F1限滑差速器

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  • 中央差速器和差速锁都是4驱车,尤其是越野车或suv等用的,用于在泥泞,沙地等地方提高车的抓地力,保证正常行驶用的,在使用中中央差速器可将动力最有效的分配到4个轮子上,而差速锁则是使4个轮子同步转动,防止将动力分配到打滑的那个轮子上。但会产生费油和转向不足的后遗症,所以一般不用 f1是两轮驱动的,它也有差速器位于两后轮之间,以提高过弯速度,但不存在所谓的中央差速器和差速锁
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  • 2楼4楼粘来这么多没用的文字干什么啊和题目没一点关系1楼才是正解,FIA赛例规定是不允许使用任何差速器、差速锁的,所以传动轴上根本没有差速器当然变速箱齿轮组的差速装置不包括在内
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  • 天哪不是吧 !!! 你想问 f1的 你想用么 ……
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  • F1现在没有差速器
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  • 各类差速器的比较。 各类差速器的特性比较: 一. 开式差速器 切诺基的开式差速器的结构,是典型的行星齿轮组结构,只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里,主动轮是行星架,被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道,如果行星架作为主动轴,两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的,甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆直行状态下,这种差速器的特性就是,给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下,如果传动轴是匀速转动,有附着力的驱动轮是没有驱动力的,如果传动轴是加速转动,有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯轮胎不打滑的状态下,差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的,给车辆提供向前驱动力的,只有内侧的车轮,行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动,驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。 开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下,另外一个也没有驱动力。 开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆,前桥驱动和后桥驱动都可以安装。 二. 限滑差速器 限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷,它是在开式差速器的机构上加以改进,在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片,对应于行星齿轮组来讲,就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片,增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。 在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑系数越高,车辆的转向特性越差。 LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。 LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为LSD会干涉转向,限滑系数越大,转向越困难。 三. 锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止) 为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,实现两个半轴的同步转动。