下载文档原格式
玩转四驱（1）四驱基础知识讲解篇四驱，是一个很值得讨论的话题，我们在大街上经常能看到贴着4×4或AWD商标的汽车。
相信“四驱”这个概念在每个网友心里都有不同的解释，其实很简单，就是四个车轮都有动力的车就是四驱汽车。
但是要是再往进一步说，四驱车的结构都是一样的嘛？为什么有些恶劣地形有的四驱车能过去有的四驱车过不去？发烧级的四驱车仅仅是外观比较威猛？如果您对这些问题还有疑问，不用着急，在这里可以让您对四驱的一切变得明晰。
一、差速器/差速锁——不能混淆的基础概念！①差速器从世界上第一辆汽车的诞生之后不久，差速器这个东西也就随之诞生了，它存在的意义只有一个——为了汽车能正常转弯。
过去的马车两侧车轮是通过一根硬轴链接的，所以两侧的车轮的转速永远是相同的，因为无法差速，转弯的时候内侧的车轮除了滚动摩擦外还会有滑动摩擦，还好马车的车轮是木头做的，耐磨……同理汽车在转弯的时候也会有同样的问题，如果还是采用一根硬轴链接，那么转弯时汽车的轮胎等部件将会受到严重的损伤。
为了解决这个问题，当今汽车都是两个半轴的设计，将两个半轴链接起来的就是差速器，有了差速器也就允许两侧车轮有转速差。
『直行状态下差速器不工作』『转弯状态下差速器工作』能达到实现两侧车轮转速不一样，最重要的是差速器里面的一组行星齿轮。
为了通俗易懂，我们做一个比喻：差速器壳体里面的一组行星齿轮就可以抽象地看作为只有一个齿的“齿轮”，也就是一根棍子，这个棍子可以链接两侧的半轴，并带动两个半轴旋转。
注意，这个棍子除了随着传动轴公转，同时还可以自转。
如果两侧的车辆受到的摩擦力是相同的，那么这根棍子就不会有自转，即两侧车轮转速也相同；如果有一侧车轮受到的摩擦力大于另一侧，那么这根棍子本身就会发生自转，这样在不改变公转转速的情况加上自转，就可以达到两侧转速不一样的目的。
也就是说，如果一侧的轮子被卡死不能转动了，那也无妨，虽然动力依然存在，但这个会自转的棍子就会带动那个没有被卡死的轮子转动。
各种四驱车的差速锁详细介绍汽车为什么需要四驱？这个问题可能有点愚蠢，但如果你认真地按照这个思路思考下去，就能发现，四驱其实并不难理解，还很有趣呢。
好了，该说答案了，为什么需要四驱，因为汽车不可能只跑在铺装很好的路面上，偶尔也会去沙滩、山林、沼泽、雪地或者其它车轮很容易打滑的地方。
两驱车，一旦某一个驱动轮打滑，这意味?麻烦开始了，即使另外一边的驱动轮不打滑，但因为差速器的缘故，动力只往打滑车轮流淌，这时候，徒踩油门也无济于事，不打滑的车轮得不到动力分配，打滑车轮却因过多动力而高速空转。
如果是四驱车，那情形就好多了，后轮打滑，前轮还可以使上力气，左侧车轮打滑，那右侧车轮或许能帮上忙，这就是四驱车的最大好处，可以帮助你通过各种复杂路面。
现在，各种四驱车多不胜数，几乎每个车厂都有自己的四驱车，从CR-V、RAV4、欧蓝德、翼虎，到帕杰罗、X5、B9、普拉多、维拉克斯、Q7、MDX，再到揽胜、切诺基、卡宴、途锐、Petrol、牧马人、奔驰G等，多不胜数。
虽然它们都笼统地被称作SUV或者四驱车，实际上，四驱有强弱之分，有贵贱差别，有各自擅长的领地。
如果你想很快读懂它们，抓住几个要点足够了。
四驱车的通过能力高低，最主要是，决定于它们配用的差速器锁止装置的数目和类型，也就是说，在有车轮打滑时，车辆能不能把打滑车轮完全死锁，不让动力流失，再把动力有选择地分配给不打滑的车轮的能力，这决定了它通过能力的高下。
先说说差速锁的数目。
如果有一个车轮打滑，这时候，汽车上至少有一个差速锁，才能把车轮锁止；如果碰到前后两个车轮打滑，这时候，至少配备两个差速锁才能锁止；如果是三个车轮同时打滑，那就得需要三个差速锁了。
因此，我们从差速锁的数目，基本上就可以判定车子的越野能力强弱。
如吉普牧马人、奔驰G系、路虎卫士、日产Petro l等，都使用了前、中、后三个差速锁，即使在极端情况下，只要还有一个车轮有附?力，它们就有靠自己走出困境的可能。
