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变速箱LSD系统核心系统

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变速箱LSD系统核心系统

发布日期:2016-10-06 作者:111 点击:

说起AWD轿车驱动系统人们不能不想到奥迪Quattro,正是奥迪的大胆创新并义无反顾才使得越来越多的人
们享受到AWD带来的驾驶乐趣,而奥迪Quattro AWD的核心正是Torsen LSD差速器系统,谁能想到电子部件横行的今天它还保持着机械的清纯。
每辆汽车都要配备有差速器,我们知道普通差速器的作用:第一,它是一组减速齿轮,使从变速箱输出的高转速转化为正常车速;第二,可以使左右驱动轮速度不同,也就是在弯道时对里外车轮输出不同的转速以保持平衡。它的缺陷是在经过湿滑路面时就会因打滑失去牵引力。而如果给差速器增加限滑功能就能满足轿车在恶劣路面具有良好操控性的需求了,这就是限滑差速器(Limited Slip Differential,简称LSD)。全轮驱动轿车AWD系统的基本构成是具有3个差速器,它们分别控制着前轮、后轮、前后驱动轴扭矩分配。这3个差速器不只是人们常见的简单差速器,它们是LSD差速器,带有自锁功能以保证在湿滑路面轮胎发生打滑时驱动轮始终保持有充足的扭矩输出从而在恶劣路况获得良好的操控。世界上的LSD差速器有好几种形式,今天我们就来看看Torsen自锁差速器系统。
Torsen这个名字的由来取自Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引,连品牌名称都是从牵引力控制中得来的,够专业吧!
在弯道行驶没有车轮打滑时,前、后差速器的作用是传统差速器,蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同。如车向左转时,右侧车轮比差速器快,而左侧速度低,左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止,因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮,这一方向动力传输畅通无阻。
当左侧车轮出现打滑时,传统差速器将会把动力传输到左轮,使发动机动力再大也只能白白消耗。而托森差速器就不同了,此时快速旋转的左侧半轴将驱动左侧蜗杆,并通过同步啮合齿轮驱动右侧蜗杆。
Torsen差速器用在全时四驱系统上,牵引力被分配到了每个车轮,于是就有了良好的弯道、干/湿路面驾驶性能。托森中央差速器确保了前后轮均一的动力分配。如轮胎遇到冰面等摩擦力缺失的路面时,系统会快速做出反应,大部分的扭矩会转向转速慢的车轮,也就是还有抓地力的车轮。
托森差速器的锁止介入没有时间上的延迟,也不会消耗总扭矩数值的大小,它没有传统锁止差速器所配备的多片式离合器,磨损非常小,可以实现免维护。
除了本身性能上的优势,托森差速器还具备其他方面的优势,比如它可以与很多常用变速器、分动器实现匹配,与车辆上ABS、TCS、ESP等电子设备共容,相辅相成的为整车安全和操控服务。
但是托森差速器还有两个难以解决的问题,一是造价高,所以一般托森差速器都用在高档车上;二是重量太大,装上它后对车辆的加速性是一份拖累。
它作为一种主流的差速器用在汽车上时间也超过了20年。不过由于它的机械稳定性很出众,多年以来发展并不快,2011年只发展到第三代“托森C”。新的C代托森差速器普遍用在了奥迪B7代的RS4、S8和Q7的“Quattro”全时四驱系统上。新的托森中央差速器最大的变化是前后扭矩分配比一般控制在40:60,前轴扭矩比重可在15%到65%之间变动,后轴扭矩比重可在35%到85%之间变动。
作为最主要的四驱轿车生产商,奥迪一直在坚持使用托森差速器,除了A3和TT之外,其他所有奥迪车的“quattro”使用的都是托森中央差速器。但是托森差速器并不是只用在奥迪车上,使用托森差速器的公司越来越多,有福特、通用、丰田、马自达、路虎、大众以及雷克萨斯等公司。只是前、后、中央的使用位置不同,用的也不是同一代。
总之,托森差速器是一个很精密很富创造力的发明,它一直保持着纯机械的特质。在各大汽车厂商迅速、不断推出各种电子设备装置的今天,它却能一直保持着在很多方面的领先,这不得不让我们对“托森差速器”以及它的设计师充满敬佩。
TORSEN LSD 是根据蜗轮蜗竿原理实现限制滑动的,其限制程度随相对转动的增加而增加,因此被称为TORQUE SENSING(扭矩感应). 托森差速器主要由蜗杆行星齿轮,差速器壳体,前输出轴和后输出轴四套大部件组成。发动机输出的动力直接用来驱动托森差速器的壳体(图中的动力输入齿轮与壳体相连),壳体的转动会带动三组蜗杆行星齿轮转动,行星齿轮与壳体之间是由直齿连接的,与前后输出轴之间是由蜗杆连接的。这样动力可以顺利的通过行星齿轮分配给前后输出轴从而能够驱动前后车桥。正是因为行星齿轮的蜗杆设计,让它具备了一个自锁死功能。一旦某一车轮遇到较大阻力时,托森差速器会向这个车轮传输更大的动力。
TORSEN LSD 是根据蜗轮蜗杆原理实现限制滑动的,其限制程度随相对转动的增加而增加,因此被称为TORQUE SENSING(扭距感应).

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