LSD限滑差速器

1、限滑差速器LSD 类型与原理2008-1-30 11:02:28 来源 : 奥杰汽车网编辑:白蓝格差速器很好的解决了汽车在不平路面及转向时左右驱动车轮转速不同的要求；但随之而来的是差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输， 也就是打滑的车轮不能产生驱动力，而不打滑的车轮又没有得到足够的扭矩。我们的汽车设计师一直在努力，于是差速锁出现了。差速锁很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题，也就是锁止差速器，让差速器不再起作用，左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。可是大自然总是再给人类处理不完的难题。差速锁再解决原有问题的同时又带来了新的问题。这种差速锁仅仅适用于越野车的使用

2、，在野外非铺装路面上，路面附着力不大，即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无所谓，至少没有安全性问题。可是在铺装良好的公路上出现左右摩擦不平衡的时候，由于轮胎与干地面的摩擦是相当大的，在高速转弯时差速器锁止是非常危险的，弯道内轮因多余的旋转及摩擦，导致轮胎跳离地面连带利用车轴及悬挂使车体上扬，当内侧车体上扬加上离心力的驱动，很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。怎么解决这个问题呢？聪明的汽车设计师想出了两种方法： 一是通过ABS 等电子设备来解决，在一侧驱动轮发生打滑时，电子传感器收集两侧车轮速度差，当电脑发现转速差超过设定值时，ABS 驱动打滑轮的刹车工作，强制降低打滑轮转速，但这种工作方式是以保

3、证安全性为首要目的，以牺牲速度为代价的，在频繁的工作状态下容易失效，可靠性不高。作为越来越重视车辆性能的今天，这种系统在高性能车上是决不能容忍的，于是就有了后者。第二种方法就是限滑差速器（LSD）。限滑差速器，顾名思义就是限制车轮滑动的一种改进型差速器 ，指两侧驱动轮转速差值被允许在一定范围内，以保证正常的转弯等行驶性能的类差速器。事实上LSD 依构造的不同可以分为好几种型式，而每一种LSD 亦都有其特别之处。接下来我们就分门别类归纳出常见的各种式样。机械式 LSD这是改装车中最传统、最常使用的LSD 种类，也被称作为“多片离合器式” LS，机械式 DLSD 响应速度快， 灵敏度高 ， 限滑比

4、例可根据压板和离合片的不同组合来实现， 可调范围广，但造价高，耐久性不好，当离合器片磨损时，常会出现“嘎！嘎！”的噪音，因此需要做定期的维修，这也是其缺点之一。扭力感应式LSD扭力感应式LSD 是将普通差速器的齿轮从齿轮改成涡轮蜗杆，而安装位置和形式并不变，借由蜗轮蜗杆传动的自锁功能（蜗杆可以向蜗轮传递扭矩，而蜗轮向涡杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩，而无法旋转）来实现防滑功能。大名鼎鼎的奥迪quattro 就是采用这种结构，还有许多原厂高性能车种都是采用此种型式，像RX-7 FD3S 的原厂 LSD 就相当有名。在扭力感应式LSD 的特性方面，虽然其较少使用在运动用途上，但摩擦部分与机

5、械式比较起来效果更好，而且维修上非常简单，这是它的最大优点。螺旋齿轮LSD螺旋齿轮LSD 内部的齿轮构造与扭力感应式LSD 有些相似，同样是将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿，不过不是利用二者摩擦力的不同，而是改变了齿轮的安装位置和形式，通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式，利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。这种LSD 所能达到的最大转速差比较小。而且，扭力感应型的齿轮配置为纵向，而此种螺旋齿轮LSD 的则为横向装置。和机械式LSD 相比，它的最大弱点在于限制锁定的扭力范围较小，但维修、使用上没有什么特别麻烦之处。滚珠锁定LSD这种设计的特殊之处，是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时，被

