本篇文章给大家谈谈《发动机转速与轮胎转速的关系》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、为什么一侧车轮悬空后会空转?那是差速器的作用
- 2、急!将汽车驱动轮悬空,挂档,此时驱动轮的转速和在地面上有什么区别
- 3、汽车当一边轮子悬空时,另一边轮子不动,是什么原理?请详细一点
为什么一侧车轮悬空后会空转?那是差速器的作用
怎么更换被备胎?相信很多小伙伴都能马上回答,先把所有轮胎螺丝拧松了,然后把需要更换那一侧的车身用千斤顶支起来,之后把轮胎卸下来,装上备胎,带紧螺丝,最后把车放下来,轮胎螺丝加力,这样就完成了。
但是有没有小伙伴能说一下为什么需要先把轮胎螺丝拧松了才能支起车辆呢?聪明的小伙伴可能会回答,这是因为支起来以后的车轮缺少摩擦力,拧螺丝的同时车轮会跟着转动,不好受力。
可是,我们明明是只支起了一侧的车轮啊,如果支起的是驱动轮,应该对向的车轮还是存在一定的摩擦力,但是怎么支起来以后还是能转得动呢?这是因为差速器的存在,导致两侧车轮在一侧悬空时,另一侧车轮不会受到影响。
以上的事例好像说的是差速器不好的一面,但是汽车工程师为什么还要研发这个存在弊端的东西呢?相信大家都知道第一辆汽车是由卡尔本茨发明的,但是他所发明的汽车并不存在这个差速器。只是由发动机以齿轮输出动力带动链条直接把动力传输到后轴上。后轴直接将动力作用在车轮上,通过地面与车轮的摩擦,使车辆向前行驶。
车辆在直线行驶时,后面的两侧车轮产生相同的摩擦力,因此对于直线行驶基本不存在影响。但是在转弯时,由于内外侧车轮所行驶的路径有所差别,导致内侧车输出动力过多,原地摩擦。外侧车轮输出动力较少,摩擦力不变。从而引发内外侧车轮磨损程度不一。
由于当时的轮胎相当的窄,转向时两侧轮胎同等的动力输出所造成的偏磨现象并未引起注意。但随着汽车的动力输出不断增大,所需的轮胎摩擦力也随之增大,工程师开始把轮胎的宽度逐渐增大。
轮胎在转弯时,两侧车轮同等动力输出造成的偏磨现象越发明显,同时更因为同等的动力输出导致车辆转向过度的情况也随之产生。汽车工程师也开始想办法解决转弯时轮胎偏磨这一现象。在1937年法国雷诺公司便为此研发出差速器这一部件解决偏磨和转向过度的现象。
1937年法国雷诺研发的差速器与目前我们车上用的差速器基本没有差异。它的工作原理如图所示,发动机把动力通过变速箱传输到输入轴上,输入轴把动力通过硬连接在输入轴上的齿轮输出,由差速器侧面锥形齿轮接收动力。
差速器侧面锥齿轮接收动力之后,把动力以环状形式输出至连接行星齿轮的轴上。在直线行驶的情况下,行星齿轮是不会转动,仅以拖拽方式驱动太阳齿轮旋转,使得动力直接传输到输出轴上,从而使车辆向前行驶。
而在转弯时,因为内外两侧车轮收到的旋转阻力不一样,内侧车轮旋转阻力较大,外侧车轮旋转阻力较少。这是内侧车轮的阻力迫使行星齿轮开始旋转,减缓动力输出。外侧车轮在正常接收行星齿轮拖拽时输出的动力,同时行星齿轮因为开始旋转也会增加一部分对外侧车轮的动力,使外侧车轮比直线行驶时转速更快。使得内外两侧车轮同时完成转弯的动作。
上面已经完整解说了差速器的工作原理,以及重要的使用场景。因为我们每天开车出门转弯是在所难免的,所以无论是前驱车或者是后驱车,甚至是四驱车,每个驱动轴上均配备差速器这一部件。
既然每台车上面都会配备差速器,那么差速器是否有它的弊端呢(除了文章开头的那个无关重要的弊端以外)?那是当然有的。
在任何车型上,如果我们攀爬马路牙,因为路面的起伏,我们的驱动轮总会出现,其中一个车轮悬空的状态,另外的车轮可以与地面产生摩擦力。这时因为有的车轮能与地面产生摩擦力,导致通过差速器输出的全部动力完全作用在悬空一侧车轮上,使得车辆仅悬空一侧车轮旋转,但不为车辆提供向前或向后的动力。
如果没有差速器或者说差速器锁死了,我们会出现什么状态呢?没有差速器的话,我们除了会伤轮胎和转向过度以外,其实也是有好处的,但主要是针对后驱车。好处就是能飘移,因为转弯时两侧车轮能输出相同的动力,导致内侧车轮会走的比外侧车轮更快,那样车尾就能产生滑移现象。
那么现在的玩飘移的人通常是通过哪些方式实现车尾滑移的呢?穷的玩家是通过直接把车辆的差速器内部焊死,使得两侧车轮永远处于同一动力输出,这样玩法成本比较低,但缺点在于很难正常上路行驶。高级玩家一般是加装加装差速锁,让车辆在需要飘移时才进行差速器锁死,而在正常行驶时还是和普通车一样,不会影响日常使用,但是改装成本比较高。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
急!将汽车驱动轮悬空,挂档,此时驱动轮的转速和在地面上有什么区别
这得看是什么车了
各类差速器的特性!