三把锁的越野车应用原理图1. 介绍在越野车中，三把锁是一个重要的系统，用于提供四驱模式和更好的越野性能。
本文将介绍三把锁的应用原理，包括其工作原理、构成要素以及如何操作。
2. 三把锁的工作原理三把锁是指前轴差速器锁、中央差速器锁和后轴差速器锁。
它们的作用是通过锁定差速器来实现四驱模式。
2.1 前轴差速器锁前轴差速器锁位于前轴的差速器上。
在正常情况下，差速器允许每个轮子以不同的速度旋转，以适应弯道行驶等情况。
然而，当越野车遇到泥泞或崎岖的路面时，前轴差速器锁可以锁定差速器，使两个前轮以相同的速度旋转，从而提供更好的牵引力。
2.2 中央差速器锁中央差速器锁位于传动系统的中央差速器上。
在普通情况下，中央差速器允许前后轴以不同的速度旋转。
然而，当四驱模式开启时，中央差速器锁可以锁定差速器，使前后轴以相同的速度旋转，从而提供更好的牵引力。
2.3 后轴差速器锁后轴差速器锁位于后轴的差速器上。
类似于前轴差速器锁，后轴差速器锁可以锁定差速器，使两个后轮以相同的速度旋转。
这可以提供更好的牵引力和操控性能。
3. 三把锁的操作通过操作车辆的控制装置，可以实现对三把锁的锁定和解锁。
3.1 锁定要锁定三把锁，首先应将车辆的四驱模式切换到适当的模式，然后按下相应的按钮或拉动手柄。
此时，前轴差速器锁、中央差速器锁和后轴差速器锁将被锁定，从而使所有轮子以相同的速度旋转。
3.2 解锁要解锁三把锁，只需按下相应的按钮或推动手柄即可。
差速器将恢复正常工作状态，允许每个轮子以不同的速度旋转。
4. 三把锁的注意事项使用三把锁时，需要注意以下事项：•不要在干燥、平坦的路面上使用三把锁，这可能会导致车辆的操控性能下降。
•在使用三把锁时，要注意车辆的速度。
过高的速度可能会对车辆的可控性产生负面影响。
•在解锁三把锁后，车辆的操控性能可能会恢复正常，但仍需注意驾驶的稳定性，以避免因车辆失控而造成的事故。
5. 总结三把锁在越野车中起到了重要的作用，通过锁定差速器来实现四驱模式和提供更好的越野性能。
玩转四驱（30）奔驰四驱技术详细解析2011年06月30日 02:34 来源：汽车之家类型：原创编辑：翟元[汽车之家汽车技术] “玩转四驱”系列文章今天进入最后一期，我们将为大家带来奔驰品牌旗下几个SUV车系的四驱系统详细介绍。
● 奔驰品牌历史简介戈特利布·戴姆勒卡尔·本茨（Karl Benz）我们今天所熟知的奔驰品牌，是由两家公司合并而来，这两家公司分别是卡尔·本茨（Karl Benz）在1883年创立的Benz & Cie.汽车，以及戈特利布·戴姆勒（Gottlieb Daimler）在1890年创立的DMG（Daimler-Motoren-Gesellschaft，戴姆勒发动机公司）。
1885年，卡尔·本茨制造了历史上第一台三轮汽车：Benz Patent Motorwagen，并在次年申请专利，而1886年被公认为汽车历史的元年。
1888年，经过数次改进之后，本茨开始在市场上销售这款车，这也开创了汽车商品化的先河。
戈特利布·戴姆勒在1885年制造了被称为现代汽油内燃机鼻祖的动力单元，并且把它装配在了一辆两轮车上，成为了世界上第一台内燃机摩托车。
1886年，他和工程师朋友威尔·迈巴赫（Wilhelm Maybach）把一台汽油发动机装在了马车上，制造出他们的第一台四轮汽车。
有意思的是，虽然本茨与戴姆勒这两位祖师级人物，居住的地方相距不过几十公里，但两人一生从未谋面，如果合作的话，不知道会不会有更有趣的设想变为现实，这都是题外话了。
威廉·迈巴赫埃米尔·耶里内克另外两个不得不提的人，分别是威廉·迈巴赫（Wilhelm Maybach）和埃米尔·耶里内克（Emil Jellinek）。
迈巴赫是DMG的首席工程师，而埃米尔·耶里内克是一位眼光长远的富有商人，在一系列的亲自考察、亲身体验之后，决定代理销售DMG汽车。
