SUV選購必須懂的知識(3) 差速器及差速鎖

　　【太平洋汽車網 技術頻道】我們在討論一輛SUV時，不免會提及其通過能力。而每談到通過能力時，中央差速器以及差速鎖的概念是需要知道的。時下SUV的中央差速器都有哪些？又有什么不同？差速鎖對車輛的通過能力到底有著怎樣的影響?下面我們就來了解一下。

　　要看一套四驅系統有多大能耐，主要看兩方面，一是軸間動力分配系統，二是輪間動力分配系統。為什么這么說呢?因為軸間動力分配系統決定了四驅車的前后橋動力分配，輪間動力分配系統則決定同軸車輪間的動力分配，而這兩方面的動力分配恰當與否將決定四驅車的通過能力。

　　常見的軸間動力分配方式主要有四種，粘性聯軸節(耦合器)、多片離合器、機械式差速器以及分動箱。下面先來看下這些動力分配方式都有什么不同。

● 粘性聯軸節 結構最簡單成本最低

　　粘性聯軸節(也叫粘性耦合器)，可以說在所有類型的中央差速器里面，其結構是最簡單、成本最低的，既沒有復雜的電子控制系統也沒有精密的機械結構。它的結構是一個裝有硅油的密封容器，里面有兩組帶槽的金屬葉片，一組與前軸相連，一組與后軸相連，兩組金屬葉片是分離地浸在硅油中。

　　粘性聯軸節是利用硅油升溫膨脹變粘的特性來進行動力傳遞的。在車輛正常行駛的時候，前后軸的轉速基本一樣，或車輛轉彎時前后軸存在小的轉速差，但兩組葉片的“攪動”不足以讓硅油升溫起作用，因此兩組葉片之間是無作用力的，也就不會把動力傳遞給后橋，這時相當于前驅車。

　　若車輪前輪出現打滑時，前后軸轉速差增大，兩組金屬葉片相對運動，使得硅油溫度上升膨脹、變粘，阻止內外板間的相對運動，進而帶動后軸(這有點像用筷子伸進裝有粘稠蜂蜜的杯子，快速攪動的時候會帶動杯子轉動)，實現四輪驅動。

　　了解原理后不難發現，采用粘性聯軸節作為中央差速器的四驅系統，只有當前輪打滑后，動力才“被動地”傳遞到后輪，四驅的介入是有遲滯性的。而且這種動力傳遞方式效率也不高，通常最多只能將30%的動力傳遞到后輪。還有一點是，如車輪頻繁打滑，硅油溫度過高，反而會變稀，四驅系統也會因此而失效。

　　目前單純采用這種粘性聯軸節作為中央差速器的四驅系統不多見，哈弗M1上使用的就是粘性聯軸節控制的適時四驅系統，這種四驅系統的特點是不能進行主動控制與干預，不能祈求它有多強大的越野能力，跑跑一般的爛路還是可以的。

● 電控多片離合式差速器 反應速度快可靠性低

　　在城市SUV中，采用多片離合式中央差速器的適時四驅系統很常見，如現代新勝達、雪佛蘭科帕奇、日產逍客、別克昂科拉等等。這種差速器主要是通過多片離合器產生的摩擦轉矩來傳遞動力的。

　　其內部有兩組摩擦盤，一組為主動盤，與前軸連接，另一組為從動盤，與后軸連接，而兩者的結合與分離是依靠電子控制系統(有液壓與電磁控制兩種)來完成的。

　　如別克昂科拉采用的是電磁控制多片離合式中央差速器的適時四驅系統，理論上可以根據車輛實際行駛狀況，實現前后軸扭矩在100：0至50：50間連續變化。

　　車輛在平直路段行駛時，前后軸的轉速差沒有達到電子系統的設定要求，離合器保持分離狀態，這時跟兩驅車是一樣的，這樣有個好處就是可以降低油耗。而當前后軸的轉速差超過一定限度的時候(如前輪出現打滑)，ECU監測到這種狀態后發出指令，控制電控機構將多片離合器壓緊，將動力傳遞到后輪，實現四輪驅動，以提高車輛通過性。

　　相對于前面介紹的粘性聯軸節，電控多片離合中央差速器則更為“主動”，離合器的結合與分離，以及扭矩的分配比例，均由電子控制系統來完成，反應速度快。離合器接合后前后軸為剛性連接，最多能傳遞50%的動力到后輪，不過如果高強度地頻繁使用，容易導致摩擦片過熱而失效的。

● 托森中央離合差速器 扭矩分配速度敏捷耐用但造價高

　　說到機械式差速器，不得不說的就是托森差速器了。托森差速器也稱為扭矩感應式差速器，是一個全自動純機械差速器，實現鎖止功能完全不需借助人為或電子系統的。這種結構的特點是具有雙渦輪蝸桿結構，通過扭矩單向地從蝸桿傳遞到渦輪的特性實現了差速器“自鎖止”功能。