一. 开式差速器 切诺基的开式差速器的结构,是典型的行星齿轮组结构,只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里,主动轮是行星架,被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道,如果行星架作为主动轴,两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的,甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆直行状态下,这种差速器的特性就是,给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下,如果传动轴是匀速转动,有附着力的驱动轮是没有驱动力的,如果传动轴是加速转动,有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯轮胎不打滑的状态下,差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的,给车辆提供向前驱动力的,只有内侧的车轮,行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动,驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。 开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下,另外一个也没有驱动力。 开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆,前桥驱动和后桥驱动都可以安装。
二. 限滑差速器 限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷,它是在开式差速器的机构上加以改进,在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片,对应于行星齿轮组来讲,就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片,增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。 在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑系数越高,车辆的转向特性越差。 LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。 LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为LSD会干涉转向,限滑系数越大,转向越困难。 三. 锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止) 为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,实现两个半轴的同步转动。通过行星齿轮组分析,就是把行星齿轮组的变速机构锁死,保证行星架和太阳轮之间,以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止,可以把行星架和行星齿轮锁死,还可以把两个太阳轮锁死。 锁止式差速器,在没有锁止的时候,其传动特性与开式差速器完全相同,在锁止的情况下,传动比被固定为1:1。 这种差速器的优点不言而喻,在越野路面提供了最大的驱动力,缺点是在差速器锁止的情况下,车辆转向极其困难;存在单车轮承受发动机100%的扭矩的可能,半轴会因为扭矩过大而变形或折断;车辆在转向的过程中,两半轴承受相反的扭矩,如果两侧轮胎的附着力都很大,会扭断半轴。另外这种差速器,在车辆行驶过程中执行锁止动作会产生比较大的噪音。
锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与开式差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在非铺装路面,不能在铺装路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。 这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电动锁止产品为代表。
四. 电子差速器锁 电子差速器锁与上述的几种相比,没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。 优点:安全性好,不会损坏车辆。缺点:需要ABS和EBD系统,造价昂贵;在严酷的越野环境下,电子产品的可靠性不如机械产品;单侧车轮的驱动力,不如锁止式差速器的大。 这类差速器锁,由于成本原因,一般只应用于高档轿车和高档的SUV。
