图文详解防滑差速器
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限滑差速器功能原理介绍(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除汽车在弯道行驶,内外两侧车轮的转速有一定的差别,外侧车轮的行驶路程长,转速也要比内部车轮的转速高,这个时候就需要差速器来调节。
今天呢,●差速器功能以及原理顾名思义,“差速器”就是用来让车轮转速产生差异的,在转弯的情况下可以使左右车轮进行合理的扭矩分配,来达到合理的转弯效果。
当发动机的动力经离合器、变速器、传动轴,经过了驱动桥上减速器的减速增矩之后,就要面临左右车轮的扭矩的分配,实现左右车轮的不同速度,使两边车轮尽可能以纯滚动的形式不等距行驶,减少轮胎与地面的摩擦,这就是所谓的“差速”过程。
那么这个过程是如何实现的呢?首先我们来看看普通差速器的构成。
差速器主要由行星齿轮、齿轮架以及左右半轴齿轮构成。
在传动轴和驱动桥的结合点上,我们能看到一个半径比较大的从动齿轮,由于输入轴主动齿轮半径比较小,因此动力从此齿轮传递到半径比较大的从动齿轮的过程中就能实现一个减速增矩的过程。
接下来减速器从动齿轮带动着行星齿轮架一起运转,由于左右输出轴和行星齿轮架是相连的,因此左右输出轴会跟着一起转动,而左右半轴齿轮就会跟着一起运转,而实现“差速”的关键就是两个和左右半轴齿轮相垂直的行星齿轮。
这两个行星齿轮和左右车轮都咬合着,齿轮咬合方式能够让左右两个齿轮达到一个互相抵制的效果。
当汽车直线行驶的时候,左右半轴齿轮的扭矩和转速都是相同的,因此和行星齿轮结合的时候左侧和右侧能够互相抵消,这个时候行星齿轮是不运动的。
遇到转弯情况,内侧车轮要比外侧车轮受到的阻力大,这个时候左右半轴齿轮的扭矩不同,就会导致行星齿轮的转动,行星齿轮能给内侧齿轮一个阻力扭矩实现减速,同时也能给外侧齿轮增速,这样外侧齿轮比内侧齿轮的转速快,实现了顺利的转弯。
●限滑差速器实际意义普通差速器有一种弊端,那就是由于车轮悬空而导致空转,一旦发生类似的情况,差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮,车辆不但不能向前运动,大量的动力也会流失。
差速器得结构及工作原理(图解)汽车差速器就是一个差速传动机构,用来保证各驱动轮在各种运动条件下得动力传递,避免轮胎与地面间打滑。
当汽车转弯行驶时,外侧车轮比内侧车轮所走过得路程长(图D-C5-5);汽车在不平路面上直线行驶时,两侧车轮走过得曲线长短也不相等;即使路面非常平直,但由于轮胎制造尺寸误差,磨损程度不同,承受得载荷不同或充气压力不等,各个轮胎得滚动半径实际上不可能相等,若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上,两轮角速度相等,则车轮必然出现边滚动边滑动得现象。
差速器得作用车轮对路面得滑动不仅会加速轮胎磨损,增加汽车得动力消耗,而且可能导致转向与制动性能得恶化。
若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮,则两侧车轮只能同样得转速转动。
为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态,就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮,而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴与车轮,使它们可用不同角速度旋转。
这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间得差速器称为轮间差速器。
在多轴驱动汽车得各驱动桥之间,也存在类似问题。
为了适应各驱动桥所处得不同路面情况,使各驱动桥有可能具有不同得输入角速度,可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。
