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看见「差速器」仨字就蒙圈?零分物理根底 2 分钟看懂

发布者:丁书明
导读(图:GMC Canyon 后轴差速锁)想象一下有朝一日,当你升职加薪、出任 CEO、迎娶白富美、走上人生巅峰,走进超跑豪车 4S 店预备一掷千金,却被销售一通“LSD”…“限滑差速器”…“三把锁”之类专业术语搞到迷糊……谁不想做个有知识有外延的土豪呢?真实做不成,光有知识也行。假设现在错过了上面这些,能够我这辈子也搞不懂「差速器」是个啥。首先,差速器(Differential),精确的说,开放式

(图:GMC Canyon 后轴差速锁)

想象一下有朝一日,当你升职加薪、出任 CEO、迎娶白富美、走上人生巅峰,走进超跑豪车 4S 店预备一掷千金,却被销售一通“LSD”…“限滑差速器”…“三把锁”之类专业术语搞到迷糊……谁不想做个有知识有外延的土豪呢?

真实做不成,光有知识也行。

假设现在错过了上面这些,能够我这辈子也搞不懂「差速器」是个啥。

看见「差速器」仨字就蒙圈?零分物理基础 2 分钟看懂

首先,差速器(Differential),精确的说,开放式差速器(Open Differential),是装在汽车驱动轴上(比方前驱车的前轴、后驱车的后轴等),用来调整轴两端转速差的部件。

(有些四驱车型也会在前后桥间的传动轴上配置地方差速器/差速锁。)

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日子过得好好的,为什么要有差速器这么一个东西?很复杂,由于车需求转弯,而转弯时两侧车轮走过的途径长度是不等的,外长内短,两侧车轮的转速也就自然不等。

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内外侧车轮发生了转速差,差速器望文生义,就是用来完成转速差的。(关于四驱车型,前后轴之间往往也会呈现转速差。)

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关于非驱动轴,两侧车轮两头可以不相连、独立转动、互不打架,转速差什么的也就无所谓。但关于驱动轴,发起机带动的是整个轮轴、两侧车轮,这时,如何让两边车轮既都拥有动力,又不在转弯时因转速差打架呢?

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说到“驱动轴+传动轴”的构造原理,其实你并不生疏,比方说下面这玩意儿。但假如两侧车轮仅用一根轴直接相连,转弯时就肯定会有一侧车轮打滑。

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乘用车一定不能像玩具四驱车那样,直接无视掉转弯无差速形成的打滑。所以首先,第一步一定是要将传动轴两端分开,这样才干允许两侧车轮不等速转动。

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那么动力就需求经由另一部件传递到两侧轮轴上,这里用了一根短横杆,它被套在了一侧轮轴上,可以独立于轮轴自在转动。

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这时,假如把两头这根横杆改成可转动,就可以在左侧车轮不动/慢速转动时,让右侧车轮坚持转速,构成一个小小的、长久的差速效果。

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一根横杆一定是不够的,要想让这个差速效果持续下去,可以把这些薄弱的短杆都换成十字杆,整个零碎便可以继续不时地运转。

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从正后方看,动力传递到左侧轮轴上衔接地方十字杆的活动部件,整个零碎既可以坚持动力输出,又可以让两侧车轮以不同转速转动。

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再进一步,将十字横杆加到更密集,增加部件之间的碰撞,也让动力传递更连接……

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再再进一步,短杆做得愈加密集,你就能看出它渐渐演化成了一套齿轮零碎……

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这样上去,这样一个简易版的差速器齿轮零碎就构成了。

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动力经过右边轮轴上套着、活动的部件输出,地方的齿轮将动力分配给两侧齿轮,带动两边车轮,同时允许两边齿轮以不同速转动。

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为了让整个零碎更波动、连接一些,将地方齿轮添加到一对,这就是一个根本成形的差速器模型了。

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再把传动轴参加到这个模型中,传动轴衔接着最左侧的大齿轮,大齿轮和差速器地方那对齿轮刚性相连,它们被套在一侧(左侧)的轮轴上自在转动。

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当传动轴转动,传动轴将动力传给左侧大齿轮,左侧大齿轮和差速器地方齿轮同步转动,差速器地方齿轮再带动差速器两侧齿轮,进而带动两边车轮。从传动轴到车轮,经过这样的途径传递动力,便可以做到驱动轮间(or 轴间)差速。

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当然,真正装在车辆上的(开放式)差速器,会在这个原理模型的根底上做减少化、适用化。不过你仍能看出各个零部件对应的原理构造。

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在后驱车上,传动轴穿过车底地方衔接到后轴差速器,再由差速器分配给两侧轮轴带动车轮转动驱动车辆。

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假如你已经抬头弯腰看过大货车的车尾,应该会对后轴地方这样的大鼓包有印象……

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而关于古代以来占据少数家用市场的前驱车,前轴差速器往往和变速器整合在一同,于是普通也就看不到「前差速器」的身影。

从画风也不好看出,这段彩色视频年岁不小,它其实是雪佛兰在 1937 年制造的科普视频。虽然距今已近八十高龄,却照旧是你能找到最复杂、巧妙、易懂的差速器原理引见。

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至于扫尾所说的“漂移利器” LSD,即限滑差速器 Limited Slip Differential,以及差速锁 Differential Lock,则又是两种完全不同的东西。只是要了解这两者,有必要先明白普通差速器,即开放式差速器的原理。

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