差速器
汽車在轉彎時，車輪的軌跡是圓弧，如果汽車向右轉彎，在相同的時間裡，左側輪子走的弧線比右側輪子長，反之亦然。為了平衡這個差異，就要左側輪子快一點，右側輪子慢一點，否則就會產生所謂的轉向幹涉現象，使汽車轉向困難，就像同時踩制動一樣，因此也稱轉向制動現象。非驅動輪由於左右兩側的車輪相互獨立，因此不存在轉向幹涉現象。但驅動橋兩側的車輪如果用一根軸剛性連接，兩個車輪只能以相同的速度旋轉，當汽車轉向時，就會出現轉向幹涉現象。為了使驅動輪兩側車輪的轉速可以有所不同，人們便發明了差速器。它可以允許兩側的驅動輪以不同轉速行駛。
布置在前驅動橋或後驅動橋的差速器，分別稱為前差速器或後差速器，它們都是輪間差速器。如果將它布置在四驅汽車的中間傳動軸上，用來調節前輪和後輪之間的轉速，則稱為中央差速器。
差速器原理
如果不看到實物，你很難理解差速器的工作原理。因為你從圖片上無論如何都看不到整個差速器的部件，它是個封閉體，你看到的只能是部分結構。最普通的差速器由4 個傘形齒輪組成，左右兩個側齒輪分別與左右驅動輪相連，另外2 個小傘齒輪（也稱行星齒輪）則夾在左右側齒輪中間。4 個傘形齒輪合扣在一起。2 個行星齒輪與外面的環齒輪相連，而環齒輪則由傳動軸驅動旋轉。
當汽車直線行駛時，傳動軸過來的驅動力轉向90°傳遞到環齒輪上，環齒輪帶動2 個行星齒輪一起旋轉（和車輪旋轉方向一樣），並帶動側齒輪旋轉，從而驅動車輪前進。此時由於是直線行駛，左右兩個驅動輪所遇到的阻力一樣，因此，中間2 個行星齒輪並不自轉。當汽車轉彎時，左右車輪遇到的阻力就不同，左側齒輪和右側齒輪間就會產生阻力差，它便會使中間2個行星齒輪在繞半軸旋轉的同時還要產生自轉，從而吸收阻力差，使左右車輪能夠以不同的速度旋轉，讓汽車順利轉彎。
差速器鎖
奔馳G級 2013款 G 500
為了克服差速器可能造成車輪打滑而無法脫困的弱點，人們發明了差速器鎖。但是，當中央差速器的鎖死裝置在分離和接合時，會影響汽車的行駛穩定性，許多四驅汽車在鎖死差速器時都要求降低車速甚至停車後才能操作。後來人們又發明了限滑差速器（LSD），它的啟動更柔和，對行駛穩定性和舒適性較為有利，城市SUV 和四驅轎車基本都採用限滑差速器。限滑差速器殼體中有多片離合器。通過這些多片離合器，中央差速器可以自動按照比例主動向前後橋分配動力。一旦某一組車輪打滑，利用輪速差的作用，限滑差速器會自動把部分動力分配給不打滑的那組車輪。不過，限滑差速器往往是通過摩擦片來實現動力分配的，所以在重負荷、高強度越野時，由於摩擦片的長時間工作會產生高溫，從而影響到可靠性。因此即使配備了限滑差速器的四驅汽車，也會再配置一個中央差速鎖，在高強度、重負荷的越野路況時使用。
差速器是一種巧妙的機械結構，它能把相同大小的驅動力分配給兩個轉速不同的軸，從而可使兩軸的轉速不一樣。但也正因為這個特點，如果一根半軸上的車輪打滑時，或者說一根半軸上的驅動力為零時，由於差速器具有保證兩軸驅動力相等的作用，不打滑的驅動輪上的驅動力勢必也要為零。這樣的結果是，汽車仍不能從困境中脫險。此時無論如何踩加速踏板也不能使汽車前進，只能想法在打滑車輪下墊幹土、碎石、樹枝、乾草等，增大打滑車輪的行駛阻力，讓差速器將驅動力進行重新分配，以使汽車脫離險境。
