限滑差速器位於車輛輪間或軸間,彌補普通差速器的由於車輪懸空而導致其空轉的設備,差速鎖是差速器的鎖止機構,用來鎖止輪間差速器(左右半軸間)或者軸間差速器(前後驅動橋間),來應對單個或多個車輪失去附著力無法脫困的情況。
下面通過這段《傢傢百科》視頻,快速瞭解一下差速器/差速鎖:
更多精彩視頻,盡在視頻頻道一、差速器
在此之前我們先來瞭解一下什麼是差速器,以及為什麼需要差速器?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。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。
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,實現瞭順利的轉彎。
限滑差速器
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阻力的空轉車輪,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,就是下面介紹的限滑差速器。
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、標準機械式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。
當駕駛一輛裝有LSD的車,其中一隻驅動輪發生空轉時,LSD會控制兩隻車輪動力輸出,阻止空轉的車輪不會繼續空轉,使另一隻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,以此加強瞭操控性能。
二、差速鎖
差速鎖的作用是當一個驅動輪打滑時,將差速器殼與半軸鎖緊成一體,使差速器失去差速作用,可以把全部扭矩轉移到另一側驅動輪上。差速鎖很好的解決瞭汽車在一側車輪打滑時出現的動力傳輸的問題,也就是鎖止差速器,讓差速器不再起作用,左右兩側的驅動輪均可得到相同的扭矩。
1、前橋差速器鎖前橋差速鎖是差速器的鎖止機構,位於前輪之間,來應對車輪失去附著力無法脫困的情況。差速鎖和差速器起到完全相反的作用,也就是不讓差速器工作,讓兩側的車輛轉速相同。比如一側的車輪卡死另一側車輪打滑的情況下,差速器就會起作用瞭,因為差速器的作用就是允許兩側車輪出現速度差,這樣,被卡死的一側車輪仍靜止不動,而另一側車輪則會因為差速器的作用而瘋狂的旋轉,一側卡死,一側狂轉,汽車自然也就無法前行被困住。
為瞭讓動力能夠正常的傳遞到那個“靜止”的車輪上,就必須有差速鎖,它可以將兩個半軸進行鋼性連接,使其成為一個整體,這樣兩側的車輪都可以得到相同的動力,使車輛可以擺脫困境,這就是差速鎖的作用。典型具備前橋限滑差速鎖的車例如奔馳G級、奔馳G級 AMG、牧馬人Rubicon等車型。
2、中央差速器鎖
中央差速器鎖是安裝在中央差速器上的一種鎖止機構,用於四輪驅動車。 其作用是為瞭提高汽車在壞路面上的通過能力,即當汽車的一個驅動橋空轉時,能迅速鎖死差速器,使兩驅動橋變為剛性聯接。這樣就可以把大部分的扭矩甚至全部扭矩傳給不滑轉的驅動橋,充分利用它的附著力而產生足夠牽引力,使汽車能夠繼續行駛。
分時四驅車輛雖然有前後50:50的動力鎖止功能,但是由於它並沒有中央差速器,所以不具備此功能,如牧馬人、哈弗H5等車型。但是並不是所有擁有分動箱的車輛都沒有中央差速器鎖止功能,例如奔馳G級和三菱的超選四驅,它們在分動箱的基礎上增加瞭中央差速器,所以具備此項功能的依據就是,在有中央差速器的基礎上才可能會有此功能。
3、後橋差速器鎖
後橋差速鎖是差速器的鎖止機構,位於後輪之間,來應對車輪失去附著力無法脫困的情況。差速鎖和差速器起到完全相反的作用,也就是不讓差速器工作,讓兩側的車輛轉速相同。比如一側的車輪卡死另一側車輪打滑的情況下,差速器就會起作用瞭,因為差速器的作用就是允許兩側車輪出現速度差,這樣,被卡死的一側車輪仍靜止不動,而另一側車輪則會因為差速器的作用而瘋狂的旋轉,一側卡死,一側狂轉,汽車自然也就無法前行被困住。
為瞭讓動力能夠正常的傳遞到那個“靜止”的車輪上,就必須有差速鎖,它可以將兩個半軸進行鋼性連接,使其成為一個整體,這樣兩側的車輪都可以得到相同的動力,使車輛可以擺脫困境,這就是差速鎖的作用。典型具備前橋限滑差速鎖的車例如奔馳G級、奔馳G級 AMG、牧馬人Rubicon等車型。
電子差速鎖
市面上還存在所謂電子差速鎖,其實電子差速鎖並沒有一個客觀存在的實體,它是一項ABS/ESP系統的擴展功能。
英文簡稱為EDS,又稱為EDL。它是ABS的一種擴展功能,用於鑒別汽車的輪子是不是失去著地摩擦力,從而對汽車的加速打滑進行控制。EDS的工作原理比較容易理解。在汽車加速過程中,當電子控制單元根據輪速信號判斷出某一側驅動輪打滑時,EDS就自動開始工作,通過液壓控制單元對該車輪進行適當強度的制動,從而提高另一側驅動輪的附著利用率,提高車輛的通過能力。當車輛的行駛狀況恢復正常後,電子差速鎖即停止工作。同普通車輛相比,帶有EDS的車輛可以更好地利用地面附著力,來提高車輛的運行性。