差速器的工作原理 凱倫奈斯 著 如果你已經閱讀了汽車發動機工作原理，你就能懂得汽車動力是如何產生的；如果你已經閱讀了手動變速器的工作原理，你就會懂得下一步動力會傳到哪裡。對大多數汽車來說，差速器在其傳動系中，位於驅動輪之前的最後一級。本文將闡述差速器的工作原理。 差速器有三大功用： 把發動機發出的動力傳輸到車輪上； 充當汽車主減速齒輪，在動力傳到車輪之前將傳動系的轉速減下來 將動力傳到車輪上，同時，允許兩輪以不同的輪速轉動 在本文中，你將會了解到汽車為什麼需要一個差速器，它工作的方式及其優缺點。我們也將會了解到防滑差速器。 為什麼需要差速器 當汽車轉向時，車輪以不同的速度旋轉。在下面的動畫中你可以看到，在轉彎時，每個車輪駛過的距離不相等，即內側車輪比外側車輪駛過的距離要短。因為車速等於汽車行駛的距離除以透過這段距離所花費的時間，所以行駛距離短的車輪轉動的速度就慢。同時需要注意的是：前輪較之後輪，所走過的路程是不同的。 對於後輪驅動型汽車的從動輪，或前輪驅動型汽車的從動輪來說，不存在這樣的問題。由於它們之間沒有相互聯結，它們彼此獨立轉動。但是兩主動輪間相互是有聯絡的。因此一個引擎或一個變速箱可以同時帶動兩個車輪。如果你的車上沒有差速器，兩個車輪將不得不固定聯結在一起，以同一轉速驅動旋轉。這會導致汽車轉向困難。此時，為了使汽車能夠轉彎，一個輪胎將不得不打滑。對於現代輪胎和混凝土道路來說，要使輪胎打滑則需要很大的外力，這個力透過車橋從一個輪胎傳到另一個輪胎，這樣就給車橋零部件產生很大的應力。 什麼是差速器 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。更多關於傳動率的資訊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。 在薄冰上行駛 開式差速器一般都是將相同大小的扭矩分配到兩側車輪上。有兩個因素決定分配到車輪扭矩的多少：裝置及牽引力。在乾燥的環境、有充足的牽引力的情況下，分配到車輪的扭矩受到發動機及齒輪的限制；在牽引力較小的情況下，諸如在冰面上行駛。在這種情況下，扭矩的大小受限於車輪不至於打滑。所以，即使一輛車可以產生更大的扭矩，同樣需要足夠的牽引力用以將這些扭轉力矩傳輸到地面上。如果當車輪開始打滑時，你用力睬油門，只會使車輪轉得更快。 如果你曾經在冰面上開過車，你可能知道使加速變得容易的方法。那就是你不以一檔起步而是二檔起步，甚至是三檔。因為變速器裡的檔位越高，傳到車輪上的扭矩會變的更少。這樣就會讓車輪在不轉的情況下加速更快。 當一個汽車主動輪在附著係數較高的路面上，而另一個主動輪卻在冰面上時，會發生什麼情況呢？這就是開式差速器的問題所在。 記住，開式差速器總是運用於兩輪轉矩相等的情況下，最大扭矩受限於最大防滑係數的限制。他並不會給在冰面上的車輪以更大的扭矩。而且牽引力好的那個車輪僅獲得很少量的扭矩。此時，你的車就不能正常執行。 越野行駛 除此之外，開式差速器可能在你越野的時候給你帶來麻煩。如果你有一輛前後都有差速器的四輪驅動車或越野車，你可能被卡住。 現在，記得——就如我們之前已經提到過的，開式差速器一般都是給兩輪傳遞相等的扭矩。如果一側前輪及一側後輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉，汽車根本無法移動。 這類問題只能透過防滑式差速器（LSD）來解決，有時也叫做“positraction”。防滑差速器使用多種機械技術來實現常規差速器使車輛轉彎的行為。當一側車輪打滑時，提供更多的扭矩給不打滑的輪子。 接下去的幾章將詳細介紹不同型別的防滑差速器，包括離合器式防滑差速器，粘性鎖止式差速器，託森差速器等。
