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发表于 2017-5-17 13:45:00

完全深入的讲解限滑差速器,差速锁,自锁,电控锁,电子限滑。

 

    以下全是个人理解,如有不妥,感谢指正。
说全时四驱,很多人都会想到托森差速器,提到托森差速器,很多人又会想到“自锁”。而托森差速器一般用在中央位置,像奥迪MLB平台的车,普拉多,上代揽胜(现已改成电控离合器片),现款揽胜运动等车型上,前后桥也有装,极少。而托森又分为 A,B,C,TTD四个版本,TTD属于双差速器。
官网地址:http://www.jtekt.com.cn/jtekt/driving_system/torsen/index.html
    托森A,这才是真正的自锁差速器,它的原理就是蜗轮蜗杆。最早奥迪用作中央差速器,但只能用在手动档车型,不能用在自动档。
视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMTMxNTA3NzI5Mg==.html?f=26006489(非常好,很容易看懂。)
这个有个小知识,就是视频里说的,当车辆转弯时,内侧车轮相对差速器反方向转,外侧与差速器同向加速转。

基本原理

托森A现在只能当作后差速器来工作了。据说还会影响ESP,这个我没找到证据,不清楚。成本太高,几乎没有用的了。

国外汽车发展的比咱们早,有很多发明的确是好。但不代表最好,因为一个商品,要从多个维度去分析。个人认为用最简单的方法实现同样的功能更好。比如中国人2014年开发的双蜗杆差速器。下图

这个比托森A的成本要低的多了。还有同样的效果。

很简单,就是两个蜗杆咬合。使用导程角小的蜗杆,导程角的大小决定自锁的程度,蜗杆与涡轮传动中,都是蜗杆主动,涡轮从动,两个蜗杆相啮合,导程角小到一定程度时,单个旋转蜗杆会产生互锁,只有两侧同时施加扭力时才能转动,所以这就是能自锁的原因,而又不影响差速行驶。
当蜗杆上的导程角很大时(最大就是直齿轮了)就会变成开放式差速器,没有自锁的功能,当导程角逐渐变小,就会变成限滑差速器。导程角的大小,决定限滑的力度。

托森B,是限滑差速器,是不能自锁的。用的比较广,主要用在前后桥上。变种有几个,但原理一样。
视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMjA1NDE5NjIw.html?f=22965237

这是官方的图片,四组蜗杆,每组一对。这种是最原始的,两个蜗杆咬合的部分在两边。

这是伊顿工司的,两个蜗杆在中央咬合。(视频截图)
原理就是两个蜗杆的咬合,上面介绍中国人发明的双蜗杆差速器一样的道理,蜗杆上的导程角(齿线角度)越大,限滑力度就越小,变成直齿就是开放差速器了,导程角越小,两个蜗杆都不容易驱动,限滑的力度就越大,小到一定程度就成锁了。但是这种结构不能太小,因为半轴齿轮就不能与蜗杆咬合了。太小时,就必须用到咱中国人的发明了。

原理都一样,包括唐山爱特,也是这样的结构,都是限滑差速器。

但是唐山爱特有个带锁的限滑差速器,就是图中有个离心力甩块,和伊顿G80一样,需要一定的转速差才能锁,锁上时很吓人。
这种锁,我个人不喜欢。

说到限滑差速器,这里还有个要分清的概念,什么是打滑,什么是空转?
打滑是指,轮胎和地面有一定的摩擦力,但是不能驱动车辆,或着很难驱动车辆,典型的例子就是漂移,漂移属于打滑。空转是指,轮胎和地面没有接触,交叉轴就是空转。
限滑差速器就是用来限制打滑的车轮,不能去限制空转的车轮,当一边的车轮空转时,限滑差速器就变成开放差速器了,所有的蜗杆式限滑差速器都有使用范围,一般是20%-80%这间,当一边的车轮低于20%,就失效。
说到托森,必须有奥迪。

因为托森A不能用在自动档上,所以自动档以后都是托森B,Quattro就是托森B,是不能自锁的,是限滑。Quattro最多能做到15%-85%之间,看图片中蜗杆导程角的大小,是不是比上面介绍的要小啊。
奥迪为了让更多的扭矩输出到后轴,把后轴齿轮做的比前轴要大,这就能实现前后40:60的扭矩分配,两个蜗杆的交合点在前轴齿轮上方位置。
比较有意思。

