如果想对汽车有更清晰的认识,了解各种差速器的性能是至关重要的。文章深入探讨了差速器的运作原理,以及差速锁和限滑差速器的区别。此外,文章还介绍了电子差速系统的作用,解释了其与传统锁式差速器的差异。通过本文的阐述,读者能够更好地理解差速器的作用,不再容易被误导。对于痴迷于改装和驾驶的爱好者来说,本文内容必不可少,可为他们在改装过程中提供更加专业的指导。文章结构清晰,内容丰富,通过口语化、真实自然的描写,使读者更容易理解汽车技术知识。
“电子差速器系统”和“电子限滑差速器”。这是一回事吗?就算是汽车编辑,我也还没想通,某品牌4S店的销售大哥/大嫂也会给你描述他们的一辆前轮车装了“电子差速系统”什么的,功能被炸了。身边一些很懂车的兄弟会告诉你限滑差速器或者差速锁是一个多么神奇的东西,但是你确定你懂吗?
首先,我们需要知道,十个嘴里有这些话的人中,有八个其实不明白是怎么回事。然而,他们的误解很大程度上来自那些不知道差异是什么的汽车编辑。女士们先生们,今天,让我们再次认真思考关于差速器的这些事情,做一个聪明人,认为我们可以对汽车有更清晰的认识。毕竟相信自己比相信什么都好.
●什么是差异?
在描述“差速锁”或“限滑差速器”等概念之前,我们需要知道什么是差速器,它的功能是什么。
“普通差速器示意图”
说白了,差速器的存在是为了补偿左右驱动轮或各驱动桥之间的速度差,使车辆平稳转弯,消除车轮滚动半径不同或路面起伏不同等因素可能造成的车轮打滑。目前,应用最广泛的轮间差速器是文中所述的对称锥齿轮差速器。
没有差异会发生什么?转弯时,内轮打滑,外轮打滑,轮胎和传动机构直接承受这种应力,要么是轮胎磨损,要么是传动轴和齿轮使你出了事,要么是失控或翻车…如果你还是想不通没有差速器是什么样子,可以看下面的视频。
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如果您对差速器的一般结构和描述感兴趣,请参考下面的文章。
●差速器运动特性、扭矩分配特性和锁紧系数的概念
对于对称锥齿轮差速器,在左右半轴同速旋转的情况下,行星齿轮只绕轴旋转不旋转,左右半轴获得的扭矩均匀分布。
当左右半轴的一侧转速较慢时,行星齿轮在旋转的同时开始沿转速较慢的半轴齿轮滚动,并开始绕行星齿轮轴转动,而另一半轴加速转动。由于行星齿轮的转动,它受到一个相反的摩擦力矩MT,这使得行星齿轮额外在左右半轴上分别施加两个大小相等、方向相反的圆周力F1和F2,在左右半轴上产生的圆周力在左右半轴之间分配力矩。
在这一点上,我们应该明白一件事。说“差速器会以较快的速度向侧面传递动力”是错误的。事实上,速度慢的一侧扭矩更大。至于“锁紧系数”的概念,我们只需要记住,锁紧系数越高,两轴之间有速度差时,转动越慢的半轴就会被照顾到,半拍慢的半轴会得到更多的扭矩分配。
●差速锁、防滑差速器…“电子差速系统”真的是“锁”吗?
但是,对汽车比较了解的网友可能会问,速度慢的那一侧扭矩比较大,那么为什么一个车轮打滑,另一个车轮就没有动力,出不去故障呢?这个问题很好!我们接下来将讨论这个话题。
重点是上一页公式中的MT。对称锥齿轮差速器的内耗扭矩MT通常很小,因此左右半轴转速不同时扭矩分配的程度有限。锁紧系数K通常在0.05-0.15之间,左右半轴之间的扭矩比通常在1.1-1.4之间。所以这个微分基本上可以认为在任何情况下扭矩都是均匀分布的。然而,这种扭矩平均分布的特点决定了这种差速器在左右车轮附着系数存在明显差异时的情况。
“正是因为对称锥齿轮差速器的特性,一侧车轮空转向另一侧车轮,附着力好但不能前进”
由于平均分布的特性,当左右车轮在附着系数不同的道路上行驶时,车轮在附着性低的道路上产生的驱动扭矩很小,此时,对侧附着性好的车轮只能获得几乎相同的驱动扭矩。但是这种驱动扭矩并不能使附着性好的路面上的车轮向前滚动,所以即使猛踩油门,也只能使附着性低的一侧车轮失去附着力空转向,而对侧车轮由于驱动扭矩不足而无法前进。这时,你会说,要是没有差别就好了!