quattro所属分类：相关技术● 奥迪quattro提到全时四驱，相信很多人脑海里都会闪现一个词，那就是奥迪的quattro！奥迪是最早将四轮驱动装置运用在拉力赛中并取得巨大成功的车厂。
那么究竟什么是quattro？quattro一词在意大利语中就是“四”的意思，而对于奥迪来说quattro还有其他含义。
1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统，并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上，这辆轿车的名字也叫Quattro。
另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司，专门实验和研发高性能车型。
因此，quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。
『托森差速器结构图』提到了quattro，很多人又会紧接着联想到另外一个词那就是Torsen差速器，在这里我们翻译成托森差速器。
托森差速器是一个扭矩感应式限滑差速器，在quattro系统中，它作为中央差速器安装在变速箱的输出端，动力从变速箱出来后会先经过托森差速器，之后再分配到前后桥。
多数带有quattro标志的奥迪车都装备了托森差速器，对于这些车来说，托森差速器是实现全时四轮驱动的核心部件。
● 关于托森差速器的作用原理，我再次引用百度百科里的解释：Torsen这个名字的由来取Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引，Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统，从Torsen差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，这一特性限制了滑动。
在在弯道正常行驶时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。
此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。
而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。
作为一家知名的牵引力控制产品的供应商，美国伊顿公司差速器产品的技术一直处于世界的领先地位。
机械锁式差速器作为伊顿公司中最畅销的产品之一，目前已经在全球范围内被广泛地应用于SUV和皮卡车上，2007年的全球销量已超过了140万件，随着近年来国内SUV 的需求的日益增加，伊顿机械式差速器已经走入中国，为国内的SUV用户们提供更多驾驶乐趣。
机械锁式差速器（MLD,Mechanical Locking Differential）区别于普通差速器（Open Differential）和限滑差速器（LSD,Limited Slip Differential）。
在遇到一侧车轮打滑的情况下（如冰雪、泥泞路面），普通差速器会将发动机扭矩全部传递到打滑的车轮上，使车辆无法获得任何牵引力驶出障碍：而限滑差速器(LSD)虽然能够通过部分限制左右车轮的相对转动，将部分的发动机扭矩传递到不打滑的车轮上，但在大部分情况下由于传递的扭矩有限，还是无法帮助车辆获得足够的牵引力摆脱障碍。
机械锁式差速器（MLD）作为在限滑差速器（LSD）基础上的改进产品，可以通过在一侧车轮打滑的情况下（左右轮速差达到100转/分钟），触发机械锁合机构将车桥完全锁死，将发动机扭矩100%传递到有抓地力的有效车轮上，从而提供足够的牵引力帮助车辆驶出障碍。
