差速器和四轮驱动

1、差速器和四轮驱动差速器结构和原理差速器可以保证汽车左右两个轮子有转速差，其本质是两根输出轴可以有转速差，这保证了汽车在过弯时左右轮不发生干涉。但差速器扭力的输出总是倾向于阻力小的那一侧，因此这不利于越野车摆脱困境。所以就有了限滑差速器和差速锁。本文就差速器的种类和四驱的种类以及差速器和四驱的关系进行介绍。差速器差速的齿轮比差速器的组装差速器和四驱系统的分类：各种差速器的介绍开放式差速器顾名思义，开放式差速器就是没有任何限制，可以在汽车转弯时正常工作的差速器，行星齿轮组没有任何锁止装置。优点：没有特别的优点，因为差速是汽车正常行驶的必备条件；缺点：在越野车领域，开放式差速器会影响非铺装路面的脱困

2、性。伊顿锁式差速器伊顿锁式差速器伊顿锁式差速器属于自动、低速锁式差速器，当车子的速度超过30km/h时，便会自动解锁。这种纯机械式的差速器利用离心原理工作，当两侧车轮的速度差在100r/min以上时，离心锁销就会自动扣紧把两个半轴锁住，形成一根驱动轴，动力就会完全的、不打滑地输送给低牵引力端的车轮上。效果和通过牙嵌手动锁死一样。多片离合式限滑差速器多片离合式限滑差速器多片离合式限滑差速器应用非常广泛，因为其造价没有托森差速器那样昂贵，而且与电子系统的兼容性强，灵敏度高，锁住的扭矩可以随离合压板的压力变化而变化，理论上可以实现0到100的变化。但是易磨损，需要定期维护。其本质是多组摩擦片和开放式

3、差速器的结合，摩擦片分别置于差速器壳和一根传动轴上面，且交错放置（如图1）。当系统探测到两输出轴的转速差超过限定值时（即一边打滑时），便会施加力量给离合片压板，迫使转速小的那根轴一起运动，减小转速差。对动力源的控制一般是电子控制的，但是也有少数是通过机械结构控制的。这种限滑差速器对于汽车的前中后三根轴都适用。优点：反映速度很快，可瞬间结合；多数车型都是电控结合，无需手动控制；缺点：最多只能将50%的动力传递给后轮，高负荷工作时容易过热。粘性偶合式差速器粘性偶合式差速器是粘性偶合器和开放式差速器的结合，粘性偶合器置于两输出轴之间。先来介绍一下粘性偶合器，它是一个密封的多板片偶合器，它是由壳体、外

4、板、内板、内轴等主要零件构成，其中壳体和外板为主动部分，在动力输入一端；内板和内轴为从动部分，在动力输出一端；内、外板间隔排列在一起，它们之间的间隙很小，黏度很高的硅酮油液充入这些间隙中。当输入端与输出端转速差较少时，硅酮油和内、外板几乎以同一转速旋转，这时油液内部不会产生剪切粘性阻力，偶合器不传递动力。当输入端与输出端转速差较大时，接近内板的油液与接近外板的油液之间有较大的转速差，这时就会产生剪切粘性阻力，迫使输入端与输出端之间减少转速差，偶合器传递动力。当汽车转弯时，两输出轴的转速差很小，粘性阻力很小，对汽车的过弯影响很小。这种限滑差速器造价低，适应性好，但由于粘性偶合器的性能制约，转速慢

5、的一侧（即未打滑一侧）至多得到百分之五十的扭矩，没有良好的脱困性能，且由于流体的滞后特性，其反应速度较慢。而且若两输出轴长期存在转速差，会导致硅油过热，耐久性不好。托森差速器托森差速器托森差速器是一种扭力感应式LSD，它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。两输出轴之间的扭矩可以在75:2525:75之间线性变化。托森差速器是纯机械的自锁差速器，驶员不能手动设定，这意味着该装置有很高的可靠性和灵敏度。但由于精密的计算及制造，托森差速器的成本

6、很高。奥迪的四驱版本往往装备托森差速器。优点：能够在瞬间对驱动轮之间出现的阻力差提供反馈，分配扭矩输出，而且锁止特性是线性的，能够在一个相对宽泛的扭矩输出范围内进行调节；缺点：没有两驱状态；差速器限滑能力有限，动力无法完全传递到有某一车轮。螺旋齿轮限滑差速器螺旋齿轮限滑差速器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

