发表于 2006-5-28 20:46
一百年前福特推出的类是LSD限滑差速器
先来认识差速器原理
少了差速器无法转向
在谈论LSD这个机件之前，读者务必先知道差速器的功能与动作原理。而差速器本身的动作原理，亦属于专业级的构造，若要单纯用文字来叙述，大部分的读者可能很难理解，所以笔者先用日常最容易接触的现象和状况，来解释原厂差速器的设计功能和必需性。
现行车辆的转向设计是依据艾克曼第五轮原理来设定，也就是弯道内轮的转向角度大于外轮。再由三角函数计算内侧车轮所转动的距离会比外侧车轮距离短，一旦距离有差异时，等于内外轮 (左、右轮) 的转速不一致，如果从变速箱所输出的传动轴没有藉由差速器来分隔左、右输出，那么车辆在转弯时便无法调整左、右轮的转速。在慢速时藉由多余且不当的摩擦来带过，而高速转弯则会发生弯道内轮因多余的旋转及摩擦，导致轮胎跳离地面连带利用车轴及悬挂使车体上扬，当内侧车体上扬加上离心力的驱动，很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。
所以说车辆的左、右车轮绝对不是同轴型式，尤其现代汽车又以前轮驱动设计居多，没有差速器的构造，驾驶者根本无法操控方向盘，因为只要驾驶者转动方向盘，轮胎藉由地面产生的回馈力，强力的将方向盘推回中心原点，如此一来操控根本无法存在，所以在传动轮中央置入差速器是传动系统必备的要件。
由于差速器是藉由盆型齿轮及角齿轮驱动，内部包含边齿轮及差速小齿轮。当车辆直行时，并无差速作用，差速小齿轮及边齿轮整个会随着盆齿轮公转无差速作用，一旦车辆转弯内、外轮阻力不一样时，差速齿轮组因阻力的作用迫使产生自转功能进而调整左、右轮速。既然左、右轮速的变化及调整是藉由轮胎及地面阻抗来自由产生，那么后续的使用状况就将造成车辆无法行驶的状态。
譬如说当车辆一轮掉入坑洞中，此车轮就毫无任何摩擦力可言，着地车轮相对却有着极大的阻力，此时差速器的作用会让所有动力回馈到低摩擦的轮子。掉入坑洞的车轮会不停转动，而着地轮反而完全无动作，如此车轮就无法行驶。
还有一种属于循迹现象的状况，也就是所谓性能输出的现象，即车轮在过弯时大脚油门，动力输出特别明显，输出扭力加上离心力，迫使车辆内轮扬起离开地面或产生打滑现象，一旦有一轮空转，动力便一直往空转轮传输 (因为阻力少) ，车辆依然无法加速前进。
另有一种属于激烈操驾模式而产生的打滑现象，此现象车辆既不转弯，也非左、右轮置于不同摩擦系数路面的状况，那就是在进行零四加速时，巨大的动力输出，随着左、右传动轴的长短不一致及轮胎些许的差异，导致动力瞬间输往摩擦力弱的一轮，此轮便开始不停的空转，另一轮无从发挥作用，车辆当然无法往前迈进。为了解决以上这些现象，让更多的动力平均传递到左、右两个驱动轮上，限制差速器左、右滑动率的比例来完成此目标，所以限滑差速器便是解决问题的标准机件。
LSD种类繁多
因应不同需求
过弯性能的发挥，直线冲刺的快感，山道攻防的技巧，莫不需要依赖LSD的加持，很多原厂性能版的车辆也配置有LSD的装备，而LSD的型式又依机件结构的特性不同，可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式LSD等。这么多的型式，其最终目的是一致的，但过程的变化是不同的，因应驾驶者的需求及驾驶特性，才会有这么多式样产生。
扭力感应式LSD之设计是采用螺旋齿轮组，一样利用左、右双组的摩擦力来限定滑差效应，由于螺旋齿轮采纵向和基座齿轮的横向交错，无离合器片的损耗，运用在后驱车辆，其故障率较低，维修保养亦趋于简单，虽然在动力输出方面未能有强大的表现，但实用原则为其最大之优点。
