差速器和差速鎖的區(qū)別
比較了解車的網(wǎng)友可能會(huì)問(wèn)，轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)大， 那為什么一側(cè)車輪打滑的時(shí)候另一側(cè)車輪會(huì)沒(méi)有動(dòng)力不能脫困?這個(gè)問(wèn)題提得非常好!我們接下來(lái)就討論這個(gè)話題。
差速器和差速鎖的區(qū)別
關(guān)鍵點(diǎn)在于上一頁(yè)式子里的MT，對(duì)稱錐齒輪差速器的內(nèi)摩擦力矩MT通常很小，因此左右半軸轉(zhuǎn)速不同時(shí)，轉(zhuǎn)矩分配的程度有限，鎖緊系數(shù)K值通常在0.05~0.15之間， 左右半軸轉(zhuǎn)矩比(M2/M1)通常在1.1~1.4之間，所以這種差速器基本上可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩在任何情況下都是平均分配的。而這種轉(zhuǎn)矩平均分配的特點(diǎn)，決定了這類差速器在左右車輪附著系數(shù)有明顯差別時(shí)的情況。
因?yàn)槠骄峙涞奶匦?，?dāng)左右車輪處在不同附著系數(shù)的路面上時(shí)(如一側(cè)冰雪、一側(cè)鋪裝路面)，低附著力路面上的車輪能夠產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩非常小(輪端摩擦力過(guò)小，所以沒(méi)有辦法獲得需要的反作用力)，而此時(shí)對(duì)側(cè)附著力良好的車輪也只能得到幾乎同樣的驅(qū)動(dòng)力矩，而這樣的驅(qū)動(dòng)力矩沒(méi)有辦法使良好附著力路面上的車輪滾動(dòng)前進(jìn)(這和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力無(wú)關(guān)，只和此時(shí)兩側(cè)車輪附著系數(shù)的落差有關(guān))，因此，即便你猛踩油門，也只能使低附著力的一側(cè)車輪失去附著力空轉(zhuǎn)，而對(duì)側(cè)的車輪則因?yàn)轵?qū)動(dòng)力矩不足而無(wú)法前進(jìn)。在這樣的時(shí)候，你一定會(huì)說(shuō)，要是沒(méi)有差速器就好了!
這個(gè)主意非常好!基于差速器這樣的特性，我們便有了“差速鎖”，差速鎖顧名思義，是差速器的鎖止機(jī)構(gòu)，用來(lái)鎖止輪間差速器(左右半軸間)或者軸間差速器(前后驅(qū)動(dòng)橋間)，來(lái)應(yīng)對(duì)單個(gè)或多個(gè)車輪失去附著力無(wú)法脫困的情況。有了差速鎖，我們就能在任何一個(gè)你冒出“要是沒(méi)有差速器就好了”的時(shí)刻果斷的將差速器鎖止，“關(guān)閉”它的差動(dòng)功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，從機(jī)械控制到現(xiàn)在的電控差速鎖(例如氣動(dòng)、電磁等控制方式)，使用越來(lái)越便利。這類帶有鎖止機(jī)構(gòu)的差速器被稱之為“強(qiáng)制鎖止差速器”。
但是強(qiáng)制鎖止差速器只是“防滑差速器”家族當(dāng)中的一個(gè)門派，它并不完美，因?yàn)椴徽撍目刂茩C(jī)構(gòu)怎么進(jìn)化，終歸還是需要人為的鎖止和打開(kāi)。相比較而言，隸屬于“自鎖式”差速器陣營(yíng)中的各類機(jī)械和電子式的限(防)滑差速器在靈活性上較“差速鎖”更加優(yōu)異，它們依靠摩擦片結(jié)構(gòu)、凸輪滑塊結(jié)構(gòu)或蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到較高的鎖緊系數(shù)，甚至還有自鎖的功能，可以不需要人為控制，利用自身結(jié)構(gòu)合理分配轉(zhuǎn)矩。
這類差速器通常擁有超過(guò)0.5的鎖緊系數(shù)，一方面能夠在正常行駛和轉(zhuǎn)向時(shí)起到差速作用，另一方面高鎖緊系數(shù)意味著，當(dāng)轉(zhuǎn)向、一側(cè)車輪打滑、或者四驅(qū)車上一邊驅(qū)動(dòng)橋打滑時(shí)，較高的鎖緊系數(shù)會(huì)使得轉(zhuǎn)速低的一側(cè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大。比如在全時(shí)四驅(qū)車上，裝備自鎖式中央差速器的車型，在轉(zhuǎn)向時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋就能夠得到更多的轉(zhuǎn)矩(因?yàn)楹髽蜣D(zhuǎn)向半徑小于前橋)，呈現(xiàn)傾向于后驅(qū)車的駕駛特性。
