汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，前輪轉(zhuǎn)彎半徑比同側(cè)的后輪要大，因此前輪的轉(zhuǎn)速要比后輪快，以至四個(gè)車輪走的路線完全不一樣，所以四驅(qū)車則需要中央限滑差速器來(lái)分配前后軸扭矩。

●多片離合器式差速器

●托森差速器

●粘性聯(lián)軸節(jié)式差速器

●多片離合器式差速器

多片離合器式差速器工作原理

多片離合器式差速器依靠濕式多片離合器產(chǎn)生差動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這種系統(tǒng)多用作適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的中央差速器使用。其內(nèi)部有兩組摩擦盤，一組為主動(dòng)盤，一組為從動(dòng)盤。主動(dòng)盤與前軸連接，從動(dòng)盤與后軸連接。兩組盤片被浸泡在專用油中，二者的結(jié)合和分離依靠電子系統(tǒng)控制。

在直線行駛時(shí)，前后軸的轉(zhuǎn)速相同，主動(dòng)盤與從動(dòng)盤之間沒(méi)有轉(zhuǎn)速差，此時(shí)盤片分離，車輛基本處于前驅(qū)或后驅(qū)狀態(tài)，可達(dá)到節(jié)省燃油的目的。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，前后軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，主、從動(dòng)盤片之間也產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。但由于轉(zhuǎn)速差沒(méi)有達(dá)到電子系統(tǒng)預(yù)設(shè)的要求，因而兩組盤片依然處于分離狀態(tài)，此時(shí)車輛轉(zhuǎn)向不受影響。

當(dāng)前后軸的轉(zhuǎn)速差超過(guò)一定限度，例如前輪開(kāi)始打滑，電控系統(tǒng)會(huì)控制液壓機(jī)構(gòu)將多片離合器壓緊，此時(shí)主動(dòng)盤與從動(dòng)盤開(kāi)始發(fā)生接觸，類似離合器的結(jié)合，扭矩從主動(dòng)盤傳遞到從動(dòng)盤上從而實(shí)現(xiàn)四驅(qū)。

多片摩擦式限滑差速器的接通條件和扭矩分配比例由電子系統(tǒng)控制，反應(yīng)速度快，部分車型還具備手動(dòng)控制的“LOCK”功能，即主、從動(dòng)盤片可保持全時(shí)結(jié)合狀態(tài)，功能接近專業(yè)越野車的四驅(qū)鎖止?fàn)顟B(tài)。但摩擦片最多只能傳遞50%的扭矩給后輪，并且高強(qiáng)度的使用會(huì)時(shí)摩擦片過(guò)熱而失效。

優(yōu)點(diǎn)：反映速度很快，可瞬間結(jié)合;多數(shù)車型都是電控結(jié)合，無(wú)需手動(dòng)控制;

缺點(diǎn)：最多只能將50%的動(dòng)力傳遞給后輪，高負(fù)荷工作時(shí)容易過(guò)熱。

托森差速器的工作原理

托森(Torsen)這個(gè)名字的由來(lái)取Torque-sensing Traction——感覺(jué)扭矩牽引，Torsen的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng)，從Torsen差速器的結(jié)構(gòu)視圖中可以看到雙蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，正是它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向地從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了差速器鎖止功能，這一特性限制了滑動(dòng)。在在彎道正常行駛時(shí)，前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)車輪比差速器快，而左側(cè)速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴(yán)密地匹配同步嚙合齒輪。此時(shí)蝸輪蝸桿并沒(méi)有鎖止，因?yàn)榕ぞ厥菑奈佪喌轿仐U齒輪。而當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用，通過(guò)托森差速器或液壓式多盤離合器，極為迅速地自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力分配。

