SUV選購必須懂的知識(3) 差速器及差速鎖

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】我們在討論一輛SUV時，不免會提及其通過能力。而每談到通過能力時，中央差速器以及差速鎖的概念是需要知道的。時下SUV的中央差速器都有哪些？又有什么不同？差速鎖對車輛的通過能力到底有著怎樣的影響?下面我們就來了解一下。

　　要看一套四驅(qū)系統(tǒng)有多大能耐，主要看兩方面，一是軸間動力分配系統(tǒng)，二是輪間動力分配系統(tǒng)。為什么這么說呢?因?yàn)檩S間動力分配系統(tǒng)決定了四驅(qū)車的前后橋動力分配，輪間動力分配系統(tǒng)則決定同軸車輪間的動力分配，而這兩方面的動力分配恰當(dāng)與否將決定四驅(qū)車的通過能力。

　　常見的軸間動力分配方式主要有四種，粘性聯(lián)軸節(jié)(耦合器)、多片離合器、機(jī)械式差速器以及分動箱。下面先來看下這些動力分配方式都有什么不同。

● 粘性聯(lián)軸節(jié) 結(jié)構(gòu)最簡單成本最低

　　粘性聯(lián)軸節(jié)(也叫粘性耦合器)，可以說在所有類型的中央差速器里面，其結(jié)構(gòu)是最簡單、成本最低的，既沒有復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)也沒有精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)。它的結(jié)構(gòu)是一個裝有硅油的密封容器，里面有兩組帶槽的金屬葉片，一組與前軸相連，一組與后軸相連，兩組金屬葉片是分離地浸在硅油中。

　　粘性聯(lián)軸節(jié)是利用硅油升溫膨脹變粘的特性來進(jìn)行動力傳遞的。在車輛正常行駛的時候，前后軸的轉(zhuǎn)速基本一樣，或車輛轉(zhuǎn)彎時前后軸存在小的轉(zhuǎn)速差，但兩組葉片的“攪動”不足以讓硅油升溫起作用，因此兩組葉片之間是無作用力的，也就不會把動力傳遞給后橋，這時相當(dāng)于前驅(qū)車。

　　若車輪前輪出現(xiàn)打滑時，前后軸轉(zhuǎn)速差增大，兩組金屬葉片相對運(yùn)動，使得硅油溫度上升膨脹、變粘，阻止內(nèi)外板間的相對運(yùn)動，進(jìn)而帶動后軸(這有點(diǎn)像用筷子伸進(jìn)裝有粘稠蜂蜜的杯子，快速攪動的時候會帶動杯子轉(zhuǎn)動)，實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動。

　　了解原理后不難發(fā)現(xiàn)，采用粘性聯(lián)軸節(jié)作為中央差速器的四驅(qū)系統(tǒng)，只有當(dāng)前輪打滑后，動力才“被動地”傳遞到后輪，四驅(qū)的介入是有遲滯性的。而且這種動力傳遞方式效率也不高，通常最多只能將30%的動力傳遞到后輪。還有一點(diǎn)是，如車輪頻繁打滑，硅油溫度過高，反而會變稀，四驅(qū)系統(tǒng)也會因此而失效。

　　目前單純采用這種粘性聯(lián)軸節(jié)作為中央差速器的四驅(qū)系統(tǒng)不多見，哈弗M1上使用的就是粘性聯(lián)軸節(jié)控制的適時四驅(qū)系統(tǒng)，這種四驅(qū)系統(tǒng)的特點(diǎn)是不能進(jìn)行主動控制與干預(yù)，不能祈求它有多強(qiáng)大的越野能力，跑跑一般的爛路還是可以的。

● 電控多片離合式差速器 反應(yīng)速度快可靠性低

　　在城市SUV中，采用多片離合式中央差速器的適時四驅(qū)系統(tǒng)很常見，如現(xiàn)代新勝達(dá)、雪佛蘭科帕奇、日產(chǎn)逍客、別克昂科拉等等。這種差速器主要是通過多片離合器產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩來傳遞動力的。

　　其內(nèi)部有兩組摩擦盤，一組為主動盤，與前軸連接，另一組為從動盤，與后軸連接，而兩者的結(jié)合與分離是依靠電子控制系統(tǒng)(有液壓與電磁控制兩種)來完成的。

　　如別克昂科拉采用的是電磁控制多片離合式中央差速器的適時四驅(qū)系統(tǒng)，理論上可以根據(jù)車輛實(shí)際行駛狀況，實(shí)現(xiàn)前后軸扭矩在100：0至50：50間連續(xù)變化。

　　車輛在平直路段行駛時，前后軸的轉(zhuǎn)速差沒有達(dá)到電子系統(tǒng)的設(shè)定要求，離合器保持分離狀態(tài)，這時跟兩驅(qū)車是一樣的，這樣有個好處就是可以降低油耗。而當(dāng)前后軸的轉(zhuǎn)速差超過一定限度的時候(如前輪出現(xiàn)打滑)，ECU監(jiān)測到這種狀態(tài)后發(fā)出指令，控制電控機(jī)構(gòu)將多片離合器壓緊，將動力傳遞到后輪，實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動，以提高車輛通過性。

　　相對于前面介紹的粘性聯(lián)軸節(jié)，電控多片離合中央差速器則更為“主動”，離合器的結(jié)合與分離，以及扭矩的分配比例，均由電子控制系統(tǒng)來完成，反應(yīng)速度快。離合器接合后前后軸為剛性連接，最多能傳遞50%的動力到后輪，不過如果高強(qiáng)度地頻繁使用，容易導(dǎo)致摩擦片過熱而失效的。

