差速器,差速鎖,限滑差速器,電子限滑差速器,電子差速鎖,中央差速器.......這么多零件的名字估計(jì)能把人弄的一頭霧水,這是什么,那又是什么,都有什么功能和左右。今天就來(lái)為大家一一講解這些用于動(dòng)力傳遞的零件。
在之前的文章中我們已經(jīng)有說(shuō)過(guò)差速器,現(xiàn)在我再來(lái)重說(shuō)一次差速器。差速器,從字面意思理解,就是產(chǎn)生差速的機(jī)器,但實(shí)際上差速器是為了車(chē)輛兩側(cè)車(chē)輪不同轉(zhuǎn)速而生,中央差速器則是平衡和補(bǔ)償前后軸的轉(zhuǎn)速差。沒(méi)有差速器會(huì)怎么樣?轉(zhuǎn)彎,內(nèi)側(cè)車(chē)輪滑拖,外側(cè)車(chē)輪滑動(dòng),輪胎還有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接承受這種應(yīng)力,要么輪胎磨損,要么傳動(dòng)軸和齒輪給你鬧出個(gè)三長(zhǎng)兩短,要么失控要么翻車(chē)…
對(duì)稱(chēng)錐齒輪差速器是最常見(jiàn)也是必備的差速器,在車(chē)輛直線行駛并且兩側(cè)沒(méi)有轉(zhuǎn)速差時(shí),行星齒輪只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn),扭矩和轉(zhuǎn)速平均分配到左右兩側(cè)。而當(dāng)左右半軸有一側(cè)轉(zhuǎn)速較慢時(shí),行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)開(kāi)始沿著轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)半軸齒輪滾動(dòng),繞行星齒輪軸開(kāi)始自轉(zhuǎn),另一側(cè)半軸則加速旋轉(zhuǎn)(兩半軸轉(zhuǎn)速之和恒定等于兩倍差速器器殼體轉(zhuǎn)速),由于行星齒輪的自轉(zhuǎn),其受到一個(gè)反向的摩擦力矩MT,這個(gè)摩擦力矩使行星齒輪分別對(duì)左右半軸附加作用了大小相等方向相反的兩個(gè)圓周力F1和F2,在左右半軸齒輪上產(chǎn)生的圓周力使得左右半軸轉(zhuǎn)矩分配發(fā)生變化,轉(zhuǎn)動(dòng)慢的一側(cè)轉(zhuǎn)矩增加。
安置在前后軸之間的差速器,主要是為了調(diào)節(jié)前后軸的轉(zhuǎn)速差,為使各驅(qū)動(dòng)橋有可能具有不同的輸入角速度,以消除各橋驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)現(xiàn)象,可以在各驅(qū)動(dòng)橋之間裝設(shè)中央差速器,也稱(chēng)為軸間差速器。
多片離合器式差速器
多片離合器式差速器依靠濕式多片離合器產(chǎn)生差動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這種系統(tǒng)多用作適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的中央差速器使用。其內(nèi)部有兩組摩擦盤(pán),一組為主動(dòng)盤(pán),一組為從動(dòng)盤(pán)。主動(dòng)盤(pán)與前軸連接,從動(dòng)盤(pán)與后軸連接。兩組盤(pán)片被浸泡在專(zhuān)用油中,二者的結(jié)合和分離依靠電子系統(tǒng)控制。
在直線行駛時(shí),其前后軸的轉(zhuǎn)速相同,主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)之間沒(méi)有轉(zhuǎn)速差,此時(shí)盤(pán)片分離,車(chē)輛基本處于前驅(qū)或后驅(qū)狀態(tài),可達(dá)到節(jié)省燃油的目的。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中,前后軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差,主、從動(dòng)盤(pán)片之間也產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。但由于轉(zhuǎn)速差沒(méi)有達(dá)到電子系統(tǒng)預(yù)設(shè)的要求,因而兩組盤(pán)片依然處于分離狀態(tài),此時(shí)車(chē)輛轉(zhuǎn)向不受影響。
托森差速器
當(dāng)前后軸的轉(zhuǎn)速差超過(guò)一定限度,例如前輪開(kāi)始打滑,電控系統(tǒng)會(huì)控制液壓機(jī)構(gòu)將多片離合器壓緊,此時(shí)主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)開(kāi)始發(fā)生接觸,類(lèi)似離合器的結(jié)合,扭矩從主動(dòng)盤(pán)傳遞到從動(dòng)盤(pán)上從而實(shí)現(xiàn)四驅(qū)。多片摩擦式限滑差速器的接通條件和扭矩分配比例由電子系統(tǒng)控制,反應(yīng)速度快,部分車(chē)型還具備手動(dòng)控制的“LOCK”功能,即主、從動(dòng)盤(pán)片可保持全時(shí)結(jié)合狀態(tài),功能接近專(zhuān)業(yè)越野車(chē)的四驅(qū)鎖止?fàn)顟B(tài)。但摩擦片最多只能傳遞50%的扭矩給后輪,并且高強(qiáng)度的使用會(huì)時(shí)摩擦片過(guò)熱而失效。
