差速器的原理

　　差速器的這種調整是自動的，這里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態。例如把一粒豆子放進一個碗內，豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁，因為碗底是能量最低的位置（位能），它自動選擇靜止（動能最小）而不會不斷運動。同樣的道理，車輪在轉彎時也會自動趨向能耗最低的狀態，自動地按照轉彎半徑調整左右輪的轉速。

　　當轉彎時，由于外側輪有滑拖的現象，內側輪有滑轉的現象，兩個驅動輪此時就會產生兩個方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導致兩邊車輪的轉速不同，從而破壞了三者的平衡關系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產生自轉，使內側半軸轉速減慢，外側半軸轉速加快，從而實現兩邊車輪轉速的差異。

　　驅動橋兩側的驅動輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋轉。這樣，當汽車轉向行駛時，由于外側車輪要比內側車輪移過的距離大，將使外側車輪在滾動的同時產生滑拖，而內側車輪在滾動的同時產生滑轉。即使是汽車直線行駛，也會因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車輪的滑動。

　　車輪滑動時不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會使汽車轉向困難、制動性能變差。為使車輪盡可能不發生滑動，在結構上必須保證各車輪能以不同的角度轉動。

　　軸間：通常從動車輪用軸承支承在主軸上，使之能以任何角度旋轉，而驅動車輪分別與兩根半軸剛性連接，在兩根半軸之間裝有差速器。這種差速器又稱為軸間差速器。

　　多軸驅動的越野汽車，為使各驅動橋能以不同角速度旋轉，以消除各橋上驅動輪的滑動，有的在兩驅動橋之間裝有軸間差速器。

　　差速器的分類

　　1、開放式差速器

　　工作原理：開放式差速器將發動機的動力分成兩路，兩者可提供不同的轉速。

　　缺點：當一個車輪丟失了牽引力，對向的車輪同樣會產生扭矩衰減。在最壞情況下，一個車輪飛速地旋轉，而另一個可產生牽引力的車輪則靜止不動，無法推動車輛。當代的牽引力控制系統可以通過制動器減小空轉車輪的轉速，從而將更多扭矩分配到另一個車輪上。通常而言，結構復雜的差速器均比這樣的差速器反應更快，效果更明顯。

　　2、限滑差速器

　　工作原理：限滑差速器結合了開放式差速器和鎖差速器的特點，在大多數情況下像開放式差速器那樣工作，而當車輪滑動出現時，它能自動鎖止。鎖止過程可通過液壓、離合片或者復雜的齒輪組實現。

　　缺點：純機械限滑差速器反應較慢，只有在側滑發生后才起作用。

　　3、鎖止差速器

　　工作原理：當差速器鎖止時，所結合的車輪始終以相同的速度旋轉。無論在沙地、泥地還是雪地，鎖止差速器可將扭矩連續不斷地輸向具有較高抓地力的車輪。

　　缺點：在未鎖止時，該差速器的表現如同開放式差速器。如果在高抓地力的路面上鎖止該差速器，那么它會大大影響車輛的轉向性能，甚至可能燒壞傳動系。

　　4、電控限滑差速器

　　工作原理：電子控制的離合片組提供了變阻器般的開閉操控，每秒可執行上百次調節過程。舉例而言如果電腦檢測到過彎時出現了太多轉向過度，差速器將會及時介入鎖止，從而穩定車輛的行駛狀態。

　　缺點：如同傳統的限滑差速器，扭矩只會傳輸到轉速較慢的車輪上。

　　5、扭矩矢量分配差速器

　　工作原理：利用額外的齒輪讓半軸以超速狀態旋轉，通過差速器，讓分配的扭矩精確地傳輸到每個驅動輪上。這一過程可產生更多的搖擺扭矩，降低或加快車輛在彎道內的轉動速度。

　　缺點：扭矩矢量分配差速器非常笨重復雜，造價昂貴，同時會造成額外的燃油消耗。

　　差速器的功能

　　汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉彎，圓弧的中心點在左側，在相同的時間里，右側輪子走的弧線比左側輪子長，為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點，右邊輪子快一點，用不同的轉速來彌補距離的差異。

　　如果后輪軸做成一個整體，就無法做到兩側輪子的轉速差異，也就是做不到自動調整。為了解決這個問題，早在一百年前，法國雷諾汽車公司的創始人路易斯·雷諾就設計出了差速器這個東西。

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