五. 自动机械锁止差速器 这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同,不同的是,机械锁止差速器的锁止和解锁,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。它的锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。 锁止条件:差速器壳体转速不超过设定值(也就是车速低于设定值),变齿轮与差速器壳的转速差超过设定值(左右车轮的转速差太大),如果两个条件都符合,就会触发差速器的锁止,正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程,车轮空转的角度差不超过360度。 解锁条件:差速器壳转速超过设定值(车速超过设定值),左右半轴的扭矩方向相反(车辆开式转向),满足两者中的任何一个,就会立即解锁。 优点:公路行驶特性与开式差速器完全相同。越野路面,与锁止式差速器特性完全相同,不会因为转向而扭断半轴,其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预。可靠性非常高。 缺点:锁止噪音比较大,结构比机械锁止差速器复杂,每一种差速器只能适用于一种车型,不具有通用性。 适用性:可以直接替换开式差速器,前驱后驱都可以用,没有适用性方面的限制。 以Eaton公司的产品为代表的自动机械锁止差速器是最适合越野车适用的差速器,遗憾的是,没有能直接给小切用的产品。
六. PowerTrax NoSlip 我不确定它到底属于哪一类。叫的比较多的,是“无滑动动力牵引”。如果从功能上看,也可以叫“自动解锁差速器”。叫什么名字都无所谓,反正都是同一个产品。 PowerTrax NoSlip的工作原理和锁止差速器恰恰相反,这个产品设计的非常巧妙。锁止差速器工作的时候,是执行锁止操作;而PowerTrax NoSlip工作的时候,执行的是单边解锁操作。
PowerTrax NoSlip在车辆直行的时候,左右半轴通过齿轮与小齿轮轴同步转动,工作在锁止状态。当两驱动轮存在转动角度差的时候(车辆转向或者一个轮子打滑),PowerTrax NoSlip会通过它的机械机构,将一个轮子的离合器分离,取消它的动力输出。两个轮子转动角度相同的时候,离合器再结合。完成一次分离并重新结合的操作,两个车轮的角度差不小于18度。加油门的时候,分离的是转的稍快的车轮,收油门发动机制动的时候,分离的是转的稍慢的车轮。如果用于前桥驱动,车辆的转向系统会随着加减油门有失控的倾向。在附着力高的路面(土路或柏油路),如果两个驱动轮因为驱动力过大而同时打滑,则每一个车轮转动一周,与其相联的PowerTrax NoSlip离合器都会分离结合2到10次,两个车轮交替的获得分动箱输出的100%扭矩,驱动轮的动力输出状态不是连续的,而是脉动的,地面的附着力越大,两个驱动轮打滑转速越高,PowerTrax NoSlip离合器结合时的冲击力就会越大。为了承受这种高频的大扭矩冲击,制造PowerTrax NoSlip的材料强度必须特别耐冲击,所以使用的时钛合金。但原车半轴设计没有考虑这种冲击扭矩,往往承受不了。 优点:通用性好,安装简便,没有锁止式差速器的锁止噪音,在铺装路面上不会因为转向而扭断半轴。 缺点:不能用于全时四驱的前桥;在附着力比较高的平坦路面,提供的牵引力小于锁止式差速器;在高附着力路面,两个驱动轮同时打滑,对半轴的冲击力非常大,容易扭断半轴;安装PowerTrax NoSlip会导致自动档车换档冲击变大。 适用性:适合后桥驱动轻度越野和低附着力路面。不适合高附着力路面和大动力输出的场合的使用,不适合在前桥内安装(即使是4驱的切诺基,很容易断前半轴)。
汽车当一边轮子悬空时,另一边轮子不动,是什么原理?请详细一点
这个是因为差速器的存在。
差速器设计是因为汽车在过弯的时候,内外侧轮子的转速不同,如果刚性连接的话,内侧轮子转动圈数少,外侧轮子转动圈数多,就会产生打滑,影响汽车的操控。
加上差速器后,两轮子间动力自由分配,能够将内外轮转速平衡,让外侧轮子转动圈数更多,帮助车辆平稳地过弯。
同样由于差速器的存在,将一侧驱动轮悬空后,由于动力经过差速器分配,一侧轮子有阻力,另一侧没有,动力就全部分配给没有阻力(即悬空的那个)轮子,所以就能看到着地的那个轮子不动(没有分配到动力),悬空的那个轮子狂转。
扩展资料:
1、前置发动机前轮驱动:
这种驱动形式之下,汽车的前后桥并没有什么连接,中间贯穿前后的管子只是发动机的排气管,前置前驱的车辆差速器位于前桥,后面两个轮子自由旋转,就像手推车的两个轮子,互相没什么联系也不需要差速器。
2、前置发动机后轮驱动:
前置发动机后轮驱动的情况下,会有一根传动轴负责将来自前方的动力传递至后桥,前面的轮子只负责转向,后面的轮子负责驱动,差速器也是位于后桥两车轮之间。
发动机的动力就是通过这些部件层层传递,最终到达车轮,车轮再通过与地面的摩擦力来驱动汽车向前行驶。
关于《发动机转速与轮胎转速的关系》的介绍到此就结束了。