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差速器—原理与雏形

Sources: this site    Click:    Date: 2017-5-10 14:29:0

在一百多年前,当时的汽车是无法正常转弯的。卡尔本茨在发明汽车之初就意识到这个问题,所以他造的第一台三轮汽车是两个后轮完全独立运转的,巧妙的避开了这个问题。1908年福特T型车诞生,作为全世界第一台以流水线装配且大规模量产的车型,福特并没有完全解决汽车无法转弯的问题,导致汽车一直未被人们认可。直到1937年法国雷诺汽车创始人路易斯·雷诺发明了差速器,才真正解决了汽车无法转弯的问题。


而其实,第一台差速器是中国人发明并且使用的,但是这个差速器只能算现代差速器的雏形,严格意义上,不能算差速器。这台古差速器,不是用来驱动,而是另有他用。在没有媒体的时代,信息不够透明,很多发明被重复发明,而原理是相同的


普通纵置传动差速器(带主减)原理图


指南车复原模型


在意大利的一家博物馆里,有一辆据说是古代丝绸之路(现在的一带一路原型),会使用到的一种特种车。这辆车是介于戈壁滩上,四大发明之一的司南因磁场紊乱而无法正常工作,才被发明出来。(利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。其原理是,靠人力来带动两轮的指南车行走,依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向,不论车子转向何方,木人的手始终指向指南车出发时设置木人指示的方向,“车虽回运而手常指南”。)这段话引用网上的介绍,这个设计历史记载的是宋朝,《宋史·舆服志》详细地记载了燕肃和吴德仁所造指南车的结构和技术规范,成为世界史上最宝贵的工程学文献。而更为古老的记载已经无从考证,四种说法:一、西晋崔豹所著《古今注》及《志林》等古籍说黄帝与蚩尤作战时,蚩尤作大雾,黄帝造指南车为士兵领路。二、《古今注》及《鬼谷子》等古籍说周公(即周武王弟)作指南车,是因“越裳氏”来进贡,迷失了归路,周公造“五乘”指南车,为他们引路。三、刘仙洲在所著《中国机械工程发明史(第一编)》中说指南车的发明应以古籍《西京杂记》记载为据,定为西汉。四、王振铎在所著《科技考古论坛》中说“创造指南车者,当以三国时马钧为可信”,并引《魏略》所记来加以证明。


日本指南车复原模型

那么,历史赋予不同时代,同样的原理有着不同的功能。为什么我认可差速器是法国雷诺发明的?因为之前的“指南车”所使用的差速器,并非是驱动差速器,所以不能认为是汽车用差速器。另一个理解:1937年雷诺发明的差速器,一直沿用至今。



现在汽车上常见的差速器


不带差速器与带差速器转弯示意图

差速器被发明、存在的意义:汽车行驶过程中,车轮对路面的相对运动有两种状态——滚动和滑动,其中滑动又有滑转和滑移两种。简单描述一下滑转和滑移的概念:滑转是指驱动轮实际走过的距离小于纯滚动时应走过的距离,虽然我跑得慢,但转得快啊;而滑移则相反,是驱动轮实际走过的距离大于纯滚动时应走过的距离,虽然我转得慢,但跑得快啊。当汽车转弯行驶时,内外两侧车轮中心在同一时间内移过的曲线距离显然不同,即外侧车轮移过的距离大于内侧车轮。若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上,两轮角速度相等,则此时外轮必然是边滚动边滑移,内轮必然是边滚动边滑转。


本文转载自汽车人


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