[分享]差速器锁与四轮驱动车

御天六龙

差速器锁与四轮驱动车
我们身边的每台汽车上均安装有差速器，这是一个重要的装备，没有它车辆便无法顺利地进行弯道行驶，因为差速器能够很好地解决左右车轮在弯道行驶中产生的转动差。
　　在街头我们可以看到各种各样的四轮驱动车，这些车采用不同的四轮驱动技术使得发动机输出的动力能够分配到四个车轮上。四驱车相对两驱车来讲，具有非常好的可操纵性和行驶稳定性，特别是在湿滑路面和越野路段中，四驱车动力的均匀分配使车辆的通过能力大大提高。不同的厂家有着自己不同的四轮驱动技术，比如奥迪A4的Quattro全时四驱系统， 大切诺基的QUADRA-DRIVE系统，以及陆虎的ETC技术均各具特色。
　　一． 常规越野车
　　这里所谈的是常见的SUV类越野车，如Jeep Cherokee XJ系列，Toyota Land Cruiser系列以及Benz G系列。这类越野车上均安装有两个或三个差速器，并且都可以在差速器上安装差速器锁以提高车辆的越野通过能力。有些车子的分动箱本身就设计有中央差速器锁，这个差速器锁在全时四驱状态下打开而在分时四驱状态下锁止。那么，这类越野车在选择使用差速器前后，将会拥有不同的越野通过能力，简单来讲有以下几种情况：
　　1. 两驱车在没有安装或使用差速器锁状态下，在湿滑路面上动力会通过差速器传递到附着力小的车轮上，如果一侧驱动轮完全没有附着力后，动力便会100%地传递到该车轮上，另一驱动轮因为失去动力而不再转动从而引起陷车。日常生活中我们看到的大部分汽车都是两驱的，但有前驱和后驱之分。大部分小型轿车采用前轮驱动，大型轿车、皮卡和两驱的越野车采用后轮驱动，相对来讲，前轮驱动的车辆在爬湿滑坡道时比后驱要稳定的多。
　　2. 装有全时四驱系统的四轮驱动车在不使用差速器锁状态下，由于中央差速器和前后桥差速器的差速机能，使得四轮中有任何一轮完全失去附着力时其它三个轮子便不再转动，也就会因此陷车。所以说全时四驱只适用于相对湿滑的路面，如雨天、雪天或有一定附着力的泥路上使用。
　　3. 装有中央差速器锁的四轮驱动车，在锁止中央差速器的情况下(分时四驱)，如果前后桥各有一个驱动轮完全失去附着力，便会因为安装在前后轿上的差速器作用空转打滑，这时相对应的另两个前后轮不动。也就是说分时四驱情况下，允许前后各有一个车轮处于打滑状态，这时车子仍可以利用另两个轮子继续行驶以摆脱困境。在湿滑路面上，分时四驱比全时四驱通过能力强。
　　4. 四驱车锁止中央差速器或处于分时四驱，同时锁止前桥差速器，此时两前轮在任何情况下均由传动轴驱动旋转，而差速器没有锁止的两个后轮则可能因一侧轮胎打滑出现没有驱动力的现象，这时只有在两个前轮和任一后轮同时失去附着力情况下才会陷车。相同的道理，如果只锁止中央差速器和后桥差速器，那么只要在两个后轮和任一前轮同时失去附着力时才会陷车。在实际使用中，因为成本的原因，很多车只是在前桥安装上差速器锁，即使是这样，在分时四驱状态下锁止前桥差速器已经可以满足一般的场地越野赛了。
　　5. 四驱车锁止中央差速器或处于分时四驱，同时锁止前后桥差速器，此时发动机的动力被分动箱和前后桥平均分配到所有的车轮，这时四个车轮中的任何一个轮有附着力，全车的动力会100%地由这个车轮承受并由它将车子拉出困境。这种改装有前后桥差速器锁和中央差速器锁的四驱车，大部分用来进行攀岩比赛，因为只有在这样的使用环境中才会经常出现只有一个轮子来拉动车辆的情况。
　　二．其它方式的四驱系统
　　以上谈到了常规越野车的差速器锁，但可以看到在里面没有出现大切诺基(Grand Cherokee)的身影，因为大切诺基采用了独有的QUADRA-DRIVE系统，与上面谈到的装有前后桥差速器锁和中央差速器锁的传统四驱车是不同的两个概念。
　　大切诺基的四驱系统是通过三个转子耦合器和相关的转子泵、活塞、离合器等元件来将动力有选择地分配到有附着力(不空转)的车轮，而在车轮失去附着力时产生的空转使QUADRA-DRIVE系统知道如何去控制动力的输出方向，也就是说，没有任一车轮的空转，QUADRA-DRIVE系统便处于休眠状态。在正常行驶情况下，几乎全部的动力被分配到后桥上，而当后桥任一车轮失去附着力时，分动箱转子耦合器便将扭矩传递到前桥，如果需要的话，位于前后桥中的转子耦合器可以将发动机产生的扭矩几乎100%的传递到某一个轮子上，以保持牵引力。这样，无论哪一个轮子失去附着力，QUADRA-DRIVE 都可以保证总有轮子来拉动车辆继续行驶，直至四个轮子都完全失去了附着力。
　　大切诺基的这套四驱系统与传统四驱车不同，在传统四驱车中，锁止车上的前后轮差速器和中央差速器后，四个车轮的转速和扭力是完全相同的，这时发动机的动力平均地分配到四个车轮，这时即使只有一个车轮在地面上，空中的三个车轮也在按相同的转速在转动。而大切的QUADRA-DRIVE系统工作时，没有附着力的车轮没有驱动力，只是跟着车身进行滚动。
　　有很多四驱车制造商采用另一种方法来实现动力的灵活分配，如陆虎公司的ETC系统和奔驰公司的4-ETC系统，它们使用车上的ABS系统来完成动力的分配。即采用ABS系统将空转的车轮刹住，进而使动力通过差速器输向不空转的有附着力的另一侧车轮。
　　一些小型四驱车的四驱系统采用黏性耦合器技术，如奥迪A4和富士森林人等。这类的四驱车在平时是以前轮进行驱动的，只是在前轮失去附着力时才通过黏性耦合器将动力输出到后轮。黏性耦合器是自动将动力传输至后轮的装置，其基本结构为前后传动轴之间由一组黏性耦合器相连接，里面有两组碟盘在硅油和气体中运转。碟盘中的一组连接到前轮的传动轴，另一组则连接后传动轴。当前轮行驶在湿滑路面时便产生打滑，这时黏性耦合器内的碟盘以差速比例旋转产生摩擦，使得硅油发热进而变硬并产生一定的压力，这样一来，在碟盘之间形成实心的连接并使动力同时传输到后轮与前轮，这时黏性耦合器可以供应足够大的四轮驱动力维持车辆在湿滑路面上的行驶，当前轮重新获得附着力时，黏性耦合器里的热量与压力降低，黏性耦合器恢复到正常的前轮驱动。很多小型的SUV也采用这类的黏性耦合器系统。但相对与常规越野车的机械式四驱装置，黏性耦合器系统不适合高强度的越野行驶。
　　三．差速器锁的弊端
　　1. 锁止中央差速器(分时四驱)的危险性
　　四轮驱动车在锁止中央差速器处于分时四驱状态时，在干燥路面行驶车辆会倾向于直行，因左右车轮此时均具有大的附着力，从而使转弯过程中左右车轮行驶路程不同产生转速差，通过前后桥上的差速器将这个转速差传入前后传动轴，此时前后传动轴因没有中央差速器将这个转速差化解掉，这个差力将限制车轮随地面转动，从而引起转向困难，如车速过快时易引起翻车。而在湿滑路面上，由于车轮可以在地面滑动将这个转速差力释放掉，便不会出现转向困难。所以分时四驱只适合在附着力小的沙地、雪地或泥地等路面上使用，如在干燥路面上使用，只能进行直线行驶。
　　2. 锁止前后差速器后的问题
　　上面说到分时四驱在公路上的危险性，如果我们在分时四驱状态下进一步锁止了前后桥的差速器，那么车辆在公路上实现转向几乎不可能。在正常行驶过程中前后桥差速器的突然锁止，将极易引起车辆的颠覆。
　　3. 锁止差速器对四驱系统的损坏
　　锁止中央差速器和前后桥差速器后，发动机的动力很可能会从打滑的车轮上集中到仍有附着力的车轮，但是，车辆传动系的设计是让引擎的扭矩平分给四个车轮，假如只有一、两车轮有附着力，它们获得的扭矩将可能超过传动系所能承受的范围。举例来讲，一辆挂入分时四驱并锁止前后桥差速器的越野车，三个轮子因为地面的泥泞而失去附着力，那么这时发动机100%的动力便加在有附着力车轮的那根半轴上，如果附着力和车辆行驶阻力都很大时，发动机的巨大扭力将足以扭断这个车轮相关的半轴。所以在使用差速器锁时，对车辆的控制将变的非常重要。