布置在前驱动桥(前驱汽车)与后驱动桥(后驱汽车)得差速器,可分别称为前差速器与后差速器,如安装在四驱汽车得中间传动轴上,来调节前后轮得转速,则称为中央差速器。
差速器可分为普通差速器与防滑差速器两大类。
普通差速器得结构及工作原理目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。
对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)与差速器壳等组成12-13(见图D-C5-6)。
(从前向后瞧)左半差速器壳2与右半差速器壳8用螺栓固紧在一起。
主减速器得从动齿轮7用螺栓(或铆钉)固定在差速器壳右半部8得凸缘上。
十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出得园孔内,每个轴颈上套有一个带有滑动轴承(衬套)得直齿圆锥行星齿轮6,四个行星齿轮得左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。
LSD「限滑差速器」好在哪?前驱车要不要加装?Author / 酷乐汽车首先说答案,加了限滑差速器,赛道上驾驶,车子——一定会快!一定会快!一定会快!LSD,中文译名并非叫防滑差速器,而是叫「限滑差速器」,LSD 让你在车子打滑的时候,把动力传到最不打滑的那个轮子。
说LSD之前,我们先说一下普通的差速器。
差速器内部一般有四组齿轮,用内部齿轮的转动来调整左右轮胎的转速,从而达到控制动力输出的目的。
不论何种驱动方式,每部车上一定都会配有差速器,如此一来车辆转弯时,左右轮胎才能自动调整转动速度,以应付不同长度的半径,使车辆顺畅转弯。
最明显的没有差速器的卡丁车给人的感觉是最直观的。
卡丁车的后轮是左右连动的设计,一般会在满足转弯时因为内侧轮胎有抓地,车辆行走路线会不断的朝着直线方向推进,就会出现推头;如果是高速过弯,内侧打滑,就会出现甩尾或者失控。
常开卡丁的人一定会有体会。
那,为什么有LSD呢?一般的差速器仅限于日常使用,在赛道使用时会有一些致命的问题——有摩擦力的轮胎(抓地的那个轮子)动力输出不够,没有摩擦力的轮胎不断打滑空转,越打滑转的越快。
另外,如果是在零四比赛中,因为左右的轮胎和地面情况可能会不同,就会出现抓地较弱的轮胎空转,抓地较强的轮胎没有完全的动力。
这时候,就需要让引擎的动力传到真正需要动力的轮胎上,就需要具备限滑功能的差速器,就是LSD ——Limited Slip Differential,也就是限滑差速器。
先看一下外观上的差别,右边是传统差速器,内部构造相当简单,左边是具备限滑功能的LSD,由于内部结构复杂,因此需整颗包起来,两者外观上极易分辨。
内部来看,限滑差速器LSD,除了多了两组副齿轮,还有一组压力环和许多摩擦片,通过片的多寡来做调整,这种摩擦片式的LSD,简称为磨片式LSD。
压力环上的凸孔决定了LSD的工作时机。
漂移赛车上一定都会改装LSD,且是锁定率超高的款式,如此才能使左右后轮同时打滑,而作出漂亮的横移动作。
简述防滑差速器的分类及作用
防滑差速器,这玩意儿真的挺重要的,它就像是汽车的“大脑”,指挥着轮子怎么转。
你知道它有几种类型吗?
开放式差速器,这是最基础的类型,平时开车时,轮子可以以
不同的速度转。
但遇到复杂路况,比如一个轮子打滑,它就没辙了,车辆很容易失去稳定。
限滑差速器,这种差速器就聪明多了。
它里面有装置,能在轮
子打滑时限制滑动。
这样,即使有一个轮子打滑,它也能保证其他
轮子有足够的动力,让车更稳定。
托森差速器,这个更厉害,简直是差速器里的“闪电侠”。
一
旦轮子打滑,它能瞬间锁死差速器,把所有动力都传给那个有抓地
力的轮子。
这样一来,车子在极端路况下也能稳稳当当的。
防滑差速器的作用可大了去了。
它能根据路况和轮子的抓地力,智能地分配动力,让车在各种路况下都能稳稳地开。
而且,它还能
防止轮子打滑,提高车的牵引力和加速性能。
最重要的是,它还能
减少轮胎磨损,让轮胎更耐用。
所以说啊,防滑差速器真的是汽车不可或缺的一部分,有了它,我们才能更安全、更稳定地开车。
汽车除了直行,还要转弯。
