托森式差速器(Torsen differential),也稱為托森式自鎖差速器,它利用蝸輪蝸桿傳動(dòng)的不可逆性原理和齒面高摩擦條件,使差速器根據(jù)其內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩(即差速器的內(nèi)摩擦轉(zhuǎn)矩)的大小而自動(dòng)鎖死或松開,即當(dāng)差速器內(nèi)差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)起差速作用,而當(dāng)差速器內(nèi)差動(dòng)轉(zhuǎn)矩過大時(shí)差速器將自動(dòng)鎖死,這樣可以有效地提高汽車的通過能力。
中文名稱 | 托森差速器 | 特點(diǎn) | 牽引力自感應(yīng)式扭矩分配 |
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核心 | 蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng) | 包含結(jié)構(gòu) | 雙蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu) |
托森差速器實(shí)現(xiàn)了恒時(shí)、連續(xù)扭矩控制管理,它持續(xù)工作,沒有時(shí)間上的延遲,但不介入總扭矩輸出的調(diào)整,也就不存在著扭矩的損失,與牽引力控制和車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)相比具有更大的優(yōu)越性。因?yàn)闆]有傳統(tǒng)的自鎖差速器所配備的多片式離合器,也就不存在著磨損,并實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。純機(jī)械LSD具有良好的可靠性。
托森差速器可以與任何變速器、分動(dòng)器實(shí)現(xiàn)匹配,與車輛其它安全控制系統(tǒng)ABS、TCS(Traction Control Systems,牽引力控制)、SCS(Stability Control Systems,車身穩(wěn)定控制)相容。Torsen差速器是純機(jī)械結(jié)構(gòu),在車輪剛一打滑的瞬間就會(huì)發(fā)生作用,它具有線性鎖止特性。
托森式限滑差速器是一種全自動(dòng)純機(jī)械式的限滑差速器,非??煽磕陀?,并且反應(yīng)迅速,從某些角度來說,是一種非常均衡的設(shè)計(jì)。其能夠在非常短的時(shí)間里對(duì)驅(qū)動(dòng)輪之間產(chǎn)生的扭矩差提供響應(yīng),調(diào)整扭矩輸出以解決輪差的問題,而且鎖止特性也非常線性,并且能夠在一個(gè)相對(duì)廣泛的扭矩范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),而不受到差速器殼結(jié)構(gòu)空間的影響而限制作用的發(fā)揮。
但是托森式限滑差速器與其他的扭矩感應(yīng)式限滑差速器相比起來結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,重量大,造價(jià)也相對(duì)比較昂貴;同時(shí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的高內(nèi)摩擦力矩,也增加了零件磨損,對(duì)使用壽命不利。
托森差速器結(jié)構(gòu)
托森差速器又稱蝸輪-蝸桿式差速器,轉(zhuǎn)矩敏感式差速器(torque-sensing differential),根據(jù)在汽車中應(yīng)用部位的不同,可分為中央差速器和輪間差速器兩種。
托森中央差速器(軸間差速器)的結(jié)構(gòu)如圖1所示,由差速器殼、蝸輪軸(6個(gè))、前軸蝸桿、后軸蝸桿、和直齒圓柱齒輪(12個(gè))、蝸輪(6個(gè))等組成。
空心軸和差速器外殼通過花鍵相連而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)蝸輪軸上的中間有一個(gè)蝸輪和兩個(gè)尺寸相同的直齒圓柱齒輪。蝸輪和直齒圓柱齒輪通過蝸輪軸安裝在差速器外殼上。其中三個(gè)蝸輪與前軸蝸桿嚙合,另外三個(gè)蝸輪與后軸的蝸桿相嚙合。與前、后軸蝸桿相嚙合的蝸輪8彼此通過直齒圓柱齒輪相嚙合,前軸蝸桿和驅(qū)動(dòng)前橋的差速器前齒輪軸為一體,后軸蝸桿和驅(qū)動(dòng)后橋的差速器后齒輪軸為一體。