為了應對差速器的這個弱點，解決方案之一是採用限滑差速器（LSD），減小差速器的作用；另一個方案就是乾脆將差速器鎖死，不讓它起絲毫的差速作用。如果將輪間差速器鎖死，則左右兩個車輪會同速旋轉；如果將軸間差速器（又稱中央差速器）鎖死，則前輪和後輪保持同樣轉速。如能將四驅車的前差速器、後差速器和中央差速器全部鎖死，那麼，即使有3 個車輪打滑，汽車也能擺脫困境。
託森C型中央差速器
奧迪quattro四輪驅動系統一直採用託森差速器作為中央差速器，並隨著託森差速器的進步而進步。目前最先進的託森差速器已發展到第三代，也就是託森C型。託森C適用於將驅動力從前往後傳遞的全輪驅動車輛的中央差速器。與普通的速度感應式限滑差速器不同，託森C是全時轉矩感應。前軸和後軸上的轉矩分配可以根據道路行駛情況的變化而實時變化。當任何車輪打滑之前，託森差速器便自動地將動力向抓地力最大的車輪轉移。得益於託森C型差速器的特別設計，沒有離合裝置，也不需要預負載，託森C型差速器就能依靠機械設計及時做出反應。奧迪採用的託森C 型中央差速器，在正常情況下按前後40:60 分配驅動力。根據行駛情況需要，它最多可把60%的驅動力輸出到前軸，或把80% 的驅動力輸出到後軸。奧迪採用的轉矩感應式託森C 型中央差速器主要由差速器外殼、行星齒輪、太陽輪、環形齒輪及摩擦盤等組成。行星齒輪與環形齒輪、太陽輪內外相互嚙合。太陽輪和環形齒輪分別與前驅動軸和後驅動軸的動力連接。當環形齒輪與太陽輪的轉速不等時（某一驅動軸有打滑趨勢），行星齒輪會被迫產生自轉運動，這個自轉運動又會導致與環形齒輪或太陽輪的軸向相對運動。軸向運動的壓力對安裝在裝置內的摩擦盤施加壓力，產生內摩擦力，因此限制了相對運動，也就限制了打滑驅動軸的運動，從而增加不打滑驅動軸的轉矩。
冠齒中央差速器
當我們還沒完全弄明白託森C型差速器是怎麼回事的時候，奧迪又推出最新一代的中央差速器，並已裝備在RS5、A7 和最新款A6 轎車上。它比奧迪現在正使用的託森C 型中央差速器性能更好，重量更輕。正如其名稱所示，冠齒差速器中有兩個冠形齒輪並相扣在一起。它們的外側分別通過平行軸與前傳動軸和後傳動軸相連，分別負責向前輪和後輪傳遞驅動力。它們的內側則與組成十字形的四個小齒輪嚙合。
但是，請注意，由於兩個冠形齒輪與中間小齒輪的嚙合點高低不同，「后冠形齒輪」的嚙合點高，「前冠形齒輪」的嚙合點低，而且高低之比為60:40，根據槓桿原理，「力臂」更長的「后冠形齒輪」得到的力矩就較大，並且與「前冠形齒輪」所得的力矩之比為60:40。因此，在正常條件下，雖然兩個冠形齒輪以同樣轉速旋轉（四個小齒輪自身並不旋轉），但向後軸和前軸傳遞的動力卻不同，而且後軸/ 前軸的驅動力比為60:40。當某個車軸出現滑動時，兩個冠形齒輪的轉速就會不同，導致四個小齒輪產生自轉，進而導致兩端的離合器片（圖中紅色）相互擠壓，從而產生自鎖反應，最終改變傳向後軸和前軸的驅動力分配比例，並且使後軸/ 前軸的驅動力比例可以在85:15 到30:70 之間連續變化。
本文來源：網易汽車綜合 責任編輯： 王曉易_NE0011