當(dāng)我們扒開(kāi)汽車內(nèi)部，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車身結(jié)構(gòu)這些“核心部件”被我們津津樂(lè)道，但有這么一位“黑暗騎士”守護(hù)著我們每一次駕車出行,它就是躲在在車底默默付出的差速器。

“轉(zhuǎn)彎”遇見(jiàn)差速器

從第一輛雙輪馬車到公元前1世紀(jì)歐洲四輪馬車出現(xiàn)，困擾馬車工匠的不是馬匹有多快、車身多豪華，而是如何讓馬車在快速轉(zhuǎn)彎時(shí)更安全、更快捷。

他們發(fā)現(xiàn)：車輪安裝在同軸上，轉(zhuǎn)彎會(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車輪卡死，甚至有翻車的風(fēng)險(xiǎn)。

如上圖車輛轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下，內(nèi)側(cè)車輪D、B要比外側(cè)車輪A、C行駛路程短，車輪旋轉(zhuǎn)圈速也少。設(shè)想一下：如果兩側(cè)車輪固定在同一根軸上轉(zhuǎn)彎，兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速無(wú)法同步，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)側(cè)車輪卡死，車輛翻車。

舉個(gè)易懂的例子：我們?cè)谧呗饭諒潟r(shí)，外側(cè)腳跨的幅度一定大于內(nèi)側(cè)，同幅度邁步，你是無(wú)法拐彎的。

所以，無(wú)論是早期兩輪馬車還是具有前輪轉(zhuǎn)向功能的豪華馬車，它們兩側(cè)的車輪都是采用獨(dú)立自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來(lái)滿足車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車輪不同的旋轉(zhuǎn)圈速。

直到19世紀(jì)蒸汽機(jī)車及內(nèi)燃機(jī)車概念出現(xiàn)，馬車上那套四輪獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)彎技巧”還能應(yīng)用嗎？顯然是不能的，因?yàn)闆](méi)有馬匹拉動(dòng)的自驅(qū)車輛需要靠自身動(dòng)力裝置發(fā)力，再通過(guò)車輪傳遞動(dòng)力。若仍舊使用四輪獨(dú)立旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，雖然能轉(zhuǎn)彎，但無(wú)法驅(qū)動(dòng)車輛了。

這時(shí)急需一種差速器（Differential）來(lái)滿足自驅(qū)動(dòng)車輛高難度需求：兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)，哪怕轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車輪在不同轉(zhuǎn)速情況下也能有驅(qū)動(dòng)力。

與鐘表師同病相憐

自驅(qū)動(dòng)車輛的超高難度要求同樣困擾著19世紀(jì)初的鐘表業(yè)，機(jī)械鐘表中的齒輪如何做到高精度？也是當(dāng)時(shí)鐘表匠朝思夜想的事。

19世紀(jì)的發(fā)明潮中不缺天才。1815年，法國(guó)巴黎一位年輕鐘表匠佩克庫(kù)爾（Onésiphore Pecqueur）運(yùn)用自己天賦異稟的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)發(fā)明了“齒輪調(diào)節(jié)擺”，成功解決困擾機(jī)械鐘表的精度不足問(wèn)題，這位不到20歲的天才幾乎顛覆了當(dāng)時(shí)全世界鐘表業(yè)。

獲得法國(guó)鐘表業(yè)的最高評(píng)價(jià)后，佩克庫(kù)爾在法國(guó)國(guó)立高等藝術(shù)學(xué)院任教，期間接觸了許多“發(fā)明大咖”，特別是車輛概念設(shè)計(jì)師。熱愛(ài)機(jī)械齒輪的佩克庫(kù)爾開(kāi)始向尚未解決的自驅(qū)動(dòng)車輛轉(zhuǎn)彎問(wèn)題發(fā)起挑戰(zhàn)。

接近一年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，佩克庫(kù)爾制作出一個(gè)齒輪模型，巧妙地利用機(jī)械鐘表中調(diào)節(jié)鐘擺，設(shè)計(jì)出世界上首個(gè)差速器理論模型。

1828年4月25日，佩克庫(kù)爾的差速器成功獲得專利，在他專利申請(qǐng)中有一句醒目的話：該專利能實(shí)現(xiàn)同一軸上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，可以用不同的速度旋轉(zhuǎn)，既能驅(qū)動(dòng)車輛又能安全轉(zhuǎn)彎。

佩克庫(kù)爾的發(fā)明被公認(rèn)為現(xiàn)代差速器發(fā)展的第一步，只是佩克庫(kù)爾的差速器在當(dāng)時(shí)還不成熟，還需解決如何合理布局的問(wèn)題。

