技术解析 跟我试驾 2016-01-04
你了解差速器吗?(三)
接上期两种结构较为复杂的限滑差速器,本期小编将为大家介绍两种中央差速器结构,这其中有应用广泛的多片离合器式限滑差速器,以及经典的托森差速器。当然这两种差速器同样可以用作轮间差速器,本文是以它们作为中央差速器时来加以介绍和分析。

多片离合器式中央差速器

多片离合器式限滑差速器依靠湿式多片离合器产生差动转矩,这种系统多用作适时四驱系统的中央差速器使用。其内部有两组摩擦盘,一组为主动盘,一组为从动盘。主动盘与前轴连接,从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡在专用油液中,二者的结合和分离依靠电子系统控制。

在直线行驶时,前后轴的转速相同,主动盘与从动盘之间没有转速差,此时盘片分离,车辆基本处于前驱或后驱状态,可达到节省燃油的目的。在转弯过程中,前后轴出现转速差,主、从动盘片之间也产生转速差。但由于转速差没有达到电子系统预设的要求,因而两组盘片依然处于分离状态,此时车辆转向不受影响。

当前后轴的转速差超过一定限度,例如前轮开始打滑,电控系统会控制液压机构将多片离合器压紧,此时主动盘与从动盘开始发生接触,类似离合器的结合,扭矩从主动盘传递到从动盘上从而实现四驱。

大致可以用一个简图来表示一下,如图。

看起来就是一个离合器结构简图嘛,然而真实的结构要比简图复杂的多,举个奥迪冠齿多片离合器式中央差速器的例子,如图。

多片摩擦式限滑差速器的接通条件和扭矩分配比例由电子系统控制,反应速度快,部分车型还具备手动控制的锁止功能,即主、从动盘片可保持全时结合状态,功能接近专业越野车的四驱锁止状态。但摩擦片最多只能传递50%的扭矩给后轮,并且高强度的使用会使摩擦片过热而失效。

在这里,小编不得不提一句,毕竟控制系统并不是驾驶者本身,它不能完全了解汽车处于什么状态,只能根据给定的判定条件去执行相对应的操作。所以我想提醒一下刚刚入门越野的爱好者,对于一些电子限滑装置不要过于迷信,最简单的机械锁止机构往往是最为靠谱的。

托森中央差速器

托森式差速器(Torsen differential),也称为托森式自锁差速器,它利用蜗轮蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件,使差速器根据其内部差动转矩(即差速器的内摩擦转矩)的大小而自动锁死或松开,即当差速器内差动转矩较小时起差速作用,而当差速器内差动转矩过大时差速器将自动锁死,这样可以有效地提高汽车的通过能力。

托森中央差速器(轴间差速器)的结构如图所示,由差速器壳3、蜗轮轴7(6个)、前轴蜗杆9、后轴蜗杆5、和直齿圆柱齿轮6(12个)、蜗轮8(6个)等组成。

空心轴2和差速器外壳3通过花键相连而一同转动。每个蜗轮轴上的中间有一个蜗轮和两个尺寸相同的直齿圆柱齿轮。蜗轮和直齿圆柱齿轮通过蜗轮轴安装在差速器外壳上。其中三个蜗轮与前轴蜗杆啮合,另外三个蜗轮与后轴的蜗杆相啮合。与前、后轴蜗杆相啮合的蜗轮彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合,前轴蜗杆和驱动前桥的差速器前齿轮轴为一体,后轴蜗杆和驱动后桥的差速器后齿轮轴为一体。

关于托森差速器的原理,首先也是最重要的,是要知道蜗轮蜗杆传动的不可逆性,这是托森差速器的核心。简单描述一下什么是蜗轮蜗杆传动的不可逆性,就是蜗杆的转动可以带动蜗轮去转动,而蜗轮的转动是无法驱动蜗杆转动的。下面一段视频就是关于详解托森差速器原理的,如果大家有兴趣,那就耐心把它看完喔~

托森式限滑差速器是一种全自动纯机械式的限滑差速器,可靠耐用、反应迅速。其能够在非常短的时间里对驱动轮之间产生的扭矩差提供响应,调整扭矩输出以解决轮差的问题,而且锁止特性也非常线性,并且能够在一个相对广泛的扭矩范围内进行调节,而不受到差速器壳结构空间的影响而限制作用的发挥。但托森式限滑差速器与其他的扭矩感应式限滑差速器相比起来结构相对复杂,重量大,造价也相对比较昂贵;同时蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩,也增加了零件磨损,对使用寿命不利。如果您对托森差速器很感兴趣,那么奥迪的quattro四驱技术真的值得您去一探究竟。

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