在正常行駛時(shí),前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器,蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同,如車(chē)向左轉(zhuǎn)時(shí),右側(cè)車(chē)輪比差速器快,而左側(cè)速度低,左右速度不同的蝸輪能夠嚴(yán)密地匹配同步嚙合齒輪。此時(shí)蝸輪蝸桿并沒(méi)有鎖止,因?yàn)榕ぞ厥菑奈佪喌轿仐U齒輪。
而當(dāng)一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用,極為迅速地自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力分配。它可以根據(jù)行駛狀態(tài)使動(dòng)力輸出在前后橋間以25:75~75:25連續(xù)變化,而且反應(yīng)十分迅速,幾乎不存在滯后。能夠在瞬間對(duì)驅(qū)動(dòng)輪之間出現(xiàn)的阻力差提供反饋,分配扭矩輸出,而且鎖止特性是線性的,可以在一個(gè)相對(duì)寬泛的扭矩輸出范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
與電控多片離合器式中央差速器相比,純機(jī)械式扭矩感應(yīng)式中央差速器無(wú)需對(duì)各類(lèi)傳感器及轉(zhuǎn)速差進(jìn)行分析和判斷,扭矩分配速度更敏捷,且耐用性更高。不過(guò)這種差速器造價(jià)高,多見(jiàn)于高端的車(chē)型上。
基于差速器的特性,我們清楚了差速器是為了允許各軸存在轉(zhuǎn)速差,那差速鎖的字面意思就相當(dāng)明了,
強(qiáng)制鎖止式差速鎖就是在普通對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖,這種差速鎖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,轉(zhuǎn)矩分配比率較高。但是操縱相當(dāng)不便,一般需要停車(chē);另外,如果過(guò)早接上或者過(guò)晚摘下差速鎖,那么就會(huì)產(chǎn)生無(wú)差速器時(shí)的一系列問(wèn)題,轉(zhuǎn)矩分配不可變。
高摩擦自鎖式有摩擦片式和滑塊凸輪式等結(jié)構(gòu)。摩擦片式通過(guò)摩擦片之間相對(duì)滑轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力矩來(lái)使差速器鎖止,這種差速鎖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作平穩(wěn),在轎車(chē)和輕型汽車(chē)上最常見(jiàn);滑塊凸輪式利用滑塊和凸輪之間較大的摩擦力矩來(lái)使差速器鎖止,它可以在很大程度上提高汽車(chē)的通過(guò)性能,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工要求高,摩擦件磨損較大,成本較高。以上兩種高摩擦自鎖式差速器鎖都可以在一定范圍內(nèi)分配左右兩側(cè)車(chē)輪的輸出轉(zhuǎn)矩,并且接入脫離都是自動(dòng)進(jìn)行,因此應(yīng)用日益廣泛。
托森式差速器是一種新型的軸間差速器,它在全輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)上有廣泛運(yùn)用。“托森”這個(gè)名稱(chēng)是格里森公司的注冊(cè)商標(biāo),表示“轉(zhuǎn)矩靈敏差速器”。它采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有自鎖特性的基本原理。托森式差速器結(jié)構(gòu)緊湊,傳遞轉(zhuǎn)矩可變范圍較大且可調(diào),故而廣泛用于全輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)的中央差速器以及后驅(qū)動(dòng)橋輪間差速器。但是由于其在高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差時(shí)的自動(dòng)鎖止作用,一般不能用于前驅(qū)動(dòng)橋輪間差速器。
部分四輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)上采用粘性耦合聯(lián)軸器作為差速器使用。這種新型的差速器使用的是硅油作為傳遞轉(zhuǎn)矩的介質(zhì)。硅油具有很高的熱膨脹系數(shù),當(dāng)兩車(chē)軸的轉(zhuǎn)速差過(guò)大時(shí),硅油溫度急劇上升,體積不斷膨脹,硅油推動(dòng)摩擦葉片緊密結(jié)合,這時(shí)粘性耦合器兩端驅(qū)動(dòng)軸直接聯(lián)成一體,即粘性耦合器鎖死。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“駝峰現(xiàn)象”。這種現(xiàn)象的發(fā)生極其迅速,差速器驟然鎖死,因此車(chē)輛很容易脫離拋錨地。一旦攪油停止之后,硅油的溫度逐漸下降,直至充分冷卻后,駝峰現(xiàn)象才會(huì)消失。鑒于粘性耦合器傳遞轉(zhuǎn)矩柔和平穩(wěn),差速響應(yīng)快,它被推廣運(yùn)用到了驅(qū)動(dòng)橋的軸間差速系統(tǒng),當(dāng)作軸間差速器,使全輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)的性能大幅度的提高。
掃一掃在手機(jī)上閱讀本文章