现代汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。 齿轮式差速器
齿轮式差速器在左右驱动轮存在转速差时,会将较大的转矩分配给慢转驱动轮,较小的转矩分配给快转驱动轮。这种转矩均分特性在汽车在良好路面上正常行驶时,能够满足需求。但在坏路上行驶时,其缺点就会暴露出来。比如,当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时,由于泥泞路面上车轮与路面之间的附着力较小,路面只能通过此轮对半轴作用较小的反作用力矩,差速器分配给此轮的转矩也较小。尽管另一驱动轮与良好路面间的附着力较大,但因平均分配转矩的特点,这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩,以致驱动力不足以克服行驶阻力,汽车无法前进。
防滑差速器
为了提高汽车在坏路上的通过能力,防滑差速器应运而生。当一侧驱动轮在坏路上滑转时,防滑差速器能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮,以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力,使汽车顺利起步或继续行驶。
常见的防滑差速器有强制锁止差速器、高摩擦自锁差速器和托森差速器等。
强制锁止差速器:通过设置差速锁,当一侧驱动轮滑转时,可使差速器锁死而不起差速作用,从而将大部分转矩传递给不滑转的驱动轮。但其操作相对复杂,需要驾驶员手动控制差速锁的锁止和松开。
高摩擦自锁差速器:通过增加摩擦片等装置,在一定程度上限制两侧车轮的转速差,实现转矩的合理分配。其结构相对简单,成本较低。
托森差速器:由美国格里森公司生产,是一种转矩感应式差速器。它可以根据其内部差动转矩的大小而决定是否限制差速器的差速作用。在结构上巧妙地利用涡轮蜗杆传动的不可逆原理进行设计。在弯道行驶没有车轮打滑时,其作用如同传统差速器;当一侧车轮出现打滑时,快速旋转的半轴会驱动蜗杆,并通过同步啮合齿轮驱动另一侧蜗杆,将大部分扭矩转向转速慢的车轮,即还有抓地力的车轮。托森差速器锁止介入没有时间上的延迟,不会消耗总扭矩数值的大小,磨损非常小,可以实现免维护,常用于全时四驱系统中,为车辆提供良好的弯道、干 / 湿路面驾驶性能。
此外,还有双蜗杆差速器,它是 2014 年国内新发明的产品。将两个相互啮合的蜗杆倾斜安装于转子中,两个蜗杆轴端分别与两侧的输出轴相连接,齿圈安装于转子上,整体由轴承固定于壳体,动力源由齿圈输入,两侧输出轴输出动力。其具有体积小、加工简单、成本低的优点,可全面解决全时四驱问题。
不同类型的差速器适用于不同的场景。齿轮式差速器适用于路况较好的城市道路;而防滑差速器则更适合越野、雪地、泥泞等恶劣路况,能够提高车辆的通过性和稳定性。