● 托森中央離合差速器 扭矩分配速度敏捷耐用但造價高

　　說到機(jī)械式差速器，不得不說的就是托森差速器了。托森差速器也稱為扭矩感應(yīng)式差速器，是一個全自動純機(jī)械差速器，實(shí)現(xiàn)鎖止功能完全不需借助人為或電子系統(tǒng)的。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是具有雙渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)，通過扭矩單向地從蝸桿傳遞到渦輪的特性實(shí)現(xiàn)了差速器“自鎖止”功能。

　　在正常行駛時，前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉(zhuǎn)時，右側(cè)車輪比差速器快，而左側(cè)速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴(yán)密地匹配同步嚙合齒輪。此時蝸輪蝸桿并沒有鎖止，因?yàn)榕ぞ厥菑奈佪喌轿仐U齒輪。

　　而當(dāng)一側(cè)車輪打滑時，蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用，極為迅速地自動調(diào)整動力分配。它可以根據(jù)行駛狀態(tài)使動力輸出在前后橋間以25：75～75：25連續(xù)變化，而且反應(yīng)十分迅速，幾乎不存在滯后。能夠在瞬間對驅(qū)動輪之間出現(xiàn)的阻力差提供反饋，分配扭矩輸出，而且鎖止特性是線性的，可以在一個相對寬泛的扭矩輸出范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　與電控多片離合器式中央差速器相比，純機(jī)械式扭矩感應(yīng)式中央差速器無需對各類傳感器及轉(zhuǎn)速差進(jìn)行分析和判斷，扭矩分配速度更敏捷，且耐用性更高。不過這種差速器造價高，多見于高端的車型上。

● 什么是差速鎖？有什么用？

　　前面介紹的中央差速器(負(fù)責(zé)前后軸的動力分配)，都可以做到將動力分配到前后橋，不過這個分配比例會隨著前后車輪的附著力發(fā)生變化的。而帶鎖止功能的中央差速器，可以讓前后橋獲得一個固定不變的動力分配比值(通常前后比為50:50)，保證前后橋都能獲得一個穩(wěn)定的動力輸出，以提高車輛的通過性能。

　　在城市SUV的四驅(qū)系統(tǒng)中，部分中央差速器有帶鎖止功能，如現(xiàn)代IX35、豐田RAV4、日產(chǎn)奇駿等。在車上會看到“LOCK”的按鍵，就是用來鎖止中央差速器的。

　　那是不是有了中央差速鎖的四驅(qū)系統(tǒng)就可以滿足各種越野需要了？其實(shí)不然。中央差速鎖只是負(fù)責(zé)分配前后橋的動力，但是分配到每個橋后，還要由輪間的差速器分配到兩邊的車輪上。

　　這時就會遇到另一個問題，了解差速器原理就知道(不明白差速器原理可點(diǎn)擊：汽車差速器結(jié)構(gòu)原理解析)，如前橋的一側(cè)車輪出現(xiàn)打滑的話，那么經(jīng)由中央差速器分配到前橋的那50%的動力將會從打滑的車輪流失。若前后橋各有一個車輪打滑，那么車輛將無法動彈。

　　在越野時還是很容易碰上這種路況的，那怎么來對付這種情況？就是接下來介紹輪間的動力分配問題了?，F(xiàn)在主要用機(jī)械式限滑差速器、差速器鎖或制動車輪的方式來應(yīng)付傳統(tǒng)差速器這種把動力傳給附著力小的車輪的“弊端”。

　　限滑式差速器，主要是把兩側(cè)車輪間的轉(zhuǎn)速差始終限定在一定的范圍內(nèi)，簡單的說就是當(dāng)一側(cè)的車輪打滑到一定程度時，另一側(cè)的車輪就跟著轉(zhuǎn)，從而推動車輛前進(jìn)。不過這種摩擦片式的限滑差速器，提供的限滑系數(shù)還是有限的，隨著摩擦片的磨損限滑系數(shù)也會下降的。

　　差速鎖，就是將差速器鎖止起來，讓它失去差速的作用，簡單來說就是把左右兩側(cè)的車輪變成硬軸連接，兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速完全一樣，這樣就算一側(cè)車輪打滑了，有抓地力的一側(cè)車輪同樣可以使車輪前進(jìn)，不過這種狀態(tài)是不能在鋪裝路面行駛的。

　　而利用制動的方式阻止車輪打滑，其實(shí)就是我們常聽到的電子式差速鎖（EDS、XDS、EDL），跟前面介紹的差速鎖有所不同，電子差速鎖充其量只是一段程序，基于ESP的擴(kuò)展功能，如奇駿的B-LSD。那這種方式跟前兩種有什么不同？主要是借助電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP、ESC)，對打滑的車輪進(jìn)行單獨(dú)施加制動力，使得打滑輪胎的阻力比接觸地面的輪胎更大，利用差速器的“劣勢”，將動力傳遞到觸地的輪胎，從而使得車輛前進(jìn)。

　　上面介紹的三種輪間的限滑方式，差速鎖對同軸兩側(cè)車輪的是最為徹底的，限滑差速器次之。而電子差速鎖比起限滑差速器和差速鎖在性能上還是有差距的，不過這僅屬于ESP的附加功能，無須改變差速器的結(jié)構(gòu)，所以在城市SUV中應(yīng)用比較廣泛，利用“制動”來進(jìn)行輪間的扭矩分配，可以提高它的公路行駛性能以及通過能力。

　　總結(jié)：具備“三把鎖”的四驅(qū)系統(tǒng)無疑是具有很強(qiáng)的越野性能的，這種系統(tǒng)多見于偏向越野的SUV，如吉普牧馬人、奔馳G系等。而時下的城市SUV很多都有中央差速器帶鎖止功能，加以電子輔助，使得這類SUV兼顧良好的公路性能具有一定的通過能力。

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