除此之外，机械锁式差速器还因为具备如下优点，获得了全球SUV和皮卡用户的青睐：1.无须驾驶员控制，完全自动锁止和解锁；2.结构简单，安装方便（外型尺寸与普通差速器一致）；3.无须使用含特殊添加剂的齿轮油，维护成本低；4.与ABS/ESP以及四驱系统完全兼容；5.仅在低速情况下工作（30公里/小时以下），安全可靠；鉴于MLD的工作原理和特点，装配MLD的两驱车在某些情况下的表现甚至超过了装配普通差速器的四驱车（4WD）。
这是因为一般的四驱系统仅仅能够将扭矩从后轮传递到前轮（或者前轮传递到后轮），而无法将扭矩在左右轮之间进行传递，当遇到车辆前后各有一侧车轮打滑的情况下，四驱系统就同样无法将发动机扭矩传递到有效车轮上。
沙滩车机械锁止式差速器的锁止性能分析
周新建;赵延召;于孟
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2011(35)4
【摘要】阐述了机械锁止式差速器的传动原理,利用ADAMS建立了差速器的虚拟样机模型,讨论了齿轮接触碰撞参数的选取,并针对该差速器的闭锁与解锁性能进行了仿真分析,得到动力学曲线,分析数据对设计改进提供了依据,对于差速器的研究具有重要的指导意义。
【总页数】4页(P40-43)
【关键词】机械锁止式差速器;虚拟样机;闭锁;解锁;ADAMS
【作者】周新建;赵延召;于孟
【作者单位】华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U463.218.4
【相关文献】
1.机械锁止式限滑差速器差速锁系列化设计研究 [J], 杨双铭;樊柯祥;秦艺铭;丰浩男
2.几种越野汽车锁止式差速器性能比较 [J], 汪铸
3.机械锁止式差速器锁止机构的运动学仿真分析 [J], 周长国;肖乾;林凤涛;胡玲
4.机械锁止式限滑差速器差速锁系列化设计研究 [J], 杨双铭;樊柯祥;秦艺铭;丰浩
男;;;;
5.基于变传动比的锁止式限滑差速器研究现状及发展趋势分析 [J], 杨双铭
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
玩转四驱（7）长丰猎豹黑金刚四驱技术详细讲解猎豹黑金刚车型背景V系列的早期车型被称作L系列原型车，在上世纪的80年代到90年代被引进中国，作为武警和部队的装备用车。
我们常见的V31、V33曾在广东湛江三星和广州云豹等企业进行过CKD组装生产。
正式引进三菱帕杰罗技术，并进行国产化生产是出于湖南长丰汽车集团之手，生产帕杰罗V系列的第二代产品V31和V33，依靠这一热门车型，长丰集团坐上了国产越野车的头把交椅，200l年产销1.2万辆，今年要超过1.5万辆。
『三菱帕杰罗V33 』三菱为了满足更多消费者的需求，又增加了两款发动机，最大马力为230马力的3.5L V6汽油发动机和2.8L柴油涡轮增压发动机的两种型号。
另外最大马力为230马力的3.5L V6汽油发动机在1997年5月的时候被升级成了著名的GDI发动机。
● 猎豹黑金刚车型介绍目前在售的猎豹黑金刚车型采用的是很多国产自主品牌都会使用的三菱4G64发动机，排气量为2.4L，最大输出功率为92KW/5500rpm，最大输出扭矩为190N·m/2750rpm，这款发动机主要特点就是作为一款汽油发动机可以在2750转的时候爆发出最大扭矩，对于越野车来说是非常关键的。
『猎豹黑金刚 2.4手动四驱型』黑金刚沿用了帕杰罗V33的外观设计，整体风格还是非常的硬朗，与目前主流的城市SUV 相比还是显得有些格格不入。
但黑金刚设计初衷也并不是城市SUV，40.5°的接近角和230mm 的最小离地间隙，我们就可以清楚的明白这款车型是为了“撒野”而生的。
● 猎豹CS6车型背景猎豹CS6其实只是黑金刚的升级产品。
机械以及配置方面都没有改变，只是将猎豹黑金刚的外形做了重新设计，内饰业做了符合时代感的调整。