6、沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果，尤其是其作动原理与一般品有很大的差异，目前并不算是主流的制品。在滚珠锁定LSD 的特性方面，因为它的构造相当特别，因此可以发挥十分圆滑的效果，反过来说此LSD 并不适合喜欢在街上狂飙的人士，而最后可以死锁差速器、并发挥最高扭力，也是值得记上一笔之处，所以最适用于分秒必争的比赛场合中。黏性耦合式LSD大约十年前LSD 还是属于选用配备时，最受欢迎的就是这种黏性耦合型式样，就如大家所看到的，此LSD 是由多个离合器片组合而成，透过硅油的喷入使左右轮胎产生回转差，然后再利用硅油的黏性做锁定。谈到这里大家应该不难想象，此类构造的效果并非很好，因为硅油的黏度会依温

7、度产生性能上的差别，因此反应性算是最差，往好的方面想，这种LSD只是一款适合一般大众使用的类型罢了。主动式 LSD一般的 LSD 是由凸轮与齿轮组合而成，且利用使用球状沟槽的机械构造，被动的来接受作动，但装置在新型车种上的高科技差速器，由于配备有油压及电子控制系统，因此可以主动的使 LSD 作动。现在许多厂商都在研究它，有的还推出了控制左右车胎扭力的LSD（如本田的 SH-AWD 系统和三菱的S-AWC）。LSD 依作动型式不同可分为1 Way 、 1.5 Way 、 2 Way 等三种，1 Way 是指在油门开启时且左右轮产生滑差，才发挥作用的单向型。2 Way 则是无论油门开启或关闭，只要

8、滑差出现便会作动的双向型。另外1.5 Way 则是收油时只会发挥较小限滑效果的形式。针对甩尾最好是以2 Way 较佳，这是由于在车身滑移时，操作有时是要以连续收放油门来控制，若使用 1 Way 或 1.5 Way 的 LSD，在收油时的轮胎锁定率消失则大有失控的风险。另外较早期时有些作法是不加装LSD 反而将差速器焊死，虽然能得到侧滑的效果，但正常行驶时就会持续推头，操控其实也更加困难。LSD限滑差速器LSD-Limited Slip Differential限滑差速器, LSD 为循迹控制的一环可以确保驱动轮的动力输出, 常用于後轮驱动车的後轴差速器上, 四轮驱动车的中央差速器及後轴差速器上

9、, LSD 的目的乃在於改善传统差速当驱动轮由于驱动力输出太大或地面太湿滑, 或单轮悬空所造成单边驱动轮打滑, 而造成另一轮也同时失去驱动力至使车辆无法脱困或循迹性不好的现象。LSD 最常用的控制方式是一种叫VLSD-Viscous LSD 黏性限滑差速器, 其作法通常是在差速器中设有黏性藕合金属片及装有一种遇热很容易膨胀且稳定的油类, 当车辆发生驱动轮打滑且左右轮的转速相差大时, 将使分别连结于左右驱动轮上的金属片亦产生转速差, 此金属片的转速差将会使油产生高温膨胀, 如此将会使两轮的转速差受到限制, 而将部份原本传到打滑轮的驱动力转移到另一轮, 使得原本失去驱动力的轮子重获力量, 改善行驶

10、的稳定性及越野性能, 此种系统最常用于後轮驱动的高级豪华房车动车。LSD 限滑差速器的基本工作原理2010/3/24/10:46来源：慧聪汽车维修保养网六 PowerTraxNoSlip我 不确定它到底属于哪一类。叫的比较多的，是“无滑动动力牵引”。如果从功能上看，也可以叫“自动解锁差速器”。叫什么名字都无所谓，反正都是同一个PowerTraxNoSlip的工作原理和锁止差速器恰恰相反，这个产品设计的非常巧妙。锁止差速器工作的时候，是执行锁止操作；而PowerTraxNoSlip工作的时候，执行的是单边解锁操作。PowerTraxNoSlip在车辆直行的时候， 左右半轴通过齿轮与小齿轮轴同步转