这个想法很好!根据差速器的特点,我们有了“差速锁”。顾名思义,差速锁是差速器的锁止机构,用于锁止轮间差速器或轴间差速器,以应对一个或多个车轮失去附着力而无法脱困的情况。有了差速锁,当你说“我希望没有差速器”时,我们可以果断地锁定差速器,随时“关闭”它的差速器功能。随着技术的发展,从机械控制到现在,使用电控差速锁越来越方便。这种带有锁止机构的差速器称为“强制锁止差速器”。
但强制锁止差速器只是“防滑差速器”家族中的一个流派,并不完善,因为无论其控制机制如何演变,仍然需要人为锁止和开启。相比较而言,属于“自锁”差速器阵营的各种机械电子限差,在灵活性上比“差速锁”更为优秀。它们依靠摩擦片结构、凸轮滑块结构或蜗轮蜗杆结构实现较高的锁紧系数,甚至具有自锁功能,因此可以利用自身结构合理分配扭矩,无需人为控制。
这种差速器的锁定系数通常大于0.5。一方面,它可以在正常驾驶和转向时起到区别作用。另一方面,高锁紧系数意味着在四轮驱动车辆上转向时,一侧车轮打滑或一侧驱动桥打滑,高锁紧系数会增加低转速一侧的驱动扭矩。例如,在全时四轮驱动车辆中,当车辆配备自锁中央差速器时,后驱动轴可以获得更多的扭矩,表现出倾向于后驱动的驾驶特性。
而我们经常谈到的托森差速器。依靠蜗轮传动的不可逆原理,在内差扭矩小的时候可以起到差速作用,在内差扭矩大的时候可以实现自锁,这样动力可以直接传递,效果更好。
另外,现在越来越主流的电控多片离合器结构中央差速器通过电液或电磁控制摩擦片的啮合程度,配合传感器判断车辆的行驶状态,可以实现主动扭矩分配,提高可控性和通过性,比传统的摩擦片式自锁差速器或粘性耦合器结构更先进。市面上大部分前置横向发动机布局的SUV都采用这种四驱系统.
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好了,先说差速器、差速锁、限滑差速器,再说所谓的“电子差速系统”。它的中文名似乎和“电控差速锁”只有一个字的区别,但两者的概念却大相径庭。
如前所述,电控差速锁通常只出现在全时四驱或非全时四驱车上,但没有理由出现在前置横置发动机的前驱车或前驱城市SUV上。如果有人指着这样一辆车,告诉你类似“这款车配备了可以锁止差速器的电控差速锁”这样的话,你99.98%都不敢相信。
那些把“电子差速系统”和“电子限滑差速器”混为一谈的人更值得我们敬佩。因为所谓的“电子差速系统”,不管它有多少英文缩写。),其本质不会变。所谓的“电子差速系统”和我们之前提到的各种差速器、差速锁最大的区别就是没有客观的实体。用通俗的话说,“电子差速系统真的没什么!”它只是ABS/ESP系统的扩展功能。
换句话说,即使你把车完全拆解,你也永远找不到一个叫“电子差速系统”的装置。那么,这个东西有什么用呢?
比如我们以前转弯的时候开车:转弯的时候,车辆重心由于惯性向外移动,地面与内前轮的摩擦力小于外侧,所以内轮更容易打滑。一旦车轮打滑,此时能施加的有效扭矩,由于差速器的平均分布扭矩特性,只能达到打滑车轮滑动摩擦的扭矩水平,因此有附着力的外前轮无法获得足够的驱动扭矩,车辆就会出现严重的转向不足和前轮。
另一方面,电子差速系统会利用车轮速度传感器的信息和车辆的其他传感器信息来判断车轮的工作状态和车辆的行驶状态。当检测到内侧车轮将要打滑或已经打滑时,制动系统可以对内侧前轮的车轮进行制动,相当于提高了打滑车轮的附着系数和传递到轮端的有效扭矩。只要制动带来的附着系数高于有附着的外轮,差速器就能传递足够的驱动扭矩,带动外轮转动。嗯,这就是“电子差速系统”,与前面提到的各种“锁”和“限滑”差速无关。
许多城市SUV都使用相同的原理来控制车轮之间的扭矩分配。
虽然性能与真正的限滑差速器和差速锁相比还有差距,但这只是ESP的附加功能,在成本和结构上更简单.因此,“电子差速系统”的原理得到了更广泛的应用——许多城市SUV开始使用“刹车”来分配车轮之间的扭矩,帮助车辆提高道路行驶性能和通过能力。
总结:
希望通过这篇文章,广大骑手们能够对“差速器”有一个更直接更深入的了解,然后在面对自称是限滑差速器或者可以锁的“差速锁”的卖家或者自以为很懂的伪专家时,能够更真实的去听那一堆废话和谎言。对于痴迷于改装和驾驶的爱好者来说,了解各种差速器的性能对于改装和驾驶车辆是必不可少的。
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