差速器.docx

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差速器

结构示意图

普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。

发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。

差速器的设计要求满足：

（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。

当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。

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原理　　差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。

例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。

同样的道理，三维效果

车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。

　　当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异。

　　驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接，则两轮只能以相同的角度旋转。

这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。

即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。

　　车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。

为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。

　　轴间差速器：

通常从动车轮用轴承支承在主轴上，使之能以任何角度旋转，而驱动车轮分别与两根半轴刚性连接，在两根半轴之间装有差速器。

这种差速器又称为轴间差速器。

　　多轴驱动的越野汽车，为使各驱动桥能以不同角速度旋转，以消除各桥上驱动轮的滑动，有的在两驱动桥之间装有轴间差速器。

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Torsen的核心系统

　　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。

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。

Haldex多片离合中央差速器

　　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，当蜗杆驱动蜗轮时，它们就会锁止，左侧蜗杆和右侧蜗杆实现互锁，保证了非打滑车轮具有足够的牵引力。

　　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，可以实现了免维护。

　　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。

　　到现在为止，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，目前只是发展到第三代“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，现在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，从诞生但现在，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。

　　TORSENLSD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TORQUESENSING（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。

　　TORSENLSD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TORQUESENSING（扭距感应）.　　-Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统　　托森差速器

从Torsen差速器的结构视图中我们可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，正是这一特性限制了滑动。

　　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。

　　当右侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，如是传统差速器将不会传输动力到左轮。

对于TorsenLSD差速器，此时快速旋转的右侧半轴将驱动右侧蜗杆，并通过同步啮合齿轮驱动左侧蜗杆，此时蜗轮蜗杆特性发挥作用。

当蜗杆驱动蜗轮时，它们就会锁止，左侧蜗杆和右侧蜗杆实现互锁，保证了非打滑车轮具有足够的牵引力。

Torsen差速器的特点

　　-Torsen差速器的特点　　TorsenLSD系统

Torsen差速器是恒时4驱，牵引力被分配到了每个车轮，于是就有了良好的弯道、直线（干/湿）驾驶性能。

Torsen自锁中心差速器确保了前后轮均一的动力分配。

任何速度的不同，如前轮遇到冰面时，系统会快速做出反应，75%的扭矩会转向转速慢的车轮，在这里也就是后轮。

　　Torsen差速器实现了恒时、连续扭矩控制管理，它持续工作，没有时间上的延迟，但不介入总扭矩输出的调整，也就不存在着扭矩的损失，与牵引力控制和车身稳定控制系统相比具有更大的优越性。

因为没有传统的自锁差速器所配备的多片式离合器，也就不存在着磨损，并实现了免维护。

纯机械LSD具有良好的可靠性。

　　Torsen差速器可以与任何变速器、分动器实现匹配，与车辆其它安全控制系统ABS、TCS（TractionControlSystems，牵引力控制）、SCS（StabilityControlSystems，车身稳定控制）相容。

Torsen差速器是纯机械结构，在车轮刚一打滑的瞬间就会发生作用，它具有线性锁止特性，是真正的恒时四驱，在平时正常行驶时扭矩前后分配是50∶50。

缺点是它的价格很贵。

第3代Torsen差速器

　　-今天Torsen差速器已经生产到了第3代　　Torsen新一代也就是第3代T-3差速器是理想的中间差速器。

T-3仍然在行星齿轮外圈使用了蜗轮式齿轮，但它的结构更加紧凑，外观尺寸也更小，正常情况下的扭矩分配是50∶50，T-3前后的扭矩分配从65∶35到35∶65线性分配。

T-3双差速器系统可以直接提供前左、前右、后轮3向扭矩输出，非常适合于以前驱为基础的AWD车型。

　　作为最主要的四驱轿车生产商，奥迪一直在坚持使用Torsen差速器。

现在使用Torsen差速器用于AWD车型的公司越来越多，有福特、通用、奥迪、丰田和大众等公司。

在今天这个电子的时代，纯机械系统以它的牢固可靠性而保持着独有的位置。

卫东/文差速器的检修　　1．差速器壳不能有任何性质的裂纹，壳体与行星齿轮垫片,差速器半轴齿轮之间的接触，应光滑无沟槽；若有轻微沟槽或磨损,可修磨后继续使用，否则应予更换或予以修理。

法士特差速器-宁强山里人

　　2．差速器壳上行星齿轮轴孔与行星齿轮轮轴的配合间隙不得大于0.1-0.15mm,半轴齿轮轴颈与壳孔的配合为间隙配合，应无明显松旷感觉,否则应予更换或修理。