差速器的工作原理 凱倫奈斯 著 如果你已經閱讀了汽車發動機工作原理，你就能懂得汽車動力是如何產生的；如果你已經閱讀了手動變速器的工作原理，你就會懂得下一步動力會傳到哪裡。對大多數汽車來說，差速器在其傳動系中，位於驅動輪之前的最後一級。本文將闡述差速器的工作原理。 差速器有三大功用： 把發動機發出的動力傳輸到車輪上； 充當汽車主減速齒輪，在動力傳到車輪之前將傳動系的轉速減下來 將動力傳到車輪上，同時，允許兩輪以不同的輪速轉動 在本文中，你將會了解到汽車為什麼需要一個差速器，它工作的方式及其優缺點。我們也將會了解到防滑差速器。 為什麼需要差速器 當汽車轉向時，車輪以不同的速度旋轉。在下面的動畫中你可以看到，在轉彎時，每個車輪駛過的距離不相等，即內側車輪比外側車輪駛過的距離要短。因為車速等於汽車行駛的距離除以透過這段距離所花費的時間，所以行駛距離短的車輪轉動的速度就慢。同時需要注意的是：前輪較之後輪，所走過的路程是不同的。 對於後輪驅動型汽車的從動輪，或前輪驅動型汽車的從動輪來說，不存在這樣的問題。由於它們之間沒有相互聯結，它們彼此獨立轉動。但是兩主動輪間相互是有聯絡的。因此一個引擎或一個變速箱可以同時帶動兩個車輪。如果你的車上沒有差速器，兩個車輪將不得不固定聯結在一起，以同一轉速驅動旋轉。這會導致汽車轉向困難。此時，為了使汽車能夠轉彎，一個輪胎將不得不打滑。對於現代輪胎和混凝土道路來說，要使輪胎打滑則需要很大的外力，這個力透過車橋從一個輪胎傳到另一個輪胎，這樣就給車橋零部件產生很大的應力。 什麼是差速器 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。更多關於傳動率的資訊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。 在薄冰上行駛 開式差速器一般都是將相同大小的扭矩分配到兩側車輪上。有兩個因素決定分配到車輪扭矩的多少：裝置及牽引力。在乾燥的環境、有充足的牽引力的情況下，分配到車輪的扭矩受到發動機及齒輪的限制；在牽引力較小的情況下，諸如在冰面上行駛。在這種情況下，扭矩的大小受限於車輪不至於打滑。所以，即使一輛車可以產生更大的扭矩，同樣需要足夠的牽引力用以將這些扭轉力矩傳輸到地面上。如果當車輪開始打滑時，你用力睬油門，只會使車輪轉得更快。 如果你曾經在冰面上開過車，你可能知道使加速變得容易的方法。那就是你不以一檔起步而是二檔起步，甚至是三檔。因為變速器裡的檔位越高，傳到車輪上的扭矩會變的更少。這樣就會讓車輪在不轉的情況下加速更快。 當一個汽車主動輪在附著係數較高的路面上，而另一個主動輪卻在冰面上時，會發生什麼情況呢？這就是開式差速器的問題所在。 記住，開式差速器總是運用於兩輪轉矩相等的情況下，最大扭矩受限於最大防滑係數的限制。他並不會給在冰面上的車輪以更大的扭矩。而且牽引力好的那個車輪僅獲得很少量的扭矩。此時，你的車就不能正常執行。 越野行駛 除此之外，開式差速器可能在你越野的時候給你帶來麻煩。如果你有一輛前後都有差速器的四輪驅動車或越野車，你可能被卡住。 現在，記得——就如我們之前已經提到過的，開式差速器一般都是給兩輪傳遞相等的扭矩。如果一側前輪及一側後輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉，汽車根本無法移動。 這類問題只能透過防滑式差速器（LSD）來解決，有時也叫做“positraction”。防滑差速器使用多種機械技術來實現常規差速器使車輛轉彎的行為。當一側車輪打滑時，提供更多的扭矩給不打滑的輪子。 接下去的幾章將詳細介紹不同型別的防滑差速器，包括離合器式防滑差速器，粘性鎖止式差速器，託森差速器等。