通过行星齿轮组分析,就是把行星齿轮组的变速机构锁死,保证行星架和太阳轮之间,以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止,可以把行星架和行星齿轮锁死,还可以把两个太阳轮锁死。 锁止式差速器,在没有锁止的时候,其传动特性与开式差速器完全相同,在锁止的情况下,传动比被固定为1:1。 这种差速器的优点不言而喻,在越野路面提供了最大的驱动力,缺点是在差速器锁止的情况下,车辆转向极其困难;存在单车轮承受发动机100%的扭矩的可能,半轴会因为扭矩过大而变形或折断;车辆在转向的过程中,两半轴承受相反的扭矩,如果两侧轮胎的附着力都很大,会扭断半轴。另外这种差速器,在车辆行驶过程中执行锁止动作会产生比较大的噪音。 锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与开式差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在非铺装路面,不能在铺装路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。 这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电动锁止产品为代表。 四. 电子差速器锁 电子差速器锁与上述的几种相比,没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。 优点:安全性好,不会损坏车辆。缺点:需要ABS和EBD系统,造价昂贵;在严酷的越野环境下,电子产品的可靠性不如机械产品;单侧车轮的驱动力,不如锁止式差速器的大。 这类差速器锁,由于成本原因,一般只应用于高档轿车和高档的SUV。 五. 自动机械锁止差速器 这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同,不同的是,机械锁止差速器的锁止和解锁,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。它的锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。 锁止条件:差速器壳体转速不超过设定值(也就是车速低于设定值),变齿轮与差速器壳的转速差超过设定值(左右车轮的转速差太大),如果两个条件都符合,就会触发差速器的锁止,正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程,车轮空转的角度差不超过360度。 解锁条件:差速器壳转速超过设定值(车速超过设定值),左右半轴的扭矩方向相反(车辆开式转向),满足两者中的任何一个,就会立即解锁。 优点:公路行驶特性与开式差速器完全相同。越野路面,与锁止式差速器特性完全相同,不会因为转向而扭断半轴,其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预。可靠性非常高。 缺点:锁止噪音比较大,结构比机械锁止差速器复杂,每一种差速器只能适用于一种车型,不具有通用性。 适用性:可以直接替换开式差速器,前驱后驱都可以用,没有适用性方面的限制。 以Eaton公司的产品为代表的自动机械锁止差速器是最适合越野车适用的差速器,遗憾的是,没有能直接给小切用的产品。 六. PowerTrax NoSlip 我不确定它到底属于哪一类。叫的比较多的,是“无滑动动力牵引”。如果从功能上看,也可以叫“自动解锁差速器”。叫什么名字都无所谓,反正都是同一个产品。 PowerTrax NoSlip的工作原理和锁止差速器恰恰相反,这个产品设计的非常巧妙。锁止差速器工作的时候,是执行锁止操作;而PowerTrax NoSlip工作的时候,执行的是单边解锁操作。 PowerTrax NoSlip在车辆直行的时候,左右半轴通过齿轮与小齿轮轴同步转动,工作在锁止状态。当两驱动轮存在转动角度差的时候(车辆转向或者一个轮子打滑),PowerTrax NoSlip会通过它的机械机构,将一个轮子的离合器分离,取消它的动力输出。两个轮子转动角度相同的时候,离合器再结合。完成一次分离并重新结合的操作,两个车轮的角度差不小于18度。加油门的时候,分离的是转的稍快的车轮,收油门发动机制动的时候,分离的是转的稍慢的车轮。如果用于前桥驱动,车辆的转向系统会随着加减油门有失控的倾向。在附着力高的路面(土路或柏油路),如果两个驱动轮因为驱动力过大而同时打滑,则每一个车轮转动一周,与其相联的PowerTrax NoSlip离合器都会分离结合2到10次,两个车轮交替的获得分动箱输出的100%扭矩,驱动轮的动力输出状态不是连续的,而是脉动的,地面的附着力越大,两个驱动轮打滑转速越高,PowerTrax NoSlip离合器结合时的冲击力就会越大。为了承受这种高频的大扭矩冲击,制造PowerTrax NoSlip的材料强度必须特别耐冲击,所以使用的时钛合金。但原车半轴设计没有考虑这种冲击扭矩,往往承受不了。 优点:通用性好,安装简便,没有锁止式差速器的锁止噪音,在铺装路面上不会因为转向而扭断半轴。 缺点:不能用于全时四驱的前桥;在附着力比较高的平坦路面,提供的牵引力小于锁止式差速器;在高附着力路面,两个驱动轮同时打滑,对半轴的冲击力非常大,容易扭断半轴;安装PowerTrax NoSlip会导致自动档车换档冲击变大。 适用性:适合后桥驱动轻度越野和低附着力路面。不适合高附着力路面和大动力输出的场合的使用,不适合在前桥内安装(即使是4驱的切诺基,很容易断前半轴)。
