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差速器的作用就是在向两个半轴传递动力的同时,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。
很好理解,汽车转弯时车轮的轨迹是弧线,这时候处于圆弧内侧的轮子和处于外侧的轮子所走过的距离是不等的,这就需要用不同的转速来弥补这个的差异,它是通过一个行星齿轮机构来完成的。
在差速器的设计上,要求满足这样一个基本的等式:左半轴转速+右半轴转速=2×行星轮架转速。当汽车直行时,左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态,而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使行星齿轮产生自转,使外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减慢,从而实现两边车轮转速的差异。
根据所处位置的不同,差速器可进一步分为轮间差速器和轴间差速器。在同一驱动桥两驱动轮之间的差速器叫做轮间差速器;处在不同驱动桥之间的差速器叫做轴间差速器,当然后者只能是针对多轴驱动的车辆而言的。所以一辆4驱越野车总共可以有3个差速器,输出的动力首先被传递给轴间差速器,由它经传动轴分配给前后驱动桥,到达驱动桥的动力再由各自的轮间差速器分配到左右半轴,最终反映到车轮上。
差速锁可以看作是具有自动锁止功能的差速器。对于有3个差速器、形式最简单的全时驱动系统,因为差速器的等扭矩作用,车辆可能会因为任何一个车轮失去附着力而陷入困境,尤其是对于那些经常通过泥泞等恶劣路况的车辆。解决的办法就是用差速锁把失去驱动力的那个轮子的半轴锁住,使该车轮对动力分配不再发生影响。可见差速锁最大的功用在于当车轮打滑时保证其他的驱动轮仍然能够获得足够的驱动力。