關於汽車差速器的問題？
之前了解了關於前驅車型行星齒輪差速器
可是並不很懂╮(╯▽╰)╭而且想知道 轉向輪是否不需要差速器？那麼後驅和四驅車型差速器是如何裝配的呢
只要驅動輪間存在輪速差，就要有差速器。後驅就後差速器，前驅就前差速器，四驅就前後差速器，甚至還有中央差速器…
為了讓汽車在轉向的時候仍然能夠前進，車上裝備了一個裝置叫做差速器。差速器允許在車輪轉速不一樣的情況下傳遞動力。它也是所有四驅系統的基礎。關於這方面的知識推薦你通過如下的專欄文章了解一下。作者：辣筆小星鏈接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/22682820來源：知乎著作權歸作者所有。商業轉載請聯繫作者獲得授權，非商業轉載請註明出處。
如今市場上價格在25萬~40萬區間的SUV可謂種類繁多。比如豐田蘭德酷路澤最低配、豐田國產普拉多2.7L、路虎神行者2、沃爾沃XC60、奧迪Q5、大眾途觀、賓士GLK、賓士GLA、寶馬X1、斯巴魯傲虎等等。各自都標榜各自強勁的全時/適時四驅系統。但是各位在選車的時候是否了解各家的四驅系統各有什麼特點，哪些特性是你真正想要的呢？今天就和大家一起來看看主流25萬~40萬區間的SUV四驅技術的基本原理和構成。希望能夠幫助大家更好的做好買車計劃。可能部分技術細節大家並不是特別關心，那麼提醒大家特別關注哪些車型的中央差速器是機械方案的，哪些是電子方案的。機械方案穩定可靠但是成本較高，電子方案小巧靈活但是穩定不足，不能長時間工作。還有重點看一下哪些車型裝備了後橋差速鎖或限滑差速器。如果大家看到各種專業名詞就有點迷惑，例如什麼是差速器、差速鎖，那麼請慢慢往下看後面會一步步解釋給各位看。
如果大家小時候玩過迷你四驅模型車的話，可能還記得其內部的結構就是通過帶齒輪的連桿把前軸和後軸連接在一起，這樣4個車輪的旋轉速度就相同了。那麼現在的四驅SUV為什麼沒有採用這樣的結構呢？問題就出在轉向系統上。由於迷你四驅模型車只要沿著賽道的軌道走，不用考慮轉向問題，因此其4個車輪的速度可以是相同的。但是汽車在公路上行駛需要轉向時，左右兩側車輪的轉速是不同的。為什麼呢？車輛轉彎類似於進行圓周運動。根據圓周定律圓周等於2π乘上半徑。比如向左轉，左側車輪靠近彎心半徑小，畫的圓周也小。右側車輪原理彎心半徑大，畫的圓周也大。因此左右車輪間不能直接用一個傳動軸進行硬鏈接。為了讓汽車在轉向的時候仍然能夠前進，車上裝備了一個裝置叫做差速器。差速器允許在車輪轉速不一樣的情況下傳遞動力。其原理簡單來說就是在左右傳動軸之間加入一組相對旋轉的小齒輪。當左右車輪轉速相同的時候小齒輪靜止，兩側車輪得到的扭矩是相同的。當左右車輪存在轉速差時，小齒輪開始轉動，將扭矩更多的輸送到轉速低的車輪側。具體大家可以參考下圖和汽車之家的汽車百科，鏈接如下。
汽車百科-差速器
為了讓車輛在轉向的時候左右輪可以存在一定的輪速差，因此車輛的前軸和後軸都裝備了差速器，分別為前橋差速器和後橋差速器。而裝配四驅系統的車型，需要在前後軸之間分配動力，因此在中間的傳動軸處增加了一個中央差速器。中央差速器和分動箱一起對車輛的前後軸動力進行分配。分動箱（Transfer Case）顧名思義就是用來分配動力的，即類似於迷你四驅模型車內部連接前後軸的齒輪結構。中央差速器和分動箱有時結合在一起集成在自動變速箱中。
可以說對於四驅系統的挑戰全部來自於前面提到的差速器。因為差速器允許車輪間存在轉速差。但是當車輛在越野路況或者冰雪路況的時候，很有可能其中某個或多個車輪失去抓地力而打滑。此時由於差速器的存在，打滑的車輪因為沒有摩擦力因此快速旋轉動力大量流失。而有摩擦力的一側車輪幾乎靜止而得不到動力。可能這裡大家會有疑問，前面不是說差速器會把更多的扭矩送到轉速低的車輪嗎？確實是這樣，但是這個功能有個前提條件，就是車輪間的轉速差不能太大。因此當打滑的時候就會出現如上提到的動力從沒有摩擦力而快速旋轉的一側車輪流失掉的情況。
