差速器知識全解

一往冇前

為什么要用差速器？

汽車在轉彎時，車輪做的是圓弧的運動，那么外側車輪的轉速必然要高于內側車輪的轉速，存在一定的速度差，在驅動輪上會造成相互干涉的現象。由于非驅動輪左右兩側的輪子是相互獨立的，互不干涉。

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驅動輪如果直接通過一根軸剛性連接的話，兩側輪子的轉速必然會相同。那么在過彎時，內外兩側車輪就會發生干涉的現象，會導致汽車轉彎困難，所以現在汽車的驅動橋上都會安裝差速器。

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布置在前驅動橋（前驅汽車）和后驅動橋（后驅汽車）的差速器，可分別稱為前差速器和后差速器，如安裝在四驅汽車的中間傳動軸上，來調節前后輪的轉速，則稱為中央差速器。

● 差速器是如何工作的？

一般的差速器主要是由兩個側齒輪（通過半軸與車輪相連）、兩個行星齒輪（行星架與環形齒輪連接）、一個環形齒輪（動力輸入軸相連）。

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那差速器是怎樣工作的呢？傳動軸傳過來的動力通過主動齒輪傳遞到環齒輪上，環齒輪帶動行星齒輪軸一起旋轉，同時帶動側齒輪轉動，從而推動驅動輪前進。

當車輛直線行駛時，左右兩個輪受到的阻力一樣，行星齒輪不自轉，把動力傳遞到兩個半軸上，這時左右車輪轉速一樣（相當于剛性連接）。

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當車輛轉彎時，左右車輪受到的阻力不一樣，行星齒輪繞著半軸轉動并同時自轉，從而吸收阻力差，使車輪能夠與不同的速度旋轉，保證汽車順利過彎。

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● 為何又要把差速器鎖死？
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了解差速器的原理后就不難理解，如果當某一側車輪的阻力為0（如車輪打滑），那么另一側車輪的阻力相對于車輪打滑的一側來說太大了，行星齒輪只能跟著殼體一起繞著半軸齒輪公轉，同時自身還會自轉。這樣的話就會把動力全部傳遞到打滑的那一側車輪，車輪就只能原地不動了。

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所以為了應付差速器這一弱點，就會在差速器采用限滑或鎖死的方法，在汽車驅動輪失去附著力時減弱或讓差速器失去差速作用，是左右兩側驅動輪都可以得到相同的扭矩。

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● 什么是限滑差速器？

為了防止車輪打滑而無法脫困的弱點，差速器鎖應用而生。但是差速器的鎖死裝置在分離和接合時會影響汽車行駛的穩定性。而限滑差速器（LSD）啟動柔和，有較好的駕駛穩定性和舒適性，不少城市SUV和四驅轎車都采用限滑差速器。

限滑差速器主要通過摩擦片來實現動力的分配。其殼體內有多片離合器，一旦某組車輪打滑，利用車輪差的作用，會自動把部分動力傳遞到沒有打滑的車輪，從而擺脫困境。不過在長時間重負荷、高強度越野時，會影響它的可靠性。

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● 托森差速器是如何工作？
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跟前面說的環形齒輪結構的差速器不同的是，托森差速器內部為蝸輪蝸桿行星齒輪結構。托森差速器一般在四驅汽車上作為中央差速用。

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它的工作是純機械的而無需任何電子系統介入，基本原理是利用蝸輪蝸桿的單向傳動（運動只能從蝸桿傳遞到蝸輪，反之發生自鎖）特性，因此比電子液壓控制的中央差速系統能更及時可靠地調節前后扭矩分配。

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上圖為奧迪A4四驅系統中，托森中央差速器在不同路況時對前后輪的動力分配情況。