差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

我們都知道汽車上有個零件叫做差速器,有了它汽車可以靈活地轉彎。如果你對四驅有了解,那你一定還聽說過差速鎖,還知道差速鎖分為機械式差速鎖和電子差速鎖。那麼這些部件或者功能到底是什麼意思?對汽車有什麼作用呢?今天咱們就來聊聊這個話題。

差速器:給兩個驅動輪分配動力,而且允許兩個驅動輪有轉速差

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

我們先來看上圖,這是一輛人力三輪車,透過鏈條把動力傳遞到後輪,很明顯這是後驅車。但是你可能不知道,這車的兩個後輪中只有一個負責驅動,與鏈條連線,另一個後輪就是套在軸上而已。三輪車走的時候它跟著轉就行了。

為什麼要這樣設計呢?因為如果兩個輪子都連在一起那麼它倆的轉速就必須一樣,而轉彎時兩個輪子轉速是不同的,彎道外側的車輪轉得更快,如果把兩個輪子硬生生連在一起,那麼在轉彎時兩個輪子就會較勁兒,不僅使轉彎困難,車速高的時候很容易引起失控。所以人力三輪車在生產時就注意到了這個問題,把倆後輪給分開了,只有一個負責驅動。

但是對於汽車來說就不行了,因為汽車動力大,只有一個輪子驅動的話一踩油門很容易把車給推偏了,而且一個輪子與地面的摩擦力也有限,爬坡或者路面溼滑的時候動力都加在這一個輪子上了,很容易打滑。所以工程師就發明了差速器來解決這個問題,差速器可以把動力平均分給兩個驅動輪,而且還允許它們存在轉速差。

差速器的原理

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

上圖是一輛後驅車的後軸,可以看到後軸中間有一個“大圓球”,這個大圓球一般被稱作“牙包”,差速器就裝在這裡面。

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

把牙包的後蓋開啟就可以看到裡面的差速器了,左側是一個大齒圈,這是用來接收傳動軸動力的,並且可以把動力的方向改變過來。差速器內部有四個小齒輪,它們就是差速器功能的核心。

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

現在我們把差速器單獨拿出來,圖中紅色部分是連在一起的,外面的是差速器外殼,中間有兩個同軸的齒輪A和B,齒輪AB是空套在軸上的,並不是硬連線。兩側綠色的分別是通向兩個驅動輪的齒輪以及軸。汽車行駛時傳動軸驅動差速器外殼,外殼透過軸帶動A、B兩個齒輪隨著差速器外殼一起轉動。而齒輪A、B和車軸上的齒輪C、D是齧合狀態,所以AB就可以驅動CD齒輪同步轉動了。

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

當需要轉彎時AB兩個齒輪就開始圍繞軸自轉,這樣可以讓兩個車輪以不同的速度轉動,同時也不耽誤向兩個輪子傳遞動力。

差速鎖是什麼?

差速器很完美地解決了汽車轉彎的問題,但同時帶來了另一個問題:差速器的機械結構決定了它會把動力傳遞給阻力更小的車輪,在一些極端情況下如果有一個驅動輪與路面的摩擦力不足,那麼就會出現摩擦力不足的車輪瘋狂打滑,而有附著力的車輪無法獲得足夠的動力,導致車輛被陷。所以這種差速器被稱為“開放式差速器”,也就是說遇到一側車輪失去附著力,那麼動力就會全部傳遞給失去附著力的車輪了。

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

比如上面這個圖中,實驗人員按住了左側車輪(相當於有附著力的車輪),右側車輪懸空(相當於陷入積雪或者泥濘的沒有附著力的車輪),此時右側車輪阻力明顯小於左側車輪,結果差速器就把所有動力傳遞給右側車輪了。

而差速鎖就是一個限制差速器分配動力的機構,差速鎖開啟以後差速器內部左右半軸相當於連成了一體,這時候動力會以50:50的比例平均分配給兩個驅動輪。所以說差速鎖就是“破壞”差速器正常功能的機構。

什麼是電子差速鎖

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

其實電子差速鎖名字聽起來很唬人,實際原理卻非常簡單,而且從本質上來說它並不算差速鎖,因為它並沒有實現鎖的動作,它只是利用ESP系統,對空轉的車輪進行單獨的剎車操作以增加車輪阻力,以此讓差速器把一部分動力分配給有附著力的輪胎,幫助車車輛脫困。

差速器、差速鎖、電子差速鎖,這三個到底是什麼關係?

電子限滑差速鎖在城市SUV上最常見了,因為其成本低,不需要對差速器進行改動。但是電子限滑差速鎖實際效能與機械差速鎖相差太遠了,因為它限制打滑的思路是強行給空轉的輪子施加剎車力,這就給發動機增加了額外的負擔,對於動力強的車來說這不算太麻煩,但是對於動力不是那麼大的車來說也就能應付個日常雨雪脫困,稍微有點難度的路況下就可能出現電子限滑啟動後由於制動力太大發動機無法驅動的問題了。