改变重型卡车运输的串联驱动系统

改变重型卡车运输的串联驱动系统-有驾

如果不是20世纪初的发明家们想出了将车辆动力有效传输到地面的方法,真正的越野运动真的不会成为一项实用的活动。毕竟,在早期,如果车辆无法将动力正确地传输到两个车轮,让探险者不至于在恶劣的环境中陷入困境,它们很容易陷入泥潭。

雷·桑顿(Ray Thornton)是早期工程领域的先驱之一,他发明了自动车轮牵引技术,是该领域的真正突破。他的发明至今仍在Ram 2500 Power Wagon等车型上得到传承,彰显了他丰厚的遗产。

发明自动牵引装置的无名发明家

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桑顿致力于解决标准开放式差速器的最大缺陷。如果不进行任何改进,开放式差速器一旦失去抓地力,就会将所有动力都传递给旋转的车轮,这会导致车辆无法行驶。因此,桑顿提出了一个想法,最终被称为“底特律锁止差速器”(Detroit Locker),这是一种自动锁止差速器,能够在最棘手的情况下帮助车辆将动力传递到两个车轮。

他的机械差速器能够感知车轮何时开始失去牵引力,并在需要时将该轴上的车轮锁定在一起。这项发明还能在车辆转弯时解锁,让一个车轮比另一个车轮旋转得更快,从而顺利通过弯道。

于是,Thornton 于 1941 年申请了首款自动锁止差速器专利,并将其命名为 Thornton NoSPIN。它配备了弹簧式离合器组和凸轮驱动齿轮,即使一个车轮在空中晃动,也能使四驱车保持行驶。Thornton 发明了这款装置,彻底改变了越野驾驶。

改变重型卡车运输的串联驱动系统

在桑顿提出 NoSPIN Locker 的想法之前,他一直在研究另一种名为 Thornton Tandem Drive 的设备。这是一款螺栓固定式后桥改装套件,适用于中型和重型卡车,能够有效地为卡车提供额外的驱动后桥。这可以将卡车从四轮驱动变成六轮驱动,这意味着这些卡车现在可以在难以预测的地形上运输更重的货物。

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在这里,他在两个后桥之间安装了轴间差速器,以补偿性能差异,并允许两个后桥在转弯时以不同的速度旋转。这还能防止轮胎在路面低速行驶时磨损,从而节省操作员的额外成本。雪佛兰和福特等公司开始向售后市场推荐Thornton的套件,而他早期的研究成果也为后来越野车辆的牵引力增强技术提供了便捷的试验场。

轴间补偿器催生首款真正意义上的锁止差速器

桑顿现在知道如何在双轴之间分配动力,于是他将注意力集中在单轴性能上。20世纪30年代,大多数差速器都是开放式的,一旦一个车轮失去牵引力,效率就会非常低下。

于是,他修改了串联套件中的轴间补偿器,并在单轴内创建了一个锁止差速器。这是一种自动锁止差速器——业内首创,也是底特律锁止差速器的直接前身。

在正常运行中,内部离合器和棘爪将双半轴锁定为一体,使半轴变成一个坚固的驱动轴。但当车辆遇到弯道时,该机构会切断外轮的驱动力,因为外轮需要更快的转速才能顺利转弯。一旦转弯平顺,差速器就会迅速回到完全锁定位置。

底特律汽车和 NoSPIN 储物柜

第二次世界大战的爆发带来了对越野牵引力的大量需求。毕竟,美国军方需要能够应对任何地形和领土的卡车,而桑顿的装置正是完美的选择。这促使底特律汽车产品公司成立,生产桑顿NoSPIN Locker并将其送往战争前线。

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1941年,国际收割机公司(International Harvester)为海军陆战队开发了一款新型2.5吨6x6军用卡车,这款卡车在两个后驱动桥内安装了Thornton的自动差速锁。部分道奇WC系列6x6卡车也配备了Thornton的差速锁,使其能够保持所有车轮的牵引力,并在战区保持机动性。事实证明,战争并没有损害Thornton的这项发明,因为如果锁止差速器能够在军事环境中幸存下来,那么它在其他任何地方也应该能够蓬勃发展。因此,到战争结束时,Thornton底特律NoSPIN差速锁已经赢得了极高的声誉。

越野的秘密武器

20世纪50年代和60年代,Thornton的自动倒车锁开始成为一系列轻型和中型卡车的必备配置。越野车手、赛车手和改装车爱好者也发现,底特律倒车锁在他们自己的环境中也非常有效。许多爱好者开始将它们安装在吉普车和皮卡上。到了20世纪60年代,福特也全力投入到这一理念中,开始将底特律倒车锁作为一些高性能车型的原厂选装配置。

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别忘了,那还是个电脑牵引力控制系统和电子锁出现之前的时代,所以底特律的机械装置才是真正的革命性所在。它几乎可以保证在各种环境下的牵引力——从泥泞到雪地再到岩石——甚至能应对美国户外各种最恶劣的路况。

仍然为现代四驱车提供动力的遗产

1979年,底特律汽车产品公司(Detroit Automotive Products)更名为Tractech公司,但底特律锁止器(Detroit Locker)这个名字依然在售后市场存在。现在,您甚至可以买到更多精巧的部件,例如斜齿轮底特律Truetrac限滑差速器。时至今日,Tractech已成为伊顿公司(Eaton Corporation)的一部分,仍在为各种车桥生产底特律锁止器。您可以将它安装到流行的四驱车桥上,例如Dana 60、通用汽车的12螺栓或福特的9英寸车桥。但您看到的仍然是Thornton八十多年前发明的同类型装置,其独特的设计能够保持两个车轮有效转动。

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改变一切的古老桑顿理念

多年前,雷·桑顿发明了自动锁止差速器,拯救了汽车行业的整个发展历程。别忘了,他还发明了双驱动套件,让重型卡车重获新生;他的NoSPIN差速器则在最黑暗的岁月里,保障了军事车队的正常运转。然而,就像许多其他突破性的创新者一样,桑顿一直默默无闻。他没有建立任何值得一提的汽车帝国,但他的天才产品却被大型市场参与者悄悄地采用。

桑顿这项发明的影响显而易见。所以,每当你看到一辆四驱卡车在泥泞的山坡上稳步前进,两个后轮都陷了进去,想想桑顿。是他让美国越野车得以继续前进,并在前人未能解决这一难题时,实现了牵引力的自动化。

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