除了这些，它就是一辆猎豹黑金刚！『猎豹CS6 2.4四驱豪华型』由于两车的机械系统完全相同，CS6使用的是猎豹黑金刚的底盘和动力系统，只不过将外观和内饰重新设计，所以我就接下来就将二者的四驱系统合二为一的讲解。
玩转四驱（7）长丰SUV四驱技术详细讲解[汽车之家汽车技术] 在国产自主品牌SUV车型中，长丰品牌旗下的几款车型都有着比较不错的口碑，本次《玩转四驱》我们就给大家带来长丰汽车的四驱技术讲解，以及各车型的越野性能分析。
◆长丰品牌介绍长丰集团前身为中国人民解放军第七三一九工厂，始建于1950年，于1996年10月改制成为长丰（集团）有限责任公司。
2001年9月移交湖南省管理。
目前集团控股和参股的公司有11家子公司和1家分公司，拥有总资产超过68亿元，员工6300多人。
2002年11月4日，湖南长丰集团与日本三菱汽车在原有的合作基础上，在长沙举行了帕杰罗iO车型技术转让合作签字仪式，联手开发合作生产猎豹飞腾车型。
该协议包括由长丰汽车引进生产的帕杰罗iO 2.0L车型的全套技术文件和专利许可。
按照协议，长丰汽车今后将拥有帕杰罗iO车型在中国的独家使用权，标志着三菱汽车与中国合作伙伴合作的加强。
◆国内在售的长丰品牌SUV车型长丰四驱技术讲解车型四驱类型猎豹飞腾分时四驱猎豹黑金刚分时四驱猎豹CS7 分时四驱猎豹CS6 分时四驱长丰帕杰罗V73 超选四驱『长丰黑金刚 09款 2.4手动四驱』『长丰帕杰罗 08款 V73 3.0GLX MT』『飞腾 09款 2.0 四驱豪华型』『猎豹CS6 08款 2.4 四驱豪华型』『猎豹CS7 09款运动版 2.0 手动豪华 4WD』目前长丰汽车旗下五款车型采用了三种四驱系统，长丰帕杰罗V73是最为先进的，配备了超选四驱系统以及电子辅助系统，使得长丰帕杰罗具有非常强大的越野能力；长丰飞腾和CS7采用了相同的四驱系统，而且这两款车型无论是发动机还是底盘都基本相同，使用了电控四驱系统，可在四驱、低速四驱、两驱之间任意切换；猎豹黑金刚和CS6则是采用的一套相同系统，就是前轮配备轮边锁止机构配合手动分动箱，从而达到四驱系统的切换，接下来我们就分别对这三套系统进行讲解。
●长丰帕杰罗V73四驱技术长丰帕杰罗V73车型与第三代三菱帕杰罗V73车型在技术上是一样的。
奥迪自锁式中央差速器结构比较与原理奥迪车身上的“quattro”标识代表着奥迪的四驱系统，“quattro”四驱系统为奥迪取得了无数的荣耀。
四驱系统的构成应该有3 个差速器，即前后桥的2个轮间差速器和将动力分配给前后桥的1 个中央差速器。
这3 个差速器保证了车辆在转弯、颠簸路况以及车轮打滑等情况下的行驶安全。
奥迪的四驱系统是所有车型中最为著名也是最有特色的，根据中央差速器不同的结构形式和所应用不同动力系统的布置，到目前为止可以分为3 大类：自锁式中央差速器、液压多片离合器式中央差速器和粘性耦合器式中央差速器。
目前为止奥迪共发布了4 种类型的自锁式中央差速器。
每种类型都有各自鲜明的特点，并不是新一代产品的诞生就弃用原来的技术，每一代技术都有很长的产品寿命和很好的延续性。
A 型：托森差速器托森差速器（Torsen）是Gleason 公司的注册商品，来自英文单词扭矩（Torque）和感应（Sensing），从托森的概念来说意味着“扭矩差异的感应”。
它有2 个重要的任务：转速的调整和动力的传递。
托森差速器根据蜗轮蜗杆传动机构的基本原理设计。
差速器的结构如图2 所示，由蜗杆带动蜗轮，能顺利的传递动力，但是驱动力由蜗轮反向带动蜗杆时，会由于轮齿的锁紧系数产生自锁。
锁紧系数的大小依赖于蜗轮的螺旋角度和蜗轮传动的摩擦力大小。
越陡的螺旋角度，锁紧系数越小，甚至失效。
托森差速器的锁紧系统大约为1:3。
这也意味着在行驶过程中，具有较大地面附着力车轴的力矩是另一侧较小地面附着力车轴的3 倍。
当车辆的前后轴转速一致时，从变速器输出的动力经过空心轴传递到差速器壳体上，壳体将动力经过蜗轮轴传递给蜗杆和蜗轮，并且通过蜗轮将动力传递给前轴和后轴。