那麼讓我們來看看各家的四驅系統是如何來應對這個挑戰的。
首先，最簡單的方法當然是需要越野的時候通過機械的手段手動將差速器兩端的轉動軸硬性連接起來，鎖定後轉速差不復存在。這就是差速鎖，或者又稱牙嵌式差速鎖或者分時四驅系統。比如說目前市場上銷售的豐田蘭德酷路澤就配備了中央差速鎖按鈕和後橋差速鎖按鈕。而國產的豐田普拉多2.7L版則配備了中央差速鎖按鈕。對於價格更高的專業越野車，比如賓士G系列、吉普牧馬人則如下圖同時配備了前橋差速鎖、中央差速鎖按鈕和後橋差速鎖按鈕。此處需要重點提醒的是，前差速鎖激活以後，不能在鋪裝路面（公路）上進行轉向。原因就是差速鎖啟動後不再允許左右車輪存在轉向引起的轉速差。否則可能發生事故或者損壞車輛。
那麼大家也看到了差速鎖是最簡單的方法，但是它的問題也很明顯。就是其需要手動開啟。更適合專業的越野路況。那麼有沒有辦法在日常行駛中四驅模式的切換全自動完成呢？那就是後面介紹的全時/適時四驅系統。在此我們先重點介紹一下全時/適時四驅系統的中央差速器。因為它是車輛實現四驅的關鍵。是它在前軸和後軸間的分配動力。
中央差速器主要包括一下幾種類型：
開放式中央差速器
托森扭力感應式變速器Torsen Differential
粘性聯軸節式差速器ViscousCoupling Differential
多片離合器式差速器Multi-plateClutch Differential
說了那麼多專業名詞不利於大家迅速理解四驅系統，回到文前所述的請大家跟著我一起來看一下中央差速器的機械派和電子派兩大陣營。直接來看一下不同種類的中央差速器到底有啥優缺點。
首先就是機械派。所謂機械派就是中央差速器的扭力分配不需要電子控制，直接通過機械設計進行扭力按需調整。
基於機械方案的中央差速器的特點為：
當扭力發生變化時即可進行調節，無需車輪轉速出現明顯變化
無需電控系統，因此可以工作於沙地，涉水等惡劣環境。可靠穩定
扭力按照路況決定，無法主動進行調節分配
體積較大，成本較高
拖車時如果後輪著地，前輪會跟著一起旋轉，可能損壞四驅系統。
前面提到的四類中央差速器中，開放式差速器就是最傳統的差速器不具備鎖止能力，只能與差速鎖配合。它既不屬於機械派也不屬於電子派因此按下不表。剩下的托森扭力感應式變速器和粘性聯軸節式差速器都屬於機械派。其中托森扭力感應式變速器又是機械派當中的主流技術。代表車型就包括豐田蘭德酷路澤最低配、豐田國產普拉多2.7L和奧迪Q5都有採用。更高價位的話路虎攬勝和奧迪的S4或A6 Quattro都採用了此類型中央差速器。
簡單介紹一下托森扭力感應式變速器的原理。如下圖托森扭力感應式變速器內部的核心是鏈接在兩個輸出半軸之間的兩組正齒輪(Spur Gear)和蝸桿齒輪(Worm Gear)。通過力學設計輸出軸可以帶動蝸桿齒輪旋轉，但是蝸桿齒輪不能帶動輸出軸旋轉。因此兩個輸出半軸之間通過蝸桿齒輪建立了相關性。兩個輸出半軸的轉速不能存在很大的差別。當一側由於打滑而轉速增高時會被另一邊有摩擦力的一側鎖定。更多的扭力會傳送到有摩擦力的一側（多至70%的扭力）。
比如如下圖所示奧迪 Quattro全時四驅系統的所用托森扭力感應式變速器（應用於奧迪A4 和Q5 Quattro四驅車型中）
而托森扭力感應式變速器發展至今都有了長足的進步。豐田蘭德酷路澤最低配、豐田國產普拉多2.7L所用的全時四驅系統使用的是稱作Type C T3的托森扭力感應式變速器其結構如下。相比原來體積更小，效率更高。
在更高價位的奧迪車型上，比如奧迪S4或A6 Quattro則採用了最新第六代的Quattro系統。它的核心變成了冠狀齒輪（Crown Gear）結構。它的特點是可以最多將85%的扭力傳遞到後軸（前後軸扭力分配範圍從15%/85%到70%/30%）。這相比較原來的調整範圍又有所增加。
