差速器運(yùn)動(dòng)特性

1、差速器的運(yùn)動(dòng)特性、轉(zhuǎn)矩分配特性和鎖緊系數(shù)的概念    對(duì)于對(duì)稱錐齒輪差速器而言，在左右半軸相同轉(zhuǎn)速的情況下，行星齒輪僅公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)，左右半軸得到的轉(zhuǎn)矩是平均分配的。    而當(dāng)左右半軸有一側(cè)轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)開始沿著轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)半軸齒輪滾動(dòng)，繞行星齒輪軸開始自轉(zhuǎn)，另一側(cè)半軸則加速旋轉(zhuǎn)（兩半軸轉(zhuǎn)速之和恒定等于兩倍差速器殼體轉(zhuǎn)速），由于行星齒輪的自轉(zhuǎn)，其受到一個(gè)反向的摩擦力矩MT，這個(gè)摩擦力矩使行星齒輪分別對(duì)左右半軸附加作用了大小相等方向相反的兩個(gè)圓周力F1和F2，在左右半軸齒輪上產(chǎn)生的圓周力使得左右半軸轉(zhuǎn)矩分配發(fā)生變化，轉(zhuǎn)動(dòng)

2、慢的一側(cè)轉(zhuǎn)矩增加。    差速鎖、防（限）滑差速器.       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0.050.15之間， 左右半軸轉(zhuǎn)矩比（M2/M1）通常在1.11.4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。正是因?yàn)閷?duì)稱式錐齒輪差速器平均分配的特性，所以會(huì)出現(xiàn)一側(cè)車輪空轉(zhuǎn)而另一側(cè)附著力良好車輪卻無(wú)法前

3、進(jìn)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?。ㄝ喍四Σ亮^小，所以沒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)?；诓钏倨鬟@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)，用來鎖止輪間差

4、速器（左右半軸間）或者軸間差速器（前后驅(qū)動(dòng)橋間），來應(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。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

5、“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。    而我們常常說到的托森差

6、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，更好的提升通過性，這正是所謂的“扭力感應(yīng)式限滑差速器”叫法的由來。    另外，現(xiàn)在越來越主流的電控多片離合器結(jié)構(gòu)的中央差速器通過電-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

7、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）。    電控差速鎖通常只出現(xiàn)在全時(shí)四驅(qū)車（用來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，所謂的“電子差速鎖”，不論它有多少種英文縮寫（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”并沒有一個(gè)客觀存在的實(shí)體，用通俗的話說，“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。  &#

8、160; 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)通過制動(dòng)帶來的“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”差速器都沒有任何關(guān)系。同樣的原理被很多城市SUV用來控制輪間的扭矩分配