汽車差速器是如何工作的
汽車差速器是利用行星齒輪的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),在汽車行駛時(shí)調(diào)節(jié)左右(或前后)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差的裝置。汽車直線行駛時(shí),兩側(cè)車輪阻力相同,行星齒輪不自轉(zhuǎn),動(dòng)力均勻傳遞給兩個(gè)半軸,車輪同速旋轉(zhuǎn)。而當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)彎半徑不同,阻力有別,行星齒輪會(huì)自轉(zhuǎn),使外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速高于內(nèi)側(cè),確保汽車平穩(wěn)過彎,保障行駛的穩(wěn)定性與操控性 。
具體來說,汽車差速器主要由差速器殼、半軸齒輪、兩個(gè)行星齒輪和齒輪架等部件組成。動(dòng)力首先由從動(dòng)齒輪錐齒輪帶動(dòng)差速器殼體旋轉(zhuǎn) ,差速器殼就像是差速器系統(tǒng)的“指揮官”,它開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,會(huì)通過一系列巧妙的齒輪結(jié)構(gòu)來傳遞動(dòng)力。
接著,半軸齒輪連接著兩側(cè)的傳動(dòng)軸,而傳動(dòng)軸最終將動(dòng)力傳給兩側(cè)車輪。在這個(gè)過程中,行星齒輪有著獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)方式,它具備自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)汽車處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時(shí),外側(cè)車輪需要走過更長的距離,所以它的轉(zhuǎn)速要高于內(nèi)側(cè)車輪,這時(shí)候兩側(cè)車輪之間就產(chǎn)生了速度差。兩個(gè)車輪會(huì)產(chǎn)生相反的力矩,這個(gè)力矩通過半軸反應(yīng)到半軸齒上,進(jìn)而迫使行星齒輪開始自轉(zhuǎn)。行星齒輪的自轉(zhuǎn)使得內(nèi)側(cè)半軸齒轉(zhuǎn)速減慢,外側(cè)半軸齒轉(zhuǎn)速加快,如此便實(shí)現(xiàn)了兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速的差異,讓汽車順利轉(zhuǎn)彎。
假設(shè)差速器殼轉(zhuǎn)速為Ro,兩個(gè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速分別為R1和R2,在直線行駛時(shí),R1 =R2=Ro且R1 +R2=2Ro ,此時(shí)的差速器就像是一個(gè)和諧的“勻速傳遞者”,讓動(dòng)力平穩(wěn)均勻地分配到兩個(gè)半軸齒輪上。而當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),半軸齒輪1轉(zhuǎn)速加快,半軸齒輪2轉(zhuǎn)速減慢,并且半軸齒輪1轉(zhuǎn)速的增加量等于半軸齒輪2轉(zhuǎn)速的減小量。也就是說,差速器無論處于差速狀態(tài)還是非差速狀態(tài),兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速之和始終等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。更為特殊的是,當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速為零時(shí),另一側(cè)的半軸齒輪轉(zhuǎn)速為差速器殼體轉(zhuǎn)速的兩倍,如果這另一側(cè)半軸齒輪受到其它力的影響,它還會(huì)以相同速度反轉(zhuǎn)。
在四輪驅(qū)動(dòng)的汽車中,情況會(huì)稍微復(fù)雜一些。為了驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪,必須將所有的車輪連接起來,可要是將四個(gè)車輪簡單機(jī)械連接在一起,汽車在曲線行駛的時(shí)候,車輪就不能以合適的速度旋轉(zhuǎn)。所以,這時(shí)就需要加入中間差速器用以調(diào)整前后輪的轉(zhuǎn)速差,確保汽車在曲線行駛時(shí),各個(gè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度基本保持一致,讓汽車行駛更加順暢穩(wěn)定。
汽車差速器作為汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里的關(guān)鍵部件,默默地發(fā)揮著重要作用。它巧妙地利用行星齒輪的獨(dú)特運(yùn)動(dòng),精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)著驅(qū)動(dòng)輪之間的轉(zhuǎn)速差,無論是在汽車直線行駛時(shí)的平穩(wěn)推進(jìn),還是轉(zhuǎn)彎時(shí)的靈活調(diào)整,差速器都功不可沒,為我們帶來了安全、舒適的駕駛體驗(yàn)。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
>>點(diǎn)擊查看今日優(yōu)惠<<