奥迪为什么不用托森差速器了(奥迪不用“拖森差速器”了,那么还有什么车在用拖森差速器)

2022-09-07 1:46:00 证券 xialuotejs

本篇文章给大家谈谈奥迪为什么不用托森差速器了,以及奥迪不用“拖森差速器”了,那么还有什么车在用拖森差速器的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站!


奥迪为什么不用托森差速器了





托森差速器之所以可以用在汽车上当做中央差速器使用,主要是因为其具有纯机械结构动力损失小、动力传递直接、可承受扭矩大等特点,还有一个最关键的特性是托森差速器采用的涡轮蜗杆具备自锁能力,当车轮发生打滑以后,立即自锁,避免动力流失。基于这些特性,托森差速器被广泛的使用在全时四驱的一些车型上,除了奥迪以外,丰田普拉多、酷路泽、奔驰G、雷克萨斯LX570等硬派越野车也广泛的使用。当然,在这些车型上使用托森,其目的可不是用于越野,主要还是兼顾公路行驶的能力,大型硬派越野车在高速行驶时需要保持稳定的四驱能力,以增加行驶稳定性。

在极限越野路况下,中央差速器是必须锁止的。而目前被广泛装配用于中央差速器的托森差速器C型最大只能把60%的动力分配给前轴或者把80%的动力分配给后轴,也就是不可能完全锁止。动力仍然会流失,实际上我们也可以看到,普拉多2700由于没有中央差速锁,只靠托森差速器分配前后轴动力,对于轮间限滑只能依靠EDL,脱困能力实属一般!

托森差速器的优缺点

前面已经说了,托森差速器的优点就是纯机械结构、动力传递直接、可承受扭力大等优点,但是由于托森差速器属于纯机械的结构,重量比较大,采购价格高,油耗相对也较高,这对于日益严厉的排放需求来说,减重降低油耗就成为摆在奥迪面前的一个日益严峻的问题。此外,托森差速速器专利目前已被丰田旗下的捷太格特所购买,以大众的调性,为了避免受制于人,肯定会找出替代方案,这个备胎方案就是冠状齿轮差速器。

奥迪的中端车使用基于冠状齿轮差速器的quattro ultra适时四驱系统

这款quattro Ultra的核心可以分为两个部分,前部分和变速箱集成在一起,负责进行前后轴之间的动力比例调配。通过冠齿差速器盒多片离合器协同控制扭矩分配,中间通过传动轴将动力传递到后桥部分的牙嵌式差速器,这个牙嵌式差速器也带有多片离合器,从而可以通过和前面核心部分的多片离合器一起控制传动轴的主动分离,从而降低油耗。

位于前段的冠状齿轮差速器的核心实际上是一个十字型差速行星轴,轴的两端分别和两个冠状齿轮压紧啮合,由于设计冠状齿轮的冠状凸起半径不同,十字差速行星轴和前后两个冠状齿轮啮合的半径是不一样的,后面的冠齿啮合半径大于前面,根据扭矩=力*力臂,力臂越大,扭矩也就越大,这就形成了基础的前40后60的扭矩分配比例。因此,冠齿差速器拥有天然的后驱特性。下图为前后冠齿差速器和行星齿轮轴,左侧连接后轴,右侧连接前轴,我们可以通过对比看到两个冠状齿轮啮合点的半径是不一样的。

为了进一步扩大扭矩分配范围,冠齿差速器的前段集成了多片离合器,如下图所示,当前后轴产生转速差时,行星齿轮轴会差生转动,电控离合器片会产生压紧锁定扭矩,从而进一步增加扭矩分配范围,在前轮打滑时,后轴最大可以输出85%的扭矩,在后轮打滑时,前轴最大可以输出70%的扭矩,这个范围显然超过了托森差速器的调整范围。因此,从实际的脱困能力测试表现来看,冠齿差速器的表现,实际上是优于托森差速器的。

这套四驱系统的后端实际上是一个传动轴连接牙嵌式差速器,可以通过前后两组多片离合器的控制结合和锁定,从而实现传动轴的断开和结合,其目的就是为了降低油耗,当然,油耗虽然降低了,不过也将全时变成了适时四驱,这也是广大拥趸最为诟病和不能接受的,认为奥迪是简配了。实际上,为了最大程度的接近或实现全时四驱的效果,奥迪在车身上集成了多个传感器,可以侦测到汽车当前的行驶状态,甚至可以接入大数据去综合判断,比如当检测到汽车在冰雪天气或雨季天行驶时,会主动控制多片离合器,提前结合,以实现全时四驱的效果。此外这套系统可以在0.2秒内结合并进行动力分配,总体上看驾驶的效果也很令人满意。

奥迪的横置平台低端车型普遍使用瀚德五代四驱系统

奥迪的低端车型使用的则是博格华纳的汉德五代四驱系统,到系统纯粹是基于横置发动机布局的多片式离合器,结构相对也比较简单,实际上就是通过离心式油泵产生压力,控制多片离合器的结合和分离。

