[转帖]你需要差速器锁吗？——增加牵引力的基础

普通燕京

在新浪上看到的文章，感觉不错。放在这里大家分享。以下是正文:

一位朋友最近买了辆山地自行车，全避震设计，档位多得数不清，车胎颗粒多得足以让赛车手感到骄傲。他在哪里骑车呢？和孩子们在附近的街区，或有时在沙滩自行车道上。本来在马路上有一辆固定大梁的普通自行车就可以了，但他需要那辆山地车。因为这样很酷。

这和差速器锁有什么关系呢？有些人以同样的方式购买了4X4附件。他们“需要”给自己的SUV装上大型前保险杠，给标准尺寸橡胶胎配上轮眉，或给它们配上泥地胎。显然他们只是想达到某种外观效果，却说服自己他们需要这些配件。


增加这些附件不会对车辆或驾驶员造成危害，受害的只是钱包。不过牵引力辅助设备就是另外一回事了，特别是锁止式差速器。当看到一辆牧马人CJ爬上一块竖直的巨石后，你可能会认为差速器锁很酷。但是除非你打算在那种情况下开车，否则加上差速器锁会对车辆的性能造成负面影响。在为车辆购买差速器锁之前，有些重要的问题应该问问自己。可能你真正需要的是一种替代产品，它可以同样提高车辆的附着力，却没有差速器锁的负面作用。为了写这篇文章，我们和一些牵引力辅助系统生产商和零售商进行了谈话，以便对市场中的产品得出公正的结论。专家们的意见不总是一致（有些人的意见甚至完全对立），因此就把这些信息作为你寻找更多附着力的起点吧。记住要和本地专家谈谈你自己的那辆4X4和驾驶环境，以便决定哪种牵引力辅助系统最适合你。

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当四轮驱动失效时

首先为什么需要一个差速器锁？你的车桥壳中的差速器之所以得名是有原因的：当转弯的时候，它们使车辆两侧的车胎以不同的速度转动。但是行星轮架中允许这种差异的行星齿轮和半轴齿轮还有另外一种特性：它们同时也把相等的发动机扭矩传送到两侧车轮上。


理论上似乎没有问题。但是假如其中一个车轮失去了附着力，就有麻烦了。Powertrax工程师解释说，一个空转的车轮“是一个具有零附着力的车轮，因此它具有零扭矩。而一个开式差速器总是向两侧车轮提供相同的扭矩，所以当一个车轮失去了附着力，两侧车轮都会收到零扭矩，这时就没有动力来驱动车辆了。”假如你的卡车两端都不附着在道路表面，那么四轮驱动瞬间就会变成无轮驱动。

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锁住它们

合理的解决方案就是把车轴连接起来，使全部发动机扭距不会在空转的车轮上丧失。但是这里有一个难题，转弯的时候如何使车轴脱开。差速器锁就发挥了这样的作用。通常锁止式差速器用一种装置替代了行星齿轮和半轴齿轮，这种装置可以防止速度差异，除非当车轮必须以不同的速度转动。以Tractech的锁为例，当车轮以相同的速度转动时，弹簧式驱动轴和啮合齿把车轴锁在一起，在转弯时外侧车轮驱动轴的齿轮齿松开，使它可以比其它部件转动得更快。内侧车轮的驱动轴仍然锁住在动力源上——中心驱动轴或行星总成——并驱动车辆。当车轮速度再次相同时，齿轮重新咬合。车轴又再次连接在一起。

在越野路况这种优势更加明显。当车轴被锁住时，即使一个车轮失去了附着力或者悬在空中，两侧都会收到发动机扭矩。无论怎样车胎不会空转，因此当爬上平滑的岩石表面或爬出深泥坑时，两侧车胎每时每刻都会为你工作。甚至当两侧车轮的附着力都较差时，至少它们也会一起尽力找到抓地力。

不过缺点也是有的。差速器锁不断地向车轴、轴承、万向节和其它可能不是为这种扭矩载荷专门设计的部件传送动力。因此有可能造成损害。另外，差速器锁脱离时通常会发生很多碰撞。虽然在土地上不如在公路上那么明显，拐弯时驱动轴脱开前车胎可能会发生磨滑。你还会发现，即使差速器锁是在后部，两个后轮具有同样的推力会使车辆前部转向不足，或在前部产生转动的初始阻力。在非常光滑的表面（如冰）或下坡时，后部锁住容易出现侧滑现象，这需要对驱动部件采取一些应对措施。

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关于差速器锁的优点和缺点，我们采访的专家有很多不同意见。一位零售商说差速器锁太生硬，应该只用于某些情况如赛车、深泥坑或爬岩石，即在车胎离开地面的情况下使用。然而一位生产商说他无法想象在越野情况下不需要差速器锁。你仍然无法确定是否需要差速器锁吗？请继续阅读，看看还有什么其它替代方案。

