[汽車之家 技術(shù)] 關(guān)注我們的網(wǎng)友應該都知道,今年汽車之家推出了“玩轉(zhuǎn)四驅(qū)”系列選題,,我們的目標是到年底把市面上的主流四驅(qū)系統(tǒng)都介紹一遍,!在這其中各位肯定會看到例如“托森差速器、多片離合器”之類的詞匯,,這些裝置在四驅(qū)車上大多以中央差速器的角色出現(xiàn),,而使用什么樣的中央差速器又直接影響到車輛四驅(qū)系統(tǒng)的性能。所以本篇文章就為大家介紹其中的一種:粘性耦合器,。
粘性耦合器,,英文名稱叫做Viscous coupler,或者叫做粘性聯(lián)軸節(jié)。當今市面上最著名的使用粘性聯(lián)軸節(jié)四驅(qū)系統(tǒng)的車型恐怕就是本田的CR-V了,,一款典型的適時四驅(qū)城市SUV,,可惜這套四驅(qū)系統(tǒng)的有效性經(jīng)常受到網(wǎng)友的懷疑,以至于人們漸漸開始對粘性耦合器的認識產(chǎn)生偏差,,所以我覺得有必要重新來審視一下這個裝置,。在此我們只討論粘性耦合器本身,并不涉及到車的性能,。
『本田CR-V和哈弗M1都裝備粘性聯(lián)軸節(jié)』
首先說說粘性耦合器的結(jié)構(gòu),。它是一種利用液體的粘性阻力來傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動裝置。粘性聯(lián)軸節(jié)的工作原理,,有點類似于多片離合器,。在輸入軸上裝有許多內(nèi)板,插在輸出軸殼體內(nèi)的許多外板當中,,并充入高粘度的硅油,。在這個結(jié)構(gòu)中,多片離合器并不接觸,,因此傳遞扭矩的工作完全依靠硅油來完成,,所以我們有必要說說硅油。
『粘液藕合器結(jié)構(gòu)』
硅油是一種高分子聚合物的統(tǒng)稱,,不同的分子結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出不同的特性,,并且在日常生活中運用非常廣泛,比如洗面奶,、洗發(fā)水中可能都有硅油,,在整形外科方面也有應用,一些豐胸手術(shù)也用硅油作為填充物,,但這種物質(zhì)的安全性有爭議,,這里就不多討論了。
總而言之,,不同種類的硅油的粘度是有千差萬別的,,所以粘性耦合器的限滑作用也可以是不同的,關(guān)鍵就是看充入的硅油的粘性,。顯然不能是越粘就越好,,粘度過大會影響到正常的差速作用,汽車拐彎可能變得費勁,,另一方面粘度太低又會降低限滑作用,,所以要取得一個平衡是需要綜合使用情況而定的。
但是,,粘性耦合器中也不能完全充滿硅油,,實際上通常硅油占據(jù)了其中80%-90%的空間,其余空間是空氣,這樣的設計主要是跟硅油受熱膨脹的特性有關(guān),。硅油的粘性并不是始終不變的,,內(nèi)板和外板間的轉(zhuǎn)速差會使硅油的溫度升高,其粘度將降低,,所能傳遞的轉(zhuǎn)矩會下降,但是溫度升高會使硅油受熱膨脹,,壓縮內(nèi)部的空氣,,導致殼內(nèi)壓力升高,當壓力達到某一臨界值時,,粘性耦合器效能又會極具增強,。因此扭矩的傳遞也會呈現(xiàn)一種所謂的“駝峰現(xiàn)象”,即開始的時候有一定限滑作用,,然后會進入一個效率低下的階段,,最后又是一個扭矩傳遞峰值。
一般情況下轉(zhuǎn)速差越大硅油受熱膨脹的速度就越快,,所能傳遞的扭矩也就越大,,但終究需要時間。正是因為這個特點,,粘性聯(lián)軸節(jié)會給人留下反應慢的印象,。
如今我們見到的粘性聯(lián)軸節(jié)無非都是這樣一個結(jié)構(gòu):動力主要分配到前橋,一根傳動軸通向后橋,,前后橋之間由粘性聯(lián)軸節(jié)鏈接,。前輪出現(xiàn)打滑空轉(zhuǎn),前后車輪出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速差,,粘性聯(lián)軸節(jié)把動力傳送給后輪,,汽車就轉(zhuǎn)變成全輪驅(qū)動汽車。這是一個典型的適時四驅(qū)結(jié)構(gòu),,正常行駛時后輪不獲得動力,,即使是四驅(qū)狀態(tài),后輪獲得的扭矩也很有限,。
『斯巴魯2.0手動擋車型依然使用粘性耦合式中央差速器』
但如果你把粘性聯(lián)軸節(jié)和適時四驅(qū)劃上了等號,,那可就大錯特錯了,實際上粘性聯(lián)軸節(jié)之前曾作為全時四驅(qū)車的中央差速器使用,,甚至裝備一些以運動性能著稱的車型,,比如原先的斯巴魯翼豹WRX就是使用粘性耦合式中央差速器,即使是現(xiàn)在,,斯巴魯各款2.0手動擋車型依然使用這種結(jié)構(gòu),。
下圖是一個帶開放式差速器結(jié)構(gòu)的粘性耦合式限滑差速器。
從圖中我們可以看到,粘性耦合式限滑差速器的結(jié)構(gòu)和普通開放差速器類似,,關(guān)于普通差速器結(jié)構(gòu)我們就不再重復了(詳細內(nèi)容請看:《拒絕專業(yè)術(shù)語 詳解汽車差速器夠構(gòu)造原理》//zphnet8.com/drive/200903/57727.html),,忘記了的讀者可以看我們之前的文章。圖中這個裝置和普通開放差速器最大的不同是它的半軸齒輪的外側(cè)套上了一個粘性聯(lián)軸節(jié),,一側(cè)半軸和內(nèi)板相連,,另一側(cè)半軸連接外板,這樣一來兩側(cè)半軸齒輪的運動就會受到粘性聯(lián)軸節(jié)的干預,,從而實現(xiàn)限滑作用,。
粘性耦合器具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點,,曾一度是四驅(qū)車的主流配置,,但它的缺點也不能忽視:扭矩的傳遞隨轉(zhuǎn)速差的增大而增大,不能手動控制,,并且反應略微滯后,。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,電腦控制的多片離合器結(jié)構(gòu)正逐漸取代粘性耦合器,,但是作為純機械時代的代表之一,,粘性耦合器終究是四驅(qū)史中的經(jīng)典。(文/汽車之家 羅浩)
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