那麼另一種粘性聯軸節式差速器又是怎樣的一種機械方案呢？這種方案就是在多片離合器的中間加入一種粘性的硅油。這種硅油的特性是當出現大的轉速差以後，硅油就會隨著溫度上升粘性增強直至近乎固體的狀態。這種狀態下打滑一側的車輪就和有摩擦力的車輪保持同樣的轉速了。因此這也是一種簡單而不需要電控的機械方案。其多出現在斯巴魯系列的車型中，比如森林人全時四驅系統（部分車型）。當然粘性聯軸節式差速器也不是完美的，其扭力分配需要通過轉速差建立溫度後改名硅油粘性實現，因此存在一定的延時。因此這個類型的差速器正在逐漸被電控多片離合器式差速器替代。比如斯巴魯就逐漸替換成其基於中央多片離合器複合行星齒輪式差速器，即後文提到的斯巴魯AWD系統。
下面我們來說說電子派的代表差速器，即多片離合器式差速器。說到多片離合器式差速器恐怕不得不提一下一家供應商瑞典翰德（Haldex）。因為翰德幫助多家車企實現了其橫置四缸發動機配套的四驅系統。其中常見的就是大眾橫置發動機搭配的4Motion系統，比如大眾途觀的適時四驅系統，還有就是路虎神行者2、沃爾沃XC60等等適時四驅車型。翰德基於電控的多片離合器式差速器通過電磁閥或電機對多片離合器施加壓力，通過離合器將扭力輸送至後軸。可以非常靈活的調整輸送給後軸的扭力。這使得扭力的分配可以根據駕駛動態進行快速的調整。其具體特點包括：
四驅狀態基於電控多片離合器實現
可以靈活切換成前驅
對於駕駛動態的變化可以快速響應。比如快速起步
兼容不同的輪胎，比如換上備胎行駛
對拖車時後輪著地沒有限制，不會損壞車輛
和其他電子系統如剎車防抱死系統ABS、電子穩定系統ESP或電子差速鎖EDL完全兼容。
最多只能輸送50%的扭力至後軸
基於電子系統對惡劣環境的可靠性不如純機械系統，比如可能出現過熱故障。
如下為翰德多片離合器式差速器的照片和結構圖
如下為基於翰德多片離合器式差速器的大眾4Motion系統架構
當然翰德並不是唯一一家可以提供多片離合器差速器的供應商。比如賓士就有自己的一套多片離合器差速器系統稱為4MATIC。它分別集成在與橫置發動機配套的7速雙離合變速箱7G-DCT和與縱置發動機配套的7速自動變速箱7G-Tronic中。
賓士GLA四驅車型7速雙離合變速箱中的電控多片離合器差速器如下圖，這套多片離合器差速器也只能最多將50%扭力輸送至後軸，屬於適時四驅車型。
與上述不同的，賓士GLK四驅車型7速自動變速箱中的電控多片離合器差速器可以將近乎100%扭力輸送至前軸或者後軸。其具體結構圖如下。其中一組行星齒輪組和多片離合器配合實現動力在前後軸間的分配，屬於全時四驅系統。
與此類似的寶馬也有一套集成在其8速自動變速箱中的電控多片離合器差速器，即XDRIVE全時四驅系統。它也能將近乎100%扭力輸送至前軸或者後軸。其結構圖如下。系統中包括一個電機會調節輸送到多片離合器上的壓力，從而完成前後軸扭力的分配。該系統應用於寶馬X1及3系XDRIVE車型中。
前面提到的斯巴魯AWD系統也是基於電控多片離合器式差速器，裝配與斯巴魯傲虎車型及森林人（部分車型）上。斯巴魯AWD系統被稱為可變扭矩分配全時四輪驅動系統（Variable torque distribution AWD），簡稱VTD。基於中央多片離合器複合行星齒輪系統實現。並且斯巴魯車型還有一項獨門絕技，我們稍後再表。