螺旋齿轮LSD其内部构造依然采用螺旋齿轮，有别于扭力感应式的LSD是此螺旋齿轮LSD所配置的齿轮全为﹁横向﹂，也就是和输出轴的运转同一方向，利用行星齿轮大小减速比的功能达到限速功能，其最大的弱点在于限定锁定扭力滑差的比例较小，但也因为维修及使用保养无需特别的注意，更不需要使用LSD专用油，因此原厂如Honda 1.8升Type-R、Silvia S15…等较新款的前轮带动车，也几乎都是使用此型式之LSD，此等LSD还有一个现象，就是车辆顶高后，转动驱动的左右两轮，并不会一起前进或后退，因此在当年TIS 1：9房车赛规格的验车过程中，它算是可以瞒混过关的偷改武器！
黏性耦合式LSD的最早配置是用在VAG (Audi/VW) 车系，其间由多片的离合器组，加上硅油组合而成，它是利用硅油摩擦受热膨胀后，迫使离合器片接合来锁定轮差，其结构可说是最简单且体积小、造价低，是一款适用于大众型式的LSD。
机械式LSD在改装车辆中最传统也最常用，因此算是能见度最高的LSD，因为使用左、右两个离合器片和压板组，故亦称为多板或多片离合器式LSD，此型式之LSD可藉由离合器片与压板的排列组合来达到限滑百分比功能，从25%~90%的能力皆可完成。但唯一的缺点就是较难照顾，其务必要使用LSD专用油来定期保养，长时间或剧烈操驾也可能需要更换修理包。而离合器片装配不佳或置入时Run in方式不正确，也容易导致转弯异音或离合器片损坏之现象。
单/双作动方向
加油/收油限滑
机械式LSD依照其动力作用方向的不同，而可区分为One Way和Two Way，而所谓One Way即是单向的限滑动作，亦指为加油时能够产生限滑动作。Two Way为双向作用，即是加油或收油，都能对驱动轮施以限滑功能。如果在加油时有作用而收油时能发生一半作用的构造则称之为1.5 Way LSD。
既然区分为One Way、Two Way、1.5 Way，那是否也因为其特性，而因应在不同的使用状况，一般而言One Way型式比较适用于前驱车及四驱车种，前驱车因前轮除了负责动力输出外，还要负责转向的重责，而转向的回馈是直接施予驾驶者，为免除驾驶的控制困难，且因为弯道收油时，限滑力的释放，可使得操控者有较佳的手感，不会因为LSD的作用使方向盘重手不易操控。
而Two Way则广泛使用在后驱车甩尾式样，因为加油及收油皆能限滑，能有效控制循迹方向，且常时的锁定功能在油门瞬间开启时，也能使驱动反应明显而有效的展现，提供卓越的驱动力。而Two Way LSD如果装置在4WD车上，也依然能大幅的增加四驱之灵活性。
介于One Way及Two Way之间的1.5 Way LSD则是为了想要达到优越的驱动性能，却又担忧操驾不易的前提发展而来，其特点为收油时不像Two Way有着转向不足的情况发生，且在制动点的认定及控制比上较One Way容易，所以端看自已的驾驶能力及循迹效能大小，来认定及选择适当的LSD才能有效运用它的效用。
而车辆从发明一开始，马车的同轴带动，会引发翻车危机到研发了差速器，为使行驶平稳、轮胎损秏平衡到激烈操控，发生打滑现象又需要靠LSD来加持，这种种的一切，莫不遵循着天地间真理的现象，而运用在所有机件的运作上统称为物理，如果违反物理原则也就是违反大自法则，其终究无法胜任于车辆的基本要求。
像坊间有些人士为能使其达到限滑功能而将后轴差速齿轮焊死，虽然可达成不打滑的现象，可是在缺乏机械原理的概念下，其永远不知只要车辆行进，无论地有多平，左右轮永远都有滑差存在。无法释放或供给此滑差比例者，车辆绝对难有好的循迹性，就连LSD也是属于有百分比例的限制滑差，所以土法炼钢非但不宜，一但使用在前轮驱动车辆上，将会造成方向盘回馈瞬间击断双手之惨剧。
最后切记在选择LSD时要注意的是实用性，按装时需要由专业的店家规规矩矩量测安装，再根据使用手册按步就班的Run in，才能确保LSD的动作合乎标准，更不会因为新的LSD一装入就造成严重损坏。
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发表于 2006-5-29 00:37
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