差速器運動特性

1、差速器的運動特性、轉(zhuǎn)矩分配特性和鎖緊系數(shù)的概念    對于對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，行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時開始沿著轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)半軸齒輪滾動，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)，其受到一個反向的摩擦力矩MT，這個摩擦力矩使行星齒輪分別對左右半軸附加作用了大小相等方向相反的兩個圓周力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

2、慢的一側(cè)轉(zhuǎn)矩增加。    差速鎖、防（限）滑差速器.       關(guān)鍵點在于上一頁式子里的MT，對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，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，決定了這類差速器在左右車輪附著系數(shù)有明顯差別時的情況。正是因為對稱式錐齒輪差速器平均分配的特性，所以會出現(xiàn)一側(cè)車輪空轉(zhuǎn)而另一側(cè)附著力良好車輪卻無法前

3、進(jìn)的情況    因為平均分配的特性，當(dāng)左右車輪處在不同附著系數(shù)的路面上時（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），而此時對側(cè)附著力良好的車輪也只能得到幾乎同樣的驅(qū)動力矩，而這樣的驅(qū)動力矩沒有辦法使良好附著力路面上的車輪滾動前進(jìn)（這和發(fā)動機動力無關(guān)，只和此時兩側(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)，而對側(cè)的車輪則因為驅(qū)動力矩不足而無法前進(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)動橋間），來應(yīng)對單個或多個車輪失去附著力無法脫困的情況。有了差速鎖，我們就能在任何一個你冒出“要是沒有差速器就好了”的時刻果斷的將差速器鎖止，“關(guān)閉”它的差動功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，從機械控制到現(xiàn)在的電控差速鎖（例如氣動、電磁等控制方式），使用越來越便利。這類帶有鎖止機構(gòu)的差速器被稱之為“強制鎖止差速器”。    但是強制鎖止差速器只是“防滑差速器”家族當(dāng)中的一個門派，它并不完美，因為不論它的控制機構(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”差速器陣營中的各類機械和電子式的限（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)動橋打滑時，較高的鎖緊系數(shù)會使得轉(zhuǎn)速低的一側(cè)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩增大。比如在全時四驅(qū)車上，裝備自鎖式中央差速器的車型，在轉(zhuǎn)向時后驅(qū)動橋就能夠得到更多的轉(zhuǎn)矩（因為后橋轉(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），依靠蝸輪蝸桿傳動的不可逆原理，能夠在內(nèi)部差動轉(zhuǎn)矩較小時起差速作用，而在內(nèi)部差動轉(zhuǎn)矩較大時，實現(xiàn)自鎖，使動力直接傳遞，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)動機布局的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)在全時四驅(qū)車（用來鎖止中央差速器或驅(qū)動橋輪間差速器）或者分時四驅(qū)車上（用來鎖止輪間差速器），而毫無理由出現(xiàn)在一輛前橫置發(fā)動機的前驅(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），它的實質(zhì)都不會變，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”并沒有一個客觀存在的實體，用通俗的話說，“電子差速鎖真不是東西！”它只是一項ABS/ESP系統(tǒng)的擴展功能而已。  &#

8、160; 換言之，即使你把汽車完全拆散，也絕對找不到一套叫做“電子差速鎖（EDL、EDS或XDS）”的裝置。那么，這個東西到底有什么用呢？    我們以前驅(qū)車轉(zhuǎn)彎時的情況為例：在轉(zhuǎn)彎時，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)動力矩，所以車輛將會出現(xiàn)嚴(yán)重的轉(zhuǎn)向不足（俗稱推頭），車頭外甩無法轉(zhuǎn)向，失去方向控制。    而電子差速鎖，會利用輪速傳感器的信息及車輛其他傳感器信息對車輪的工作狀態(tài)和車輛行駛狀態(tài) 作出判斷，當(dāng)監(jiān)測到內(nèi)側(cè)車輪將發(fā)生打滑或已經(jīng)打滑時，制動系統(tǒng)能夠?qū)?nèi)側(cè)前輪的車輪實施制動，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，只要這個通過制動帶來的“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)動轉(zhuǎn)矩驅(qū)動外側(cè)車輪轉(zhuǎn)動，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