差速器锁替代方案1：手动配件

上述的差速器锁就是自动锁，驾驶员无需做出任何动作来进行操作。另外还有一些手动锁是电动型或气动型，需要按下一个按钮。当需要时就锁住它们，不需要时就松开——就像它们不存在一样。

遗憾的是手动锁有限。只有丰田和三菱的一些4X4车型上配备了手动锁。我们在丰田Land Cruisers, Tacomas, 4Runners, 以及三菱Monteros上使用了它们，发现它们很好用。最近，我们驾驶了一辆配备这种装置的2001款Tacoma Double Cab。它通过一个与差速器壳体啮合在一起的套筒进行电动操作。当系统开动时，套筒滑动与半轴齿轮耦合，以限制速度差异。


ARB气动差速器锁公司是唯一提供手动系统配件的生产商。就像它的名字所暗示的，装置中的空气压缩机启动了ARB。当开启装置时，空气推动一个离合器齿轮，把花键锥齿轮和差速器壳体锁在一起。这阻止了行星齿轮组转动，并使两个车轴机械地和齿圈连接在一起。关掉装置，压缩空气会通过出气口排出，并将离合器和锥齿轮回到原来的位置。

差速器锁替代方案2：插入式锁

除了自动和手动差速器，还有其它方式划分锁止式差速器：更换行星轮架式或插入式。在这两种类型中，更换行星轮架式差速器锁——比如一些自动锁和ARB产品——更结实些，因为它们被装在一个更牢固的新行星轮架上。一位零售商是这么说的，“壳体有多结实，差速器锁就有多结实。”然而这也意味着安装起来更加复杂，需要拆卸和重装齿圈。如果你的机械技术还没有达到重装发动机的水平，最好请一位专业人士来安装。

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插入式差速器锁安装起来更容易些，因为可以直接装入现有的壳体。虽然在牵引力辅助装置中，插入式差速器锁出现得较晚，但在市场上可以发现很多此类产品，包括Tractech（美国“牵引技术”公司，越野改装件的专门提供商）的底特律E-Z差速器锁和无齿轮差速器锁，Powertrax（更加著名的一家越野改装配件厂商）的Lock Right和防滑式牵引系统。在设计方面很多此类产品采用了离合器和弹簧，脱离时比传统差速器锁更流畅、平滑，使它们在公路上的表现更像限滑差速器。


关于插入式差速器锁，我们的零售专家就一点取得了一致：既然它们不像置换行星轮架式差速器锁那么结实，不应该安装在那些对发动机、悬架和车胎尺寸进行了大改动的车辆上。它们适用于普通车和轻量级车。甚至Tractech的销售资料也指出它的E-Z 差速器锁只是“偶尔用于越野驾驶。”

差速器锁替代方案3：限滑差速器

如果你听到某些人把“差速器锁”和“限滑差速器”混为一谈，他们就错了。虽然这两种装置都属于牵引力辅助系统，但是它们的工作原理完全不同。限滑差速器之所以得名是因为，在低附着力环境下，它把一些发动机的扭矩传送到有抓地力的车轮上。

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限滑差速器（也被称作posis，Posi-traction的缩写，是通用公司Eaton的名称）有两种形式。大部分限滑差速器，如Auburn, Trac-Lok和Eaton限滑差速器使用了离合器板、弹簧、限滑差速器或其它一些方式，以在半轴齿轮和壳体之间获得摩擦力防止速度差异。其它两种限滑差速器底特律Truetrac和Zexel Torsen用涡杆齿轮代替了离合器和弹簧，把扭距从空转的车轮传送到不空转的车轮上。限滑差速器的优点是它能像开式差速器一样发挥作用——通过转动流畅地改变速度——直到一个车轮失去附着力。限滑差速器的操作对使用者来说一目了然。

不过，关于哪种限滑差速器系统最好这个问题，我们的专家意见很不一致。一位零售商高度评价Truetrac涡杆齿轮限滑差速器，甚至声称Truetrac供不应求。他说，齿轮式差速器在失去附着力的环境下反应更迅速，也没有热（能量）损失，这一点和离合器系统不同。另一位制造商则说如果一个车轮失去了附着力，齿轮式限滑差速器实际上就没有用了。

所有限滑差速器锁的基本缺点恰恰是它的基本优点：在大多数情况下它好似一个开式差速器。它的弹簧装置、离合器、圆锥齿轮或齿轮组不会主动和车轴连接，这一点和差速器不同。另外限滑差速器不像纯正的机械差速器锁那么结实。

无论对差速器锁和限滑差速器的态度如何，我们与之交谈的所有零售商都有一个共同点：在推荐一种牵引力辅助系统之前，他们花费大量的时间和有意向的买家讨论他们的车型和驾驶环境。因此在把你辛苦挣得的钱花出去之前请一定也这么做。不要像我那位买自行车的朋友，为了“酷”而购买一样东西，而是——因为需要才购买！