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  • 汽车LSD详解 限滑差速器,英文名为Limited Slip Diff,简称LSD 一百年前福特推出的类是LSD限滑差速器 先来认识差速器原理 少了差速器无法转向 在谈论LSD这个机件之前,读者务必先知道差速器的功能与动作原理。而差速器本身的动作原理,亦属于专业级的构造,若要单纯用文字来叙述,大部分的读者可能很难理解,所以笔者先用日常最容易接触的现象和状况,来解释原厂差速器的设计功能和必需性。 现行车辆的转向设计是依据艾克曼第五轮原理来设定,也就是弯道内轮的转向角度大于外轮。再由三角函数计算内侧车轮所转动的距离会比外侧车轮距离短,一旦距离有差异时,等于内外轮 (左、右轮) 的转速不一致,如果从变速箱所输出的传动轴没有藉由差速器来分隔左、右输出,那么车辆在转弯时便无法调整左、右轮的转速。在慢速时藉由多余且不当的摩擦来带过,而高速转弯则会发生弯道内轮因多余的旋转及摩擦,导致轮胎跳离地面连带利用车轴及悬挂使车体上扬,当内侧车体上扬加上离心力的驱动,很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。 所以说车辆的左、右车轮绝对不是同轴型式,尤其现代汽车又以前轮驱动设计居多,没有差速器的构造,驾驶者根本无法操控方向盘,因为只要驾驶者转动方向盘,轮胎藉由地面产生的回馈力,强力的将方向盘推回中心原点,如此一来操控根本无法存在,所以在传动轮中央置入差速器是传动系统必备的要件。 由于差速器是藉由盆型齿轮及角齿轮驱动,内部包含边齿轮及差速小齿轮。当车辆直行时,并无差速作用,差速小齿轮及边齿轮整个会随着盆齿轮公转无差速作用,一旦车辆转弯内、外轮阻力不一样时,差速齿轮组因阻力的作用迫使产生自转功能进而调整左、右轮速。既然左、右轮速的变化及调整是藉由轮胎及地面阻抗来自由产生,那么后续的使用状况就将造成车辆无法行驶的状态。 譬如说当车辆一轮掉入坑洞中,此车轮就毫无任何摩擦力可言,着地车轮相对却有着极大的阻力,此时差速器的作用会让所有动力回馈到低摩擦的轮子。掉入坑洞的车轮会不停转动,而着地轮反而完全无动作,如此车轮就无法行驶。 还有一种属于循迹现象的状况,也就是所谓性能输出的现象,即车轮在过弯时大脚油门,动力输出特别明显,输出扭力加上离心力,迫使车辆内轮扬起离开地面或产生打滑现象,一旦有一轮空转,动力便一直往空转轮传输 (因为阻力少) ,车辆依然无法加速前进。 另有一种属于激烈操驾模式而产生的打滑现象,此现象车辆既不转弯,也非左、右轮置于不同摩擦系数路面的状况,那就是在进行零四加速时,巨大的动力输出,随着左、右传动轴的长短不一致及轮胎些许的差异,导致动力瞬间输往摩擦力弱的一轮,此轮便开始不停的空转,另一轮无从发挥作用,车辆当然无法往前迈进。为了解决以上这些现象,让更多的动力平均传递到左、右两个驱动轮上,限制差速器左、右滑动率的比例来完成此目标,所以限滑差速器便是解决问题的标准机件。 差速器很好的解决了汽车在不平路面及转向时左右驱动车轮转速不同的要求;但随之而来的是差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输,也就是打滑的车轮不能产生驱动力,而不打滑的车轮又没有得到足够的扭矩。我们的汽车设计师一直在努力,于是差速锁出现了。差速锁很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题,也就是锁止差速器,让差速器不再起作用,左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。可是大自然总是再给人类处理不完的难题。差速锁再解决原有问题的同时又带来了新的问题。 这种差速锁仅仅适用于越野车的使用,在野外非铺装路面上,路面附着力不大,即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无所谓,至少没有安全性问题。