日常行驶时前后驱动力分配比为95:5,后轮始终保持5%的动力输出以实现所谓的全时效果,作用原理也比较简单,当侦测到前轮发生打滑的时候,油泵建立压力压紧多片离合器,控制发动机动力向后轴传递,最大可以分配50%的动力给后轴,实现50:50的效果,这套系统总体上看虽然称为全时四驱,但是实质上属于被动分配的,在实际的冰雪道路测试时,前轮打滑到一定程度,车轮空转后,以后动力才逐渐的分配给后轮。

全时四驱和适时四驱之争

实际上,所谓的全时和事实只是英文翻译到国内以后的说法,在国外只有4wd和awd两种,4wd就是4 wheel drive也就是四轮驱动的意思,AWD则是All wheel drive,翻译成中文可以是全轮驱动,也可以为全时驱动。

我们看哪种驱动形式更好,不仅仅是看全时还是适时四驱,要从结构上、动力分配效、动力分配范围等进行综合的比较,因此,基于纵置布局的冠状齿轮差速的实际使用效果当然要远远要比基于横置布局的汉德五代更好。

最后说一句,据说奥迪的高端也逐步采用冠状齿轮差速器,托森已经成为绝唱。

去年开的A8在高速公路转弯处有一摊很深的积水,别的车都绕着走了,我因为旁边有卡车来不及变道,左边2个轮子进了积水,可以明显感觉到左边轮子速度下降,但车辆并没有因为车轮的速度不同而改变方向,这就是托森的强大之处

使用「托森差速器」的车辆仅剩进口车可选·首选项为皮卡

名词解释:

Torque·sensing释义为扭矩感应,最终定名Torsen-托森式限滑差速器;发明者为美国人Vernon gleasman(1958年注册专利),由格里森公司生产。

这种差速器虽然是“漂亮国”的专利技术,不过被汽车爱好者熟知还是基于德系奥迪汽车,偏好日系汽车则会关注丰田汽车。因为奥迪Quattro四驱系统的精髓正在于这种限滑差速器,可以说没有托森的夸戳基本一无是处;丰田诸如普拉多等硬派SUV也是在分动箱使用,不过这些车目前都不再用了。

能够选择到装备托森差速器且综合品质足够高的,只有在前桥使用的福特F150猛禽进化版。

托森差速器的功能

限滑差速器可以简单分为三类,所谓的“限滑”均为区别于开放式差速器的定义。

托森差速器

多片式离合器限滑差速器

机械锁止多片式离合器限滑差速器

「开放式差速器」是保证汽车能够转弯的核心配置,由于普通汽车的车轮周长完全相同,但是转弯半径却完全不同。汽车在转弯时不得不让四个车轮分别为四个不同的转速运转才能转弯,如转速相同则单位时间内的行驶距离相同,车辆只能走直线,如果不好理解则可以参考下图。

图1:每个车轮的转弯半径概念

图2:转弯时四轮“画圆”的周长(距离)概念

那么想要让汽车转弯就得为车轮“差速”,如何实现差速呢 —— 案当然是差速器,这种结构可以理解为连接变速箱的动力输出轴,再将动力一分为二的往前后桥(集成于分动箱),或者往左右两侧车轮(前后桥的差速器)进行动力分配。

差速器会连接前后传动轴或者左右两侧半轴,就以前桥差速器为例,每个半轴连接的是左侧或右侧的车轮,行驶中的车轮当然是有滚动阻力的;阻力则会通过半轴施加到差速器的齿轮上。汽车转弯时车身侧倾则两侧车轮的压力不同,压力直接决定滚动阻力的大小。

所以此时就是一侧车轮阻力大而另一侧小,阻力与通过差速器齿轮分配到两车的动力为「相互作用力」。阻力大等于克服更多动力的输入,动力会被推到另一侧的车轮,此时即可开始分动了。

滚阻大·获得动力少

滚阻小·获得动力多

这就是开放式差速器的功能,实现了转弯但也很容易打滑;因为滚阻小就是摩擦力低的概念,此时获得更多动力则车轮输出的扭矩会大于摩擦力,结果当然是打滑。滚阻大有理想的抓地力,但无法获得动力则不能正常脱困——可以理解为两侧或前后车轮有一个或一组压在冰面上,冰面上的车轮获得动力多就会打滑,剩余车轮在铺路路面上的摩擦力强但失去动力而无法正常运转,那么托森差速器有什么不同呢 参考下图。

其实托森差速器就是“反其道而行之”的概念,简而言之如下。

滚阻大·获得动力多

滚阻小·获得动力少

这种设计同样可以正常驾驶,同时解决了车辆在非铺装道路行驶容易打滑失控的问题;因为在冰面上的车轮最低只能获得前桥25%、后桥15%的动力分配,对应的有摩擦力的车轮可以获得前桥75%、后桥最高85%的动力,这就能让轿车的操控性大幅提升了,比如切弯爬坡时后桥动力充沛、前桥动力低而不至于轻易打滑;对于越野车而言也能让摩擦力大的车轮获得更多动力,以帮助车辆更轻松的脱困,但是这些车为什么不用托森差速器了呢

