中央限滑差速器

中央限滑差速器

我們知道車輛在行使過程中不光只有直線行使_還有各種角度的彎道_當車輛行駛在彎道中時_四個車輪的軌跡是四條半徑不同的圓弧.這就造成四個車輪在彎中的轉速不同_如果車輪只能以同一轉速轉動_那車輛根本無法轉彎_就算強行轉向也會因為車輪轉速差而折斷中間的車軸.這時就需要安裝差速器來實現差速_將發動機輸出軸上的一個固定轉速分解成不同的轉速傳遞到車輪.一般兩驅車只有一個差速器_安裝在前或者後軸中間.

汽車轉向時_前輪轉彎半徑比同側的後輪要大_因此前輪的轉速要比後輪快_以至四個車輪走的路線完全不一樣_所以四驅車則需要中央差速器來分配前後軸扭矩.

中央差速器的種類有：開放式中央差速器、多片離合器式差速器、托森差速器、粘性聯軸節式差速器.

開放式中央差速器

顧名思義_開放式差速器就是沒有任何限制_可以在汽車轉彎時正常工作的差速器_行星齒輪組沒有任何鎖止裝置_假如一輛四驅車配備了前中後三個開放式差速器_那麼如果其中一個輪子打滑_那麼這個車的全部動力都會浪費在這個車輪上_而其余三個車輪則無法到的動力.

優點：沒有特別的優點_因為差速是汽車正常行駛的必備條件；

缺點：在越野車領域_開放式差速器會影響非鋪裝路面的脫困性.

多片離合器式差速器

多片離合器式差速器依靠濕式多片離合器產生差動轉矩.這種系統多用作適時四驅系統的中央差速器使用.其內部有兩組摩擦盤_一組為主動盤_一組為從動盤.主動盤與前軸連接_從動盤與後軸連接.兩組盤片被浸泡在專用油中_二者的結合和分離依靠電子系統控制.

在直線行駛時_前後軸的轉速相同_主動盤與從動盤之間沒有轉速差_此時盤片分離_車輛基本處於前驅或後驅狀態_可達到節省燃油的目的.在轉彎過程中_前後軸出現轉速差_主、從動盤片之間也產生轉速差.但由於轉速差沒有達到電子系統預設的要求_因而兩組盤片依然處於分離狀態_此時車輛轉向不受影響.

當前後軸的轉速差超過一定限度_例如前輪開始打滑_電控系統會控制液壓機構將多片離合器壓緊_此時主動盤與從動盤開始發生接觸_類似離合器的結合_扭矩從主動盤傳遞到從動盤上從而實現四驅.

多片摩擦式限滑差速器的接通條件和扭矩分配比例由電子系統控制_反應速度快_部分車型還具備手動控制的“LOCK”功能_即主、從動盤片可保持全時結合狀態_功能接近專業越野車的四驅鎖止狀態.但摩擦片最多只能傳遞50%的扭矩給後輪_並且高強度的使用會時摩擦片過熱而失效.

優點：反映速度很快_可瞬間結合；多數車型都是電控結合_無需手動控制；

缺點：最多只能將50%的動力傳遞給後輪_高負荷工作時容易過熱.

托森差速器

托森（Torsen）這個名字的由來取Torque-sensing Traction——感覺扭矩牽引_Torsen的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統_從Torsen差速器的結構視圖中可以看到雙蝸輪、蝸桿結構_正是它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向地從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構造實現了差速器鎖止功能_這一特性限制了滑動.在在彎道正常行駛時_前、後差速器的作用是傳統差速器_蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同_如車向左轉時_右側車輪比差速器快_而左側速度低_左右速度不同的蝸輪能夠嚴密地匹配同步嚙合齒輪.此時蝸輪蝸桿並沒有鎖止_因為扭矩是從蝸輪到蝸桿齒輪.而當一側車輪打滑時_蝸輪蝸桿組件發揮作用_通過托森差速器或液壓式多盤離合器_極為迅速地自動調整動力分配.

當車輛正常行駛的時候_差速器殼P轉動_同時帶動蝸桿3和4轉動_此時3和4之間沒有相對轉動_於是紅色的1軸和綠色的2軸以同一個速度旋轉.而當一側車軸遇到較大的阻力而另一側車軸空轉的時候_例如紅色車軸遇到較大的阻力_則一開始它靜止不動_而差速器殼還在旋轉_於是帶動蝸桿齒輪4沿著紅色軸滾動_4滾動的同時又帶動3旋轉_但是3與綠色的車軸2有自鎖的效果_所以3的轉動並不能帶動綠色車軸2轉動_於是3停止轉動_同時又使得4也停止轉動_於是4只能隨著差速器殼的轉動帶動紅色車軸旋轉_即將扭矩分配給了紅色車軸_車輛脫困.

最核心的裝置就是中央扭矩感應自鎖式差速器_它可以根據行駛狀態使動力輸出在前後橋間以25：75～75：25連續變化_而且反應十分迅速_幾乎不存在滯後（扭矩感應自鎖式差速器的特點在前面也詳細分析過）_而且有電子穩定程序的支持_更進一步提高了動力分配的主動性.

簡單地說_托森差速器就是一個全自動純機械差速器_即不需要人為控制+100%可靠的+傳動直接的限滑差速器_從某個角度來說是一種很均衡的設計.

優點：能夠在瞬間對驅動輪之間出現的阻力差提供反饋_分配扭矩輸出_而且鎖止特性是線性的_能夠在一個相對寬泛的扭矩輸出范圍內進行調節；

缺點：沒有兩驅狀態；差速器限滑能力有限_動力無法完全傳遞到有某一車輪.

粘性聯軸節式差速器

粘性聯軸節式差速器_這種結構的差速器是當今全輪驅動汽車上自動分配動力的靈巧的裝置.它通常安裝在以前輪驅動為基礎的全輪驅動汽車上.這種汽車平時按前輪驅動方式行駛.粘性聯軸節的最大特點就是不需駕駛員操縱_就可根據需要自動把動力分配給後驅動橋.

粘性聯軸節的工作原理_有點類似於多片離合器.在輸入軸上裝有許多內板_插在輸出軸殼體內的許多外板當中_並充入高粘度的硅油.輸入軸與前置發動機上的變速分動裝置相連_輸出軸與後驅動橋相連.

在正常行駛時_前後車輪沒有轉速差_粘性聯軸節不起作用_動力不分配給後輪_汽車仍然相當於一輛前輪驅動汽車.

汽車在冰雪路面上行駛時_前輪出現打滑空轉_前後車輪出現較大的轉速差.粘性聯軸節的內、外板之間的硅油受到攪動開始受熱膨脹_產生極大的粘性阻力_阻止內外板間的相對運動_產生了較大的扭矩.這樣_就自動地把動力傳送給後輪_汽車就轉變成全輪驅動汽車.

在汽車轉向時_粘性聯軸節還可吸收前後車輪由於內輪差而產生的轉速差_起到前後差速器的作用.在汽車制動時_它還可以防止後輪先抱死的現象.

優點：尺寸緊湊、結構簡單、生產成本低；

缺點：缺點是反應速度慢_扭矩分配比例小_結合和分離不可手動控制_高負荷工作時因為過熱可能會失效.

關鍵詞:開放式中央差速器