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《四驱扫盲》分为4篇:

四驱扫盲(1)基础:四驱系统的重要部件

四驱扫盲(2)进阶:托森差速器

四驱扫盲(3)学成:四驱汽车的不同形式及案例分析

四驱扫盲(4)探索:国之荣耀——国产麒麟四驱

四驱扫盲为自媒体【汽车知识局】原创,汽车知识局版权所有。

【四驱系统的重要部件】

汽车在行驶过程中,四个车轮的转速不一定完全相等,在转向时,外侧车轮行驶的轨迹更长,所以外侧车轮比内侧车轮转的快;车头比车尾行驶的轨迹更长,所以前轴比后轴的转速快。

如果四个车轮转速一样快,在附着力较好的铺装路面上,转向就很困难,甚至会导致翻车。为了解决轮间及轴间的转速差问题,一般在四驱车上安装差速器或离合器。

差速器:顾名思义,就是让两个输出轴可以实现不同转速的东西。

常见的差速器都由行星轮、行星架、两个太阳轮组成,行星架和差速器壳体相连,为动力输入。两个太阳轮分别连接两个输出轴,如果是轮间差速器,即为左右半轴;如果是轴间差速器,即为前后传动轴。

原理你可以查找资料慢慢理解,但是要记住差速器的输入轴转速为n,两个输出轴转速为n1和n2,n1+n2=2n,两个输出轴的转速加起来,永远等于两倍的输入轴转速。

1.开放式差速器

开放,就是自由的意思,它的输出转速n1和n2在总和为2n的前提下可以自由变化,比如一边转的飞快另一边卡住不动都是可以的。放在汽车上,跑赛道出弯给油,内测车轮突破抓地力打滑转的飞快,外侧车轮驱动无力;越野时一侧车轮抬起飞转,另一侧一动不动。

2.限滑差速器(LSD)

从上面得知开放式差速器只顾实现差速功能了,带来了很多副作用,于是,限滑差速器诞生了。所谓限滑,就是限制了n1和n2的转速差距不能太大或者预加载了一定的阻力。举例说明,跑赛道出弯给油,内测车轮突破抓地力打滑转的飞快,此时触发LSD,两边转速趋近相等,外侧车轮获得动力;越野时一侧车轮抬起飞转,另一侧一动不动,触发LSD,两边转速趋近相等,着地车轮获得动力。

限滑差速器大致有以下两大类:

a.托森差速器

Torsen扭矩感应式自锁差速器是一个专利产品,有多次迭代多种型号,已经不是最原始的扭矩感应式LSD了,放在下一篇文章里详细介绍。

b.磨片式限滑差速器

这种就是开放式差速器内置或者引出外置摩擦片的结构,基本原理就是只需一侧打滑的太阳轮和连接行星架的差速器壳体互相压紧摩擦趋于同转速,另一侧太阳轮便会自动趋于相等转速,还记得n1+n2=2n吗!

摩擦片的压紧驱动方式有:电控驱动、齿轮旋转产生的轴向力、预加载弹簧等。

我们常听说的多片离合器式差速器,指的就是磨片式LSD,其中的多片离合器就是磨片。

差速锁:在硬派越野车上,LSD已经不能满足脱困需求了,很多情况下,需要两侧车轮变成刚性连接,这个时候就需要差速锁了。

差速锁的原理其实和磨片式LSD类似,不过它把可滑动的磨片换成了类似牙嵌式的硬连接,不允许有一点滑动。差速器锁止和开放是两个极端。

电子限滑:电子限滑常见于城市SUV车型,和限滑差速器、差速锁一样,都是为了抵抗开放式差速器在差速时不能限滑的缺陷,但是实现的方法是不一样的。还记得n1+n2=2n吗?总和不变,打滑的车轮转的飞快,另一侧车轮便没有了转速,电子限滑是通过对打滑车轮进行制动的方式,把动力强制转移到另一侧。可以看到,稍微在ESP里设置一下,不加任何硬件,就可以实现电子限滑,成本低,所以使用广泛。

离合器:离合器在四驱系统里有大范围使用,虽然离合器的两端也可以实现转速差,但是它不是差速器,这点一定要明确,离合器和差速器有本质区别,很多人把四驱系统的中央离合器称为多片离合器式差速器,就犯了很大的错误。

1.轴间离合器

有些四驱汽车,为了解决前后轴的转速差,就采用轴间离合器的方案,轴间离合器一般装在后桥的前端,传动轴的后端。奥迪quattro ultra的轴间离合器装则装在了传动轴的前端,变速器的后端。离合器通过结合分离来传递或断开动力,用滑动来实现两侧的转速差。

2.轮间离合器

既然离合器结构能取代轴间差速器,那么一定也可以取代轮间差速器。轮间离合器的结构就是两个半轴通过离合器摩擦片各自在中央磨盘上按需取力,这种结构一般都是电控多片式离合器,千变万化的行驶工况对于电控有很大的挑战。

福克斯RS和顶配别克昂科威的后桥用的都是轮间离合器,一个高性能取向,一个越野脱困取向,可见这种结构很强大。

分动箱

分动箱相当于一个黑盒子,它是一进二出,一个输入轴,两个输出轴。

四驱车不一定都有明确的分动箱。

分动箱可以分为带差速器的分动箱和带离合器的分动箱,以及个别有带差速器又带离合器的幺蛾子车型,比如帕杰罗。

本期介绍了四驱扫盲所需要的基础知识,差速器、差速锁、电子限滑、离合器、分动箱。下期将详细解读托森差速器。

本文由汽所有车知识局版权

责任编辑: 鲁达

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