限滑差速器

限滑差速器

簡介：

汽車在彎道行駛_內外兩側車輪的轉速有一定的差別_外側車輪的行駛路程長_轉速也要比內部車輪的轉速高_這個時候就需要差速器來調節.

在介紹限滑差速器之前_還得得先說說差速器的作用.

功能原理：

顧名思義_“差速器”就是用來讓車輪轉速產生差異的_在轉彎的情況下可以使左右車輪進行合理的扭矩分配_來達到合理的轉彎效果.當發動機的動力經離合器、變速器、傳動軸_經過了驅動橋上減速器的減速增矩之後_就要面臨左右車輪的扭矩的分配_實現左右車輪的不同速度_使兩邊車輪盡可能以純滾動的形式不等距行駛_減少輪胎與地面的摩擦_這就是所謂的“差速”過程.

那麼這個過程是如何實現的呢？首先我們來看看普通差速器的構成.差速器主要由行星齒輪、齒輪架以及左右半軸齒輪構成.在傳動軸和驅動橋的結合點上_我們能看到一個半徑比較大的從動齒輪_由於輸入軸主動齒輪半徑比較小_因此動力從此齒輪傳遞到半徑比較大的從動齒輪的過程中就能實現一個減速增矩的過程.

接下來減速器從動齒輪帶動著行星齒輪架一起運轉_由於左右輸出軸和行星齒輪架是相連的_因此左右輸出軸會跟著一起轉動_而左右半軸齒輪就會跟著一起運轉_而實現“差速”的關鍵就是兩個和左右半軸齒輪相垂直的行星齒輪.這兩個行星齒輪和左右車輪都咬合著_齒輪咬合方式能夠讓左右兩個齒輪達到一個互相抵制的效果.

當汽車直線行駛的時候_左右半軸齒輪的扭矩和轉速都是相同的_因此和行星齒輪結合的時候左側和右側能夠互相抵消_這個時候行星齒輪是不運動的.遇到轉彎情況_內側車輪要比外側車輪受到的阻力大_這個時候左右半軸齒輪的扭矩不同_就會導致行星齒輪的轉動_行星齒輪能給內側齒輪一個阻力扭矩實現減速_同時也能給外側齒輪增速_這樣外側齒輪比內側齒輪的轉速快_實現了順利的轉彎.

分類：

扭力感應式LSD：

是采用螺旋齒輪組_一樣利用左、右雙組的摩擦力來限定滑差效應_由於螺旋齒輪采縱向和基座齒輪的橫向交錯_無離合器片的損耗_運用在後驅車輛_其故障率較低_維修保養亦趨於簡單_雖然在動力輸出方面未能有強大的表現_但實用原則為其最大之優點. 它是將普通差速器的齒輪從齒輪改成渦輪蝸桿_而安裝位置和形式並不變_借由蝸輪蝸桿傳動的自鎖功能（蝸桿可以向蝸輪傳遞扭矩_而蝸輪向渦桿施以扭矩時齒間摩擦力大於所傳遞的扭矩_而無法旋轉）來實現防滑功能.大名鼎鼎的奧迪quattro就是采用這種結構_還有許多原廠高性能車種都是采用此種型式_像RX-7 FD3S的原廠LSD就相當有名.在扭力感應式LSD的特性方面_雖然其較少使用在運動用途上_但摩擦部分與機械式比較起來效果更好_而且維修上非常簡單_這是它的最大優點.

螺旋齒輪LSD：

其內部構造依然采用螺旋齒輪_有別於扭力感應式的LSD是此螺旋齒輪LSD所配置的齒輪全為「橫向」_也就是和輸出軸的運轉同一方向_利用行星齒輪大小減速比的功能達到限速功能_其最大的弱點在於限定鎖定扭力滑差的比例較小_但也因為維修及使用保養無需特別的注意_更不需要使用LSD專用油_因此原廠如Honda 1.8升Type-R、Silvia S15…等較新款的前輪帶動車_也幾乎都是使用此型式之LSD_此等LSD還有一個現象_就是車輛頂高後_轉動驅動的左右兩輪_並不會一起前進或後退_因此在當年TIS 1：9房車賽規格的驗車過程中_它算是可以瞞混過關的偷改武器！ 螺旋齒輪LSD內部的齒輪構造與扭力感應式LSD有些相似_同樣是將普通差速器的齒輪從直齒改成螺旋齒_不過不是利用二者摩擦力的不同_而是改變了齒輪的安裝位置和形式_通過只有螺旋齒輪才能實現的安裝位置和形式_利用齒輪的減速比來限制左右驅動輪轉速差的.這種LSD所能達到的最大轉速差比較小.而且_扭力感應型的齒輪配置為縱向_而此種螺旋齒輪LSD的則為橫向裝置.和機械式LSD相比_它的最大弱點在於限制鎖定的扭力范圍較小_但維修、使用上沒有什麼特別麻煩之處.

