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汽车转弯时差速器的工作原理是什么?

汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴,最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮,在这条动力传送途径上,驱动桥是最后一个总成,它的主要部件是减速器和差速器。

减速器的作用是减速增矩,这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合来完成,比较容易理解。而差速器则更为复杂,它允许两边半轴以不同的转速旋转,以满足车辆在转弯时左右轮子以不同的速度滚动。

差速器的运作原理在车辆直线行驶时,左右两边驱动轮的阻力大致相同。从发动机输出的动力首先传递到差速器壳体上,使其开始转动。接下来的动力传递到左右半轴上,我们可以想象为两边的半轴齿轮互相在“较劲”。由于两边车轮阻力相同,因此二者谁也掰不过对方,此时差速器壳体内的行星齿轮跟着壳体公转,不会产生自转,两个行星齿轮咬合着两个半轴齿轮以相同的速度转动,汽车就可以直线行驶了!

假设车辆现在向左转,左侧驱动轮行驶的距离短,相对来说会产生更大的阻力。差速器壳体通过齿轮和输出轴相连,在传动轴转速不变的情况下,差速器壳体的转速也不变。因此左侧半轴齿轮会比差速器壳体转得慢,行星齿轮就会产生自传,把更多的扭矩传递到右侧半轴齿轮上。这样以来右车轮就比左车轮转得快,从而使车辆实现顺滑的转弯。

在车辆转弯时,车轮的轨迹是圆弧。如果汽车向左转弯,圆弧的中心点在左侧,相同的时间里,右侧轮子走的弧线比左侧轮子长,为了平衡这个差异,差速器让左边轮子慢一点,右边轮子转得快一点,以不同的转速来弥补距离的差异。

如果后轮轴做成一个整体,就无法做到两侧轮子的转速差异,也就无法自动调整。为了解决这个问题,早在一百年前,法国雷诺汽车公司的创始人路易斯·雷诺就设计出了差速器这个装置。

在越野性能上,差速器允许车轮以不同转速转动,因此当一个车轮打滑时,动力全部消耗在飞快转动的打滑车轮上,其他车轮会失去动力。通俗地说,差速器是让车辆转弯时内外轮有轮速差用的,否则车辆转弯会困难。然而,在越野道路上,差速器却可能成为障碍。

因此,在四驱车上,还需配备限制和防止打滑的装置,如差速锁、限滑差速器、牵引力控制系统等,以确保车辆在各种复杂路况下的稳定性和安全性。

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