由于A型托森差速器将连接前后轴的蜗轮设计成大小和齿数一致，所以此时变速器输出的扭矩由差速器均匀的分配给了前轴和后轴，即每1 端都获得了50%的驱动力。
此时在蜗杆轴上的2 个行星轮之间没有相对的转动（没有自转，只有公转）。
第10卷第5期呼伦贝尔学院学报No.5 Vol.10 2002年10月Jour nal of Hulunbeir College Published in M ay.2002
几种越野汽车锁止式差速器性能比较
汪 铸
总装备部汽车试验场 南京市 210016
摘 要:本文介绍了三种不同形式的越野汽车锁止式差速器的结构及工作机理,并对其性能的优缺点作了分析比较。
关键词:汽车 锁止式差速器 相对运动
一、普通差速器的特性概述
汽车在行驶过程中,车轮与地面有两种相对运动:滚动和滑动。
滑动将加速车轮轮胎的磨损,增加汽车的转向阻力和行驶阻力,因此要尽量使车轮滚动,减少车轮和地面的滑磨现象发生。
汽车在弯道上或在凹凸不平路面上行驶时,左右车轮有不同的移动距离,这就要求左右车轮有不同的转速。
为了让左右车轮尽可能的接近于纯滚动,汽车设计时,同一驱动桥的左右两侧区动轮应由两根不直接连接的半轴分别驱动,两个半轴由主传动轴通过差速器传动。
差速器主要由圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、圆锥半轴齿轮和差速器壳组成,发动机动力自主传动器从动齿轮依次经差速器壳、十字轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴传递给车轮。
行星齿轮在汽车两侧车轮相同时绕半轴轴线转动,称为公转;若两边车轮阻力不同时,行星齿轮在公转的同时还可绕自身的轴线转动,称为自转,行星齿轮自转时,两个半轴可以有不同的转速,此时即产生了差速作用。
根据差速器差速原理:
(1)、自转和公转时,半轴和传动轴转速应符合以下关系:
n1+n2=2n0
n0、n1、n2……分别为主传动轴、左右半轴转速。
(2)、差速器扭矩分配应符合以下关系:
M1-M2=M T
M1、M2、M T……分别为左右半轴和差速器齿轮内摩擦力矩。
目前广泛使用的普通差速器,其内摩擦力距都很小,M T≈0,此时
M1=M2
由以上可以看出:差速器实现了任何情况下驱动桥两侧车轮之滚动而不滑动,并且无论左右区动轮转速是否相等,扭矩总是平均分配的。
正是由于差速器的如此特性,使得汽车通过坏路的行驶能力受到限制。
当汽车通过软滑路面时,软滑路面上的车轮与地面的附着力很小,路面对半轴产生的反作用力矩也减小,这时虽然另一车轮与好路面间有较大的附着力,根据差速器的扭矩分配特性,好路面上的车轮扭矩只得减小以与软滑路面上的车轮扭矩相等,以至总的牵引力不足以克服汽车的行驶阻力,汽车出现打滑现象。
二、锁止式差速器的特性比较
为了提高越野汽车在坏路上的通行能力,最好的办法是让普通差速器不起作用,在一个驱动轮滑转时,使大部分甚至全部扭
87
矩传给另外一个不滑转的驱动轮,使这个轮子的附着力足够使汽车继续行驶。
为此,必须在普通差速器上设置差速锁,将左右半轴结合在一起,使差速器失去差速作用。
按照操作方式的不同,锁止式差速器可分为两大类:一是通过驾驶员的手动操纵暂时将差速器锁住,即将驱动桥的两半轴连为一体,使其不发动差速作用;另一种是通过采用特殊装置,当一边车轮滑转时,能自动增大不滑转车轮的扭矩。
按结构形式分有机械式差和电动式锁止式差速器。
目前,使用最广泛的是以下几种结构形式的锁止式差速器
1、制式差速锁差速器
强制锁止式差速器(如图一),主要由牙嵌式接合器及气压操纵机构组成,接合器由固定式接合套和滑动式接合套组成,固定式接合套1与差速器壳2用花键连接,滑动结合套3的滑键与半轴4上相应的花键连接,并可沿轴向滑动,拨叉5装在拨叉轴6上并可沿导轴7轴向滑动。
