差速锁分为哪些类型?有什么作用?

  • 发表于: 2020-12-10 16:16:49 来源:汽车通

释义

差速锁的作用是当一个驱动轮打滑时,将差速器壳与半轴锁紧成一体,使差速器失去差速作用,可以把全部扭矩转移到另一侧驱动轮上。

差速锁可以看作是具有自动锁止功能的差速器。

对于有3个差速器、形式最简单的全时驱动系统,因为差速器的等扭矩作用,车辆可能会因为任何一个车轮失去附着力而陷入困境,尤其是对于那些经常通过泥泞等恶劣路况的车辆。解决的办法就是用差速锁把失去驱动力的那个轮子的半轴锁住,使该车轮对动力分配不再发生影响。可见差速锁最大的功用在于当车轮打滑时保证其他的驱动轮仍然能够获得足够的驱动力。

对于全时驱动车辆,车上装备有3个差速器,其4个车轮可以以各自不同的转速转动,并按照各自不同的地面附着力自动获得不同的扭矩分配,保证车辆获得良好的驱动力。对于大多数全时4驱车辆,由于装有中央差速器,当某个驱动轮打滑时,会使发动机动力全部消耗在打滑的车轮上,因此此时须手动操纵(有的只是车内的一个按键)差速锁将中央差速器壳与半轴锁紧成一体,使差速器失去差速作用,进而把扭矩转移到另外一个驱动桥上。

差速锁形式多样,常见的有摩擦片式和锥形式,其效果由锁紧系数确定。锁紧系数是指两侧半轴扭矩可能相差的最大倍数K,锁住作用随输入扭矩、扭矩差值的增大而增大。现代差速锁还采用电子控制形式来适应多变化的使用条件。

当今主流的差速锁手动机械式差速锁(牙嵌式)

手动机械差速锁的技术简单,生产成本低,但却仍然是迄今为止最为可靠、最有效的提高车辆越野性能的驱动系统的装备。它可以实现两个半轴的动力完全机械式结合,很牢固。但是只有在恶劣路况或极限状态下使用差速锁,在正常行驶时使用会对汽车的轮胎等部件造成严重的损害。

优点:在越野路况可以使车辆所有车轮得到有效动力,在恶劣情况下摆脱困境;

缺点:必须在停车状态下切换。

伊顿式差速锁

伊顿差速锁也是机械差速锁的一种,当两侧车轮的附着力出现差异时,如果两侧车轮的转速差达到了设定的数值,那么伊顿差速锁将会自动锁止差速器,使得两侧车轮拥有相同的动力,从而使车辆脱困。

优点:完全自动控制锁止;

缺点:不可手动控制,必须等到转速差出现的时候才起作用,反应速度略慢。

差速器的分类:

具有“锁”功能的普通差速器在面对铺装比较好的道路时能够发挥最大的作用,但是城市的道路不可能是完美无缺的。超载大货车总是把路面压得坑坑洼洼、高低不平的,使得咱们小车车在这样的路面上进行转弯时,内侧车轮因多余的旋转及摩擦,导致车体向上跳,再加上离心力的驱动,就会朝转弯方向翻覆,造成车毁人亡的“餐具”。聪明的工程师又想出新的方法来解决这个问题:通过ABS等电子设备,在一侧车轮发生打滑时,电子传感器收集两侧车轮的转速差,当电脑发现转速差超过设定值时,ABS让打滑的轮子进行刹车,强制降低打滑轮子转速。这个方法是以保证车辆的安全性为前提的,却是以牺牲速度为代价,而且频繁的制动容易产生失效,可靠性不高。特别是牺牲速度这一点是以速度为最高目标的保时捷这类汽车厂商所不能接受,所以保时捷的工程师必须要另外寻找解决方法,限滑差速器就是在这样的环境中诞生了。

限滑差速器:顾名思义就是限制车轮打滑的一种改进型差速器,使两侧车轮转速差被允许在一定范围内,以保证正常的转弯等行驶性能。针对不同的环境,工程师位也设计了不同结构的以求应对,每一种都有特别之处。

机械式限滑差速器:这是最传统、最常使用的一种,也被称作为“多片离合器式”限滑差速器。机械式限滑差速器响应速度快,灵敏度高,限滑比例可根据摩擦片和离合片的不同组合来实现,可调范围广,但造价高,耐久性差。

螺旋齿轮限滑差速器:它内部构造采用了螺旋齿轮,齿轮全为“横向”,也就是和输出动力的半轴运转方向一致,通过行星齿轮大小减速比的功能达到限速目的,最大的弱点在于限定锁定滑差的比例较小。

滚珠锁定限滑差速器:它的设计特殊之处在于,在差速器中设计了一个小圆球和弯曲的沟槽,当小圆球在弯曲的沟槽中移动时,被沟槽切断的滚筒开始全自动发挥限滑的功能。其工作原理与一般的产品有很大的差异,所以目前它并不是主流。

黏性耦合式限滑差速器:它是由多片离合器,加上硅油组合而成。利用硅油摩擦受热膨胀后,迫使离合器片结合来锁定轮间速差,结构最简单且体积小、造价低,是一款适用大众使用的产品。

主动式限滑差速器:一般的限滑式差速器都是由齿轮与齿轮组合而成,利用球状沟槽的机械构造被动的来接受发挥功能。因为这种差速器由于配备有油压及电子控制系统,所以可以主动的使限滑差速器进行工作。这种产品是未来汽车差速器的一个发展趋势。

扭力感应式限滑差速器:它是将普通差速器的齿轮改成涡轮蜗杆,而安装位置和形式并不变。借由涡轮蜗杆传动的自锁功能(蜗杆可以向涡轮传递扭矩,而涡轮向蜗杆施以扭矩时齿轮间摩擦力大于所传递的扭矩,而无法旋转)来实现限滑功能。

关键词: 差速锁