7、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。随着技术的发展和厂商为了规避知识产权问题，往往在一种限滑差速器上面衍生出多种大同小异的产品，其名称也多种多样。现在先进的“主动式差速器”的本质就是在在传统限滑差速器（一般是一多片离合式为基础）的基础上，增加许多传感器和电子装置，达到预防打滑的效果，这类产品主要针对高性能房车。差速锁上面讲的是差速器，那么还有一个经常被人混淆的词汇就是“差速锁”，差速锁这个东西和差速器起到完全相反的作用。也就是不让差速器工作，让两侧的车辆转速相同。为什么发明了差速器还不让他工作？这是因为差速器越野路面行驶

8、时就显出了弊端，差速器会成为汽车前进的障碍。比如一侧的车轮卡死另一侧车轮打滑的情况下，差速器就会起作用了，因为差速器的作用就是允许两侧车轮出现速度差，这样，被卡死的一侧车轮仍静止不动，而另一侧车轮则会因为差速器的作用而疯狂的旋转，一侧卡死，一侧狂转，汽车自然也就无法前行。为了让动力能够正常的传递到那个“静止”的车轮上，就必须有差速锁，它可以将两个半轴进行钢性连接，使其成为一个整体，这样两侧的车轮都可以得到相同的动力，使车辆可以摆脱困境，这就是差速锁的作用。当今主流的差速锁有机械式（牙嵌式）：经典车型Jeep牧马人，伊顿式差速锁：经典车型大切诺基。 手动机械式差速锁（牙嵌式）手动机械差速锁的技术

9、简单，生产成本低，但却仍然是迄今为止最为可靠、最有效的提高车辆越野性能的驱动系统的装备。它可以实现两个半轴的动力完全机械式结合，很牢固。但是只有在恶劣路况或极限状态下使用差速锁，在正常行驶时使用会对汽车的轮胎等部件造成严重的损害。优点：在越野路况可以使车辆所有车轮得到有效动力，在恶劣情况下摆脱困境；缺点：必须在停车状态下切换。 伊顿式差速锁伊顿差速锁也是机械差速锁的一种，当两侧车轮的附着力出现差异时，如果两侧车轮的转速差达到了设定的数值，那么伊顿差速锁将会自动锁止差速器，使得两侧车轮拥有相同的动力，从而使车辆脱困。优点：完全自动控制锁止；缺点：不可手动控制，必须等到转速差出现的时候才起作用，反

10、应速度略慢。很多读者可能曾经被差速器和差速锁这两个极为相似的词汇所困扰，看了上面应该会有一些概念了。如果看了上面的解释觉得还是难以理解，索性您就记住一个概念，差速器和差速锁的作用是完全相反的，差速器是让两侧车轮允许有速度差，差速锁是不允许两侧车轮有速度差。记住这个就OK了！四轮驱动系统介绍分时四驱（PART-TIME 4WD）分时四驱是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。它靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。它的优点是结构简单，稳定性高，坚固耐用，但缺点是必须车主手

11、动操作，有些甚至结构复杂，不止是一个步骤，同时还需要停车操作，这样不仅操作起来比较麻烦，而且遇到恶劣路况不能迅速反应，往往错过了脱困的最佳时机；二是因为分时四驱没有中央差速器，所以不能在硬地面（铺装路面）上使用四驱系统，特别是在弯道上不能顺利转弯。 一般情况下，车辆并不是长时间处于四驱状态，正常行使状况下，采用的是两轮驱动，当需要通过恶劣路面时，驾驶员可以通过分动杆把两轮驱动切换成四轮驱动，让四个车轮都提供驱动力，从而提高车辆的通过性能。操作方式：车内会特别设计分动装置，有些是分动箱的挡杆，有些是电子的按钮或旋钮。一般有档位2H，4H，4L，N。半时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。由于分

12、动器内没有中央差速器，无中央差速器，此时汽车前后轴以50：50的比例平均分配动力。所以半时四轮驱动的汽车不能在硬地面（铺装路面）上使用四驱，特别是在弯道上不能顺利转弯。下图是越野能力最强的分时四驱系统，前后差速器都可以手动锁死。如果前后均为开放式差速器，则遇到前后各有一个轮子打滑的情况，车辆将无法脱困。分时四驱全时四驱（All Wheel Drive）全时四驱是指动力始终传递到四个轮子的动力方案，具体步骤是：发动机变速箱中央差速器前轴和后轴。由于前后轴都有动力输出，全时四驱车辆的转向风格也很有特点，最明显的就是它会比两驱车型转向更加中性，通常它可以更好的避免前驱车的转向不同和后驱车的转向过度，