而我們常常說(shuō)到的托森差速器(商標(biāo)權(quán)屬于日本JTEKT--豐田旗下企業(yè)，目前奧迪、豐田等品牌都在使用托森差速器，同時(shí)托森不僅作為中央差速器，也有用來(lái)做輪間差速器的)，依靠蝸輪蝸桿傳動(dòng)的不可逆原理，能夠在內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)起差速作用，而在內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，實(shí)現(xiàn)自鎖，使動(dòng)力直接傳遞，不再起差速作用，更好的提升通過(guò)性，這正是所謂的“扭力感應(yīng)式限滑差速器”叫法的由來(lái)。
另外，現(xiàn)在越來(lái)越主流的電控多片離合器結(jié)構(gòu)的中央差速器通過(guò)電-液或電磁控制摩擦片的接合程度，配合傳感器判斷車輛行駛狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)分配轉(zhuǎn)矩，提升可控性和通過(guò)性能，較傳統(tǒng)的摩擦片式自鎖差速器或粘性耦合器結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)，市面上大多數(shù)前橫置發(fā)動(dòng)機(jī)布局的SUV使用的都是這類四驅(qū)系統(tǒng)(供應(yīng)商主要有GKN、博格華納、瀚德等)。
電控差速鎖是什么
電控差速鎖前面已經(jīng)講過(guò)，通常只出現(xiàn)在全時(shí)四驅(qū)車(用來(lái)鎖止中央差速器或驅(qū)動(dòng)橋輪間差速器)或者分時(shí)四驅(qū)車上(用來(lái)鎖止輪間差速器)，而毫無(wú)理由出現(xiàn)在一輛前橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的前驅(qū)轎車或前驅(qū)城市SUV上，如果有人指著這樣的汽車，跟你開(kāi)始說(shuō)“這車裝備了可以鎖止差速器的電控差速鎖”之類的話時(shí)，你可以99.98%的不相信，然后抱著那0.02%的疑問(wèn)向他咨詢一下：“您這車，火星來(lái)的?”
而那些把“電子差速鎖”和“電子限滑差速器”混為一談的人，就更加值得我們欽佩了。因?yàn)樗^的“電子差速鎖”，不論它有多少種英文縮寫(xiě)(EDL、EDS、XDS等等)，它的實(shí)質(zhì)都不會(huì)變，它和之前我們提到的各種差速器、差速鎖最大的差別就是，“電子差速鎖”并沒(méi)有一個(gè)客觀存在的實(shí)體，用通俗的話說(shuō)，“電子差速鎖真不是東西!”它只是一項(xiàng)ABS/ESP系統(tǒng)的擴(kuò)展功能而已。
換言之，即使你把汽車完全拆散，也絕對(duì)找不到一套叫做“電子差速鎖(EDL、EDS或XDS)”的裝置。那么，這個(gè)東西到底有什么用呢?
我們以前驅(qū)車轉(zhuǎn)彎時(shí)的情況為例：在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于慣性作用，車輛重心外移，地面與內(nèi)側(cè)前輪的摩擦力小于外側(cè)，所以內(nèi)側(cè)車輪更容易打滑，一旦車輪發(fā)生打滑，此時(shí)由于差速器的平均分配轉(zhuǎn)矩特性，能夠施加的有效轉(zhuǎn)矩便只能達(dá)到打滑車輪滑動(dòng)摩擦力的力矩水平，因此有附著力的外前輪得不到足夠的驅(qū)動(dòng)力矩，所以車輛將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的轉(zhuǎn)向不足(俗稱推頭)，車頭外甩無(wú)法轉(zhuǎn)向，失去方向控制。
而電子差速鎖，會(huì)利用輪速傳感器的信息及車輛其他傳感器信息對(duì)車輪的工作狀態(tài)和車輛行駛狀態(tài) 作出判斷，當(dāng)監(jiān)測(cè)到內(nèi)側(cè)車輪將發(fā)生打滑或已經(jīng)打滑時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)?nèi)側(cè)前輪的車輪實(shí)施制動(dòng)，這相當(dāng)于提高了打滑車輪這一側(cè)的附著系數(shù)，使傳遞到輪端的有效扭矩提升，只要這個(gè)通過(guò)制動(dòng)帶來(lái)的“附著系數(shù)”比外側(cè)有附著力車輪的附著系數(shù)高，差速器就能夠傳遞足夠的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使車輛保持方向的可控性。好了，這就是“電子差速鎖”，和前面我們提到的各種“鎖”以及“限滑”差速器都沒(méi)有任何關(guān)系。
雖然相比真正的限滑差速器和差速鎖在性能上仍有差距，但是這僅屬于ESP的附加功能，無(wú)論在成本上還是結(jié)構(gòu)上都更加簡(jiǎn)單(完全沒(méi)有結(jié)構(gòu)嘛...),因此，“電子差速鎖”的原理得到了更加廣泛的應(yīng)用----很多城市SUV開(kāi)始利用“制動(dòng)”來(lái)進(jìn)行輪間的扭矩分配，幫助車輛提高公路行駛性能和通過(guò)能力。
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