在转弯过程中,由于车体存在宽度,左右轮的回转半径是不一样大的,也就是说在转弯过程中,左右轮的转速是不一样的,可早期的汽车左右驱动轮为刚性连接,轮胎和机械部件在转弯过程中存在相当大的损耗,车子的寿命收到严重的限制,路易斯•雷诺通过一个小小的齿轮机构解决了这个问题,(哪国的工程师?法国雷诺公司创始人。
)并及其形象的将其命名为“差速器”。
这个机构及其巧妙的通过一个行星齿轮组【红】将左右两轮的传动轴【绿】连接起来,变速箱的输出轴【蓝】连接到差速器外壳【白】上,带动差速器外壳旋转,差速器内部通过一组行星齿轮(轴固定在外壳上)将动力通过左右半轴传送给两侧车轮,当汽车直线行驶时,差速器外壳、左右轮轴同步转动,差速器内部行星齿轮只随差速器旋转,没有自转。
当转弯时,由于汽车左右驱动轮受力情况发生变化,反馈在左右半轴上,进而破坏行星齿轮原来的力平衡,这时行星齿轮开始旋转,使弯内侧轮转速减小,弯外侧轮转速增加,重新达到平衡状态。
同时,汽车完成转弯动作。
正是差速器的出现进一步推动了汽车的广泛使用,并逐步代替了马车、火车成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。
而这种差速器在拥有结构简单、成本低廉、维护方便的优势的同时,一个致命的缺点随着汽车的普及逐渐暴露了出来。
当汽车行驶的路况不理想的情况下,特别是左右两侧驱动轮的附着力不一样时(比如冰雪、泥坑、沙地等),由于差速器的作用,越是打滑的车轮将会转的越快,差速器将发动机输出的扭矩大部分甚至全部传送到打滑的车轮上,而没有打滑的车轮却分不到足够的扭矩维持车辆行驶,于是,抛锚发生了。
这种现象在野外是致命的,于是,差速器锁诞生了。
所谓差速器锁就是在一侧驱动轮打滑的时候能够自动或手动的将左右两侧驱动轮刚性连接(也就是将差速器屏蔽掉,差速器此时不再发生作用),两侧车轮就会以相同的转速旋转,将发动机的输出扭矩平分,很好的解决了抛锚的问题。
可是这种差速器锁仅仅适用于越野车的使用,在野外非铺装路面上,路面附着力不大,即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无所谓,至少没有安全性问题。
国内外限滑差速器结构及性能对比一、国内外几种常用限滑差速器简介在发达国家,限滑差速器是一种非常常用的汽车零部件,比如在欧美国家,几乎所有的皮卡都装备有限滑差速器,但在国内,限滑差速器由于价格较贵,目前只有少数厂家采用,并且只作为选装件。
由于大多数限滑差速器的结构复杂,制造成本高,同时有些关键问题不能很好的解决,因此国内的限滑差速器绝大多数从国外进口。
根据结构类型限滑差速器可以分为以下几种:图1 限滑差速器结构分类根据工作原理亦可归纳为内摩擦式、超越式、与ABS刹车系统相结合的电子限滑差速系统、齿轮变传动比式等几种,分别简述如下:1.内摩擦式:具体结构可以分为无预压摩擦片式和弹簧预压摩擦片式限滑差速器。
图2无预压摩擦片式限滑差速器图3 弹簧预压摩擦片式限滑差速器其工作原理是利用摩擦片之间的摩擦力限制半轴轮相对于差速器壳体转动,使相对转动的阻力增大,从而限制打滑。
该类型差速器工作平稳,技术成熟,在国外的高级轿车、越野车和工程机械上应用较广。
该类型差速器缺点是:①易磨损,维修难;②锁紧系数大了转向难,小了限滑功能差;③这类差速器对润滑油有特殊要求,故在选用润滑油时要兼顾齿轮和摩擦片对油的不同要求;④该型差速器结构复杂,价格较高。
2.超越式差速器:工作原理是只允许一侧半轴转的比差速器壳快,不允许比差速器壳慢,否则就被锁在差速器壳上。
由此差速器壳快的车轮上没有任何牵引力,只能被拖着走,因此在超越和给合的转换过程中工作不太平稳,转向阻力和转向时对轮胎磨损较大。
3.与ABS刹车系统相结合的电子限滑差速系统:工作原理:该限滑——防抱死系统通过传感器监视两侧半轴的转速及方向盘的转角,并根据方向盘的转角计算两侧车轮的转速比例。
若两侧车轮的转速之比与计算值之差超过给定的误差范围,便通过ABS制动系统对转速相对偏高的车轮进行适度的制动,使两轮的转速之比保持在理论值附近。
这种限滑系统的优点是工作平稳,准确,对转向毫无影响。
