汽車限滑差速器LSD
如今買汽車的人越來越多,問的問題也是各式各樣,所以汽車知識(shí)不斷的得到重視。有很多人不懂汽車限滑差速器LSD是什么,干什么用的。但還有很多人問這個(gè)問題,那么下面北邁小編就給大家講解一下汽車限滑差速器LSD吧~
限滑差速器,英文名為L(zhǎng)imited Slip Diff,簡(jiǎn)稱LSD。限滑差速器,顧名思義就是限制車輪滑動(dòng)的一種改進(jìn)型差速器,指兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差值被允許在一定范圍內(nèi),以保證正常的轉(zhuǎn)彎等行駛性能的類差速器。
普通差速器功能原理:
現(xiàn)行車輛的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)是依據(jù)艾克曼第五輪原理來設(shè)定,也就是彎道內(nèi)輪的轉(zhuǎn)向角度大于外輪。再由三角函數(shù)計(jì)算內(nèi)側(cè)車輪所轉(zhuǎn)動(dòng)的距離會(huì)比外側(cè)車輪距離短,一旦距離有差異時(shí),等于內(nèi)外輪 (左、右輪) 的轉(zhuǎn)速不一致,如果從變速箱所輸出的傳動(dòng)軸沒有藉由差速器來分隔左、右輸出,那么車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)便無法調(diào)整左、右輪的轉(zhuǎn)速。在慢速時(shí)藉由多余且不當(dāng)?shù)哪Σ羴韼н^,而高速轉(zhuǎn)彎則會(huì)發(fā)生彎道內(nèi)輪因多余的旋轉(zhuǎn)及摩擦,導(dǎo)致輪胎跳離地面連帶利用車軸及懸掛使車體上揚(yáng),當(dāng)內(nèi)側(cè)車體上揚(yáng)加上離心力的驅(qū)動(dòng),很自然就會(huì)朝轉(zhuǎn)彎方向的另一側(cè)翻覆。
所以說車輛的左、右車輪絕對(duì)不是同軸型式,尤其現(xiàn)代汽車又以前輪驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)居多,沒有差速器的構(gòu)造,駕駛者根本無法操控方向盤,因?yàn)橹灰{駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,輪胎藉由地面產(chǎn)生的回饋力,強(qiáng)力的將方向盤推回中心原點(diǎn),如此一來操控根本無法存在,所以在傳動(dòng)輪中央置入差速器是傳動(dòng)系統(tǒng)必備的要件。
由于差速器是藉由盆型齒輪及角齒輪驅(qū)動(dòng),內(nèi)部包含邊齒輪及差速小齒輪。當(dāng)車輛直行時(shí),并無差速作用,差速小齒輪及邊齒輪整個(gè)會(huì)隨著盆齒輪公轉(zhuǎn)無差速作用,一旦車輛轉(zhuǎn)彎內(nèi)、外輪阻力不一樣時(shí),差速齒輪組因阻力的作用迫使產(chǎn)生自轉(zhuǎn)功能進(jìn)而調(diào)整左、右輪速。既然左、右輪速的變化及調(diào)整是藉由輪胎及地面阻抗來自由產(chǎn)生,那么后續(xù)的使用狀況就將造成車輛無法行駛的狀態(tài)。
譬如說當(dāng)車輛一輪掉入坑洞中,此車輪就毫無任何摩擦力可言,著地車輪相對(duì)卻有著極大的阻力,此時(shí)差速器的作用會(huì)讓所有動(dòng)力回饋到低摩擦的輪子。掉入坑洞的車輪會(huì)不停轉(zhuǎn)動(dòng),而著地輪反而完全無動(dòng)作,如此車輪就無法行駛。
還有一種屬于循跡現(xiàn)象的狀況,也就是所謂性能輸出的現(xiàn)象,即車輪在過彎時(shí)大腳油門,動(dòng)力輸出特別明顯,輸出扭力加上離心力,迫使車輛內(nèi)輪揚(yáng)起離開地面或產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,一旦有一輪空轉(zhuǎn),動(dòng)力便一直往空轉(zhuǎn)輪傳輸 (因?yàn)樽枇ι? ,車輛依然無法加速前進(jìn)。