成本控制

「奥迪&丰田」两大品牌其实都算不上什么优秀汽车品牌,奥迪虽然在国内属于豪华汽车,但在欧美只是普普通通的快销车品牌;在上世纪八十年代之前的大众奥迪、奔驰宝马等德系汽车的经营状态是非常差的,德国汽车工业的发展屡屡受创,从车辆品质到技术完全没有炒作出的所谓“工匠品质”。

奥迪汽车的成功完全依靠与一汽集团的合资,在特殊的阶段中主攻公务用车市场才算被盘活;后期依靠B端市场积累的品牌影响力而逐渐打开个人用户市场,技术方面如果要找到亮点的话,其实只有不是奥迪发明的托森差速器。

后期随着品牌知名度的提升,大众奥迪的膨胀与车辆品质下降是看得到的(品质本就一般);近期将合资奥迪四驱系统全部降级为普通多片式离合器限滑差速器,原因当然还是成本控制,而且在外国汽车品牌失去公务用车市场后,四大合资车系都会遇到很大的挑战。聪明的车企会加速车辆品质提升,这些盲目自大的车企则会进一步控制成本,最终是肯定要被淘汰的。

至于湿式多片式离合器结构的限滑差速器功能比较单一,而且不是齿轮蜗杆的机械结构;开放式差速的标准与普通开放式差速器相同,限滑分动只能通过压紧多片式离合器实现前后桥50:50或其他特殊一些的固定比例,操控感与分动持续稳定性远不如差速器。所以奥迪的合资汽车已经很差了,尤其是适时四驱系统的正常模式还是前轮驱动。

在硬派SUV(非承载式结构)的车型中,普拉多老款分动箱使用托森差速器,最后停产的一款没有任何类型的差速器,也就是简单可靠但只能用于越野的分时四驱,在铺装路面是不能使用的。不能否认分时四驱也很不错,但是普拉多的动力毕竟太差,变速箱的级别也很低;日系汽车的定位其实与韩系车相当,都是在欧美市场主攻低端廉价车的品牌,技术落后也是不争的事实。

所以普拉多已经停产,这些车已经没有讨论价值了,那么同类型车则只能考虑F150。

三种差速器共用:

前桥·托森差速器

分动箱·机械锁止多片式离合器限滑差速器

后桥·开放式差速器+牙嵌式差速锁

这是F150的全时四驱系统的组成,理论上应当属于目前最优秀的四驱系统之一,与其同级但略差一些的其实是奔驰G500,水平相同的只能是电动四驱。关于前桥用托森差速器的功能应当无需赘述,单侧车轮打滑获得动力少,有摩擦力的车轮获得动力多——越野更稳定,这就像是“电子限滑PLUS”。

后桥用开放式差速器首先保证了正常路面驾驶可以差速转弯,牙嵌式差速锁是在越野时锁止,保证两侧车轮以相同的轮上功率运转以实现越野。

重点:同样是多片式离合器结构的限滑差速器,F150的差速器多出了机械锁止的功能,这就等于分动箱集成「开放式差速器+牙嵌式差速锁」,锁止后可以回到分时四驱的稳定越野状态。

这就是目前级别还在使用托森差速器,同时综合水平最高的四驱系统;在中高端越野车型中,这台皮卡车还是真的不错的,只是进口的价格虚高很多,近期又被一些精美的人炒作到加价十几万,所以还是不建议考虑。

单纯为越野可以考虑20万级别的前后差速锁分时四驱坦克300,追求轿车操控则可以去感受汉DM/EV,这台轿车的电动四驱操控感是非常好的,麋鹿测试超80km/h也已经是优秀跑车的标准了。

图1:坦克300

图2:汉

天和MCN授权发布

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托森在四驱系统中 是神一样的地位存在 无比巧妙的构造让其在不需要任何电子设备和人为操作的前提下 完全实现全时四驱,奥迪曾经凭借安装了托森差速器的quattro四驱系统,连续5次征战WRC拉力赛且夺冠,以至于奥迪去了别人就没机会拿第一的可能,最终被逐出比赛,2003左右丰田和大众翻脸,在丰田控制的爱信给大众断供6AT同时,拒绝向大众供应托森差速器,大众迫不得已选择了臭名昭著的双离合变速箱和装配了电控摩擦片的适时四驱和冠状齿轮全时四驱系统,都是不得已而为之,所谓的quattro也变成了徒有虚名。

还有几款车在用,但是都不是普通人能开的起的车。像宾利添越售价249万,中差就是托森形式。

不得不承认托森差速器确实牛x,但成本较高,现在用的确实越来越少,奥迪的机械扭力差速器跟托森相比也不差,也挺好的,详情请查阅小编的文章《全时四驱我只选这两个半中差》


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