可是在铺装良好的公路上出现左右摩擦不平衡的时候,由于轮胎与干地面的摩擦是相当大的,在高速转弯时差速器锁止是非常危险的,弯道内轮因多余的旋转及摩擦,导致轮胎跳离地面连带利用车轴及悬挂使车体上扬,当内侧车体上扬加上离心力的驱动,很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。 怎么解决这个问题呢?聪明的汽车设计师想出了两种方法:一是通过ABS等电子设备来解决,在一侧驱动轮发生打滑时,电子传感器收集两侧车轮速度差,当电脑发现转速差超过设定值时,ABS驱动打滑轮的刹车工作,强制降低打滑轮转速,但这种工作方式是以保证安全性为首要目的,以牺牲速度为代价的,在频繁的工作状态下容易失效,可靠性不高。作为越来越重视车辆性能的今天,这种系统在高性能车上是决不能容忍的,于是就有了后者。第二种方法就是限滑差速器(LSD)。限滑差速器,顾名思义就是限制车轮滑动的一种改进型差速器,指两侧驱动轮转速差值被允许在一定范围内,以保证正常的转弯等行驶性能的类差速器。事实上LSD依构造的不同可以分为好几种型式,而每一种LSD亦都有其特别之处。接下来我们就分门别类归纳出常见的各种式样。 LSD种类繁多 因应不同需求 过弯性能的发挥,直线冲刺的快感,山道攻防的技巧,莫不需要依赖LSD的加持,很多原厂性能版的车辆也配置有LSD的装备,而LSD的型式又依机件结构的特性不同,可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式LSD等。这么多的型式,其最终目的是一致的,但过程的变化是不同的,因应驾驶者的需求及驾驶特性,才会有这么多式样产生。 扭力感应式LSD 是采用螺旋齿轮组,一样利用左、右双组的摩擦力来限定滑差效应,由于螺旋齿轮采纵向和基座齿轮的横向交错,无离合器片的损耗,运用在后驱车辆,其故障率较低,维修保养亦趋于简单,虽然在动力输出方面未能有强大的表现,但实用原则为其最大之优点。 它是将普通差速器的齿轮从齿轮改成涡轮蜗杆,而安装位置和形式并不变,借由蜗轮蜗杆传动的自锁功能(蜗杆可以向蜗轮传递扭矩,而蜗轮向涡杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩,而无法旋转)来实现防滑功能。大名鼎鼎的奥迪quattro就是采用这种结构,还有许多原厂高性能车种都是采用此种型式,像RX-7 FD3S的原厂LSD就相当有名。在扭力感应式LSD的特性方面,虽然其较少使用在运动用途上,但摩擦部分与机械式比较起来效果更好,而且维修上非常简单,这是它的最大优点。 螺旋齿轮LSD 其内部构造依然采用螺旋齿轮,有别于扭力感应式的LSD是此螺旋齿轮LSD所配置的齿轮全为「横向」,也就是和输出轴的运转同一方向,利用行星齿轮大小减速比的功能达到限速功能,其最大的弱点在于限定锁定扭力滑差的比例较小,但也因为维修及使用保养无需特别的注意,更不需要使用LSD专用油,因此原厂如Honda 1.8升Type-R、Silvia S15…等较新款的前轮带动车,也几乎都是使用此型式之LSD,此等LSD还有一个现象,就是车辆顶高后,转动驱动的左右两轮,并不会一起前进或后退,因此在当年TIS 1:9房车赛规格的验车过程中,它算是可以瞒混过关的偷改武器! 螺旋齿轮LSD内部的齿轮构造与扭力感应式LSD有些相似,同样是将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿,不过不是利用二者摩擦力的不同,而是改变了齿轮的安装位置和形式,通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式,利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。这种LSD所能达到的最大转速差比较小。而且,扭力感应型的齿轮配置为纵向,而此种螺旋齿轮LSD的则为横向装置。和机械式LSD相比,它的最大弱点在于限制锁定的扭力范围较小,但维修、使用上没有什么特别麻烦之处。 滚珠锁定LSD 这种设计的特殊之处,是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时,被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果,尤其是其作动原理与一般品有很大的差异,目前并不算是主流的制品。在滚珠锁定LSD的特性方面,因为它的构造相当特别,因此可以发挥十分圆滑的效果,反过来说此LSD并不适合喜欢在街上狂飙的人士,而最后可以死锁差速器、并发挥最高扭力,也是值得记上一笔之处,所以最适用于分秒必争的比赛场合中。 黏性耦合式LSD 最早配置是用在VAG (Audi/VW) 车系,其间由多片的离合器组,加上硅油组合而成,它是利用硅油摩擦受热膨胀后,迫使离合器片接合来锁定轮差,其结构可说是最简单且体积小、造价低,是一款适用于大众型式的LSD。