“电子差速锁”“电子限滑差速器”这是同样的东西吗?竟然连身为汽车编辑的人自己都还没搞明白,而某品牌4S 店里的销售大哥
/大嫂也会向你描述一下他们某款前驱轿车装备了“电子差速锁”什么的,那功能更是被吹得天花乱坠,你身边也会有一些很懂车的兄弟跟你说限滑差速器或差速锁是个何等神奇的玩意儿,但是,你确定你听懂了吗?
我们首先要了解一点,那就是嘴上挂着这些词儿的人,其实十个有八个压根儿没明白是怎么回事儿。而他们的错误认知,很大程度上来源于那些自己也没明白差速器是怎么回事儿的汽车编辑。各位,今儿,咱就再认真的琢磨一遍差速器的这些事儿,做个明白人,权当是让自己对汽车有个更清晰的认知,毕竟,信自己比信什么都强(别提“信春哥”,春哥不懂车…)。
● 什么是差速器?
在描述“差速锁”或是“限滑差速器”之类的概念之前,我们先要了解什么是差速器,以及它有什么样的作用。
『普通差速器示意图』
如果直白的说,差速器的存在就是为了补偿左右驱动轮间(轮间差速器)或各个驱动桥间(轴间差速器)的转速差异,使车辆顺利转弯,并且能消除因为车轮滚动半径不同或路面不同起伏等因素可能造成的车轮滑动。目前轮间差速器中使用最广泛的,就是文章中图示的对称式锥齿轮差速器。
没有差速器会怎么样?转弯,
内侧车轮滑拖,外侧车轮滑动,轮胎还有传动机构直接承受这种应力,要么轮胎磨损,要么传动轴和齿轮给你闹出个三长两短,要么失控要么翻车…如果你还是想不出来没有差速器是个什么状态,可以看看下面这个视频。
关于差速器大致的结构和描述如果感兴趣,可以参考下面这篇文章。
● 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。
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。
到这里,我们应该明白一件事,“差速器会将动力向转速快的那一侧传递”的说法是不对的,实际上转速慢的一侧转矩反而较大。而对于“锁紧系数”这个概念,大家只要记住一点,锁紧系数越高的差速器,在两侧半轴出现转速差时,就会越多的照顾到转动较慢的半轴,让慢半拍的半轴得到越多的转矩分配。
差速锁、防(限)滑差速器... “电子差速锁”是真的“锁”吗?
但是,比较了解车的网友可能要问了,转矩是转速慢的一侧大, 那为什么一侧车轮打滑的时候另一侧车轮会没有动力不能脱困?这个问题提得非常好!我们接下来就讨论这个话题。
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。
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,装备自锁前桥),呈现倾向于后驱车的驾驶特性。
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。
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”差速器都没有任何关系。