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越野改裝之差速器/差速鎖

1、差速器鎖改裝
差速器是汽車驅動轎的主件,它的作用就是在向兩個半軸傳遞動力的同時,允許兩邊半軸以不同的轉速旋轉,滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛,減少輪胎與地面的摩擦。
  很好理解,汽車轉彎時車輪的軌跡是弧線,這時候處於圓弧內側的輪子和處於外側的輪子所走過的距離是不等的,這就需要用不同的轉速來彌補這個的差異,它是通過一個行星齒輪機構來完成的。
   根據所處位置的不同,差速器可進一步分為輪間差速器和軸間差速器。在同一驅動橋兩驅動輪之間的差速器叫做輪間差速器;處在不同驅動橋之間的差速器叫做軸間差速器,當然後者只能是針對多軸驅動的車輛而言的。所以一輛4驅越野車總共可以有3個差速器,輸出的動力首先被傳遞給軸間差速器,由它經傳動軸分配給前後驅動橋,到達驅動橋的動力再由各自的輪間差速器分配到左右半軸,最終反映到車輪上。
這類越野車並且都可以在差速器上安裝差速器鎖以提高車輛的越野通過能力。有些車子的分動箱本身就設計有中央差速器鎖,這個差速器鎖在全時四驅狀態下打開而在分時四驅狀態下鎖止。那麼,這類越野車在選擇使用差速器前後,將會擁有不同的越野通過能力,簡單來講有以下幾種情況:
(1)兩驅車在沒有安裝或使用差速器鎖狀態下,在濕滑路面上動力會通過差速器傳遞到附著力小的車輪上,如果一側驅動輪完全沒有附著力後,動力便會100%地傳遞到該車輪上,另一驅動輪因為失去動力而不再轉動從而引起陷車。
(2)裝有全時四驅系統的四輪驅動車在不使用差速器鎖狀態下,由於中央差速器和前後橋差速器的差速機能,使得四輪中有任何一輪完全失去附著力時其他三個輪子便不再轉動,也就會因此陷車。所以說全時四驅只適用於相對濕滑的路面,如雨天、雪天或有一定附著力的泥路上使用。
(3)裝有中央差速器鎖的四輪驅動車,在鎖止中央差速器的情況下(分時四驅),如果前後橋各有一個驅動輪完全失去附著力,便會因為安裝在前後轎上的差速器作用空轉打滑,這時相對應的另兩個前後輪不動。也就是說分時四驅情況下,允許前後各有一個車輪處於打滑狀態,這時車子仍可以利用另兩個輪子繼續行駛以擺脫困境。在濕滑路面上,分時四驅比全時四驅通過能力強。
(4)四驅車鎖止中央差速器或處於分時四驅,同時鎖止前橋差速器,此時兩前輪在任何情況下均由傳動軸驅動旋轉,而差速器沒有鎖止的兩個後輪則可能因一側輪胎打滑出現沒有驅動力的現象,這時只有在兩個前輪和任一後輪同時失去附著力情況下才會陷車。相同的道理,如果只鎖止中央差速器和後橋差速器,那麼只要在兩個後輪和任一前輪同時失去附著力時才會陷車。在實際使用中,因為成本的原因,很多車只是在前橋安裝上差速器鎖,即使是這樣,在分時四驅狀態下鎖止前橋差速器已經可以滿足一般的場地越野賽了。
(5)四驅車鎖止中央差速器或處於分時四驅,同時鎖止前後橋差速器,此時發動機的動力被分動箱和前後橋平均分配到所有的車輪,這時四個車輪中的任何一個輪有附著力,全車的動力會100%地由這個車輪承受並由它將車子拉出困境。這種改裝有前後橋差速器鎖和中央差速器鎖的四驅車,大部分用來進行攀岩比賽,因為只有在這樣的使用環境中才會經常出現只有一個輪子來拉動車輛的情況。
差速器鎖有些是手動操作的,還有些是自動的。目前一般的普通越野車上沒有這種設備。如果另行安裝,費用相當昂貴。為了能夠達到與差速器鎖相同的功能有兩種代用方式可供參考,這兩種辦法都簡單實用,而且價格適宜是目前改裝車的首選裝備。
  (1)?車分配器
  其原理是將前、後四個車輪的?車系統分開控制。哪個輪喪失附著力,就鎖定哪個輪。
  (2)分別在四個車輪上安裝手動?車裝置。