nba

以下是引用御天六龙在2005-5-17 13:49:00的发言：

能试试就好了，不过我对POWERTRAX的原理和工作情况仍不是很明白，请NBA兄多多指教。

它怎么自动切换，自选动锁止的？

兄弟，螃蟹很好吃！

nba

以下是引用tonylu007在2005-5-17 14:15:00的发言： nba的 POWERTRAX团购结束很久了， 新装的兄弟们说说使用感受好吗？

哈哈哈~~

大家还没拿到呢。

我进口第一套花了3个月，这次团购预期1个月

但实际用了45天，现在POWERTRAX正在清关。

nba

以下是引用最恨愤青在2005-5-16 17:00:00的发言：

对POWERTRAX的可靠性表示怀疑

到改装四驱里找一下

小切改装欣赏（一）

小切改装欣赏（二）

他们都用的是POWERTRAX，在美国POWERTRAX的使用率很高。

而且相对与传统LSD和ARB AIR LOCKER的技术也先进很多。

tonylu007

nba的 POWERTRAX团购结束很久了，
新装的兄弟们说说使用感受好吗？

御天六龙

以下是引用nba在2005-5-16 15:52:00的发言：

2. 锁止前后差速器后的问题 　　上面说到分时四驱在公路上的危险性，如果我们在分时四驱状态下进一步锁止了前后桥的差速器，那么车辆在公路上实现转向几乎不可能。在正常行驶过程中前后桥差速器的突然锁止，将极易引起车辆的颠覆。

这就是POWERTRAX的长处~~

差速——LSD——锁止——LSD——差速

自动切换，随时锁止，但又可以随时转弯。

能试试就好了，不过我对POWERTRAX的原理和工作情况仍不是很明白，请NBA兄多多指教。

它怎么自动切换，自选动锁止的？

kwokfung

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广东老骆驼

阿良

嗯嗯，不错

最恨愤青

对POWERTRAX的可靠性表示怀疑

nba

2. 锁止前后差速器后的问题 　　上面说到分时四驱在公路上的危险性，如果我们在分时四驱状态下进一步锁止了前后桥的差速器，那么车辆在公路上实现转向几乎不可能。在正常行驶过程中前后桥差速器的突然锁止，将极易引起车辆的颠覆。

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幸运星

好！学习！