
上图:应用在原装大切上的机械差速器加液力耦合器,图中耦合器安装在左侧半轴和行星齿轮架(即差速器壳)之间。锁止的时候将差速器壳与某一个半轴紧紧相连。
这其中有被动感应式的,如奥迪q7采用的以Torsen差速器为核心的QUATTRO四驱;以本田CR-V为代表的休闲型SUV采用的粘性耦合器;以原装JEEP GRAND CHEROKEE为代表的三粘性耦合器+机械差速器。也有主动出击的,如大众途锐的以Haldex差速器为核心的4—Motion四驱系统;路虎的ETC牵引力控制系统等等。这其中,除了QUATTRO是靠涡轮涡杆的单向传递结构来实现前后扭矩的分配外,其它的几乎全都和一个词有关,那就是“摩擦”。
没错,摩擦!粘性耦合器是靠传动轴和受温度影响变硬硅油之间的摩擦分配动力、机械压片式(Haldex差速器)是靠多组离合器片的摩擦分配动力,路虎的轮间差速制动更是靠制动器与刹车片的摩擦“牺牲自我,照亮别人”(途锐的轮间也是如此)。因此“摩擦”就成了这其中的关键词,所以我们不要盲目的看到厂商如何宣传自己的科技如何如何的好,还是先来仔细的分析一下。

上图:Haldex压片差速装置

上图:一般应用在休闲型SUV上的粘性耦合器,它并不与机械式差锁装置相连
先从最弱的ETC入手,从理论上讲,当一个传动轴(比如后传动轴)驱动两个车轮正常行驶时,每个车轮可以分到传动轴1/2的功率,此时每个车轮的扭矩为T。当一个车轮失去附着力时,制动器将这一侧车轮制动(设此时为完全制动,没有一点滑动),另一侧车轮将获得传动轴100%的功率,那么它应该同时获得2T的扭矩才对。但实际上呢?由于差速器的自身结构作用,当一侧车轮不动时,另一侧的车轮将以2倍于传动轴的转速转动,也就是说,获得全部动力的那个车轮的转速是传动轴的2倍。我们平时经常说“减速增扭”,那反过来就是“增速减扭”,也就是说,由于转速增加了2倍,扭矩从本来应该获得的2T降为了T——单个车轮扭矩没变!!这与厂商宣传的“通过制动一侧车轮来增大另一侧车轮的扭矩”完全背道而驰!而且这还是理论情况,实际情况是,制动的一瞬间损失的动力达75%!这在需要扭力才能脱困的情况下是个很不利的条件。而100%机械锁死的差速器就不存在这个问题,真正的做到“谁用就给谁”。
再有,刚才只是假设失去附着力的车轮是被100%制动的,而在动力越来越强大的今天,制动器几乎都在扮演着“弱者”的角色,所以还是有一部分动力被白白的转化为了磨擦的热能,而需要扭力的车轮却“无米下锅”,真是“饱的饱死,饿的饿死”,还缩短了制动器的使用寿命。
实际上,粘性耦合、主动机械压片式的锁死情况要比靠制动车轮的方式好些,而且还能将制动器解放出来。但它们也都存在着摩擦。而且只要有摩擦,几乎都不可能存在100%压死的情况,另外它们是安装在差速器行星齿轮的太阳轮和行星架之间,所以都会存在动力的损失或者力量的欠缺。当然,这些东西一般在极限情况下才能比较明显的看出来,而在一般使用情况下,也就分辨不出“摩擦”式和100%锁死的明显区别来。
因此在极限情况下还是不要太相信“摩擦”式差速装置。但反过来说,这也不是说明“摩擦”式差速装置就一无是处。
首先,这种装置在路面渐变的情况下要好于100%锁死的装置。因为路面是连续变化的,比如从雪地到冰壳、柏油路面到沙地等等,这就需要差速装置不断的、连续的改变前后轴以及左右车轮扭矩之间的分配,这种快速反应和连续变化(有的还能前后从0-100到100-0之间不断调整)是100%锁死的装置所不具备的。从功能上说,它不具备连续调整,是一个定值。从使用上说,如果驾驶者不停的开关差速锁,那他宁可坐飞机来飞过这段“不堪回首”的路面。
其次,丛舒适性角度讲,100%锁死的装置也要逊于电子的。后者几乎是在驾驶者不知不觉的情况下就完成了功能的调整和实现,而且过程平顺、安静,一句话:省心!!前者不仅要人工操作,而且锁死之后的扭矩分配很可能不合理,从而容易造成在路面上的乘坐粗暴感。
最后,复杂的电子装置是厂家的卖点。别人都在研究越来越复杂的东西,只有你还在使用传统的“死脑筋”,当然面子上也说不过去。而且对公众宣传时,说一些大众摸不着头脑的“专业名词”,也有利于提高自己的地位和增加神秘感。这对于消费者,尤其是中国的消费者,有着相当好的宣传效应。
当然,本文还是主要说明“摩擦”类的差速装置弊端以及一些隐藏在宣传口号之后的伎俩。所以,如果厂商宣称自己的产品装配了液压、机械离合器压片式或者制动车轮的电子差速装置,并且说明会在关键时刻增大扭矩,这多半都是在骗人。因为,有“摩擦”,就有滑动!增转速,就要降扭力!……