為什麼需要差速器

汽車為什麼需要差速器呢？道理很簡單啦，拿汽車的前軸舉例，車輛在拐彎的時候，內側的車輪走過的路程要比外側的車輪要少。如果左右車輪是一根軸連接的話，會使轉彎的時候兩側車輪相互較勁，不僅使轉向的時候不穩定，還會使得輪胎在滾動的時候產生滑動，加速輪胎的磨損。

所以，聰明的工程師發明了差速器這個零件。顧名思義，就是使得動力輸出軸上的兩側車輪斷開耦合，實現不等速。不等速只是現象，真正的意義在於實現了動力（扭矩）的不等分配。汽車的驅動軸必須有差速器，從動軸就不需要啦（大家想想為什麼？）對於四驅車而言，則更復雜，需要前後驅動軸的輪間差速器和軸間的差速器共3套差速器（知道為啥四驅車貴了吧！）發動機的動力通過變速箱到減速器再到軸間差速器，軸間差速器將扭矩分配給前軸和後軸；前軸和後軸在通過輪間差速器分配給左右車輪。

結構及工作原理

先看看最簡單的差速器的工作原理。請看下面的圖示和動畫：

圖1

這是一個老外做的差速器模型。先看圖1，差速器的結構主要是一對減速器錐齒輪（小的橘黃色和大的藍色），然後是兩對差速器傘齒輪（一對粉色、一對藍色）。差速器的奧妙就在於這4個傘齒輪。

圖2

等速狀態

當兩邊等速狀態時，請看圖2。這時候，你會發現，那兩對傘齒輪其實是不工作的，相互之間沒有齧合轉動，左右車輪的轉速也是一樣的。這種時候，車輛是直線行駛的，動力平均分配給左右兩個車輪。

圖3

差速狀態

當認為的將右邊車輪固定死的時候，奇蹟就發生了！請看圖3，你會發現，這個時候4個傘齒輪相互之間是有齧合轉動的。這樣就實現了差速。在圖3中這種狀態下，減速器輸入的動力全部提供給了左輪。

差速器的弊端

世上沒有免費的午餐，就拿圖3為例，其實是模擬了一種常見的工況：車輛駛入左右附著不對稱的路面上，比如左輪陷入了泥漿（冰雪路面）中，右輪在良好的路面上。這個時候，差速器反而幫了倒忙，它會導致動力全部分配給了左輪，而左輪的路面附著又小，導致左輪一直在快速空轉，而右輪雖然附著良好，但沒有動力輸入，最終使得車輛無法脫困。

具有這種特性的差速器，稱之為“開放式差速器”，理解為“最Low的差速器”即可。為了解決這個問題，工程師發明了很多其他各種差速器，比如：限滑差速器、強制鎖止式差速器、帶多片離合的差速器等等。其實，非開放式的差速器的分類和命名很亂，大家不要刻意去記，都只是用不同的方式來解決這個問題而已。

差速器的性能指標

對於一個差速器，如何來評價它的好壞呢？主要就是以下幾個關鍵點：

能否鎖止或限滑（鎖止指的是直接通過人為或者電控的方式將左右兩根軸耦合，使差速功能消失，幫助車輛脫困；限滑一般指當左右兩個車輪轉速差達到一定程度後，差速器自動鎖死）。現代汽車的差速器基本都有限滑或鎖死功能，對於一些硬派越野車，用的一般都是強制鎖死式的差速器。
扭矩分配比，即差速器能夠實現左右（或前後）多少的扭矩分配，扭矩分配範圍是否足夠。
響應速度、噪音、可靠性、佈置空間等