那麼說完了中央差速器的機械派和電子派。我們來看看哪些車型配備了後橋限滑差速器Rear Limited Slip Differential （LSD）。其實市場上很多車型都沒有配備後橋限滑差速器。那當前輪打滑的時候，中央差速器將動力分配給了後輪。如果後輪中的一個也出現了打滑，這時該怎麼辦呢？因為有一項技術叫電子差速鎖Electronic Differential Lock (EDL)。其實你在車上根本找不到任何一個部件叫電子差速鎖。因為它只是一個電子穩定系統ESP的一項功能而已。它的基本原理就是通過剎車限制打滑一側車輪的轉速，使得打滑側和有摩擦力側的車輪轉速相近，然後通過普通差速器向有摩擦力側的車輪輸送扭力的過程。其前提就是需要偵測到打滑側的車輪轉速過高，然後增加制動力度。這是一種成本最低，也最容易實現的方法。可以看到對車輛來說並沒有增加任何實體部件，而只是對剎車系統進行了軟體升級。但電子差速鎖也不是十全十美的。現在開車如果忘記放手剎，有時帶著一檔車也能開起來。那當大油門的時候出現車輪打滑，剎車系統要將那麼大的動力剎停下來本來就不容易。並且時間不能太長，否則就會出現剎車過熱的狀況。因此如果你對車輛的越野性能沒有太高要求，那麼具備電子差速鎖的車型就夠了。如果你希望你的車能夠應對比較複雜的越野路況，那麼選擇一款具有後橋限滑差速器的車型就變得挺有必要了。
後橋限滑差速器也分為機械型和電控型。比如豐田蘭德酷路澤最低配、豐田國產普拉多2.7L、路虎神行者2和斯巴魯傲虎3.6L（2.5L車型並未配備後橋限滑差速器）就使用的是機械型後橋限滑差速器。當後輪中的一個打滑時，後橋限滑差速器中小齒輪的旋轉會對轉速低有摩擦力的一側多片離合器施加壓力。此時有摩擦力的一側就得到了更多的扭力。具體結構圖如下。
然而電控型的後橋限滑差速器多用於高端車，超出了今天我們主要討論的車型價格範圍。比如寶馬X6的DPC（Dynamic PerformanceControl動態性能控制）差速器和奧迪A6 Quattro Sport Differential運動差速器。這個類型的後橋限滑差速器不只是用于越野，更多的是服務於更好的公路操控性能。因此其引入了一個新的概念叫做扭矩矢量Torque Vector。
比如寶馬的DPC後橋差速器左右各有一組電控多片離合器，通過電磁閥調節某一側的液壓油壓即可調整多片離合器的結合程度，從而讓該側的車輪得到更多的動力。幫助車輛轉向。具體結構如如下。
而奧迪的Quattro Sport Differential運動差速器也基於類似的原理對左右車輪的扭矩進行調節從而實現扭矩矢量功能，具體如下圖。
相信大家也發現了此類電控後橋差速器已經和越野沒有太大關係了，更加註重運動性能。並且成本很高。所以如果你只關注越野性能的話，可以先不考慮裝備這種後橋變速器的車型。
最後和大家再來聊幾句前面提到的斯巴魯的絕技。它就稱為對稱四驅系統（Symmetrical System）。
如果大家仔細想一下前面提到的其他各家車企的話不管是橫置發動機還是縱置發動機的布置都無法把差速器放到前軸的中央位置。這是由發動機的布置決定的。橫置發動機長度超過了前軸的中軸線。而縱置發動機雖然布置在前軸的中軸線上，但由於長度的關係超過了前軸，需要通過變速箱的分動裝置再接回前軸差速器。而此時前軸差速器只能布置在縱置發動機的邊上。具體可以參考下圖的橫置發動機和縱置發動機布局圖。
而這種前軸差速器布置上的左右長度不平衡會造成前輪打滑的時候差速器需要重新分配動力而車輛出現左右晃動的現象。斯巴魯則完美的解決了這個問題。因為它是僅有的幾家堅持使用水平對置發動機的車企（另外就是保時捷仍然有水平對置發動機技術）。水平對置發動機除了平衡性極佳以外，另一個好處就是它的長度非常短。完全可以縱置在前軸中軸線上，然後有合適的發動機長度給差速器留出空間。因此斯巴魯的四驅系統是基於車輛中軸線左右對稱的。那麼就避免了前面提到了前輪打滑就出現車輛左右晃動的問題。具體車身布置和對稱/非對稱系統的對比可以參考下圖。
