。這種差速器轉(zhuǎn)矩均分特性能滿足汽車在良好路面上正常行駛。但當汽車在壞路上行駛時,卻嚴重影響通過能力。例如當汽車的一個驅(qū)動輪陷入泥濘路面時,雖然另一驅(qū)動輪在良好路面上,汽車卻往往不能前進(俗稱打滑)。此時在泥濘路面上的驅(qū)動輪原地滑轉(zhuǎn),在良好路面上的車輪卻靜止不動。這是因為在泥濘路面上的車輪與路面之間的附著力較小,路面只能通過此輪對半軸作用較小的反作用力矩,因此差速器分配給此輪的轉(zhuǎn)矩也較小,盡管另一驅(qū)動輪與良好路面間的附著力較大,但因平均分配轉(zhuǎn)矩的特點,使這一驅(qū)動輪也只能分到與滑轉(zhuǎn)驅(qū)動輪等量的轉(zhuǎn)矩,以致驅(qū)動力不足以克服行駛阻力,汽車不能前進,而動力則消耗在滑轉(zhuǎn)驅(qū)動輪上。此時加大油門不僅不能使汽車前進,反而浪費燃油,加速機件磨損,尤其使輪胎磨損加劇。有效的解決辦法是:挖掉滑轉(zhuǎn)驅(qū)動輪下的稀泥或在此輪下墊干土、碎石、樹枝、干草等。 2、防滑差速器:為提高汽車在壞路上的通過能力,某些越野汽車及高級轎車上裝置防滑差速器。防滑差速器的特點是,當一側(cè)驅(qū)動輪在壞路上滑轉(zhuǎn)時,能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給在良好路面上的驅(qū)動輪,以充分利用這一驅(qū)動輪的附著力來產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力,使汽車順利起步或繼續(xù)行駛。 返回目錄↑6、Torsen LSD系統(tǒng)![]() 說起AWD轎車驅(qū)動系統(tǒng)人們不能不想到奧迪Quattro,正是奧迪的大膽創(chuàng)新并義無反顧才使得越來越多的人們享受到AWD帶來的駕駛樂趣,而奧迪Quattro AWD的核心正是Torsen LSD差速器系統(tǒng),誰能想到電子部件橫行的今天它還保持著機械的清純。 每輛汽車都要配備有差速器,我們知道普通差速器的作用:第一,它是一組減速齒輪,使從變速箱輸出的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為正常車速;第二,可以使左右驅(qū)動輪速度不同,也就是在彎道時對里外車輪輸出不同的轉(zhuǎn)速以保持平衡。它的缺陷是在經(jīng)過濕滑路面時就會因打滑失去牽引力。而如果給差速器增加限滑功能就能滿足轎車在惡劣路面具有良好操控性的需求了,這就是限滑差速器(Limited Slip Differential,簡稱LSD)。全輪驅(qū)動轎車AWD系統(tǒng)的基本構成是具有3個差速器,它們分別控制著前輪、后輪、前后驅(qū)動軸扭矩分配。這3個差速器不只是人們常見的簡單差速器,它們是LSD差速器,帶有自鎖功能以保證在濕滑路面輪胎發(fā)生打滑時驅(qū)動輪始終保持有充足的扭矩輸出從而在惡劣路況獲得良好的操控。世界上的LSD差速器有好幾種形式,今天我們就來看看Torsen自鎖差速器系統(tǒng)。 Torsen這個名字的由來取自Torque-sensing Traction——感覺扭矩牽引,連品牌名稱都是從牽引力控制中得來的,夠?qū)I(yè)吧! Torsen的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng) 在彎道行駛沒有車輪打滑時,前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器,蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同。如車向左轉(zhuǎn)時,右側(cè)車輪比差速器快,而左側(cè)速度低,左右速度不同的蝸輪能夠嚴密地匹配同步嚙合齒輪。此時蝸輪蝸桿并沒有鎖止,因為扭矩是從蝸輪到蝸桿齒輪。 當右側(cè)車輪打滑時,蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用,如是傳統(tǒng)差速器將不會傳輸動力到左輪。對于Torsen LSD差速器,此時快速旋轉(zhuǎn)的右側(cè)半軸將驅(qū)動右側(cè)蝸桿,并通過同步嚙合齒輪驅(qū)動左側(cè)蝸桿,此時蝸輪蝸桿特性發(fā)揮作用。當蝸桿驅(qū)動蝸輪時,它們就會鎖止,左側(cè)蝸桿和右側(cè)蝸桿實現(xiàn)互鎖,保證了非打滑車輪具有足夠的牽引力。 Torsen差速器的特點 Torsen差速器實現(xiàn)了恒時、連續(xù)扭矩控制管理,它持續(xù)工作,沒有時間上的延遲,但不介入總扭矩輸出的調(diào)整,也就不存在著扭矩的損失,與牽引力控制和車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)相比具有更大的優(yōu)越性。因為沒有傳統(tǒng)的自鎖差速器所配備的多片式離合器,也就不存在著磨損,并實現(xiàn)了免維護。純機械LSD具有良好的可靠性。 ![]() Torsen差速器可以與任何變速器、分動器實現(xiàn)匹配,與車輛其它安全控制系統(tǒng)ABS、TCS(Traction Control Systems,牽引力控制)、SCS(Stability Control Systems,車身穩(wěn)定控制)相容。Torsen差速器是純機械結構,在車輪剛一打滑的瞬間就會發(fā)生作用,它具有線性鎖止特性,是真正的恒時四驅(qū),在平時正常行駛時扭矩前后分配是50∶50。缺點是它的價格很貴。 Torsen差速器已經(jīng)生產(chǎn)到了第3代 作為最主要的四驅(qū)轎車生產(chǎn)商,奧迪一直在堅持使用Torsen差速器,F(xiàn)在使用Torsen差速器用于AWD車型的公司越來越多,有福特、通用、奧迪、豐田和大眾等公司。在今天這個電子的時代,純機械系統(tǒng)以它的牢固可靠性而保持著獨有的位置。[2] 返回目錄↑7、操縱離合器對差速器部件是否有影響離合器的操縱是否合理對差速器部件是有影響的對傳動系統(tǒng)主要受力件也有很大影響。由于操作離合器不當而造成差速器的部件損壞是常見的。 |