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你的爱车,配备的是哪种差速器、哪种差速锁?

http://www.motorchina.com  2016-12-26 09:26:00   来源:   点击数:
  

首先说明一点:所有汽车都有差速器,否则汽车无法转弯,只能直线行驶。在差速器出现以前,汽车的动力都是全部传递到一个轮子的。

因为汽车转弯时,外侧轮走的是大圆弧,内侧轮走的是小圆弧。如果左右驱动轮直接通过一根轴刚性连接的话,两侧轮子的转速必然会相同,在过弯时两侧车轮就会发生干涉的现象。

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差速器就是用来支持左右或前后车轮转速不一致的装置。根据安装位置,布置在前后驱动桥的差速器,可分别称为前差速器和后差速器;安装在四驱汽车的中间传动轴,调节前后轮转速的,则称为中央差速器。

根据构造,可以分为开放式差速器、多片离合器式限滑差速器、托森差速器、粘性联轴节式差速器及机械锁式差速器。

在这款路虎揽胜的示意图可以看出,一部车就用了三种差速器:前桥开放式差速器,后桥多片离合器式限滑差速器,中央使用托森差速器:

你的爱车,配备的是哪种差速器、哪种差速锁?那么这几种差速器有什么区别呢?

1、开放式差速器

开放式差速器可以在汽车转弯时,左右轮以不同转速行驶。

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不知道您有没注意到,汽车吊起来之后,如果你转动一边的轮胎,另一个轮胎会反向旋转,这就是差速器在起作用。下图展示了动力有/无两种情况下,差速器的运转模式:

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但因为开放式差速器的行星齿轮组没有任何锁止装置,如果一边的轮子打滑,绝大部分动力输出都会作用于打滑的轮子,不利于车辆脱困。

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2、多片离合器式限滑差速器

为了克服开放式差速器的脱困难题,多片离合器式限滑差速器应用而生。它配备了离合器,由若干摩擦片和钢片组成。摩擦片与转动轴卡紧,钢片与轴壳卡紧。正常情况下,摩擦片与钢片基本互不影响。当一侧打滑时,由于锥形行星轮的压力传递,未打滑侧的摩擦片和钢片被压紧,并一起转动,使得未打滑侧的车轮获得更多动力,帮助车辆脱困。

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现在越来越主流的多片离合器式差速器,是通过电-液或电磁控制摩擦片的接合程度,配合传感器判断车辆行驶状态,能够实现主动分配转矩,提升可控性和通过性能。

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当然,多片离合器式限滑差速器也有缺点:转向特性变差,摩擦片寿命有限。其适用范围是铺装路面和轻度越野路面,通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为本来前驱车就存在转向不足的缺陷,在装上这种差速器,会干涉转向,限滑系数越大,转向越困难。

3、托森差速器(扭矩感应式限滑差速器)

托森差速器(Torsen)全称为Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引,托森差速器的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统。由于托森差速器具有反应速度快的优点,因此它被众多车辆运用到中央差速器以及轮间差速器上。目前为止,其经过了A、B、C、三代的发展。

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基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动(运动只能从蜗杆传递到蜗轮,反之发生自锁)特性,比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配。

简单地说,托森差速器就是一个全自动纯机械差速器,即不需要人为控制+100%可靠的+传动直接的限滑差速器,从某个角度来说是一种很均衡的设计。

由于托森A差速器无法与自动变速箱匹配,后来演化出托森B差速器来解决此问题:

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托森C差速器则是在B型基础上经过几次迭代更新而来,自动锁止的反应时间更为迅速,在正常情况下按前后40:60的比例分配驱动力。在极端情况下,它最多可把65%的驱动力输出到前轴,或把85%的驱动力输出到后轴。

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4、粘性联轴节式差速器

粘性联轴节的最大特点就是不需驾驶员操纵,就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车上,平时按前轮驱动方式行驶。

你的爱车,配备的是哪种差速器、哪种差速锁?粘性联轴节的工作原理,有点类似于多片离合器。在输入轴上装有许多内板,插在输出轴壳体内的许多外板当中,并充入高粘度的硅油。当出现打滑时,在输入轴的带动下,粘性联轴节内部的硅油会被搅动、受热膨胀,使得离合器片会被挤压,进而实现两段传动轴近乎刚性的连接状态,动力便可被输送至不打滑的一边。

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不过受结构所限,这部分动力最多不会超过发动机输出动力的30%。另外,这种差速器使得四驱系统迟滞性较明显,所以仅仅定位在于简单条件下的烂路行驶,高强度的非铺装路面通过性显然不是它的“专长”。

6、机械锁式差速器

这类差速器同样无需驾驶员手动控制就能实现完全锁止以及解锁,同时具有结构简单、无需含有特殊添加剂的齿轮油、维护成本较低等优点,典型代表就是伊顿式机械锁差速器。

你的爱车,配备的是哪种差速器、哪种差速锁?机械锁式差速器在限滑差速器上进一步改善,在一侧车轮打滑的情况下,触发机械锁合机构将车桥完全锁死,将发动机扭矩100%传递到有抓地力的有效车轮上,从而提供足够的牵引力帮助车辆驶出困境。

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差速锁

有了差速器,并非万事大吉。差速器允许内外侧车轮或前后轮存在转速差,这既是它的优点也是它的缺点,差速器配合差速锁,才是天作之合。

差速锁可以将两个半轴进行钢性连接,使其成为一个整体,这样两侧的车轮都可以得到相同的动力,使车辆可以摆脱困境。

1、手动机械差速锁

目前较为多见的差速锁是手动式机械差速锁。其技术简单、生产成本低、可靠性高,能够实现轴间完全机械式结合。当然,在铺装路面正常行驶时如果仍旧采用锁止功能,就会对车辆的半轴、轮胎等部件造成严重的损害。

你的爱车,配备的是哪种差速器、哪种差速锁?图中所示为前差速锁、中央差速锁、后差速锁操作按钮。

2、电子差速锁

这个概念之所以拿出来说,是很多人容易混淆。这个电子差速锁,只是ABS/ESP系统的一种扩展功能。

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其原理也简单:转向时重心外移,内侧轮易打滑,此时对内侧轮制动,可以提升转向性能。目前很多城市SUV开始利用“制动”来进行轮间的扭矩分配,帮助车辆提高公路行驶性能和通过能力。

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