发表于 2008-04-09 09:16 IP属地:未知
各类四驱系统全解
英语原文见于一个叫Mark Wan的香港汽车爱好者的网站
1) Torsen 差速器(Torsen Differential) - Audi 的Quattro system
作为四驱的大师, Audi一贯强调不计成本一定要用最有效的四驱系统。她的 Quattro 4WD system 用的是纯机械的限滑差速器LSD, 英文叫Torsen differential.
Torsen, 的意思是 "torque-sensing"(扭矩感应), 是一家叫Gleason Corporation的美国公司发明的. 它通过巧妙的运用一对蜗杆传动部件和蜗轮来来达到限滑slip-limiting的. 它的特点就是: 驱动扭矩是从蜗轮传送到蜗杆传动件, 不能反向传递. 反向的话就会锁止. 正是通过这个特性来达到限滑目的.
正常转弯, 也就是, 所有轮胎都没打滑, Torsen差速器的工况和普通差速器一样. 那对附加的蜗杆传动和蜗轮没有在输出轴之间影响到速度差。举例来说, 如果汽车左转,右轮的驱动轴转速比差速器外壳要快, 而左轮的驱动轴转速比差速器外壳要慢. 左右蜗轮的速度差可以在同步齿轮传动里完全吻合. 注意到蜗轮和蜗杆传动没有锁止因为扭矩是从蜗轮传向蜗杆传动的。
假设如果右轮失去抓地能力打滑, 那对蜗轮和蜗杆传动就产生作用了. 在没有产生作用的一瞬间, 要知道普通的差速器原理是扭矩不会送到有抓地能力的左轮所有的扭矩都会送到打滑空转的右轮. 这样快速旋转的右面的蜗轮会带动它的蜗杆传动件, 通过同步齿轮来驱动左面的蜗杆传动. 还记得前面提到的蜗杆/蜗杆传动的特点吗? 当蜗杆传动驱动蜗轮时, 它们会锁止. 结果就是, 左边的蜗杆传动和右边的蜗杆传动锁止在一起, 这样左右轮以同样速度旋转使汽车恢复抓地能力.
Torsen 4WD 的特点
除了早期 Quattro Coupe上第一代Quattro system,以后历代Quattro systems在中央和后轴上都用Torsen 差速器. 这样从成本很高. 但是, 用Torsen的4WD 有很多优点. 首先, 它的纯机械差速器几乎是在轮胎打滑的一瞬间就介入. 其次, 它的锁止是线性的. 再就是, 它是严格意义上的全时四驱. 在正常情况下, 前后轮的扭矩分配是50:50(其他的分配比例是可能的,比如奥迪Q7的前后扭矩比一般情况下是40:60,这取决于蜗杆传动的齿轮)。
除了Audi,其他汽车厂家很少用Torsen LSD, 主要是成本太高. Toyota的RALLY王, Celica GT4后轴也用Torsen . 这也是她比其他同类竞争车型价钱贵的一个原因吧.
优点: 反应快, 永久恒时的四驱
缺点: 成本高, 扭矩分配不能改变
哪些汽车上有,所有非高尔夫平台的Audi quattro(比如奥迪TT,它装备的是4-motion四驱系统而不是Quarttro),Toyota Celica GT4, Hummer,丰田的陆巡系列 等.
注意:Quarttro系统并不等同于托森差速器,奥迪TT尽管使用的Haldex作为限滑差速器的,但也属于Quarttro序列,而大众品牌的辉腾和帕萨特四驱尽管是4-motion车型,但实际上装备的却是托森差速器。
大众-Haldex system
很多人想知道同是大众集团的4-motion和quarttro有什么区别,答案在这里
自1998以来, 大众用"4motion"取代了原来的耦合式限滑差速器(Syncro). 首先在Audi TT 和Golf 4motion上采用了Haldex系统, 新系统采用了多片离合器中央差速器,它是由瑞典 Haldex公司开发的, 计算机软件则是由奥地利四驱专家Steyr-Daimler-Puch写的. 目前为止仅用在大众品牌的横置引擎车辆,但是在技术上将4-motion和奥迪品牌的纵置引擎结合起来没有什么障碍。
Haldex 中央差速器和Porsche 959的 PSK 系统相似它比较小巧,简单而且便宜. 更适合大批量生产。中央差速器离后轴很近,就在后差速器前面,如下图所示离合器里有6片圆片。
为了减少摩擦它们是泡在油里的. 有液压驱动. 正常情况下输入输出轴有速度差 (可以通过最终传动比来实现). 没有液压的话, 离合器分离扭矩不会传到后轴. 增加压力的话, 后者就会部分地联接起来了, 扭矩就传到后轴上去了. 离合器联结越多, 传到后轴的扭矩就越多.
电脑来觉得传到后轴的扭矩大小. 正常时是50:50, 如果转急弯任何一根轴是的轮胎打滑, 驾驶员能够感觉到扭矩从一根轴传到另一根轴。大众声称100% 的扭矩可以送到任何一根轴上.
和959比较, Haldex's 少了7 片碟. 这样Haldex 体积小而且便宜缺点是不能像保时捷一样传动很大的扭矩(959 有369 lbft, Audi TT 才206 lbft). 此外, 959的碟是分成 6 对独立的离合器, 每个都有独立的液压控制. Haldex 用一套液压来控制所有6片碟, 当然, 这也省下了驱动件的制造费用和重量. 当然后果就是就不能像保时捷的系统的独立离合片那样精确地分配扭矩。
根据媒体对奥迪TT和高尔夫4-motion的评论,4-motion系统的表现好像要比传统的托森差速Quarttro还要好,托森差速Quarttro的时代正在过去....
优点: 价格便宜,体积小巧.
缺点: 未知的扭矩传送能力
哪些汽车上:奥迪TT,高尔夫4-motion.....实际上是所有基于四代高尔夫的四驱车
Volvo XC90
注意:大众4-motion并不等于Haldex系统。大众集团也用"4-motion"来代表帕萨特的Torsen-LSD系统,因此事实上“4motion”是一个市场名词,而不是用以指出它的机械设计。另外,大众品牌辉腾和途锐实质上是托森LSD车型而不是Haldex系统,尽管它们都带有4-motion标识。