　　在正常行駛時，前、后差速器的作用是傳統差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉時，右側車輪比差速器快，而左側速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴密地匹配同步嚙合齒輪。此時蝸輪蝸桿并沒有鎖止，因為扭矩是從蝸輪到蝸桿齒輪。

　　而當一側車輪打滑時，蝸輪蝸桿組件發揮作用，極為迅速地自動調整動力分配。它可以根據行駛狀態使動力輸出在前后橋間以25：75～75：25連續變化，而且反應十分迅速，幾乎不存在滯后。能夠在瞬間對驅動輪之間出現的阻力差提供反饋，分配扭矩輸出，而且鎖止特性是線性的，可以在一個相對寬泛的扭矩輸出范圍內進行調節。

　　與電控多片離合器式中央差速器相比，純機械式扭矩感應式中央差速器無需對各類傳感器及轉速差進行分析和判斷，扭矩分配速度更敏捷，且耐用性更高。不過這種差速器造價高，多見于高端的車型上。

● 什么是差速鎖？有什么用？

　　前面介紹的中央差速器(負責前后軸的動力分配)，都可以做到將動力分配到前后橋，不過這個分配比例會隨著前后車輪的附著力發生變化的。而帶鎖止功能的中央差速器，可以讓前后橋獲得一個固定不變的動力分配比值(通常前后比為50:50)，保證前后橋都能獲得一個穩定的動力輸出，以提高車輛的通過性能。

　　在城市SUV的四驅系統中，部分中央差速器有帶鎖止功能，如現代IX35、豐田RAV4、日產奇駿等。在車上會看到“LOCK”的按鍵，就是用來鎖止中央差速器的。

　　那是不是有了中央差速鎖的四驅系統就可以滿足各種越野需要了？其實不然。中央差速鎖只是負責分配前后橋的動力，但是分配到每個橋后，還要由輪間的差速器分配到兩邊的車輪上。

　　這時就會遇到另一個問題，了解差速器原理就知道(不明白差速器原理可點擊：汽車差速器結構原理解析)，如前橋的一側車輪出現打滑的話，那么經由中央差速器分配到前橋的那50%的動力將會從打滑的車輪流失。若前后橋各有一個車輪打滑，那么車輛將無法動彈。

　　在越野時還是很容易碰上這種路況的，那怎么來對付這種情況？就是接下來介紹輪間的動力分配問題了。現在主要用機械式限滑差速器、差速器鎖或制動車輪的方式來應付傳統差速器這種把動力傳給附著力小的車輪的“弊端”。

　　限滑式差速器，主要是把兩側車輪間的轉速差始終限定在一定的范圍內，簡單的說就是當一側的車輪打滑到一定程度時，另一側的車輪就跟著轉，從而推動車輛前進。不過這種摩擦片式的限滑差速器，提供的限滑系數還是有限的，隨著摩擦片的磨損限滑系數也會下降的。

　　差速鎖，就是將差速器鎖止起來，讓它失去差速的作用，簡單來說就是把左右兩側的車輪變成硬軸連接，兩側車輪的轉速完全一樣，這樣就算一側車輪打滑了，有抓地力的一側車輪同樣可以使車輪前進，不過這種狀態是不能在鋪裝路面行駛的。

　　而利用制動的方式阻止車輪打滑，其實就是我們常聽到的電子式差速鎖（EDS、XDS、EDL），跟前面介紹的差速鎖有所不同，電子差速鎖充其量只是一段程序，基于ESP的擴展功能，如奇駿的B-LSD。那這種方式跟前兩種有什么不同？主要是借助電子穩定系統(ESP、ESC)，對打滑的車輪進行單獨施加制動力，使得打滑輪胎的阻力比接觸地面的輪胎更大，利用差速器的“劣勢”，將動力傳遞到觸地的輪胎，從而使得車輛前進。

　　上面介紹的三種輪間的限滑方式，差速鎖對同軸兩側車輪的是最為徹底的，限滑差速器次之。而電子差速鎖比起限滑差速器和差速鎖在性能上還是有差距的，不過這僅屬于ESP的附加功能，無須改變差速器的結構，所以在城市SUV中應用比較廣泛，利用“制動”來進行輪間的扭矩分配，可以提高它的公路行駛性能以及通過能力。

　　總結：具備“三把鎖”的四驅系統無疑是具有很強的越野性能的，這種系統多見于偏向越野的SUV，如吉普牧馬人、奔馳G系等。而時下的城市SUV很多都有中央差速器帶鎖止功能，加以電子輔助，使得這類SUV兼顧良好的公路性能具有一定的通過能力。

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