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汽車影片-差速器原理

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212 變速箱及差速器 - 汽車差速器原理

汽車轉彎時,外側車輪的速度必須較內側車輪快,如此,轉彎才會順暢。

差速器(differential)顧名思義,就是在產生內外車輪速差的主要元件。


名詞解釋:

  • inner wheel slower : 內側車輪速度較慢
  • outer wheel faster : 外側車輪速度較快
  • pioion gears : 差速小齒輪
  • pioion shaft : 差速小齒輪軸

摘要說明:

動畫中的汽車正在左轉(往右下方),藉由差速小齒輪(紅色齒輪)的轉動,外側車輪的速度可以變的較快。

差速器的速度計算方式:
左車輪轉速 + 右車輪轉速 = 2 * 盆型齒輪轉速

狀況模擬:

1. 直線行駛時:因左右車輪阻力相同,若clutch assembly轉速為每分鐘100轉,則 左車輪轉速 = 右車輪轉速 = 100 轉

2. 左轉時:左車輪阻力較大,若盆型齒輪轉速為每分鐘 100 轉,左車輪轉速為 70 轉, 則 右車輪轉速 = 2*100-70 = 130 轉。

3. 左車輪打滑時:若左車輪陷入砂地、泥巴或草地等摩擦阻力非常低的路面,則右車輪因相對阻力過大,轉速幾乎為 0。依據公式,若盆型齒輪轉速同樣為每分鐘100轉,左車輪轉速 = 2*100-0 = 200 轉,因此,車輛將因將全部動力傳送往打滑的車輪而使該車完全無法移動。宣稱配備有防滑差速器或限滑差速器(Limited Skip Differential)的車款,主要就是在避免發生上述情況。當一邊車輪打滑至某程度時,限滑差速器可自動將動力傳送往另一輪,以便車輛順利移動。


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