托森輪間差速器的結(jié)構(gòu)如圖2所示,托森輪間差速器與托森中央差速器的區(qū)別僅在于前者的輸入轉(zhuǎn)矩是經(jīng)主減速器從動(dòng)齒輪直接傳給差速器殼體,而不需要托森軸間差速器所具有的空心驅(qū)動(dòng)軸,除此以外,其它結(jié)構(gòu)完全相同。
每個(gè)蝸輪-齒輪軸的中間有一個(gè)蝸輪,其兩側(cè)各有1個(gè)尺寸完全相同的直齒圓柱齒輪,而蝸輪-齒輪軸則安裝在差速器殼體上。左半軸蝸桿與左邊3個(gè)蝸輪相嚙合,右邊3個(gè)蝸輪與右半軸蝸桿相嚙合,而與左、右半軸蝸桿相嚙合的成對(duì)的蝸輪彼此之間則通過其兩側(cè)相互嚙合的圓柱齒輪發(fā)生聯(lián)系。左半軸蝸桿與左半軸為一體,右半軸蝸桿與右半軸為一體。差速器殼與主減速器從動(dòng)齒輪盤相聯(lián),是差速器的動(dòng)力輸入元件。差速器殼又帶動(dòng)蝸輪-齒輪軸及蝸輪繞半軸蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力從差速器殼體到蝸桿軸進(jìn)而到車輪的傳遞。
奧迪的托森差速器性能由于多片離合器構(gòu)造的電子差速器,但成本昂貴且造成油耗增加,因此電子差速器也有自己優(yōu)勢(shì)。公路行駛只需前驅(qū)或后驅(qū)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)即可,四驅(qū)當(dāng)然能提供更佳的抓地形能,但還是油耗大。而越野時(shí),在極...
為什么要單獨(dú)買托森差速器啊??奧迪的托森差速器僅僅起到中央差速器的作用,不能用做前后差速器。機(jī)械式限滑差速器()能夠起到和托森差速器同樣的效果,引用也更廣泛。的型號(hào)相當(dāng)多價(jià)格差別也大,在網(wǎng)上能找到。托...
你好,差速器一般是不能修理的,里面一般就是齒輪磨損嚴(yán)重的,如果只是邊上的兩個(gè)軸承響可以單獨(dú)更換的,齒輪磨損只能更換總成的。希望我的回答可以幫到你。【汽車有問題,問汽車大師。4S店專業(yè)技師,10分鐘解決...
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針對(duì)重型車軸間差速器承推墊圈的應(yīng)力分析問題,計(jì)算了行星輪系嚙合傳動(dòng)所產(chǎn)生的軸向力。在此基礎(chǔ)上,將其簡(jiǎn)化為一個(gè)軸對(duì)稱接觸問題,采用有限元分析軟件Abaqus對(duì)其進(jìn)行了有限元建模和計(jì)算,得到承推墊圈所受應(yīng)力;將理論計(jì)算與有限元計(jì)算得到的應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了有限元結(jié)果的正確性。
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針對(duì)八鋼4200mm/3500mm中厚板粗軋機(jī)主壓下同步差速器運(yùn)行存在的問題進(jìn)行了分析。采用板材軋機(jī)壓下裝置同步技術(shù)對(duì)厚板軋機(jī)主壓下同步差速器進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)同步差速離合聯(lián)軸器高效、平穩(wěn)、安全運(yùn)行。
一口氣能爬上傾斜角達(dá)到37.5度的滑雪跳臺(tái),依然氣不喘腿不軟,這是不是quattro給你留下的鬼畜印象呢?作為全球第一套應(yīng)用在轎車上的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),性能當(dāng)然也不是隨便吹出來的。
可能大家都不知道,這套全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)早已發(fā)展衍變了七代,奧迪甚至可以為自己留下一份屬于quattro的族譜。
第一代quattro
代表車型:奧迪quattro
核心部件:開放式中央差速器,手動(dòng)鎖止功能
將越野車上的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)移植到轎車上,奧迪的想法確實(shí)很大膽,為了參加WRC拉力賽,這套全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)就此誕生,并且為奧迪贏得勝利。