还有一种限滑差速器,就是机械离合器片式结构。
视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMTQyNjc5Nzk1Mg==.html?&f=26006489&from=y1.2-3.4.3&spm=a2h0j.8191423.item_XMTQyNjc5Nzk1Mg==.A

它的优点是不怕交叉轴,可以对空转的车轮限滑,但用在越野车上极少,因为可靠性差,它没有开关,只要一前进就限滑。限滑系数调大了,磨损就大,还影响正常驾驶,调小了,限滑力度小,没意义,主要用在运动车型上,过弯时内侧轮腾空也不怕。
H9虽然也是离合器片式,但是有开关呀,不用可以关,不存在过度磨损。

托森C,现在用的最多的中差了,变种也不少,加入了离合器片,但还是全机械结构,自动工作。
Q7,普拉多,是典型代表。
也是限滑差速器,不能自锁,这就是普拉多为什么要加个电控中锁。


原理:环形齿轮接后轴,太阳轮接前轴,行星齿轮通过齿轮架接输入轴。行星齿轮可以自转,但不能轴向移动,环形和太阳轮可以轴向移动。正常行驶,这些部件是整体转动的,不工作。当前轴(太阳轮)打滑时,行星齿轮就会自转,行星齿轮是蜗杆,螺旋形的,它会去推太阳轮做轴向移动,挤压离合器片,从而限滑,后轴同样的道理。但它的缺点也是不能限制空转,因为前或后轴空转,就没有一个力和蜗杆较劲,就不能去推太阳轮做轴向移动。
例子:螺丝和螺母,左手螺母,右手螺丝,这样可以拧动,也能拧紧,如果螺母悬空,右手拧螺丝,你拧断胳膊,你也拧不上。稍微给螺母施加点力就可以了。

托森C也可以实现前后40:60的扭矩分配。


四组摩擦片,因为你有前进就是后退,后退也要限滑。

那么,有托森就有奥迪。奥迪又做了什么呢?那就是冠状齿轮的Quattro。

冠状齿轮就是托森C的变种,托森C中的环形齿轮就是后轴冠状齿轮,太阳轮就是前轴冠状齿轮,但是奥迪后轴上的离合器片比较多,因为这样后轮的限滑力度能更强一些。
比托森C少了两组摩擦片。

托森Torsen Twin Diff 双差速器
一个差速器壳里集成了中央托森C差速器和前轴轮间开放差速器
这神器可以让横置平台实现全时机械四驱,因为有中央差器,还是托森C,比EVO上的那个设计要强的多,EVO那设计在现在看来,有点笨拙了。

上面全是机械的,不用电。这才是机械的精髓。
下面介绍电子限滑,电控限滑。
很多人分不清电子和电空,的确是有用电,但是性质不一样的。
根本就没有电子限滑差速器,只有电控限滑差速器,因为差速器是齿轮。
电子限滑,一般是指,通过ESP扩展实现的轮间限滑,用刹车刹住空转的车轮。就叫轮间电子限滑,没有“差速器”这三个字。
限滑差速器,有全机械的(上面讲过),有电控的,H9是电控的,这电子和电控不是一回事。
电子是通过12V电,控制ESP模块来实现的。
电控是,中控台有控制按钮,来控制限滑差速器功能的开关,首先差速器要有限滑的功能。牙嵌式锁也是电控的,控制离合器的咬合。
H9低配是ESP扩展,电子限滑。
高配是,伊顿的EGD,是一个电控限滑差速器,当中控台上的按钮按下时,就会控制EGD上的电磁阀门关闭。
视频http://v.youku.com/v_show/id_XMTMzMTk2MDE2OA==.html
左右车轮同速时,不工作,当左右车轮转速不同,差速器内就会有角位移差,摆线油泵就会建立油压。角位移差小时,油压小,离合器片的压力就少,限滑的力度就小,角位移差大时,1/4角差时,最大油压,离合器片最大锁止率,也就是空转车轮转1/4圈就最大锁止率。这里的限滑是可以限制空转的。
这个最大锁止率不是锁上的意思,是指离合器片受到了最大的压紧力度,具体能承受多大的扭矩,不清楚。超过40KH时,阀门打开,没有油压,也就不工作。
伊顿是全球最大的差速器厂家,质量应该没问题。

http://www.eaton.com/Eaton/ProductsServices/Vehicle/Differentials/egerodisc-differentials/index.htm#tabs-1

