汽车差速器原理及种类详解

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构,有了差速器四轮汽车才可以实现转弯功能。

首先解释一下差速器的作用。汽车在转弯时,车轮做的是圆弧的运动,那么外侧车轮的转速必然要高于内侧车轮的转速,存在一定的速度差,在驱动轮上会造成相互干涉的现象。由于非驱动轮左右两侧的轮子是相互独立的,互不干涉。

汽车差速器原理及种类详解

驱动轮如果直接通过一根轴刚性连接的话,两侧轮子的转速必然会相同。那么在过弯时,内外两侧车轮就会发生干涉的现象,会导致汽车转弯困难,所以现在汽车的驱动桥上都会安装差速器,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。

汽车差速器原理及种类详解

布置在前驱动桥(前驱汽车)和后驱动桥(后驱汽车)的差速器,可分别称为前差速器和后差速器,如安装在四驱汽车的中间传动轴上,来调节前后轮的转速,则称为中央差速器。

中央差速器的种类

  1. 开放式中央差速器
  2. 多片离合器式差速器
  3. 托森差速器
  4. 粘性联轴节式差速器

1. 开放式中央差速器

汽车差速器原理及种类详解

顾名思义,开放式差速器就是没有任何限制,可以在汽车转弯时正常工作的差速器,行星齿轮组没有任何锁止装置,假如一辆四驱车配备了前中后三个开放式差速器,那么如果其中一个轮子打滑,那么这个车的全部动力都会浪费在这个车轮上,而其余三个车轮则无法到的动力。

2. 多片离合器式差速器

汽车差速器原理及种类详解

多片离合器式差速器依靠湿式多片离合器产生差动转矩。这种系统多用作适时四驱系统的中央差速器使用。其内部有两组摩擦盘,一组为主动盘,一组为从动盘。主动盘与前轴连接,从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡在专用油中,二者的结合和分离依靠电子系统控制。

3. 托森差速器

汽车差速器原理及种类详解

托森差速器(Torsen)全称为Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引,托森差速器的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统。

汽车差速器原理及种类详解

基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动(运动只能从蜗杆传递到蜗轮,反之发生自锁)特性,因此比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配。  简单地说,托森差速器就是一个全自动纯机械差速器,即不需要人为控制+100%可靠的+传动直接的限滑差速器,从某个角度来说是一种很均衡的设计。

4. 粘性联轴节式差速器

汽车差速器原理及种类详解

粘性联轴节式差速器,这种结构的差速器是当今全轮驱动汽车上自动分配动力的灵巧的装置。它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车上,平时按前轮驱动方式行驶。

汽车差速器原理及种类详解

粘性联轴节的工作原理,有点类似于多片离合器。在输入轴上装有许多内板,插在输出轴壳体内的许多外板当中,并充入高粘度的硅油。输入轴与前置发动机上的变速分动装置相连,输出轴与后驱动桥相连。粘性联轴节的最大特点就是不需驾驶员操纵,就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。