汽车防止打滑的关键在于限滑差速器,而非单一的离合器部件。这个问题通常指向如何防止驱动轮打滑以优化牵引力,其核心解决方案是限滑差速器。离合器在传统燃油车中主要指发动机与变速箱之间的动力连接与断开装置(如手动挡的摩擦离合器或自动挡的变矩器等),它并不直接负责防止车轮打滑。防止驱动轮打滑是差速器的功能范畴。

当汽车转弯时,左右驱动轮需要以不同转速旋转,这是普通开放式差速器的作用。但其固有缺陷是:如果一个驱动轮失去附着力(如陷于冰面或泥坑),动力会全部传递给这个打滑的轮子,而有附着力的轮子则无法获得动力,导致车辆无法脱困。为防止此现象,限滑差速器应运而生,它能在检测到轮速差过大时,自动限制打滑轮的动力,并将部分扭矩传递给有附着力的驱动轮。
限滑差速器主要分为以下几类:
1. 机械式限滑差速器:通过多片离合器、蜗杆齿轮或凸轮机构等机械结构产生锁止扭矩。其反应迅速,性能可靠,常见于性能车和越野车。
2. 扭矩感应式限滑差速器:典型代表如托森差速器,利用蜗轮蜗杆的自锁特性,自动、无级地分配扭矩,响应线性和平顺。
3. 电子控制式限滑差速器:通过传感器监测轮速、方向盘角度等数据,由电控单元(ECU)指令多片离合器组工作,实现主动、精准的扭矩分配。这是目前许多高科技车型的主流配置。
4. 粘性耦合式限滑差速器:利用硅油粘性随剪切力增大而增大的特性来传递扭矩,结构简单但反应相对滞后,现已较少使用。
此外,现代汽车的电子稳定程序,通过对单车轮进行主动制动来模拟限滑效果,也能在一定程度上防止打滑,但其主要作用是稳定车身,且长时间使用易导致制动系统过热,不能替代物理限滑差速器的作用。
| 限滑差速器类型 | 主要工作原理 | 优点 | 常见应用场景 |
|---|---|---|---|
| 机械多片离合器式LSD | 预紧弹簧与多片摩擦片组合,轮速差引发摩擦锁止 | 锁止率可调,性能稳定可靠 | 后驱性能车、改装车、部分四驱系统中央差速器 |
| 扭矩感应式(如托森) | 利用蜗轮蜗杆机构的机械自锁原理 | 全自动、无级调节,反应迅速,耐用性强 | 奥迪quattro全时四驱系统、部分越野车 |
| 电子控制多片离合器式 | ECU根据传感器信号控制电磁阀与液压系统,压紧多片离合器 | 扭矩分配主动、精准,可与其他电控系统(如ESP)集成 | 现代高性能轿车、SUV的中央或后桥差速器(如宝马xDrive、奔驰4MATIC部分车型) |
| 粘性耦合式 | 硅油受热膨胀及粘性剪切力传递扭矩 | 结构简单,成本较低 | 早期部分四驱车型的中央差速器,现已较少采用 |
总结来说,汽车防止驱动轮打滑的核心装置是限滑差速器。它与离合器是两个功能完全不同的部件。离合器负责动力的连接与中断,而限滑差速器则负责在驱动桥内部智能分配左右轮之间的扭矩,是提升车辆牵引力、操控性和脱困能力的关键。在选择车辆或进行改装时,关注其是否装备以及装备何种类型的限滑差速器,是评估其防滑性能的重要依据。

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