當(dāng)車輛正常行駛的時(shí)候，差速器殼P轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)蝸桿3和4轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)3和4之間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是紅色的1軸和綠色的2軸以同一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)。而當(dāng)一側(cè)車軸遇到較大的阻力而另一側(cè)車軸空轉(zhuǎn)的時(shí)候，例如紅色車軸遇到較大的阻力，則一開(kāi)始它靜止不動(dòng)，而差速器殼還在旋轉(zhuǎn)，于是帶動(dòng)蝸桿齒輪4沿著紅色軸滾動(dòng)，4滾動(dòng)的同時(shí)又帶動(dòng)3旋轉(zhuǎn)，但是3與綠色的車軸2有自鎖的效果，所以3的轉(zhuǎn)動(dòng)并不能帶動(dòng)綠色車軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，于是3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又使得4也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，于是4只能隨著差速器殼的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)紅色車軸旋轉(zhuǎn)，即將扭矩分配給了紅色車軸，車輛脫困。

最核心的裝置就是中央扭矩感應(yīng)自鎖式差速器，它可以根據(jù)行駛狀態(tài)使動(dòng)力輸出在前后橋間以25：75～75：25連續(xù)變化，而且反應(yīng)十分迅速，幾乎不存在滯后(扭矩感應(yīng)自鎖式差速器的特點(diǎn)在前面也詳細(xì)分析過(guò))，而且有電子穩(wěn)定程序的支持，更進(jìn)一步提高了動(dòng)力分配的主動(dòng)性。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，托森差速器就是一個(gè)全自動(dòng)純機(jī)械差速器，即不需要人為控制+100%可靠的+傳動(dòng)直接的限滑差速器，從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)是一種很均衡的設(shè)計(jì)。

優(yōu)點(diǎn)：能夠在瞬間對(duì)驅(qū)動(dòng)輪之間出現(xiàn)的阻力差提供反饋，分配扭矩輸出，而且鎖止特性是線性的，能夠在一個(gè)相對(duì)寬泛的扭矩輸出范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié);

缺點(diǎn)：沒(méi)有兩驅(qū)狀態(tài);差速器限滑能力有限，動(dòng)力無(wú)法完全傳遞到有某一車輪。

粘性聯(lián)軸節(jié)式差速器，這種結(jié)構(gòu)的差速器是當(dāng)今全輪驅(qū)動(dòng)汽車上自動(dòng)分配動(dòng)力的靈巧的裝置。它通常安裝在以前輪驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的全輪驅(qū)動(dòng)汽車上。這種汽車平時(shí)按前輪驅(qū)動(dòng)方式行駛。粘性聯(lián)軸節(jié)的最大特點(diǎn)就是不需駕駛員操縱，就可根據(jù)需要自動(dòng)把動(dòng)力分配給后驅(qū)動(dòng)橋。

粘性聯(lián)軸節(jié)的工作原理，有點(diǎn)類似于多片離合器。在輸入軸上裝有許多內(nèi)板，插在輸出軸殼體內(nèi)的許多外板當(dāng)中，并充入高粘度的硅油。輸入軸與前置發(fā)動(dòng)機(jī)上的變速分動(dòng)裝置相連，輸出軸與后驅(qū)動(dòng)橋相連。

在正常行駛時(shí)，前后車輪沒(méi)有轉(zhuǎn)速差，粘性聯(lián)軸節(jié)不起作用，動(dòng)力不分配給后輪，汽車仍然相當(dāng)于一輛前輪驅(qū)動(dòng)汽車。

汽車在冰雪路面上行駛時(shí)，前輪出現(xiàn)打滑空轉(zhuǎn)，前后車輪出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速差。粘性聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)、外板之間的硅油受到攪動(dòng)開(kāi)始受熱膨脹，產(chǎn)生極大的粘性阻力，阻止內(nèi)外板間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了較大的扭矩。這樣，就自動(dòng)地把動(dòng)力傳送給后輪，汽車就轉(zhuǎn)變成全輪驅(qū)動(dòng)汽車。

在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，粘性聯(lián)軸節(jié)還可吸收前后車輪由于內(nèi)輪差而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差，起到前后差速器的作用。在汽車制動(dòng)時(shí)，它還可以防止后輪先抱死的現(xiàn)象。

優(yōu)點(diǎn)：尺寸緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低;

缺點(diǎn)：缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢，扭矩分配比例小，結(jié)合和分離不可手動(dòng)控制，高負(fù)荷工作時(shí)因?yàn)檫^(guò)熱可能會(huì)失效。