滾珠鎖定LSD：

這種設計的特殊之處_是當小圓球在彎曲的溝槽中移動時_被溝槽切斷的滾筒開始作動而發揮限滑的效果_尤其是其作動原理與一般品有很大的差異_目前並不算是主流的制品.在滾珠鎖定LSD的特性方面_因為它的構造相當特別_因此可以發揮十分圓滑的效果_反過來說此LSD並不適合喜歡在街上狂飙的人士_而最後可以死鎖差速器、並發揮最高扭力_也是值得記上一筆之處_所以最適用於分秒必爭的比賽場合中.

黏性耦合式LSD：

最早配置是用在VAG (Audi/VW) 車系_其間由多片的離合器組_加上硅油組合而成_它是利用硅油摩擦受熱膨脹後_迫使離合器片接合來鎖定輪差_其結構可說是最簡單且體積小、造價低_是一款適用於大眾型式的LSD.大約十年前LSD還是屬於選用配備時_最受歡迎的就是這種黏性耦合型式樣_就如大家所看到的_此LSD是由多個離合器片組合而成_透過硅油的噴入使左右輪胎產生回轉差_然後再利用硅油的黏性做鎖定.談到這裡大家應該不難想象_此類構造的效果並非很好_因為硅油的黏度會依溫度產生性能上的差別_因此反應性算是最差_往好的方面想_這種LSD只是一款適合一般大眾使用的類型罷了.

機械式LSD：

在改裝車輛中最傳統也最常用_因此算是能見度最高的LSD_因為使用左、右兩個離合器片和壓板組_故亦稱為多板或多片離合器式LSD_此型式之LSD可藉由離合器片與壓板的排列組合來達到限滑百分比功能_從25%~90%的能力皆可完成.但唯一的缺點就是較難照顧_其務必要使用LSD專用油來定期保養_長時間或劇烈操駕也可能需要更換修理包.而離合器片裝配不佳或置入時Run in方式不正確_也容易導致轉彎異音或離合器片損壞之現象. 機械式LSD響應速度快_靈敏度高_限滑比例可根據壓板和離合片的不同組合來實現_可調范圍廣_但造價高_耐久性不好_當離合器片磨損時_常會出現“嘎！嘎！”的噪音_因此需要做定期的維修_這也是其缺點之一.

主動式LSD：

一般的LSD是由凸輪與齒輪組合而成_且利用使用球狀溝槽的機械構造_被動的來接受作動_但裝置在新型車種上的高科技差速器_由於配備有油壓及電子控制系統_因此可以主動的使LSD作動.現在許多廠商都在研究它_有的還推出了控制左右車胎扭力的LSD（如本田的SH-AWD系統和三菱的S-AWC）.

實際意義：

普通差速器有一種弊端_那就是由於車輪懸空而導致空轉_一旦發生類似的情況_差速器將動力源源不斷的傳給沒有動力的空轉車輪_車輛不但不能向前運動_大量的動力也會流失.這時候就需要一種差速器來解決這樣的情況_也就是我們將要介紹的限滑差速器.

限滑差速器的英文簡寫為LSD_是Limited Slip Differential的縮寫_而LSD的主要功能就是在工作時使左右車輪一同運轉_而且將左右車輪的轉速差控制在一定范圍之內_以車輛保證正常的行進.根據實現方式以及機件結構的不同_LSD可細分為扭力感應型、黏耦合型、螺旋齒輪式、標准機械式LSD等多種形式.雖然實現限滑差速的過程不同_最終目的是一致的.

對於性能提升的意義：

拿一個實際路況作為例子_當駕駛一輛裝有LSD的車_其中一只驅動輪發生空轉時_LSD會控制兩只車輪動力輸出_阻止空轉的車輪不會繼續空轉_使另一只車輪也有足夠大的動力從而幫助車輛前進；在加速過彎時_輸出扭力和離心力迫使車輛內輪揚起離開地面或產生打滑現象_而LSD裝置也會將動力盡量轉移到外側車輪_因此可以幫助駕駛者提高過彎的速度_以此加強了操控性能.

裝有LSD的車輛_在過彎過程中的那種操控特性與普通車輛完全不同_駕駛員可以將油門踩深些_這時候除了提升了過彎的速度外_也不用擔心車輛因為進彎速度太快而造成的危險_因此裝載了LSD的車輛確實在彎道上比普通的差速器具備高速和可操控性的優勢.

關鍵詞:差速器 開放式中央差速器