另有一種屬于激烈操駕模式而產(chǎn)生的打滑現(xiàn)象,此現(xiàn)象車輛既不轉(zhuǎn)彎,也非左、右輪置于不同摩擦系數(shù)路面的狀況,那就是在進(jìn)行零四加速時(shí),巨大的動(dòng)力輸出,隨著左、右傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短不一致及輪胎些許的差異,導(dǎo)致動(dòng)力瞬間輸往摩擦力弱的一輪,此輪便開始不停的空轉(zhuǎn),另一輪無從發(fā)揮作用,車輛當(dāng)然無法往前邁進(jìn)。為了解決以上這些現(xiàn)象,讓更多的動(dòng)力平均傳遞到左、右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上,限制差速器左、右滑動(dòng)率的比例來完成此目標(biāo),所以限滑差速器便是解決問題的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)件。
差速器很好的解決了汽車在不平路面及轉(zhuǎn)向時(shí)左右驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速不同的要求;但隨之而來的是差速器的存在使得汽車在一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)動(dòng)力無法有效傳輸,也就是打滑的車輪不能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,而不打滑的車輪又沒有得到足夠的扭矩。我們的汽車設(shè)計(jì)師一直在努力,于是差速鎖出現(xiàn)了。差速鎖很好的解決了汽車在一側(cè)車輪打滑時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)力傳輸?shù)膯栴},也就是鎖止差速器,讓差速器不再起作用,左右兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪均可得到相同的扭矩??墒谴笞匀豢偸窃俳o人類處理不完的難題。差速鎖再解決原有問題的同時(shí)又帶來了新的問題。 這種差速鎖僅僅適用于越野車的使用,在野外非鋪裝路面上,路面附著力不大,即便差速器鎖止時(shí)車輪發(fā)生一些打滑也無所謂,至少?zèng)]有安全性問題??墒窃阡佈b良好的公路上出現(xiàn)左右摩擦不平衡的時(shí)候,由于輪胎與干地面的摩擦是相當(dāng)大的,在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)差速器鎖止是非常危險(xiǎn)的,彎道內(nèi)輪因多余的旋轉(zhuǎn)及摩擦,導(dǎo)致輪胎跳離地面連帶利用車軸及懸掛使車體上揚(yáng),當(dāng)內(nèi)側(cè)車體上揚(yáng)加上離心力的驅(qū)動(dòng),很自然就會(huì)朝轉(zhuǎn)彎方向的另一側(cè)翻覆。
種類:
扭力感應(yīng)式LSD:
是采用螺旋齒輪組,一樣利用左、右雙組的摩擦力來限定滑差效應(yīng),由于螺旋齒輪采縱向和基座齒輪的橫向交錯(cuò),無離合器片的損耗,運(yùn)用在后驅(qū)車輛,其故障率較低,維修保養(yǎng)亦趨于簡(jiǎn)單,雖然在動(dòng)力輸出方面未能有強(qiáng)大的表現(xiàn),但實(shí)用原則為其之優(yōu)點(diǎn)。 它是將普通差速器的齒輪從齒輪改成渦輪蝸桿,而安裝位置和形式并不變,借由蝸輪蝸桿傳動(dòng)的自鎖功能(蝸桿可以向蝸輪傳遞扭矩,而蝸輪向渦桿施以扭矩時(shí)齒間摩擦力大于所傳遞的扭矩,而無法旋轉(zhuǎn))來實(shí)現(xiàn)防滑功能。大名鼎鼎的奧迪quattro就是采用這種結(jié)構(gòu),還有許多原廠高性能車種都是采用此種型式,像RX-7 FD3S的原廠LSD就相當(dāng)有名。在扭力感應(yīng)式LSD的特性方面,雖然其較少使用在運(yùn)動(dòng)用途上,但摩擦部分與機(jī)械式比較起來效果更好,而且維修上非常簡(jiǎn)單,這是它的優(yōu)點(diǎn)。
螺旋齒輪LSD:
