差速器工作原理

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如果您读过汽车发动机工作原理一文，您就会了解汽车动力是如何产生的；如果您读过手动变速器工作原理一文，您就会了解产生的动力向何处传递。本文将介绍差速器，即车轮旋转之前，多数汽车上的动力最后传递到的地方。

差速器具有三种功能：

• 使发动机动力指向车轮
• 相当于车辆上的最终传动减速器，在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度
• 在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力（这是将它称为差速器的原因）

本文将介绍汽车需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器，也称为限滑差速器。

为什么需要差速器？

车轮旋转的速度是不同的，尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间，因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。

对于汽车上的非驱动轮（后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器，车轮必须锁止在一起，以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面，轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮，这会在轴组件上形成很大的压力。

什么是差速器？

差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备，可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。

现在在所有汽车或卡车上都配备差速器，一些全轮驱动车辆上（全时四轮驱动）也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器，并且在前轮和后轮之间也需要一个，因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。

分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器，相反，他们被锁止在一起，以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。

以不同的速度旋转
我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先，我们需要了解一些术语：下面的图像标示的是开式差速器的组件。

当车辆笔直向前行驶时，两个驱动轮以相同的速度旋转。输入小齿轮转动齿圈和保护架，同时保护架内的小齿轮均不旋转，这样两侧齿轮均被有效锁定到保护架。

­Geebee's Vector Animations提供动画

注意，输入小齿轮是小于齿圈的齿轮，它是汽车上的末级减速齿轮。您可能听说过一些术语，如后轴比或主减速器传动比。这些是差速器中的齿轮比。如果主减速器传动比是4.10，则齿圈的齿数是输入小齿轮齿数的4.10倍。

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汽车转弯时，车轮必须以不同的速度旋转。

在上图中，可以看到汽车开始转弯时保护架上的小齿轮开始旋转，车轮以不同的速度移动。 内侧齿轮比保护架旋转得慢，而外侧车轮比保护架旋转得快。

开式差速器——直线行驶时

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开式差速器——转弯行驶时（1.1MB）