11、动，工作在锁止状态。当两驱动轮存在转动角度差的时候（车辆转向或者一个轮子打滑） ， PowerTraxNoSlip会通过它的机械机构，将一个轮子的离合器分离，取消它的动力输出。两个轮子转动角度相同的时候，离合器再结合。完成一次分离并重新结合的操作，两个车轮的角度差不小于18 度。加油门的时候，分离的是转的稍快的车轮，收油门发动机制动的时候，分离的是转的稍慢的车轮。如果用于前桥驱动，车辆的转向系统会随着加减油门有失控的倾向。在附着力高的路面（土路或柏油路），如果两个驱动轮因为驱动力过大而同时打滑，则每一个车轮转动一周，与其相联的PowerTraxNoSlip离合器都会分离结合2到 10次，两个车

12、轮交替的获得分动箱输出的100扭矩，驱动轮的动力输出状态不是连续的，而是脉动的，地面的附着力越大，两个驱动轮打滑转速越高，PowerTraxNoSlip离合器结合时的冲击力就会越大。为了承受这种高频的大扭矩冲击，制造 PowerTraxNoSlip的材料强度必须特别耐冲击，所以使用的时钛合金。但原车半轴设计没有考虑这种冲击扭矩，往往承受不了。优 点：通用性好，安装简便，没有锁止式差速器的锁止噪音，在铺装路面上不会因为转向而扭断半轴。缺 点：不能用于全时四驱的前桥；在附着力比较高的平坦路面，提供的牵引力小于锁止式差速器；在高附着力路面，两个驱动轮同时打滑，对半轴的冲击力非常大，容易扭断半轴；安装

13、PowerTraxNoSlip会导致自动档车换档冲击变大。适 用性：适合后桥驱动轻度越野和低附着力路面。不适合高附着力路面和大动力输出的场合的使用，不适合在前桥内安装（即使是4 驱的切诺基，很容易断前半轴）。如 果你已经阅读了汽车发动机工作原理，你就能懂得汽车动力是如何产生的；如果你已经阅读了手动变速器 的工作原理，你就会懂得下一步动力会传到哪里。对大多数汽车来说，差速器在其传动系中，位于驱动轮之前的最后一级。本文将阐述差速器的工作原理。差 速器有三大功用：把 发动机发出的动力传输到车轮上；充 当汽车主减速齿轮，在动力传到车轮之前将传动系的转速减下来将 动力传到车轮上，同时，允许两轮以不同的轮

14、速转动在 本文中，你将会了解到汽车为什么需要一个差速器，它工作的方式及其优缺点。我们也将会了解到防滑差速器差速器是把两个传动半轴（传动半轴直接连着左右车轮）连起来，通过齿轮组的特殊设计，两半轴（左右车轮）可以实现不同速度旋转，而不会出问题。差速器是 1825 年由法国人发明的。它是汽车工业发展中十分重要的一环，要是没有差速器，汽车就无法实现顺利地转弯。由于车子在转弯时左右轮转速不一样，内侧车轮转得慢、外侧车轮转得快，驱动轴如何能传递动力而不干扰车轮的正常转速呢？靠的就是差速器，如果没有差速器，汽车在路面上就不能实现转弯（差速器种类及原理，解释起来需要较大篇幅，在此不冗述）。在汽车发明的初期，道

15、路条件很差。所以早在1902 年，第一辆四驱车就已经诞生，但由于成本问题，加上cvjojn 万向节还没有达到成熟的地步，所以，四驱车并没有被大量生产。到了第一次世界大战，四驱车的可靠性得到认同，促使军队投入大量资金去制造全轮驱动的汽车。今日，全时四驱已十分流行三差速器的设计，它们可以在硬路（铺装路面）使用四驱系统而不会互相干涉。解决差速器的缺陷差速器的结构精巧，可巧妙地抵消不同车轮间的转速差，但它又有致命的弱点。就是碰到恶劣路面如沙、泥地时，只要一个车轮陷入打滑状态，差速器另一端的车轮会完全丧失动力而一动不动。为解决这个问题，你必须为你的差速器装上 lsd 防滑差速器或airlock 气动差速

