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造成差速器壞的原因
問
提問者:網(wǎng)友
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2017-08-06
最佳回答
一. 開式
差速器
切諾基的開式差速器的結(jié)構(gòu),是典型的
行星齒輪
組結(jié)構(gòu),只不過太陽輪和外齒圈的齒數(shù)是一樣的。在這套行星齒輪組里,主動輪是行星架,被動輪是兩個(gè)太陽輪。通過行星齒輪組的傳動特性我們知道,如果行星架作為主動軸,兩個(gè)太陽輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向是不確定的,甚至兩個(gè)太陽輪的轉(zhuǎn)動方向是相反的。 車輛直行狀態(tài)下,這種差速器的特性就是,給兩個(gè)半軸傳遞的扭矩相同。在一個(gè)驅(qū)動輪懸空情況下,如果傳動軸是勻速轉(zhuǎn)動,有附著力的驅(qū)動輪是沒有驅(qū)動力的,如果傳動軸是加速轉(zhuǎn)動,有附著力的驅(qū)動輪的驅(qū)動力等于懸空
車輪
的角加速度和轉(zhuǎn)動慣量的乘積。 車輛轉(zhuǎn)彎輪胎不打滑的狀態(tài)下,差速器連接的兩個(gè)半軸的扭矩方向是相反的,給車輛提供向前驅(qū)動力的,只有內(nèi)側(cè)的車輪,行星架和內(nèi)側(cè)的太陽輪之間由等速傳動變成了減速傳動,駕駛感覺就是彎道加速比直道加速更有力。 開式差速器的優(yōu)點(diǎn)就是在鋪裝路面上轉(zhuǎn)行行駛的效果最好。缺點(diǎn)就是在一個(gè)驅(qū)動輪喪失附著力的情況下,另外一個(gè)也沒有驅(qū)動力。 開式差速器的適用范圍是所有鋪裝路面行駛的車輛,前橋驅(qū)動和后橋驅(qū)動都可以安裝。 二. 限滑差速器 限滑差速器用于部分彌補(bǔ)開式差速器在越野路面的傳動缺陷,它是在開式差速器的機(jī)構(gòu)上加以改進(jìn),在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片,對應(yīng)于行星齒輪組來講,就是在行星架和太陽輪之間增加了摩擦片,增加太陽輪與行星架自由轉(zhuǎn)動的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩,與摩擦片傳遞的動力和兩驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速差有關(guān)。 在開式差速器結(jié)構(gòu)上改進(jìn)產(chǎn)生的LSD,不能做到100%的限滑,因?yàn)橄藁禂?shù)越高,車輛的轉(zhuǎn)向特性越差。 LSD具備開式差速器的傳動特性和機(jī)械結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)就是提供一定的限滑力矩,缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)向特性變差,摩擦片壽命有限。 LSD的適用范圍是鋪裝路面和輕度越野路面。通常用于后驅(qū)車。前驅(qū)車一般不裝,因?yàn)長SD會干涉轉(zhuǎn)向,限滑系數(shù)越大,轉(zhuǎn)向越困難。 三. 鎖止式差速器(機(jī)械鎖止、電動鎖止、氣動鎖止) 為了保證車輛在復(fù)雜的越野路況下的行駛性能,通過一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)把差速器鎖死,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)半軸的同步轉(zhuǎn)動。通過行星齒輪組分析,就是把行星齒輪組的變速機(jī)構(gòu)鎖死,保證行星架和太陽輪之間,以及兩個(gè)太陽輪之間的傳動比都是1:1??梢园烟栞喓托行羌苕i止,可以把行星架和行星齒輪鎖死,還可以把兩個(gè)太陽輪鎖死。 鎖止式差速器,在沒有鎖止的時(shí)候,其傳動特性與開式差速器完全相同,在鎖止的情況下,傳動比被固定為1:1。 這種差速器的優(yōu)點(diǎn)不言而喻,在越野路面提供了最大的驅(qū)動力,缺點(diǎn)是在差速器鎖止的情況下,車輛轉(zhuǎn)向極其困難;存在單車輪承受發(fā)動機(jī)100%的扭矩的可能,半軸會因?yàn)榕ぞ剡^大而變形或折斷;車輛在轉(zhuǎn)向的過程中,兩半軸承受相反的扭矩,如果兩側(cè)輪胎的附著力都很大,會扭斷半軸。另外這種差速器,在車輛行駛過程中執(zhí)行鎖止動作會產(chǎn)生比較大的噪音。 鎖止式差速器具備開式差速器的所有結(jié)構(gòu)和特性,在未鎖止的情況下,應(yīng)用范圍與開式差速器相同;在鎖止的情況下,只適合于低速行駛在非鋪裝路面,不能在鋪裝路面上行駛,否則會導(dǎo)致車輛損壞和轉(zhuǎn)向失控。 這類差速器以ARB的氣動鎖止產(chǎn)品和Eaton的電動鎖止產(chǎn)品為代表。 四. 電子差速器鎖 電子差速器鎖與上述的幾種相比,沒有改變開式差速器的結(jié)構(gòu)和特性,而是利用ABS或EBD系統(tǒng)來執(zhí)行單側(cè)制動打滑的車輪的動作,限制兩驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速差,保證兩個(gè)驅(qū)動輪都有動力。 優(yōu)點(diǎn):安全性好,不會損壞車輛。