只有一些敢于嘗鮮的工作用蒸汽車使用了佩克庫(kù)爾的發(fā)明，例如起重機(jī)蒸汽車和農(nóng)用蒸汽車。這些蒸汽車通過(guò)復(fù)雜的齒輪連接動(dòng)力源與差速器，體重超標(biāo)、故障率高。

佩克庫(kù)爾發(fā)明差速器后，消防蒸汽車使用了差速器（圖中Differential部分），雖然成功實(shí)現(xiàn)雙輪驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)彎安全，但過(guò)于繁瑣、超重的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不是差速器最理想的應(yīng)用布局

從自行車上找靈感

步入19世紀(jì)下半葉，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)逐漸成為可能，仍然不完善的差速器還需“大師指點(diǎn)”。

1876年，來(lái)自英國(guó)考文垂的自行車愛(ài)好者詹姆斯·斯塔利（James Starley）想到了自行車鏈條或許能幫上忙，他將自行車鏈條連接動(dòng)力源和差速器，這樣就能讓車輛動(dòng)力源和差速器的擺放位置更隨意，也提升車輛的前后平衡性。

1877年，斯塔利重新申請(qǐng)了首個(gè)差速器子類專利：鏈條驅(qū)動(dòng)差速器（chain-dirve-differential）。這項(xiàng)專利擴(kuò)大了差速器的使用范圍，用鏈條連接動(dòng)力源和差速器，讓當(dāng)時(shí)蒸汽車的載貨能力和實(shí)用性有了質(zhì)的飛躍。

成為靈魂：默默無(wú)聞的守護(hù)者

作為一名“自行車粉”，斯塔利改進(jìn)了一輛三輪自行車，鏈條傳動(dòng)、雙輪驅(qū)動(dòng)，堪稱當(dāng)時(shí)世界上最快、過(guò)彎最穩(wěn)定的三輪自行車。很快，這輛“極速三輪自行車”吸引了“汽車之父”卡爾·本茨的注意，并將“鏈條傳動(dòng)差速器”用到世界首輛公認(rèn)汽車“奔馳一號(hào)”上。

如果大家仔細(xì)看 “奔馳一號(hào)”底盤，你一定會(huì)發(fā)現(xiàn)在它的副軸上有一個(gè)圓盤狀的結(jié)構(gòu)，這就是首個(gè)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)汽車的差速器，傳動(dòng)方式即是采用斯塔利的鏈條驅(qū)動(dòng)，只是卡爾·本茨沒(méi)有采用真正的金屬鏈條來(lái)連接動(dòng)力源和差速器，而是采用白色傳動(dòng)帶代替，效果相同。

卡爾·本茨的成功不單單是證明內(nèi)燃機(jī)能充當(dāng)動(dòng)力源，在19世紀(jì)與20世紀(jì)交替時(shí)崛起的汽車制造商眼中，車底的差速器也是下階段汽車進(jìn)化的突破口。就在汽車發(fā)明之后短短10年內(nèi)，差速器已成為世界汽車制造統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

繼斯塔利之后的差速器改進(jìn)者是雷諾汽車創(chuàng)始人路易斯·雷諾，他用驅(qū)動(dòng)軸代替鏈條傳遞動(dòng)力，這種方式能提供更好的動(dòng)力響應(yīng)，降低故障率，還能能省下不少乘坐空間給駕駛員和乘客享受。

來(lái)到福特T型車為代表的汽車量產(chǎn)時(shí)代，差速器都已使用路易斯·雷諾改良后的傳動(dòng)軸差速器，差速器與汽車其他部件的協(xié)同合作同樣步入成熟的量產(chǎn)時(shí)代和多樣化時(shí)代。

當(dāng)汽車需要非鋪裝路面行駛及賽道競(jìng)速時(shí)，能限制單側(cè)車輪打滑的限滑差速器誕生；當(dāng)汽車需要挑戰(zhàn)自然越野穿越時(shí)，適應(yīng)極端環(huán)境的差速鎖和中央差速器隨之而來(lái)。在汽車發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，差速器從未缺席。

192年接近兩個(gè)世紀(jì)的歷程，讓差速器已不是由齒輪組成的冷冰冰的機(jī)械結(jié)構(gòu)，兩位先行締造者和后繼者們從發(fā)明的那一刻便賦予它默默守護(hù)的使命。

沒(méi)有差速器，“奔馳一號(hào)”的誕生或許還將晚一些。沒(méi)有差速器，人類百年出行或?qū)⒊涑怙L(fēng)險(xiǎn)。沒(méi)有差速器，偉大的傳奇機(jī)器也不復(fù)存在。

車輪滾滾向前，隨著今天電動(dòng)汽車和新能源汽車的普及，在更加智能化的汽車上差速器還會(huì)繼續(xù)肩負(fù)行走靈魂的使命嗎？