最后是机械锁,代表车型,奔弛G和牧马人。
也是电控,不是自锁。很多人眼里,它代表着结实可靠。
牙嵌式锁,有电磁控制的,有气动控制的。说可靠,那是锁可靠,控制单元可不可靠很难说。
新手不好操作,后轴要是锁上了,高速行驶转弯容易翻车。
优点是动力传递直接,缺点是笨拙。因为现在都是用自动化。
对于爬坡烂路来说,没有绝对优势,因为轮胎是极限,都是在那刨坑,就看谁能突然找到抓地力了。轮胎最重要。

伊顿G80机械自动锁,这个是玩心跳的。
视频http://v.youku.com/v_show/id_XMjYyMjY0NDA0.html?from=s1.8-1-1.2&spm=a2h0k.8191407.0.0
原理就是小离心力锁,大离心力开锁。
突然锁上,听说真吓人。在锁上的那一瞬间,动力的瞬间传递,会让有附着力的车轮打滑,挺危险的。

最后呈上我的小发明。还没验证,先申请专利,还没获批,1-2年。
因为我不是学机械的。有些问题还有去摸索,探讨。



[ 本帖最后由 忒有魄力 于 2017-06-20 08:27:48 编辑 ]
 
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发表于 2017-5-17 20:20:05

农语山婺 2017/05/17 20:12:33 发表在 12楼

也就是说H9低配是电子限滑,搞配是电控限滑,我这样理解不知道对不对

对,不过是电控限滑差速器,这是个实实在在的东西,而电子限滑,只是个电子功能。
 
发表于 2017-5-17 20:32:02

azzz 2017/05/17 20:25:03 发表在 14楼

好贴!  没有实物,相信大多数人看不懂。

有视频啊
 
发表于 2017-5-18 08:04:20

fengyun59988 2017/05/17 21:14:30 发表在 16楼

写的很详细,有一点错误:ESP是一个系统包含ABS及ASR。而不是几个管刹车一个不让刹车。再告诉你h9轮间限滑启动的机制是左右两轮的转速差是7m/s。你可以算一下在特定情况下限滑启动时间

,是的。我原话粗略的意思,ABS和ESP是完全反向工作的。但是,轮限电子限滑,受方向,油门开度影响。
 
发表于 2017-6-29 22:15:10

拨动指尖的韵律 2017/06/29 19:07:58 发表在 37楼

限滑差速器值得是动力可以在0-100之间分配。差速锁是只有0和100两个概念。要么开,要么锁。差速锁又分为人工锁,和自己锁的。

限滑差速器不可能实现0-100%的扭矩分配。现在最大的只能实现15-85%。
你说的0-100我从来没见过。你找我看看,我学习一下。
 
发表于 2017-7-7 18:09:42

微笑2014 2017/07/07 17:49:50 发表在 42楼

有点托文了差速锁我认为主要分两类 摩擦片和镶嵌只要是摩擦片的都会有磨损 而且多少有粘滞现象 电控的锁相对以前那种lsd好多了 但是使用强度上还是比不上镶嵌类的 一般使用随便那个基本都能满足要求 不谈价钱肯定上arb气动 性价比 电控摩擦片比较高 不过多年玩下来 我没有装锁 买了个绞盘能回来比能进去重要

托?这么爱扣帽子?
托什么了?
 
发表于 2017-7-7 18:22:28

微笑2014 2017/07/07 18:17:46 发表在 44楼

呵呵不是托?那里面没事来一句h9没磨损几个意思?写文章就好好写文章 坑人就不好了 电控的摩擦片损耗低 但是不代表没有

磨片式的LSD,属于纯机械,只要前进和后退都会限滑,你只要动方向盘,左右车轮不同速就有磨损。而H9是电控,不开锁,就不会有磨损。
这有错吗?你告诉我,不锁,有什么磨损?
你除了会扣帽子还会干什么,技术贴你也来扣帽子,还这么理直气壮。又来挑事,扣帽子,爱国什么的吧?这些伎俩别用了,没意思。
 
