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没有这个配置,丰田86根本不可能称神!

admin 汽车评测 2020-10-10 02:34:30 11 0

原标题:没有这个配置,丰田86根本不可能称神!

如何判断一台车是否为真·性能车?是根据排量大小?排气的吵闹程度?还是低矮的车身姿态以及攻击性十足的外观?全错!因为如果没有性能车入场券--LSD限滑差速器,就算你拥有再强的动力都白搭!

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虽然当年差速器的诞生解决了车辆转弯时两侧车轮的轮速差问题,但同时也引发了一个新问题--动力分配不均。金牛3游戏因为开放式差速器自身结构的限制,所以当两侧车轮抓地力不同时,动力便会瞬间给到抓地力较弱的一侧,此时瞬间增加的功率,便会使原本已经抓地力较差的一侧直接突破轮胎的极限,最终导致动力流失。

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而这种因为两侧轮速差引发的动力流失,不仅会影响车辆的脱困性能,例如面对单侧车轮悬空的炮弹坑。同时,在车辆过弯时,金牛3游戏由于重量转移的关系,内侧车轮的抓地力会明显小于外侧车轮,这样一来在出弯加速时便会出现内侧轮胎打滑,最终加剧车辆推头的程度。所以为了解决上述问题,我们就要请出救兵--限滑差速器了!它究竟是如何工作的呢?又都有哪些种类呢?请往下看!

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扭矩控制限滑差速器,顾名思义就是由扭矩这个变量来控制的限滑差速器。它的结构是在传统的开放式差速器的左右两侧半轴处,分别增加了一套多片式离合器。当多片式离合器压紧时,两侧半轴之间便会形成“硬连接”,从而将动力传递到有抓地力的一侧。

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工作原理上,扭矩控制限滑差速器是完全机械式的。如上图所示,在这套结构中,离合器片的内侧设有一个能够自动归位的压力环(上图黄色),同时这个压力环还会与差速器内的同侧齿轮相连(上图蓝色),而这两者都具有少量的横向位移功能。

当车轮没有打滑时,这个扭矩控制限滑差速器其实和普通开放式差速器是一样的,内部齿轮整体随车轴一起公转,但四个咬在一起的齿轮并不自转,且保持相对静止的状态。

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而当一侧车轮发生打滑时,这个扭矩控制限滑差速器内部的齿轮便会同普通开放式差速器一样,开始寻求运作。此时,根据公式:扭矩=功率/转速,可以得出当功率恒定,轮胎打滑导致转速升高后,作用在打滑一侧半轴上的扭矩是非常小的。所以,车辆的扭矩便会向没有打滑的一侧传导(力的方向如上图箭头所示),此时在力的作用下,之前我们提到的可轻微位移的齿轮,便会通过压力环与离合器片结合。

由于这个离合器片一直在参与公转,并与公转齿轮保持固定的同步状态,所以此时在压力的作用下,之前未打滑一侧的静止车轴以及内部齿轮便会在离合器片的作用下开始旋转,这样一来,之前差速器公转的功率便会传导到未打滑一侧的轮胎了。

随后,当打滑侧轮胎找回抓地力时,由于两侧的扭矩恢复了平衡,所以被压紧的压盘自然就会自动归位,并恢复成普通的开放式差速器。目前来看,由于这种扭矩控制限滑差速器因为离合器容易过度磨损的关系,所以已经很少有车企使用了。

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得益于更简单的结构以及相对更快的响应速度,机械式限滑差速器无论是主机厂还是在改装市场都已经成为了目前绝对主流的产品。在结构上,机械式限滑差速器其实与上面的扭矩控制式十分类似,都是在开放式差速器的基础上改进而来的。为了可以单独控制两侧车轮的动力输出,机械式限滑差速器同样会在左右两侧分别安装一套多片式离合器。

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而在差速器的内部,各个半轴分别拥有一块与该侧差速器齿轮相连的金属块(上图蓝色)。在两个金属块中间的缝隙则拥有一个与内部行星齿轮同轴的圆形滑柱。

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当一侧车轮转速高过另一侧时,行星齿轮转动的力便会作用在低转速一侧的侧齿上,此时由于侧齿的反作用力,所以星齿轮组便会连着同轴的圆形滑柱,顺着原先设定好的方向滑移,最终向两侧推动金属块,并压死两根半轴上的离合片,实现锁止。