如前所說選車的時候先要關注中央差速器是機械方案的還是電子方案的。機械方案穩定可靠但是成本較高，電子方案小巧靈活但是穩定不足，不能長時間工作。關於後橋限滑差速器，如果對越野要求不高，可以選擇僅採用電子差速鎖的車型。如果有一定越野要求，則推薦選擇裝備機械型後橋限滑差速器的車型。另外如果對斯巴魯的對稱式四驅系統感興趣的話，可以重點關注一下。由於它水平對置發動機布局構建的左右對稱性解決了打滑時車身左右晃動的問題。
【講一下我自己對差速器的理解】有圖~~
先回答問題:差速器和轉向並不矛盾呀。轉向是轉向部分的工作，比如齒輪齒條式轉向，轉向軸上齒輪帶動齒條左右移動，橫拉杆作用在立柱上讓輪胎偏轉，而差速器是屬於傳動部分的，一般前驅車變速器輸出的小齒輪直接和差速器殼體上的大齒輪嚙合（一般發動機橫置，為圓柱齒輪副，起主減速器作用）。如下圖:微型前驅車用兩軸式變速器偏左那個最大的齒輪就是固定在差速器殼體上的主減速器從動齒輪，動力由這個齒輪傳入差速器殼體，不差速時，殼體帶動裡面小行星錐齒輪的軸（那個金黃色點那兒），然後軸帶動小行星錐齒輪繞差速器軸線轉（與大齒輪旋轉一致，而不是行星錐齒輪自轉），然後小錐齒輪「推動」兩邊的大錐齒輪，讓大錐齒輪旋轉（包括之前，所有旋轉都是以主減速器從動齒輪的軸線旋轉的），兩個行星錐齒輪和兩個大錐齒輪是沒有相對旋轉的（可以想像成用手去撥動錐齒輪的齒，你的手指始終在錐齒輪的一個齒上面，但是通過你手繞錐齒輪軸線的運動，讓錐齒輪旋轉起來）差速的時候（常常是轉彎時），輪胎左右兩邊需要的轉速不同，反應到差速器的兩個大從動錐齒輪上，這時，行星錐齒輪就可以通過自轉，讓兩端實現轉速差，這是差速器巧妙的結構實現的。另外，差速器還有幾個特點，當你固定殼體的時候，旋轉一側半軸，另一側會相同轉速反轉（行星齒輪軸固定了，相當於錐齒輪-錐齒輪-錐齒輪傳動），。。還有就是如果給一端半軸較大摩擦，但另一端放空（有時汽車單側輪懸空就是這種狀況），從差速器殼體輸入動力，忽略差速器內部摩擦，會發現:放空那一側高速旋轉（轉速為殼體兩倍），而摩擦那端幾乎不動，也感覺不到動力。反應到汽車上就是有時單側輪懸空了，轟再大油也沒有，力全部傳到懸空一側去了，所以為什麼越野車要用帶鎖止功能的差速器或者限滑差速器。
再附一張後驅的差速器圖:（注意到，差速器殼
體上的不是圓柱齒輪了，因為發動機縱置，要改變旋轉，用（准）雙曲面錐齒輪較多。也有弧齒錐齒輪的。）
謝邀。驅動輪有動力輸出，若使車輛順利轉彎，左右車輪轉速不同，需要差速器通過半軸傳遞動力，從而改變兩輪轉速。而對於非驅動輪來說，左右兩側車輪獨立，轉速不同，不需要差速器。
而且想知道 轉向輪是否不需要差速器？
是否需要差速器得看驅動形式，前驅車前輪既負責驅動又負責轉向，當然需要差速器。相對的，後輪僅僅是為了維持4個輪子的車的定(zun)義(yan)，後輪就是兩個輪子獨立旋轉，並不存在差速的關係。僅僅是通過懸架與車體連接。網上有視頻，前驅車沒了後半截照樣能開(你得把油箱什麼的挪個位置)。
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那麼後驅和四驅車型差速器是如何裝配的呢比如前置後驅，我見過的這類車是皮卡，發動機縱置連接變速箱，變速箱出來的動力通過傳動軸傳送到後輪差速器，前輪兩個獨立懸架連接到車體，僅僅負責轉向。四驅車的類型比較多，有帶分動箱的，這類就是變速箱出來的動力經過分動箱，經過前後兩根傳動軸傳送到前後兩個差速器，從而實現四驅。當轉彎時前後軸差速器會有轉速差，此時通過布置在分動箱側的中央差速器來吸收這個轉速差。 答的比較粗糙，並非從業人員，且手機打字，意思到了就好。 話說這些東西各種論壇，優酷什麼的都能找到...差速器前後都有。如果是四驅車還有中央差速器。 樓主我覺得你想問的應該是限滑差速器吧（LSD）
各種百科有字,優酷有視頻.問了百度再來提問好么.
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