差速器运动特性

•差速器的运动特性、转矩分配特性和锁紧系数的概念对于对称锥齿轮差速器而言，在左右半轴相同转速的情况下，行星齿轮仅公转不自转，左右半轴得到的转矩是平均分配的。汽车之家AUTOHOME.COM.CN用公式来表示：M=M2^1/2MoM差速器竟体转矩/M,•…分别为一恻半轴的转矩二―'•应对称式锥齿轮差速器,在运动特性上有一个特点f那就是左右半轴转速之和恒定等于差速器壳体转速的两倍即:n1+n3=2n0（单位为转/分）转速％举个例孑『如果一侧半轴转速为。时『另一侧半轴就将以两倍于差速器壳值的转速旋转汽车之家A^TOHDME.COM.CN

而当左右半轴有一侧转速较慢时k*1/户而当左右半轴有一侧转速较慢时k*1/户户;/1;__■__Jff1n―r—1-转赢.、转矩增加左侧转速快山＞n行星齿轮在公转的同时开始自转,另一侧半辅则加速旋转自转的行星齿轮受到反向的摩擦一力矩这个摩擦力矩使彳亍星齿轮对左右华轴齿轮作用了两个方向相反大小相等的圆周力h和匕使左右半轴的转矩分配改金转动慢的一侧（也就是图中右刨半轴）转矩增加图中1--一左恻半轴齿轮2-…右恻半轴齿轮3—T亍星齿轮轴4…■行星齿轮www.而当左右半轴有一侧转速较慢时，行星齿轮在公转的同时开始沿着转速慢的一侧半轴齿轮滚动，绕行星齿轮轴开始自转，另一侧半轴则加速旋转（两半轴转速之和恒定等于两倍差速器壳体转速），由于行星齿轮的自转，其受到一个反向的摩擦力矩MT，这个摩擦力矩使行星齿轮分别对左右半轴附加作用了大小相等方向相反的两个圆周力F1和F2,在左右半轴齿轮上产生的圆周力使得左右半轴转矩分配发生变化，转动慢的一侧转矩增加。汽车之家AUTOHOME.COM.C1T上面提到的转矩分配关系如下：M,-M=Mt虬•…转速较快的半轴的转矩Mf-一转速较慢的半轴的转矩一一差速器内摩擦阻力矩（即行星齿轮所受摩擦阻力矩）通常以K一锁紧系数来表示差速器的转矩分配特性：K=（M2-M1）/Mo=m/m0Mo-—差速器壳体转迫•也有部分文献中将锁骤系数定义为两侧半轴转矩比即•差速锁、防（限）滑差速器...关键点在于上一页式子里的MT,对称锥齿轮差速器的内摩擦力矩MT通常很小，因此左右半轴转速不同时，转矩分配的程度有限，锁紧系数K值通常在0.05~0.15之间，左右半轴转矩比（M2/M1）通常在1.1~1.4之间，所以这种差速器基本上可以认为转矩在任何情况下都是平均分配的。而这种转矩平均分配的特点，决定了这类差速器在左右车轮附着系数有明显差别时的情况。『正是因为对称式锥齿轮差速器平均分配的特性，所以会出现一侧车轮空转而另一侧附着力良好车轮却无法前进的情况』因为平均分配的特性，当左右车轮处在不同附着系数的路面上时（如一侧冰雪、一侧铺装路面），低附着力路面上的车轮能够产生的驱动力矩非常小（轮端摩擦力过小，所以没有办法获得需要的反作用力），而此时对侧附着力良好的车轮也只能得到几乎同样的驱动力矩，而这样的驱动力矩没有办法使良好附着力路面上的车轮滚动前进（这和发动机动力无关，只和此时两侧车轮附着系数的落差有关），因此，即便你猛踩油门，也只能使低附着力的一侧车轮失去附着力空转，而对侧的车轮则因为驱动力矩不足而无法前进。基于差速器这样的特性，我们便有了“差速锁”，差速锁顾名思义，是差速器的锁止机构,用来锁止轮间差速器（左右半轴间）或者轴间差速器（前后驱动桥间），来应对单个或多个车轮失去附着力无法脱困的情况。有了差速锁，我们就能在任何一个你冒出“要是没有差速器就好了”的时刻果断的将差速器锁止，“关闭”它的差动功能。随着技术的发展，从机械控制到现在的电控差速锁（例如气动、电磁等控制方式），使用越来越便利。这类带有锁止机构的差速器被称之为“强制锁止差速器”。但是强制锁止差速器只是“防滑差速器”家族当中的一个门派，它并不完美，因为不论它的控制机构怎么进化，终归还是需要人为的锁止和打开。相比较而言，隶属于“自锁式”差速器阵营中的各类机械和电子式的限（防）滑差速器在灵活性上较“差速锁”更

