● 差速鎖、防(限)滑差速器...“電子差速鎖”是真的“鎖”嗎?
但是,,比較了解車的網友可能要問了,轉矩是轉速慢的一側大,, 那為什么一側車輪打滑的時候另一側車輪會沒有動力不能脫困,?這個問題提得非常好!我們接下來就討論這個話題,。
關鍵點在于上一頁式子里的MT,,對稱錐齒輪差速器的內摩擦力矩MT通常很小,因此左右半軸轉速不同時,,轉矩分配的程度有限,,鎖緊系數K值通常在0.05~0.15之間, 左右半軸轉矩比(M2/M1)通常在1.1~1.4之間,,所以這種差速器基本上可以認為轉矩在任何情況下都是平均分配的,。而這種轉矩平均分配的特點,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,,所以會出現一側車輪空轉
而另一側附著力良好車輪卻無法前進的情況』
因為平均分配的特性,當左右車輪處在不同附著系數的路面上時(如一側冰雪,、一側鋪裝路面),,低附著力路面上的車輪能夠產生的驅動力矩非常小(輪端摩擦力過小,,所以沒有辦法獲得需要的反作用力),,而此時對側附著力良好的車輪也只能得到幾乎同樣的驅動力矩,而這樣的驅動力矩沒有辦法使良好附著力路面上的車輪滾動前進(這和發(fā)動機動力無關,,只和此時兩側車輪附著系數的落差有關),因此,,即便你猛踩油門,,也只能使低附著力的一側車輪失去附著力空轉,而對側的車輪則因為驅動力矩不足而無法前進,。在這樣的時候,,你一定會說,要是沒有差速器就好了,!
這個主意非常好,!基于差速器這樣的特性,我們便有了“差速鎖”,,差速鎖顧名思義,,是差速器的鎖止機構,用來鎖止輪間差速器(左右半軸間)或者軸間差速器(前后驅動橋間),,來應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,“關閉”它的差動功能,。隨著技術的發(fā)展,,從機械控制到現在的電控差速鎖(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”家族當中的一個門派,,它并不完美,,因為不論它的控制機構怎么進化,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“差速鎖”更加優(yōu)異,它們依靠摩擦片結構,、凸輪滑塊結構或蝸輪蝸桿結構來達到較高的鎖緊系數,,甚至還有自鎖的功能,可以不需要人為控制,,利用自身結構合理分配轉矩,。
這類差速器通常擁有超過0.5的鎖緊系數,一方面能夠在正常行駛和轉向時起到差速作用,,另一方面高鎖緊系數意味著,,當轉向、一側車輪打滑,、或者四驅車上一邊驅動橋打滑時,,較高的鎖緊系數會使得轉速低的一側驅動轉矩增大。比如在全時四驅車上,,裝備自鎖式中央差速器的車型,,在轉向時后驅動橋就能夠得到更多的轉矩(因為后橋轉向半徑小于前橋),呈現傾向于后驅車的駕駛特性,。
而我們常常說到的托森差速器(商標權屬于日本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,,能夠在內部差動轉矩較小時起差速作用,,而在內部差動轉矩較大時,實現自鎖,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“扭力感應式限滑差速器”叫法的由來,。
另外,,現在越來越主流的電控多片離合器結構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),,能夠實現主動分配轉矩,,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構更加先進,,市面上大多數前橫置發(fā)動機布局的SUV使用的都是這類四驅系統(tǒng)(供應商主要有GKN,、博格華納、瀚德等),。
好了,說完了差速器,,差速鎖,,限滑差速器,再來說說所謂的“電子差速鎖”,,它的中文名稱看起來只和“電控差速鎖”相差一字,,但二者概念卻有天壤之別。
電控差速鎖前面已經講過,,通常只出現在全時四驅車(用來鎖止中央差速器或驅動橋輪間差速器)或者分時四驅車上(用來鎖止輪間差速器),,而毫無理由出現在一輛前橫置發(fā)動機的前驅轎車或前驅城市SUV上,如果有人指著這樣的汽車,,跟你開始說“這車裝備了可以鎖止差速器的電控差速鎖”之類的話時,,你可以99.98%的不相信,然后抱著那0.02%的疑問向他咨詢一下:“您這車,,火星來的,?”
而那些把“電子差速鎖”和“電子限滑差速器”混為一談的人,就更加值得我們欽佩了,。因為所謂的“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。
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?
我們以前驅車轉彎時的情況為例:在轉彎時,,由于慣性作用,,車輛重心外移,地面與內側前輪的摩擦力小于外側,,所以內側車輪更容易打滑,,一旦車輪發(fā)生打滑,此時由于差速器的平均分配轉矩特性,,能夠施加的有效轉矩便只能達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動力矩,所以車輛將會出現嚴重的轉向不足(俗稱推頭),,車頭外甩無法轉向,,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,,當監(jiān)測到內側車輪將發(fā)生打滑或已經打滑時,制動系統(tǒng)能夠對內側前輪的車輪實施制動,,這相當于提高了打滑車輪這一側的附著系數,,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”比外側有附著力車輪的附著系數高,,差速器就能夠傳遞足夠的驅動轉矩驅動外側車輪轉動,,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系。
『同樣的原理被很多城市SUV用來控制輪間的扭矩分配』
雖然相比真正的限滑差速器和差速鎖在性能上仍有差距,,但是這僅屬于ESP的附加功能,,無論在成本上還是結構上都更加簡單(完全沒有結構嘛...),因此,“電子差速鎖”的原理得到了更加廣泛的應用----很多城市SUV開始利用“制動”來進行輪間的扭矩分配,,幫助車輛提高公路行駛性能和通過能力,。
小結:
希望通過這篇文章,廣大車友能夠對“差速器”有一個更加直接和深入的了解,再面對號稱自己有限滑差速器或者什么能鎖止的“差速鎖”之類的銷售者或者自以為非常懂的偽專家時,,您能把那一堆廢話和假話聽得更加真切,。而對于執(zhí)著于改裝和駕駛的狂熱愛好者而言,了解各類差速器的性能,,對于改裝和駕馭車輛都是不可或缺的一環(huán),。(文/圖 汽車之家 范鑫)
● 汽車技術很難懂?汽車設計太遙遠,?誰說的,?這些內容也可以很有趣!
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