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纯机械锁止 拖森差速器锁原来是这样防滑的
来源:买车网 编辑:唐智鹏 2017-06-19 19:52:29 2486浏览

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汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动,即保证两侧驱动车轮做纯滚动运动。

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【图为普通齿轮差速器】

普通齿轮差速器由于转矩均分的特性,汽车在良好路面上正常行驶。但当汽车在泥泞路上行驶时,却严重影响通过能力。例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时,虽然另一驱动轮在良好路面上,汽车却往往不能前进(俗称打滑)。

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托森式差速器(Torsen differential)则可以解决这个问题,当一侧车轮陷入泥泞路面时,另一个车轮仍能够获得转矩,使得汽车仍然可以前进。但是没有电子控制的纯机械差速器又是如何实现锁止的呢?

我们可以先了解一下托森差速器的结构和主要部件。

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以四驱车的中央差速器为例,由差速器壳、蜗轮轴(6个)、前轴蜗杆、后轴蜗杆、和直齿圆柱齿轮(12个)、蜗轮(6个)等组成。而轮间差速器其结构与中央差速器大同小异,只是两边的前轴和后轴变为左轴和右轴。两侧半轴分别与两个蜗杆相连,3对蜗轮与两个蜗杆啮合,各蜗轮端部固定有直齿圆柱齿轮每对蜗轮端部直齿圆柱齿轮相互啮合,蜗轮对自转轴安装在差速器壳发动机动力传至差速器壳差速器壳相当于行星架。

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空心轴和差速器外壳通过花键相连而一同转动。每个蜗轮轴上的中间有一个蜗轮和两个尺寸相同的直齿圆柱齿轮。蜗轮和直齿圆柱齿轮通过蜗轮轴安装在差速器外壳上。其中三个蜗轮与前轴(左轴)蜗杆啮合,另外三个蜗轮与后轴(右轴)的蜗杆相啮合。与前、后轴蜗杆相啮合的蜗轮彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合,前轴(左轴)蜗杆和驱动前桥(左轮)连在一起,后轴蜗杆和驱动后桥(右轮)连为一体。

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当汽车在普通路面直线行驶时,差速器两端转速相同,即两端蜗杆转速相同,在蜗杆上啮合的蜗轮不发生转动。当汽车转弯时,差速器两端转速不同,即两端蜗杆转速不同,蜗杆带动彼此通过直齿轮啮合的蜗轮发生转动,差速器产生差速效果。

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但是蜗轮蜗杆具有不可逆的特点,即蜗轮可以带动蜗杆,而蜗杆无法带动蜗轮。

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当一侧车轮位于冰雪路面失去抓地力的时候,这侧车轮转速提高,带动差速器一侧蜗杆转速提高,蜗杆带动与之啮合的蜗轮。由于差速器两侧蜗轮有直齿轮啮合,这时会带动另一侧蜗轮,另一侧蜗轮与蜗杆啮合,但由于蜗轮蜗杆组合不可逆的原理,无法带动另一侧蜗杆,此时差速器锁死,使得另一侧车轮仍然具有抓地力。

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由于早期的托森A型差速器的结构特点无法与自动变速箱相匹配,于是又诞生了拖森B型差速器。其差速与锁止原理与A型大同小异,只是可以用平行齿轮接变速器输出轴,可以和行星结构的自动变速器相匹配。

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现在的拖森C型差速器其结构由平行齿轮变为行星齿轮结构,自锁功能反应时间也更加迅速,同时也能够更好的与自动变速器相匹配。虽然拖森C型差速器效果很好,但是其差速锁止原理已经不再是蜗轮蜗杆了,而是依靠摩擦力来实现自锁的。

虽然拖森差速器实现了恒时、连续扭矩控制管理,它持续工作,没有时间上的延迟,但不介入总扭矩输出的调整,也就不存在着扭矩的损失,与牵引力控制和车身稳定控制系统相比具有更大的优越性。但是托森式限滑差速器与其他的扭矩感应式限滑差速器相比起来结构相对复杂,重量大,造价也相对比较昂贵;同时蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩,也增加了零件磨损,对使用寿命不利。

常见使用拖森差速器的汽车:

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奥迪A6四驱版,用于中央差速器。

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奥迪Q5,用于中央差速器。

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福特RS,用于前桥差速器。

 

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