其內(nèi)部構(gòu)造依然采用螺旋齒輪,有別于扭力感應(yīng)式的LSD是此螺旋齒輪LSD所配置的齒輪全為「橫向」,也就是和輸出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)同一方向,利用行星齒輪大小減速比的功能達(dá)到限速功能,其的弱點(diǎn)在于限定鎖定扭力滑差的比例較小,但也因?yàn)榫S修及使用保養(yǎng)無需特別的注意,更不需要使用LSD專用油,因此原廠如Honda 1.8升Type-R、Silvia S15…等較新款的前輪帶動(dòng)車,也幾乎都是使用此型式之LSD,此等LSD還有一個(gè)現(xiàn)象,就是車輛頂高后,轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的左右兩輪,并不會(huì)一起前進(jìn)或后退,因此在當(dāng)年TIS 1:9房車賽規(guī)格的驗(yàn)車過程中,它算是可以瞞混過關(guān)的偷改武器! 螺旋齒輪LSD內(nèi)部的齒輪構(gòu)造與扭力感應(yīng)式LSD有些相似,同樣是將普通差速器的齒輪從直齒改成螺旋齒,不過不是利用二者摩擦力的不同,而是改變了齒輪的安裝位置和形式,通過只有螺旋齒輪才能實(shí)現(xiàn)的安裝位置和形式,利用齒輪的減速比來限制左右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差的。這種LSD所能達(dá)到的轉(zhuǎn)速差比較小。而且,扭力感應(yīng)型的齒輪配置為縱向,而此種螺旋齒輪LSD的則為橫向裝置。和機(jī)械式LSD相比,它的弱點(diǎn)在于限制鎖定的扭力范圍較小,但維修、使用上沒有什么特別麻煩之處。
滾珠鎖定LSD:
這種設(shè)計(jì)的特殊之處,是當(dāng)小圓球在彎曲的溝槽中移動(dòng)時(shí),被溝槽切斷的滾筒開始作動(dòng)而發(fā)揮限滑的效果,尤其是其作動(dòng)原理與一般品有很大的差異,目前并不算是主流的制品。在滾珠鎖定LSD的特性方面,因?yàn)樗臉?gòu)造相當(dāng)特別,因此可以發(fā)揮十分圓滑的效果,反過來說此LSD并不適合喜歡在街上狂飆的人士,而最后可以死鎖差速器、并發(fā)揮扭力,也是值得記上一筆之處,所以最適用于分秒必爭(zhēng)的比賽場(chǎng)合中。
機(jī)械式LSD:
在改裝車輛中最傳統(tǒng)也最常用,因此算是能見度的LSD,因?yàn)槭褂米蟆⒂覂蓚€(gè)離合器片和壓板組,故亦稱為多板或多片離合器式LSD,此型式之LSD可藉由離合器片與壓板的排列組合來達(dá)到限滑百分比功能,從25%~90%的能力皆可完成。但唯一的缺點(diǎn)就是較難照顧,其務(wù)必要使用LSD專用油來定期保養(yǎng),長(zhǎng)時(shí)間或劇烈操駕也可能需要更換修理包。而離合器片裝配不佳或置入時(shí)Run in方式不正確,也容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎異音或離合器片損壞之現(xiàn)象。 機(jī)械式LSD響應(yīng)速度快,靈敏度高,限滑比例可根據(jù)壓板和離合片的不同組合來實(shí)現(xiàn),可調(diào)范圍廣,但造價(jià)高,耐久性不好,當(dāng)離合器片磨損時(shí),常會(huì)出現(xiàn)“嘎!嘎!”的噪音,因此需要做定期的維修,這也是其缺點(diǎn)之一。
主動(dòng)式LSD:
一般的LSD是由凸輪與齒輪組合而成,且利用使用球狀溝槽的機(jī)械構(gòu)造,被動(dòng)的來接受作動(dòng),但裝置在新型車種上的高科技差速器,由于配備有油壓及電子控制系統(tǒng),因此可以主動(dòng)的使LSD作動(dòng)。
汽車限滑差速器LSD情況就介紹到這里了。希望大家通過此文能夠知曉更多有關(guān)于汽車方面的知識(shí),希望對(duì)希望對(duì)你們汽車保養(yǎng)和維修方面有幫助。
最后編輯:Zerim
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