第一代quattro最先搭載在奧迪quattro這款同名車型上,完全是純機(jī)械的系統(tǒng),可靠耐用,結(jié)構(gòu)非常緊湊,在空間有限的轎車當(dāng)中也能容納下這套系統(tǒng)。但當(dāng)時(shí)它只采用開放式中央差速器,并且只具備手動(dòng)鎖止功能,前橋也沒有任何限滑及鎖止功能,想要發(fā)揮作用,需要一定的駕駛技術(shù)。
不過,由于后橋的開放式差速器也配備手動(dòng)鎖止,它相對(duì)于其他轎車有更強(qiáng)的牽引力,因此在WRC這種拉力賽也能發(fā)揮出它的實(shí)力。
第二代quattro
代表車型:奧迪90(B3)
核心部件:托森中央差速器(A型)
這一代quattro當(dāng)中,著名的A型托森中央差速器正式加入。A型托森差速器是利用蝸桿與蝸輪之間傳動(dòng)不可逆的純機(jī)械自鎖原理,實(shí)現(xiàn)前后軸動(dòng)力的分配。
當(dāng)其中一邊輸出軸出現(xiàn)大幅度空轉(zhuǎn)時(shí),蝸桿與蝸輪就會(huì)自動(dòng)發(fā)生限滑,從而將扭矩分配到有附著力的另一側(cè)輸出軸,從而讓車輛脫困。在正常情況下,前后動(dòng)力分配比能夠保持在50:50,但當(dāng)前軸或后軸其中一側(cè)發(fā)生打滑,它就會(huì)將75%的動(dòng)力傳遞到附著力更好的一側(cè)輸出軸上。
不過,這一代quattro的后橋依然采用開放式差速器,只能靠手動(dòng)鎖止,前軸還是沒有任何限滑級(jí)鎖止功能。而且,A型托森差速器本身只具備限滑功能,但不能完全鎖止。綜合來說,quattro依然在探索技術(shù)。
第三代quattro
代表車型:奧迪V8
核心部件:托森中央差速器(A型)、電控多片離合器
從這一代quattro開始,已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,擺脫手動(dòng)操作的麻煩。并且,自動(dòng)擋車型也開始搭載quattro。
不過,第三代quattro當(dāng)中,手動(dòng)擋車型和自動(dòng)擋車型會(huì)有很大區(qū)別。手動(dòng)擋車型依然保持采用托森中央差速器(A型),而自動(dòng)擋車型則采用電控多片離合器作為中央差速器分配動(dòng)力的重要部件。
而更重要的一點(diǎn)在于后橋差速器的變化,這一代放棄開放式差速器,托森差速器(A型)則作為其替代部件,從而實(shí)現(xiàn)前后軸動(dòng)力的自動(dòng)分配。然而,前橋依然沒有任何限滑功能。
第四代quattro
代表車型:奧迪A6(C5)
核心部件:托森中央差速器(B型)、EDL電子差速鎖
電子化成為這一代quattro的主角,它的前后橋均采用普通的開放式差速器,沒有任何機(jī)械限滑功能,取而代之的則是EDL電子差速鎖。實(shí)際上這屬于ABS的一種延伸功能,轉(zhuǎn)向過程中,通過對(duì)內(nèi)側(cè)車輪實(shí)施制動(dòng),實(shí)現(xiàn)更精確的動(dòng)力分配。
托森中央差速器依然存在,但結(jié)構(gòu)上經(jīng)過重新設(shè)計(jì),體積更緊湊。它利用蝸桿與平行齒輪組替代原有蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu),因此稱為B型托森差速器。
它的原理也跟A型托森差速器一樣,依靠蝸桿與蝸輪之間傳動(dòng)不可逆的純機(jī)械自鎖原理。新差速器正常情況下,前后橋動(dòng)力分配依然保持50:50,但動(dòng)力分配范圍更廣,最多可分配80%的動(dòng)力。
第五代quattro
代表車型:奧迪RS 4(B7)
核心部件:托森中央差速器(C型)、EDL電子差速鎖
根據(jù)第四代quattro進(jìn)一步優(yōu)化,第五代quattro誕生。托森中央差速器再次優(yōu)化,換成體積更緊湊的C型托森中央差速器。結(jié)構(gòu)及原理也發(fā)生很大改變,蝸桿與蝸輪被行星齒輪替代,當(dāng)前后輪之間產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)速差時(shí),齒輪相互轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生軸線位移,并對(duì)摩擦片產(chǎn)生壓力,從而產(chǎn)生鎖止的作用。
為了提升操控,前后輪動(dòng)力分配比例也改為40:60,更偏向后輪輸出。而特定情況下,前后輪動(dòng)力分配比例也可以在70:30和15:85之間進(jìn)行變化。