正常状态时与普通差速器没有什么区别,需要锁住差速器时,驾驶员操纵开关,压缩空气便可推动拨叉,从而拨动滑动结合套与固定结合套结合,这样半轴与差速器壳就可连成一个整体,差速器不起差速作用,扭矩全部分配个好路面上的车轮。
这种差速器,只是在普通差速器上加装差速锁,结构简单,易于制造,维修方便,但是操作不方便,降低了汽车的机动性能,操作不当容易损坏差速器。
2、电控自动锁止式差速器
电控自动锁止式差速器的差速锁是一个自适应控制系统,系统由车轮转速传感器、电子控制单元、和气动锁止机构组成。
该系统可根据地面附着状况,在车辆行驶过程中自动控制差速器的锁止和脱开,实现驱动轮驱动扭矩的自动分配,最大限度地利用车轮的地面附着力,以提高汽车在坏路上的通过能力。
系统以汽车驱动桥的轮速差作为控制系统的输入参数,电控单元对采集到的轮速差进行积分计算,以消除路面及轮胎气压等因素的影响,当积分达到动作限值时,电控单元发出控制信号,启动执行机构推动牙嵌式接合器工作使滑动结合套和固定结合套结合,这是差速器的工作状况同强制锁止式
差速器工作情况一样。
电控式差速锁与手动差速锁比较,最显著的优点在于牙嵌式结合其能够在车辆行驶过程中实施自动结合和脱离,不要操作人员的人为干预。
但同时这种结构的差速器也存在着以下不足:
(1)、牙嵌式接合器的齿轮的弧形齿面要经过精确的特殊设计,以避免结合时齿轮边缘接触而引起的应力集中。
(2)对越野汽车来说,系统中的电控单元和转速传感器将会工作在恶劣的环境中,系统的寿命将受到影响,从而降低整个系统的可靠性。
(3)电控单元的维修必须由专业人员进行,系统的可维修性差。
3、自锁式牙嵌差速器
自锁式牙嵌差速器由十字轴组件、离合
88
器组件、半轴齿轮等组成(如图二)。
十字轴组件由中心凸环2和十字轴l组成。
离合器组件是由离合器3和一个可在园槽内移动呈C型的外推环4组成。
车辆直行时,无论是前进或后退,两面的的离合器组件和十字轴组件结合,外推环上的凸耳6正好藏在中心环的扁孔内,这时十字轴的长齿5必须置于外推环的C形缺口,外推环以外的受力齿和十字轴两边的受力齿接触传递扭矩。
车辆在执行前进(后退)时,中心凸环斜面齿的前(后)缘齿端比十字轴受力齿的前(后)缘齿端略微向后(前)。
此时车辆转弯则靠转弯半径外侧的离合器的外推齿将延中心凸环的斜面齿7向外移动,使离合器和十字轴分离,以高于十字轴的转速转动,这时外推环的凸耳6也由中心环的孔中脱出,离合器继续以较高的转速和十字轴分离,直到车辆直行,两边的离合器转速一样时,凸耳又落回到原来的孔内,
离合器和十字轴再度结合。
1、十字轴2、中心凸环3、离合器4、外推环5、十字轴长齿6、凸耳7、斜面齿 图二 自锁式牙签差速器总成
当车辆直行,遇到道路的不平或轮胎的半径由于气压不同而不同时,离合器的外推齿即可延斜面齿的斜面延轴向移动,使离合器完全和十字轴组件分离。
当两边的车轮处于附着系数不同的路面时,普通的差速器只允许左右车轮的力矩只能达到低附着系数路面的摩擦力矩,这时轮胎打滑,车辆丧失推进能力。
而自锁式牙嵌差速器正好弥补了不足,这时差速器的离合器和十字轴结合,两边的半轴结合在一起,一边轮子陷入较滑的路面甚至悬空时,另一边轮子可继续前进。
这种形式的差速器与普通的差速器相比,它没有行星齿轮部分,差速器锁止和脱开式自动进行的。
但这种差速器在车辆直行时差速器是锁止的,因此在路面条件没有达到离合器和十字轴分离时,车轮会存在边滚边滑现象,加速汽车轮胎的磨损。
此种差速器适合较多时间工作在恶劣道路条件下的车辆。
三、结束语
锁止式差速器在提高越野汽车的通过能力起着重要作用,随着机械技术、电子技术的发展,越来越多形式和结构的差速锁正在出现,本文介绍的三种结构形式的差速器将会是高通过性汽车设计者的首选方案。
参考文献:
徐志刚主编,《汽车构造》,北京,人民交通出版社,1991。
黄显声,《重型汽车构造与维修》,北京,人民交通出版社,1992。
89。