13、这也是驾驶安全性以及稳定性的特点之一。下图列出了几种由不同种类的差速器或配合差速锁而形成的风格和性能各异的全时四驱系统。（D为开放式差速器，TD为托森差速器，绿色符号为牙嵌式手动差速锁，蓝色符号为多片离合器，红色箭头指打滑时会有电子系统介入，通过制动来限滑）特点：无论何种路况均能发挥出高超的行驶性能全时四驱特点：城市路面游刃有余，越野能力不足，倾向于城市路面。全时四驱特点：城市路面上的性能并无多大优势，但低速档和3个差速锁保证了强悍的越野性能，倾向于越野全时四驱特点：倾向于城市低速档几乎没有作用，除非搭载的发动机扭矩很小。全时四驱特点：拥有一定的越野性能，对付一般的情况足够。全时四驱特点：城市

14、路面性能出色，越野性能更强悍全时四驱对全时四驱的总结：越野车的全时四驱系统和高性能房车的全时四驱系统由于其功能的侧重点不同，存在着较大的差异。越野车主要注重在极限情况下（如只有一个轮子和地面有较好的附着力）的脱困性能，只要差速器的两根输出轴可以连成一个整体，即不发生相对滑动是最好的，所以“锁死”是最高效的方法;而高性能房车则注重过弯极限高，加速不打滑，所以对差速器的要求较高，不仅要可以百分之百得锁死，还要两输出轴之间的扭矩可以线性变化，这就决定了它要有众多传感器和电子设备做辅助，在严酷的环境中容易出问题，不如机械锁死来得可靠。也正因为AWD的存在，为汽车提供了“主动安全、主动驾驶”的机会。目前

15、应有这种技术的厂家已经有不少，这其中包含我们熟悉的奥迪Quattro、大众4motion、奔驰4MATIC、讴歌SH-AWD等等操作方式：直接驾驶；代表车型：A4 3.2 FSI Quattro、大众CC、奔驰S350 4MATIC、讴歌MDX等。适时四驱（RealTime）适时四驱单纯从字面来理解，就是指只有在适当的时候才会的四轮驱动，而在其它情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。动力方案是：发动机变速箱前轴中央偶合器后轴。这种四驱系统没有中央差速器，取而代之的是一个偶合器，常用的有多片离合式和粘性偶合器。由于适时四驱的特殊结构，它更适合于前横置发动机前驱平台的车型配备，这使得许多基于这种平台打造

16、的SUV或者四驱轿车有了装配四驱系统的可能。当然，适时四驱的缺点仍然是存在的，目前绝大多数适时四驱在前后轴传递动力时，会受制于结构本身的缺陷，无法将超过50%以上的动力传递给后轴，这使它在主动安全控制方面，没有全时四驱的调整范围那么大；同时相比分时四驱，它在应对恶劣路面时，四驱的物理结构极限偏低。操作方式：大多数都在车内设计了单独的按钮，印有“LOCK”字样，而也有些为自动感应式的联通四驱状态，车内无按钮下图为运用多片离合器作为中央偶合器的适时四驱结构图。代表车型：奇骏、RAV4、CRV等。适时四驱还有一种四驱是叫超选四驱（super select 4WD）“超选四驱分动箱”是三菱对其的称呼，它也是一种分时四驱分动箱，包括了两驱、全时四驱和分时四驱，可由人来选择。一般有档位2H，4H，4HLOCK，4Llock，N。结构域普通的分时四驱分动箱相似，但是要多出一个中央差速器来，当挂上4H的时候，不仅能在沙石路面上高速行驶，也能在普通公路上实现公路四驱的功能。而它提供的4HLC和4LLC选项，则是锁上了中央差速锁的四驱模式，这个时候，它与普通分时四驱中的4H和4L的功能是一样的。目前三菱越野车多采用的是这种分动箱。优点：可以实现前后轴差速功能，四驱模式下也可正常行驶；行驶中可切换二/四驱；缺点：无