2、差速器鎖的弊端
  (1)鎖止中央差速器(分時四驅)的危險性
  四輪驅動車在鎖止中央差速器處於分時四驅狀態時,在乾燥路面行駛車輛會傾向於直行,因左右車輪此時均具有大的附著力,從而使轉彎過程中左右車輪行駛路程不同產生轉速差,通過前後橋上的差速器將這個轉速差傳入前後傳動軸,此時前後傳動軸因沒有中央差速器將這個轉速差化解掉,這個差力將限制車輪隨地面轉動,從而引起轉向困難,如車速過快時易引起翻車。而在濕滑路面上,由於車輪可以在地面滑動將這個轉速差力釋放掉,便不會出現轉向困難。所以分時四驅只適合在附著力小的沙地、雪地或泥地等路面上使用,如在乾燥路面上使用,只能進行直線行駛。
  (2)鎖止前後差速器後的問題
  上面說到分時四驅在公路上的危險性,如果我們在分時四驅狀態下進一步鎖止了前後橋的差速器,那麼車輛在公路上實現轉向幾乎不可能。在正常行駛過程中前後橋差速器的突然鎖止,將極易引起車輛的顛覆。
  (3)鎖止差速器對四驅系統的損壞
  鎖止中央差速器和前後橋差速器後,發動機的動力很可能會從打滑的車輪上集中到仍有附著力的車輪,但是,車輛傳動系的設計是讓引擎的扭矩平分給四個車輪,假如只有一、兩車輪有附著力,它們獲得的扭矩將可能超過傳動系所能承受的範圍。舉例來講,一輛掛入分時四驅並鎖止前後橋差速器的越野車,三個輪子因為地面的泥濘而失去附著力,那麼這時發動機100%的動力便加在有附著力車輪的那根半軸上,如果附著力和車輛行駛阻力都很大時,發動機的巨大扭力將足以扭斷這個車輪相關的半軸。所以在使用差速器鎖時,對車輛的控制將變的非常重要。

3、其他形式的四驅系統(彩圖5.08、5.09、5.10所示)
  常規越野車的差速器鎖,但可以看到在裏面沒有出現大切諾基(Grand Cherokee)的身影,因為大切諾基採用了獨有的QUADRA-DRIVE系統,與上面談到的裝有前後橋差速器鎖和中央差速器鎖的傳統四驅車是不同的兩個概念。
  大切諾基的四驅系統是通過三個轉子耦合器和相關的轉子泵、活塞、離合器等元件來將動力有選擇地分配到有附著力(不空轉)的車輪,而在車輪失去附著力時產生的空轉使QUADRA-DRIVE系統知道如何去控制動力的輸出方向,也就是說,沒有任一車輪的空轉,QUADRA-DRIVE系統便處於休眠狀態。在正常行駛情況下,幾乎全部的動力被分配到後橋上,而當後橋任一車輪失去附著力時,分動箱轉子耦合器便將扭矩傳遞到前橋,如果需要的話,位於前後橋中的轉子耦合器可以將發動機產生的扭矩幾乎100%的傳遞到某一個輪子上,以保持牽引力。這樣,無論哪一個輪子失去附著力,QUADRA-DRIVE 都可以保證總有輪子來拉動車輛繼續行駛,直至四個輪子都完全失去了附著力。
  大切諾基的這套四驅系統與傳統四驅車不同,在傳統四驅車中,鎖止車上的前後輪差速器和中央差速器後,四個車輪的轉速和扭力是完全相同的,這時發動機的動力平均地分配到四個車輪,這時即使只有一個車輪在地面上,空中的三個車輪也在按相同的轉速在轉動。而大切的QUADRA-DRIVE系統工作時,沒有附著力的車輪沒有驅動力,只是跟著車身進行滾動。
  有很多四驅車製造商採用另一種方法來實現動力的靈活分配,如陸虎公司的ETC系統和賓士公司的4-ETC系統,它們使用車上的ABS系統來完成動力的分配。即採用ABS系統將空轉的車輪?住,進而使動力通過差速器輸向不空轉的有附著力的另一側車輪。
  一些小型四驅車的四驅系統採用黏性耦合器技術,如奧迪A4和富士森林人等。這類的四驅車在平時是以前輪進行驅動的,只是在前輪失去附著力時才通過黏性耦合器將動力輸出到後輪。黏性耦合器是自動將動力傳輸至後輪的裝置,其基本結構為前後傳動軸之間由一組黏性耦合器相連接,裏面有兩組碟盤在矽油和氣體中運轉。碟盤中的一組連接到前輪的傳動軸,另一組則連接後傳動軸。當前輪行駛在濕滑路面時便產生打滑,這時黏性耦合器內的碟盤以差速比例旋轉產生摩擦,使得矽油發熱進而變硬並產生一定的壓力,這樣一來,在碟盤之間形成實心的連接並使動力同時傳輸到後輪與前輪,這時黏性耦合器可以供應足夠大的四輪驅動力維持車輛在濕滑路面上的行駛,當前輪重新獲得附著力時,黏性耦合器裏的熱量與壓力降低,黏性耦合器恢復到正常的前輪驅動。很多小型的SUV也採用這類的黏性耦合器系統。但相對與常規越野車的機械式四驅裝置,黏性耦合器系統不適合高強度的越野行駛。
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