加优异，它们依靠摩擦片结构、凸轮滑块结构或蜗轮蜗杆结构来达到较高的锁紧系数，甚至还有自锁的功能，可以不需要人为控制，利用自身结构合理分配转矩。（中差）托森A（中差）托森A差速器这类差速器通常拥有超过0.5的锁紧系数，一方面能够在正常行驶和转向时起到差速作用，另一方面高锁紧系数意味着，当转向、一侧车轮打滑、或者四驱车上一边驱动桥打滑时，较高的锁紧系数会使得转速低的一侧驱动转矩增大。比如在全时四驱车上，装备自锁式中央差速器的车型，在转向时后驱动桥就能够得到更多的转矩（因为后桥转向半径小于前桥），呈现倾向于后驱车的驾驶特性。蜗轮和蜗杆的俺动副为自锁式只能蜗杆驱动涡轮在内部差动转矩较小时起差速作用而在内部差幼转矩较大时，托森不仅作为中央差速器『也有用来做轮间差速器的此外，新的托森c差速器已经不再采用图示结构,而是使用了平行轴向的行星齿轮，来实现同样的功能

而我们常常说到的托森差速器（商标权属于日本JTEKT--丰田旗下企业，目前奥迪、丰田等品牌都在使用托森差速器，同时托森不仅作为中央差速器，也有用来做轮间差速器的），依靠蜗轮蜗杆传动的不可逆原理，能够在内部差动转矩较小时起差速作用，而在内部差动转矩较大时，实现自锁，使动力直接传递，不再起差速作用，更好的提升通过性，这正是所谓的“扭力感应式限滑差速器”叫法的由来。用来做中央差速器向后桥分配动力的就是这个电磁煮片离合器MINICOUNTRYMAN上就采用了这套四驱系统另外，现在越来越主流的电控多片离合器结构的中央差速器通过电-液或电磁控制摩擦片的接合程度，配合传感器判断车辆行驶状态，能够实现主动分配转矩，提升可控性和通过性能，较传统的摩擦片式自锁差速器或粘性耦合器结构更加先进，市面上大多数前横置发动机布局的SUV使用的都是这类四驱系统（供应商主要有GKN、博格华纳、瀚德等）。电控差速锁通常只出现在全时四驱车（用来锁止中央差速器或驱动桥轮间差速器）或者分时四驱车上（用来锁止轮间差速器），而毫无理由出现在一辆前横置发动机的前驱轿车或前驱城市SUV上，所谓的“电子差速锁”，不论它有多少种英文缩写（EDL、EDS、XDS等等），它的实质都不会变，它和之前我们提到的各种差速器、差速锁最大的差别就是，“电子差速锁”并没有一个客观存在的实体，用通俗的话说，“电子差速锁真不是东西！”它只是一项ABS/ESP系统的扩展功能而已。换言之，即使你把汽车完全拆散，也绝对找不到一套叫做“电子差速锁（EDL、EDS或XDS）”的装置。那么，这个东西到底有什么用呢？

转向时由于1S性翔离心作用车辆重心外移因此内侧车轮至容易突破静摩擦力极限发生打滑内侧车轮所受下压力减小与地面摩擦力相应减小（受影晌大小与悬架调校、车身重心高度等因素相关）汽车之家转向时由于1S性翔离心作用车辆重心外移因此内侧车轮至容易突破静摩擦力极限发生打滑我们以前驱车转弯时的情况为例：在转弯时，由于惯性作用，车辆重心外移，地面与内侧前轮的摩擦力小于外侧，所以内侧车轮更容易打滑，一旦车轮发生打滑，此时由于差速器的平均分配转矩特性，能够施加的有效转矩便只能达到打滑车轮滑动摩擦力的力矩水平，因此有附着力的外前轮得不到足够的驱动力矩，所以车辆将会出现严重的转向不足（俗称推头），车头外甩无法转向，失去方向控制。当监测到内侧车轮N备发生打i骨或巳经打滑时，制也系统能尊对内侧前轮的车轮实66制动，这相当于提高了打滑车轮这TH的附着系数，使传递到轮端的有效扭矩提升,只要这个通过制动痢来的”附着系数”比外侧有附精力车轮的蹭着系数高，差速器就能够彳专遂足够的驱动转矩驱动外侧车镭麟AUTOHOME.COM.CN而电子差速锁，会利用轮速传感器的信息及车辆其他传感器信息对车轮的工作状态和车辆行驶状态作出判断，当监测到内侧车轮将发生打滑或已经打滑时，制动系统能够对

内侧前轮的车轮实施制动，这相当于提高了打滑车轮这一侧的附着系数，使传递到轮端的有效扭矩提升，只要这个通过制动带来的“附着系数”比外侧有附着力车轮的附着系数高,差速器就能够传递足够的驱动转矩驱动外侧车轮转动，使车辆保持方向的可控性。好了，这就是“电子差速锁”，和前面我们提到的各种“锁”以及“限滑