普通車型的quattro跟上一代一樣,前后橋只采用開放式差速器,并且靠EDL電子差速鎖實(shí)現(xiàn)動(dòng)力分配。而奧迪的多款性能車上,則在后橋增加了電控多片離合器結(jié)構(gòu)的主動(dòng)式運(yùn)動(dòng)差速器,后輪動(dòng)力分配更加精準(zhǔn)。
第六代quattro
代表車型:上一代奧迪RS 5
核心部件:冠狀齒輪差速器
新一代quattro依然在中央差速器上做文章,托森差速器結(jié)構(gòu)徹底被摒棄,取而代之的則是冠狀齒輪差速器,配合電控多片式離合器進(jìn)行前后軸的動(dòng)力分配。如今電子技術(shù)比過去更發(fā)達(dá),因此,無論從響應(yīng)速度還是動(dòng)力分配精準(zhǔn)度,都比過去更好。
冠狀齒輪差速器不僅體積更小,重量也更輕,4.8kg的重量比托森差速器還要輕2kg,從而提升傳動(dòng)效率,提升燃油經(jīng)濟(jì)性。
后橋的結(jié)構(gòu)也跟上一代類似,除了像RS 5等個(gè)別性能車配備后橋主動(dòng)式運(yùn)動(dòng)差速器,其他車型前后軸只采用開放式差速器。
最新一代quattro ultra
代表車型:新一代奧迪Q5
核心部件:電控多片離合器
奧迪車型逐漸換代,同時(shí)伴隨著quattro四驅(qū)系統(tǒng)的換代,這次,它被稱為quattro ultra。實(shí)際上,這一代quattro已不再是全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),而是一套采用電控多片離合器的適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)。
它可以對(duì)后輪動(dòng)力完全斷開,是采用前輪驅(qū)動(dòng),目的很簡(jiǎn)單,就是為了節(jié)省油耗。奧迪宣稱,它能夠讓燃油經(jīng)濟(jì)性提高5%,百公里綜合油耗降低0.3L,越來越嚴(yán)苛的環(huán)保政策,已經(jīng)逼使奧迪走向這一步。
而后輪的動(dòng)力,則是靠通過各種傳感器以每10ms為單位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),經(jīng)由電腦分析后,控制多片離合器,0.25秒內(nèi)切就能換至四驅(qū)模式。運(yùn)動(dòng)模式下,甚至可以為后輪輸出更多的動(dòng)力,前后輪分配終于可以達(dá)到100%。
但是,這樣的quattro完全顛覆傳統(tǒng)特性,就跟大眾4MOTION的Haldex系統(tǒng)類似。
屬于橫置車型的quattro
代表車型:奧迪RS 3
核心部件:Haldex系統(tǒng)
傳統(tǒng)的quattro全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的關(guān)系,基本采用縱置發(fā)動(dòng)機(jī)布局。不過,現(xiàn)在奧迪已經(jīng)有不少車型采用橫置發(fā)動(dòng)機(jī),傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的quattro全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)并不適合它們使用。
不過,它們基本上是基于大眾的平臺(tái)打造,因此,它們直接采用大眾4MOTION適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),但名字依然叫quattro,而它的核心部件,則是采用電控多片離合器的Haldex系統(tǒng)。
在特定情況下,后輪就會(huì)分配動(dòng)力,并且對(duì)左右后輪動(dòng)力進(jìn)行更精準(zhǔn)的分配,進(jìn)一步提高操控性能。越野狀況下,它也可以獲得更多的動(dòng)力,挺高通過性能。
所以,quattro ultra和4MOTION確實(shí)有很多相似之處。
中央限滑差速器來用來分配前后軸扭矩的裝置。通常應(yīng)用在四驅(qū)車上。
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分配前后軸扭矩。
中央限滑差速器的分類
中央限滑差速器的種類有:
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)速差超過一定限度,例如前輪開始打滑,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)容易過熱。