缺點(diǎn):需要ABS和EBD系統(tǒng),造價(jià)昂貴;在嚴(yán)酷的越野環(huán)境下,電子產(chǎn)品的可靠性不如機(jī)械產(chǎn)品;單側(cè)車輪的驅(qū)動力,不如鎖止式差速器的大。 這類差速器鎖,由于成本原因,一般只應(yīng)用于高檔轎車和高檔的SUV。 五. 自動機(jī)械鎖止差速器 這類差速器的基本結(jié)構(gòu)和機(jī)械鎖止式差速器相同,不同的是,機(jī)械鎖止差速器的鎖止和解鎖,完全由駕駛員人工控制;自動機(jī)械鎖止式差速器則是根據(jù)路況自行鎖止和解鎖。它的鎖止檢測機(jī)構(gòu)很精巧,檢測量有兩個(gè),一個(gè)是差速器邊齒輪和差速器殼子之間的轉(zhuǎn)速差,另外一個(gè)就是差速器殼的轉(zhuǎn)速。 鎖止條件:差速器殼體轉(zhuǎn)速不超過設(shè)定值(也就是車速低于設(shè)定值),變齒輪與差速器殼的轉(zhuǎn)速差超過設(shè)定值(左右車輪的轉(zhuǎn)速差太大),如果兩個(gè)條件都符合,就會觸發(fā)差速器的鎖止,正常行駛中的轉(zhuǎn)向不會引起它的鎖止。整個(gè)鎖止過程,車輪空轉(zhuǎn)的角度差不超過360度。 解鎖條件:差速器殼轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值(車速超過設(shè)定值),左右半軸的扭矩方向相反(車輛開式轉(zhuǎn)向),滿足兩者中的任何一個(gè),就會立即解鎖。 優(yōu)點(diǎn):公路行駛特性與開式差速器完全相同。越野路面,與鎖止式差速器特性完全相同,不會因?yàn)檗D(zhuǎn)向而扭斷半軸,其鎖止和解鎖過程完全是自動的,不需要人為干預(yù)??煽啃苑浅8摺? 缺點(diǎn):鎖止噪音比較大,結(jié)構(gòu)比機(jī)械鎖止差速器復(fù)雜,每一種差速器只能適用于一種車型,不具有通用性。 適用性:可以直接替換開式差速器,前驅(qū)后驅(qū)都可以用,沒有適用性方面的限制。 以Eaton公司的產(chǎn)品為代表的自動機(jī)械鎖止差速器是最適合越野車適用的差速器,遺憾的是,沒有能直接給小切用的產(chǎn)品。 六. PowerTrax NoSlip 我不確定它到底屬于哪一類。叫的比較多的,是“無滑動動力牽引”。如果從功能上看,也可以叫“自動解鎖差速器”。叫什么名字都無所謂,反正都是同一個(gè)產(chǎn)品。 PowerTrax NoSlip的工作原理和鎖止差速器恰恰相反,這個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的非常巧妙。鎖止差速器工作的時(shí)候,是執(zhí)行鎖止操作;而PowerTrax NoSlip工作的時(shí)候,執(zhí)行的是單邊解鎖操作。 PowerTrax NoSlip在車輛直行的時(shí)候,左右半軸通過齒輪與小齒輪軸同步轉(zhuǎn)動,工作在鎖止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)兩驅(qū)動輪存在轉(zhuǎn)動角度差的時(shí)候(車輛轉(zhuǎn)向或者一個(gè)輪子打滑),PowerTrax NoSlip會通過它的機(jī)械機(jī)構(gòu),將一個(gè)輪子的
離合器
分離,取消它的動力輸出。兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)動角度相同的時(shí)候,離合器再結(jié)合。完成一次分離并重新結(jié)合的操作,兩個(gè)車輪的角度差不小于18度。加油門的時(shí)候,分離的是轉(zhuǎn)的稍快的車輪,收油門發(fā)動機(jī)制動的時(shí)候,分離的是轉(zhuǎn)的稍慢的車輪。如果用于前橋驅(qū)動,車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會隨著加減油門有失控的傾向。在附著力高的路面(土路或柏油路),如果兩個(gè)驅(qū)動輪因?yàn)轵?qū)動力過大而同時(shí)打滑,則每一個(gè)車輪轉(zhuǎn)動一周,與其相聯(lián)的PowerTrax NoSlip離合器都會分離結(jié)合2到10次,兩個(gè)車輪交替的獲得分動箱輸出的100%扭矩,驅(qū)動輪的動力輸出狀態(tài)不是連續(xù)的,而是脈動的,地面的附著力越大,兩個(gè)驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)速越高,PowerTrax NoSlip離合器結(jié)合時(shí)的沖擊力就會越大。為了承受這種高頻的大扭矩沖擊,制造PowerTrax NoSlip的材料強(qiáng)度必須特別耐沖擊,所以使用的時(shí)鈦合金。但原車半軸設(shè)計(jì)沒有考慮這種沖擊扭矩,往往承受不了。 優(yōu)點(diǎn):通用性好,安裝簡便,沒有鎖止式差速器的鎖止噪音,在鋪裝路面上不會因?yàn)檗D(zhuǎn)向而扭斷半軸。 缺點(diǎn):不能用于全時(shí)四驅(qū)的前橋;在附著力比較高的平坦路面,提供的牽引力小于鎖止式差速器;在高附著力路面,兩個(gè)驅(qū)動輪同時(shí)打滑,對半軸的沖擊力非常大,容易扭斷半軸;安裝PowerTrax NoSlip會導(dǎo)致自動檔車換檔沖擊變大。 適用性:適合后橋驅(qū)動輕度越野和低附著力路面。不適合高附著力路面和大動力輸出的場合的使用,不適合在前橋內(nèi)安裝(即使是4驅(qū)的切諾基,很容易斷前半軸)。
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