大约十年前LSD还是属于选用配备时,最受欢迎的就是这种黏性耦合型式样,就如大家所看到的,此LSD是由多个离合器片组合而成,透过硅油的喷入使左右轮胎产生回转差,然后再利用硅油的黏性做锁定。谈到这里大家应该不难想象,此类构造的效果并非很好,因为硅油的黏度会依温度产生性能上的差别,因此反应性算是最差,往好的方面想,这种LSD只是一款适合一般大众使用的类型罢了。 机械式LSD 在改装车辆中最传统也最常用,因此算是能见度最高的LSD,因为使用左、右两个离合器片和压板组,故亦称为多板或多片离合器式LSD,此型式之LSD可藉由离合器片与压板的排列组合来达到限滑百分比功能,从25%~90%的能力皆可完成。但唯一的缺点就是较难照顾,其务必要使用LSD专用油来定期保养,长时间或剧烈操驾也可能需要更换修理包。而离合器片装配不佳或置入时Run in方式不正确,也容易导致转弯异音或离合器片损坏之现象。 机械式LSD响应速度快,灵敏度高,限滑比例可根据压板和离合片的不同组合来实现,可调范围广,但造价高,耐久性不好,当离合器片磨损时,常会出现“嘎!嘎!”的噪音,因此需要做定期的维修,这也是其缺点之一。 主动式LSD 一般的LSD是由凸轮与齿轮组合而成,且利用使用球状沟槽的机械构造,被动的来接受作动,但装置在新型车种上的高科技差速器,由于配备有油压及电子控制系统,因此可以主动的使LSD作动。现在许多厂商都在研究它,有的还推出了控制左右车胎扭力的LSD(如本田的SH-AWD系统和三菱的S-AWC)。 LSD依作动型式不同可分为1 Way、1.5 Way、2 Way等三种,1 Way是指在油门开启时且左右轮产生滑差,才发挥作用的单向型。2 Way则是无论油门开启或关闭,只要滑差出现便会作动的双向型。另外1.5 Way则是收油时只会发挥较小限滑效果的形式。针对甩尾最好是以2 Way较佳,这是由于在车身滑移时,操作有时是要以连续收放油门来控制,若使用1 Way或1.5 Way的LSD,在收油时的轮胎锁定率消失则大有失控的风险。另外较早期时有些作法是不加装LSD反而将差速器焊死,虽然能得到侧滑的效果,但正常行驶时就会持续推头,操控其实也更加困难。 单/双作动方向 加油/收油限滑 机械式LSD依照其动力作用方向的不同,而可区分为One Way和Two Way,而所谓One Way即是单向的限滑动作,亦指为加油时能够产生限滑动作。Two Way为双向作用,即是加油或收油,都能对驱动轮施以限滑功能。如果在加油时有作用而收油时能发生一半作用的构造则称之为1.5 Way LSD。 既然区分为One Way、Two Way、1.5 Way,那是否也因为其特性,而因应在不同的使用状况,一般而言One Way型式比较适用于前驱车及四驱车种,前驱车因前轮除了负责动力输出外,还要负责转向的重责,而转向的回馈是直接施予驾驶者,为免除驾驶的控制困难,且因为弯道收油时,限滑力的释放,可使得操控者有较佳的手感,不会因为LSD的作用使方向盘重手不易操控。 而Two Way则广泛使用在后驱车甩尾式样,因为加油及收油皆能限滑,能有效控制循迹方向,且常时的锁定功能在油门瞬间开启时,也能使驱动反应明显而有效的展现,提供卓越的驱动力。而Two Way LSD如果装置在4WD车上,也依然能大幅的增加四驱之灵活性。 介于One Way及Two Way之间的1.5 Way LSD则是为了想要达到优越的驱动性能,却又担忧操驾不易的前提发展而来,其特点为收油时不像Two Way有着转向不足的情况发生,且在制动点的认定及控制比上较One Way容易,所以端看自己的驾驶能力及循迹效能大小,来认定及选择适当的LSD才能有效运用它的效用。 而车辆从发明一开始,马车的同轴带动,会引发翻车危机到研发了差速器,为使行驶平稳、轮胎损秏平衡到激烈操控,发生打滑现象又需要靠LSD来加持,这种种的一切,莫不遵循着天地间真理的现象,而运用在所有机件的运作上统称为物理,如果违反物理原则也就是违反大自法则,其终究无法胜任于车辆的基本要求。 像坊间有些人士为能使其达到限滑功能而将后轴差速齿轮焊死,虽然可达成不打滑的现象,可是在缺乏机械原理的概念下,其永远不知只要车辆行进,无论地有多平,左右轮永远都有滑差存在。无法释放或供给此滑差比例者,车辆绝对难有好的循迹性,就连LSD也是属于有百分比例的限制滑差,所以土法炼钢非但不宜,一但使用在前轮驱动车辆上,将会造成方向盘回馈瞬间击断双手之惨剧。 最后切记在选择LSD时要注意的是实用性,安装时需要由专业的店家规规矩矩量测安装,再根据使用手册按部就班的Run in,才能确保LSD的动作合乎标准,更不会因为新的LSD一装入就造成严重损坏。
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