16、锁，把差速器的齿轮组部分完全锁止，使差速作用临时失效。现代不少四驱车都装有差速器锁。在越野时可自动或手动地锁上差速器；如果你的四驱车没有差速器锁，那么，只要自己装上前后差速锁，在越野时可以发挥出真正的四驱本色。如今，有不少车装有atrc（ activetrc） 、 tt4（ torquetrack4）等牵引力控制系统。当前或后轴轮胎发生空转打滑时，汽车会对空转轮施以制动力。由于差速器的结构使得其驱动力自动转往另外一边的车轮。这看起来很方便，在理论上十分好 ， 但在攀爬高山和沼泽地时这套系统容易出现故障。 这个连 hummer 身上的 tt4也不例外，有时甚至连刹车系统也同时出现故障。所以我自己

17、的hummer 也再加上了前后两组arbairlock（ arb 品牌的手动控制气动差速器锁，这是一种改装用的限滑差速器锁），手动的差速锁是最可靠的。l.s.d（ limitedslipdifferential ）限（防）滑差速器有许多种，但适合越野的不多。只有50%，75%和100%的限滑率才适合真正的越野。 5%，25%的防滑差速器并不适合真正的越野，最起码应有50%。但50%和 75%lsd在硬路 u 形转弯时会发出一点"滴、滴 "声，因为它是用离合器的原理。而100%锁止的 airlock则是所有 lsd 中最好的一组，它是唯一可完全锁止差速器的装置（回到硬路面又可

18、恢复一般差速器功能），是通过压缩空气来推动的。奔驰g 系原装有三个用油压推动的差速器锁，而lc100、 lc90、日产等四驱车也可以加装这种配件，airlock在四驱车专门店都可以找到。如果你还不能理解为什么要装差速器锁的话，希望我平时玩四驱车曾出现各种车轮离地打滑的状况能帮助你理解这一原理。2h：是半时四驱车在硬路面时使用的4h：是半时四驱车在沙、泥、雪地时使用的4l：是半时四驱车攀爬1 ： 4以上的大斜坡或是更大的拖力和驱动扭力在野地时使用n：是被拖时用的或使用其它的动力输出），如绞盘时才可以用，因为当挂上了 n ，四个轮都没有动力。4h：是全时四驱在马路上用的4hlc：是全时四驱碰到有车

19、轮打滑时使用，在沙、泥和雪地一定要把中央差速器锁上4llc：是全时四驱攀爬1： 4以上的大坡或需要更大的拖力(拖动3-5 吨以上卡车用)和驱动扭矩的情况下使用n：和以上一样，全车没有驱动力，引擎离合器、波箱不能把动力传给分动器1、这辆 landrover1106 ×6前悬挂行程用尽了，左轮离地，差速器会把所有动力传去左轮。如果这车没有装上防滑差速器锁，只有用绞盘拖回平地。2、一般前置引擎的越野皮卡在陷入大坑时，用尽悬挂行程后轮会离地。所以，一般lsd 和 airlock 首先一定是装在后轴。3、 一般前置引擎的五门吉普车陷入大坑用尽悬挂行程后也是后轮首先离地。4、这辆prado 后面

20、装了近150 斤的物品，所以可以做到前轮离地。一套好的升高件可以把悬挂行程加大，大大提高越野能力。5、丰田lc80vx采用前后硬轴，升高改装后会有更出色的悬挂行程，但地面差距过大也同样会造成后轮离地。需要装差速器锁。6、 pajero 的悬挂行程很有限，因为前轮采用独立悬挂设计。7、越轻的吉普，悬挂必须越软，因为车身无法把悬挂押下，所以，没有lsd的四驱车其实只是两驱车。9、奔驰g 系吉普虽然采用前后硬轴设计，但也会有用尽悬挂行程的时候。如果把防倾杆拆下可以增加30%的行程，但在高速公路上行驶十分危险，但g 的设计师已在g 身上加上了前、中、后差速锁。10、这辆美军m38a1 小吉普在大碎石破路行驶时前左轮出现明显打滑，如果有了 lsd或差速器锁问题马上就解决了。11、大型4×4 ， 6×6