想要了解差速锁,我们首先需要来了解差速器。
汽车在行驶的过程中,车轮对地面的相对运动有两种状态——滚动和滑动。当汽车在转弯行驶时,内外两侧车轮中心在同一时间内走过的距离显然是不同的,也就是外侧车轮行驶的距离大于内侧车轮行驶的距离,而差速器就是来解决这个问题的。
当我们在驱动桥中间加上差速器之后,汽车在转弯行驶或者在不平的路面行驶的时候,左右两侧的车轮可以实现不同转速的滚动,也就可以保证两侧驱动车轮做纯滚动运动,从而大大减轻了车轮以及其他部件的磨损,提高汽车的使用寿命。
目前,对称式圆锥齿轮差速器在市场上应用最为广泛,从运动学的观点来看,对称式圆锥齿轮差速器的本质其实就是一种行星齿轮机构,当行星齿轮仅行星架绕其旋转轴线公转时,差速器不起差速作用;当行星齿轮除公转,还绕本身的轴线自转时,差速器便起到差速作用。
另外,差速器的一个重要结论:左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳体转速的两倍,而与行星齿轮的转速无关,也就是说,当任意一侧半轴齿轮的转速为零时,另外一侧半轴齿轮的转速为差速器壳体转速的两倍;还有一种说法是当差速器壳体的转速为零的时候,要么两侧半轴齿轮转速也为零,要么两侧半轴齿轮的转速大小相等,方向相反。
汽车在较差路面上行驶的时候,当有一侧的车轮出现打滑,另外一侧车轮也就跟着使不上劲,由于没有足够的附着条件而很容易使车辆被困。这使得差速器不能保证汽车得到足够的驱动力,从而会影响到汽车的通过能力。然而伟大的人类在此时有发明了差速锁,来解决差速器的这一大缺点。
所谓差速锁,就是一种使差速器作用暂时失效的装置,转矩直接通过差速器壳体传至半轴,然后传到车轮,绕过了中间的差速器,使左右两侧车轴刚性的连接在一起,实现转矩的直接传递。当然,再打开差速锁后,两侧车轮的转速也时刻相等,转矩分配也是平均分配。
在老一些的硬派越野车上,我们经常在换挡杆旁边还会见到一个小一点的挡杆,这个就是用来控制差速器锁止的操纵装置,也就是强制锁止式差速锁,通过人为的方式来对差速锁的操纵机构实施操纵,来实现差速器的锁止动作。
到目前为止,强制锁止式差速锁在现在的车上已经很少见了,虽然结构简单可靠,但是每次锁止都需要停车之后手动进行锁止。越来越多的车辆装配的是自动差速锁或者限滑差速锁,不再需要驾驶人的主动干预,由其自身的机构,在遇到不良路面是实现自动锁止,大大解放人的双手。