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瀚德四驅與托森四驅的區别

汽車 更新时间:2025-01-20 15:16:49

瀚德四驅與托森四驅的區别?上期講了全時四驅和超選,全時四驅不能沒有托森,這期我們聊托森原理,我來為大家講解一下關于瀚德四驅與托森四驅的區别?跟着小編一起來看一看吧!

瀚德四驅與托森四驅的區别(聊聊越野車四驅基本原理--托森全時四驅)1

瀚德四驅與托森四驅的區别

上期講了全時四驅和超選,全時四驅不能沒有托森,這期我們聊托森原理。

托森是一種巧妙的行星齒輪結構,依靠獨特的機械結構就能實現差速器的差速及限滑,所以應用到輪間差速器和軸間差速器。Torsen 是扭矩感應式差速器英文torque-sensing differential的縮寫,并注冊了商标,早期屬于博世,2003年博世将Torsen事業部賣給豐田工機,2006年豐田工機與光洋精工合并組建捷太格特(JTEKT),業務橫跨汽車零件、工業軸承、機床設備。捷太格特(JTEKT)是豐田投資的零部件公司,面對所有客戶,托森并不是某個汽車品牌的專屬,隻要願意買,誰都可以使用托森零件。所以除了豐田,大衆、奧迪、福特、通用、富士重工等都在使用托森産品。

托森原理聽起來很複雜,我們不涉及過于繁雜的機械制圖,盡量用簡單語言從理解原理入手。托森的核心是渦輪蝸蝸杆傳動,原理從這裡開始。蝸輪蝸杆是大減速比的一種傳動方式,有個特點,它可以單向傳動。我們用結構相似的千斤頂舉例。

将千斤頂絲杠比作蝸杆輸入動力,千斤頂支架相當于渦輪輸出,單向傳動的意思就是動力隻能從蝸杆到渦輪,不能反過來,否則你搖動千斤頂舉起車,一松手車就落下來。單向傳動的實現是齒面形狀角度決定的。下圖是渦輪蝸杆齒面的展開示意:

如果向左驅動三角斜面,方塊就被舉起,相當于車被舉起。而向下壓驅動方塊,由于斜面角度太小,斜面所分的橫向力小于縱向力産生的摩檫力,這叫自鎖,由三角斜面的角度決定的。當角度大于一個數值,自鎖将失去。渦輪蝸杆的單向傳動自鎖就是這個原理。

下面就是托森行星輪差速器結構:

托森差速器結構

這裡強調,蝸杆并不是細長就是蝸杆,而是齒面角度決定的。圖中托森結構裡的太陽輪,短粗的反而是蝸杆,上面細長的行星輪反而是渦輪。單向傳動原則,隻能蝸杆驅動渦輪,反之就自鎖。托森結構在行星輪渦輪兩端巧妙的加上互相齧合的小齒輪,就實現了奇妙的作用。動力由大的傘狀齒輪傳入,傘狀齒輪連着行星輪架。兩隻太陽輪連接兩邊半軸。平路時行星輪架帶動兩個太陽輪同速旋轉,轉彎時行星輪相互轉動實現差速。當右側車輪打滑時,由于單向傳動,所以打滑車輪帶動太陽輪就是蝸杆驅動渦輪就是行星輪旋轉,由于加入巧妙的兩端齒輪,所以動力經端部小齒輪傳給左側渦輪,關鍵來了,單向原理,左側渦輪無法驅動左側太陽輪,發生自鎖,自鎖力返回到右側行星輪,這樣就實現限制右側車輪打滑,這就是托森限滑的原理。托森通過蝸輪蝸杆單向傳動原理,用端部小齒輪相互齧合将兩側輸出綁定,一起轉可以,誰想快不行,自鎖。但允許行星輪協同自轉的差速,這就是托森既能限滑、又能差速的原理。将托森用于輪間,就是輪間限滑差速器,用于軸間,就是四驅中央限滑差速器,用機械結構就實現全時四驅和限滑,比上期講到的行星輪中差加矽油VCU要簡單并高效。這就是托森的巧妙應用。

至于托森的延展比如托森B、C,都是為增加限滑扭矩承受所作的變形,不影響我們理解托森的基本原理,都一樣。下圖就是著名的豐田全時四驅分動器,用在普拉多和陸巡上,還有同平台的超霸、奔跑者等。

托森全時四驅分動器

通過空心軸及齒套花鍵等機械結構,也實現了全時四驅及分時四驅的特點,能接通或斷開前橋,實現四驅、兩驅的切換。能鎖止托森行星輪架與太陽輪成為整體,而實現中差機械鎖止。中鎖斷開時,就是托森限滑起效。驅動模式與三菱超選一樣,隻是豐田沒有超選這個說法。驅動模式2H、4H(托森限滑)、4H(鎖止)、4L(鎖止)。

托森全時四驅使得車輛既有強悍的公路性能,又有強悍的越野脫困能力,所以豐田越野車名揚天下,全是托森的功勞,由于托森造價相對高,加上專利使用費,所以托森戴上昂貴的名聲。實際僅站在機械加工的角度,數控機加工設備發展到今天,任何複雜的傳動零件,加工起來很容易,大批量一樣價格低廉,以國内的制造能力及成本,廉價托森沒有障礙。關鍵還是專利授權限制及托森本身定位高端,所以托森四驅應用有限。不知國内那位車企願意打破這種定位,再開發一種托森四驅呢?

随着機電一體化的技術進步,許多車型開始放棄托森,轉投電控多片離合器,下期我們就聊TOD,這也是越野圈天天争吵的領域,我們弄懂了托森原理,也可以參與越野華山論劍。

下期:繼續聊越野車四驅基本原理--TOD四驅分動器

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