发表于 2017-7-7 18:25:55

广州车友7137080 2017/07/07 18:21:52 发表在 45楼

这文章又打领导者神九的脸了

捂好自己的脸,别崩着。
 
发表于 2017-7-7 18:30:42

广州车友7137080 2017/07/07 18:29:22 发表在 48楼

我一个老叫化从来不怕丢脸,神九的脸这次可丢大了

帮主?失敬。
 
发表于 2017-7-7 18:33:14

微笑2014 2017/07/07 18:17:46 发表在 44楼

呵呵不是托?那里面没事来一句h9没磨损几个意思?写文章就好好写文章 坑人就不好了 电控的摩擦片损耗低 但是不代表没有

请正面回答的我的问题可以吗?作事有始有终,像个爷们。
“H9虽然也是离合器片式, 但有开关呀, 不用可以关,不存在过度磨损。”
上面是我的原话。我说过一点不磨损了吗?
你这帽子扣的让人莫名其妙。
我现在感觉你是黑了。
以后称你为黑,别怪我。
 
发表于 2017-7-7 19:19:31

微笑2014 2017/07/07 19:04:12 发表在 53楼

我早就是你们所说的黑了做什么事 不要昧着良心做就是看不惯你们托的做派宁愿做黑也不同流合污 正常的缺点你们也遮遮掩掩 有必要吗? 人家买车也得买的明明白白 有缺点能接受 就买 何况这世上没缺点的车有吗?就算有大部分人也买不起夸大其词有意思?物有所值才是任何事物的正确评价

你们?我们?这里只有你和我。成年人了,有点担当吧。现在只是你和我的较量好不?这帽子扣的越来越大了。
请问,我写的帖子那里有问题了?
开关控制锁,有问题吗?不开锁,没有磨损有问题吗?
别东扯西扯。你写的这么一大堆与我定的帖子有什么关系?
怎么称呼你?少年?青年?中年?老年?
这里是你挑起的质疑。
 
发表于 2017-7-7 19:20:11

微笑2014 2017/07/07 18:59:14 发表在 52楼

你不知道这个有最大摩擦力吗? 一旦过载就容易烧坏 这玩意就和手动挡的离合器一样 怎么可能没有磨损?

请问不开锁那来的磨损,请正视问题。
 
发表于 2017-7-7 19:22:22

微笑2014 2017/07/07 19:18:24 发表在 54楼

摩擦式差速锁 就类似于汽车离合器 接通就相对锁死 电控的优势是可以提早锁死 不像lsd 不断处于摩擦中 但是这玩意还是在使用和操作中不可避免的会损伤 性能会逐步降低 不行牙嵌式 要么好要么坏

不开锁,那来的磨损?请说明。
“牙嵌式 要么好要么坏”,我以为不坏呢,既然能坏,还谈什么可靠?
什么东西不是坏和好之分?
 
发表于 2017-7-7 19:36:48

我算是遇到不讲理的了。

[ 本帖最后由 忒有魄力 于 2017-07-07 19:37:37 编辑 ]
 
发表于 2017-7-7 19:37:48

微笑2014 2017/07/07 19:31:29 发表在 58楼

你家锁买了不开?这种物理缺点避免不了这种锁本来就这种缺点 无法避免 你非得说没没缺点 牙嵌式的会坏就不可靠? 强词夺理也得要点脸吧摩擦式和牙嵌式的选择 关键在于钱 还有用途 装锁断半轴这话听过没?

我的原话里有说不磨损了吗?我有说开了后不磨损吗?
我说的最大锁止率是什么意思你懂吗?可能你还没听说这个词吧。
我的原话“H9虽然也是离合器片式, 但有开关呀, 不用可以关,不存在过度磨损。”我说的是不开锁,没有过度磨损,我有说开锁不磨损了吗?
你这也太能扯了吧,你生活中也这样的不靠谱吗?
你能不能正面回答问题啊,像个爷们行不?
你也是大城市的人啊,怎么能这样呢?
 
发表于 2017-7-7 19:47:34

微笑2014 2017/07/07 19:43:02 发表在 61楼

呵呵 贴子你写的 编辑的到快建压那一刻不可避免的磨损

又开始胡扯了,这帖子是6月20号编辑过,添加几个图片。
你今天看到我编辑过?
兄弟啊,做人到这份上,我也算是服了。
别人给你扣什么帽子,我不知道,我也不管。
但是你真让我见识了,还有这样的男人。
真能胡扯啊。
 
发表于 2017-7-7 19:53:26

微笑2014 2017/07/07 19:50:28 发表在 63楼

多去实践实践吧 键盘车神

没屁话了,又拿起键盘了?
做人能做到你这程度,我真佩服。
 
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