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虽说被命名为“齿轮式限滑差速器”,但实际上这套限滑差速器就是托森式差速器的官方名称罢了。相较于上述两种差速器来说,托森差速器并不需要使用离合器作为动力传递介质。而是通过蜗轮与蜗杆之间力的单向传导特性,也就是蜗杆可以给蜗轮传递动能,但蜗轮不能驱动蜗杆的原理来实现左右动力分配的。

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当单侧轮胎发生打滑时,半轴(上图1)和同轴的蜗杆(上图橙色)就会带动单侧蜗轮(上图2),将“加速”的请求传递给另外一侧咬合的涡轮。但由于蜗轮不能够驱动蜗杆的基本原理,所以另一侧蜗杆以及连带的轮胎并不会接受打滑一侧车轮的“加速”请求,同时还会给打滑侧一个刹停的反作用力,此时两个车轮之间的转速差就被瞬间消除掉了,从而保证左右车轮之间的动力相等。目前托森式限滑差速器主要是丰田系的车型在使用,比如我们熟知的丰田86。

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粘性耦合限滑差速器的工作原理十分简单,当两边的轮子出现转速差后,限滑差速器内部主要由矽胶构成的油便会因为搅动的关系发热并膨胀,从而利用张力来平衡两边半轴的转速差。由于工作原理简单,所以粘性耦合限滑差速器的结构也十分简单,并不需要像其它限滑差速器那样需要离合器片。

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不过粘性耦合限滑差速器也有着很明显的缺点。随着单位时间内开锁、解锁次数的增加,里面粘性液体又会因为过热而变稀,进而影响到限滑效果,甚至还有失效的可能。同时,由于液体变硬需要时间,所以过慢的介入速度以及循序渐进的锁止力度都让它无缘赛道领域,只能应用在越野车上。

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相较于上述那些纯机械原理的限滑差速器来说,电子限滑差速器就颇具“赛博朋克”风情了。与一般机械式相同,电子限滑差速器同样使用离合器作为分配和传输动力的介质,只不过控制离合器的单元,由原来那些靠各种力移动的“铁疙瘩”变成了更具科技含量的电机。

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当监测到有车轮打滑时,电控离合器便会迅速接通没有打滑一侧的半轴,来帮助车辆重新获得驱动力。并且由于是电控的关系,所以这套限滑差速器还可以通过编程,来改变输出特性,例如介入的响应速度、介入力度以及预锁止程度等等。

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与此同时,机械式限滑差速器在弯道经常遇到的尴尬情景:由于内侧车轮打滑于是把动力给到外侧,结果一下给多了,又导致外侧车轮打滑的高发被动问题,在电子限滑差速器上就得到了很好的解决。无论内侧车轮打滑与否,电子限滑差速器都能主动将动力按照最佳的比例分配到外侧车轮。此外,电子限滑差速器还可以通过布置在各个地方的传感器,实现对驱动轮的预锁止,从而增加车辆的操控精准性。现如今,凡是带有矢量动力分配的车型,几乎都在用电子限滑差速器来提升车辆的弯道性能,其中最著名的就是奥迪和讴歌。

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了解完差速器的种类以后,很多人肯定会对限滑差速器上的1way、1.5way和2way产生疑惑。其实,差速器上的way就是方向的意思,也就是说1way就是一个方向,2way就是两个方向。

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那该如何理解差速器的方向呢?以机械式差速器来举例,根据刚才解释的工作原理我们知道,当一侧轮胎在加速出现打滑时,差速器中间的滑柱就会向原先预留好的方向滑动,这时就可以被称为1way。

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既然如此,2way的限滑差速器自然就可以被理解成滑柱能够向相反的方向移动,也就是所谓的“刹车”。但这个“刹车”并非是咱们通常理解的刹车,因为正常的制动都不会通过差速器释放到轮上。那么有什么“刹车”会通过差速器,最终释放到车轮上呢?没错,就是引擎制动(Engine Brake)。

众所周知,发动机在高转速时松油后,由于节气门关闭且活塞仍然在高速运转,所以此时发动机内部就像用手拉动被堵住注射口的注射器一样,运转阻力徒增,进而产生强烈的制动效果。最终这股制动力便会通过传动轴、差速器传导到驱动轮上。