描述高摩擦式防滑差速器的防滑原理高摩擦式防滑差速器是一种能够防止四驱车因车轮打滑而失去牵引力的差速器。
它的设计原理是利用高摩擦材料替代传统的摩擦垫,能够在必要的时候自动锁死车轮,在保证正常行驶的提升车辆的通过性和越野性能。
一、高摩擦式防滑差速器的结构高摩擦式防滑差速器的结构相对简单,由差速器外壳、差速器内部齿轮和限位安装在齿轮上的摩擦片构成。
差速器内装齿轮包含了前后桥之间的传动扭矩,当左右两个车轮间的差速变大时,摩擦片会将车轮锁死,从而防止打滑而失去牵引力。
当正常行驶需要差速时,摩擦片又会释放差速器,保证车辆的正常行驶。
二、高摩擦式防滑差速器的防滑原理高摩擦式防滑差速器的防滑原理基于一个简单的物理原理:摩擦力。
摩擦力是指两个物体在接触时发生相互阻力的力量。
在高摩擦材料的替代下,差速器内部的摩擦片受到扭转力的影响而使得轮胎锁死,起到防止打滑的作用。
具体来说,当四驱车通过不平坦、泥泞或冰雪等条件时,车轮受到的摩擦力减弱,容易打滑。
这时,摩擦片的摩擦系数增大,自动锁死车轮,保证车轮间的转速差不会超过正常范围,从而保证了牵引力。
而在正常行驶时,摩擦片释放收缩,差速器又恢复到正常工作状态。
三、高摩擦式防滑差速器的优点1、防滑性能更稳定:相比传统差速器,高摩擦式防滑差速器不仅能够防止车轮打滑,还能保证车轮间的正常差速,因此它在雪地、泥泞路面等条件下保证了牵引力,防止车辆打滑失控。
2、通过性更强:高摩擦式防滑差速器的锁死方式更灵活,使得车轮在遇到山石峭壁等复杂地形时,更容易适应,并获得更好的通过性,从而更容易攀越高山、穿越深林等复杂地形。
3、使用寿命更长:高摩擦材料的使用,大大降低了差速器内部齿轮的磨损程度,因此它比传统差速器的使用寿命更长,更加经济实用。
四、高摩擦式防滑差速器的局限性1、响声过大:高摩擦式防滑差速器在启动时往往会发出很大的声音,容易引起驾驶员的不适,但不会影响到车辆的防滑行驶。
差速器在转速较高的时候也会产生噪音。
图文详解防滑差速器
普通差速器有一种弊端,那就是由于车轮悬空而导致空转,一旦发生类似的情况,差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮,车辆不但不能向前运动,大量的动力也会流失。
普通差速器有一种弊端,那就是由于车轮悬空而导致空转,一旦发生类似的情况,差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮,车辆不但不能向前运动,大量的动力也会流失。
这时候就需要一种差速器来解决这样的情况,也就是下面我们将要介绍的防滑差速器(也叫限滑差速器)。
防滑差速器
限滑差速器
限滑差速器的英文简写为LSD,是
Limited Slip Differential的缩写,而LSD的主要功能就是在工
作时使左右车轮一同运转,而且将左右车轮的转速差控制在一定范围之内,以车辆保证正常的行进。
根据实现方式以及机件结构的不同,LSD可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式LSD 等多种形式。
虽然实现限滑差速的过程不同,最终目的是一致的。
几种常见的限滑差速器(机械式、电子机械式、滚珠锁定式、粘性耦合式)
限滑差速器对于性能提升的意义
拿一个实际路况作为例子,当驾驶一辆装有LSD的车,其中一只驱动轮发生空转时,LSD会控制两只车轮动力输出,阻止空转的车轮不会继续空转,使另一只车轮也有足够大的动力从而帮助车辆前进;在加速过弯时,输出扭力和离心力迫使车辆内轮扬起离开地面或产生打滑现象,而LSD装置也会将动力尽量转移到外侧车轮,因此可以帮助驾驶者提高过弯的速度,以此加强了操控性能。
无限滑差速器
装有LSD的车辆,在过弯过程中的那种操控特性与普通车辆完全不同,驾驶员可以将油门踩深些,这时候除了提升了过弯
的速度外,也不用担心车辆因为进弯速度太快而造成的危险,因此装载了LSD的车辆确实在弯道上比普通的差速器具备高速和可操控性的优势。
装限滑差速器
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