既然如此,根据开放式差速器的原理我们可以想象出,当轮胎在执行引擎制动时,如果一侧抓地力下降,那所有的制动力便会从抓地力较差的一侧流出。这时,如果能有一套可以在发动机制动过程中有效分配制动力的差速器,那就能在紧急制动时提高制动效率了。

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2way限滑差速器在减速过程中的工作方式,其实与1way在加速时是完全相同的。同样是通过滑柱压紧两侧离合器实现减速时的限滑效果。从而避免引擎制动力从抓地力较弱一侧车轮流失。

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至于带半数的1.5way限滑差速器,实际就是在2way的基础上,限制了减速时滑柱的位移量,从而减少了限滑差速器在减速时的锁止率。通常情况下,前驱车因为驱动、转向和主制动轮都在前轮的关系,所以前轮的负担已经过大了,这样一来就不能使用2way的限滑差速器了。理由很简单,如果将发动机制动力瞬间给到抓地力更好的车轮,那原本就已经处于临界边缘的前轮,便会超出承受的极限,最终突破正常的操控特性。所以前驱车一般都会选用1.5way的限滑差速器,在减速时给到2way限滑差速器50%左右的锁止力度就够用了。

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在了解完限滑差速器的种类后,我们就可以看看对限滑差速器性能参数影响最大的“锁止率”了。顾名思义,限滑差速器的锁止率,可以简单理解成在限滑差速器锁止后,有多少动力可以被分配到抓地力较好一侧的车轮。理论上来说,分配更多的动力给抓地力更好的车轮理应是好事,但事实真是这样吗?其实就像上面给前驱车装2way的案例一样,锁止率并不是越高越好的!

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我们都知道,由于车辆在出弯加速时轴荷重量会偏向于外侧的关系,所以传统的开放式差速器势必会让动力从抓地力更弱的内侧车轮通过打滑的方式溜走。这时,无论对于前驱车还是后驱车来说,内侧车轮出现动力打滑,势必都会让车辆原本的出弯线路发生改变,并产生推头现象,所以此时我们便会考虑加装限滑差速器。

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但如果差速器的锁止率太高的话,那对于前驱车来说,就会有过多的动力涌向外侧车轮,这样一来便会突破前轮外侧轮胎的抓地极限,造成空转,并出现推头。而对于后驱车来说,如果差速器锁止率太高的话,便会导致后轮的外侧车轮突破抓地力极限,导致车辆出现十分严重的转向过度。

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所以显而易见的是,限滑差速器的锁止率并非越高越好,而是找到一个与车辆以及赛道相匹配的平衡点才是最好、最能提升圈速的。与此同时,2way限滑差速器的刹车锁止率同样可以进行调整,只不过与刚刚给油时锁止率相反的是,刹车锁止率越高,车辆越容易出现转向不足。

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与锁止率一样,限滑差速器的预载也可以调整车辆在弯中的姿态。预载的概念可以这样理解,假如你设定了一个40牛·米的差速器预载,那么只有当动力输出值超过40牛·米时,限滑差速器才会解锁。也就说,拥有预载的限滑差速器即使在滑行时,两侧轮胎之间也是完全锁止的。

这样一来其实就可以搞清限滑差速器预载的调校思路了。对于后驱车来说,较低的预载,只需用很低的油门开度就可以解开差速器,从而让两侧轮胎拥有轮速差,帮助车辆顺利拐弯。而高预载,则会让车辆在入弯时后轮不产生轮速差,从而造成转向不足。同时在车辆出弯,且没有突破限滑差速器预设扭矩之前,也会呈现出转向过度的趋势。所以绝大部分车的差速器都会使用较低甚至零预载,来避免低速转弯时内侧轮胎与地面的不等速摩擦。反之,漂移车则更多使用高预载,让后轮大部分时间处于锁定状态。

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通过上文我们能够发现,限滑差速器完全是一台性能车的灵魂,因为它决定了一台车在入弯和出弯加速时的车身姿态以及操控特性。就像丰田86和斯巴鲁BRZ,如果原厂没有LSD的话,那肯定不会被众人托上神坛的!

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