汽车电子新技术在大众汽车中的应用4366589.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流汽车电子新技术在大众汽车中的应用4366589.精品文档.汽车电子新技术在大众汽车中的应用学校： 芜湖职业技术学院 专业： 汽车检测与维修技术 毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校

2、有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于

3、1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原

4、文（复印件）次序装订3）其它摘要 本文介绍了汽车电子新技术在汽车中的应用，主要是以大众汽车为例，主要描述了汽车发动机上的FSI系统、传动系中的电控离合器及LSD、行驶系中的悬架控制及ESP和转向系的电控发展及工作原理。关键词： 电子新技术，工作原理，创新目录引言第1章 发动机上的电子新技术FSI第2章传动系2.1电控离合器2.2电控防滑差速器（LSD）第3章行驶系3.1悬架控制3.2操纵稳定性控制（ESP）第4章转向系第5章其他系统引言第1章发动机上的电子新技术FSI近年来，大众FSI发动机忽然成为发动机中的明星产品，世界各大媒体对其赞口不绝，随着新一代的奥迪A4进入中国，我们也开始接触到FS

5、I引擎的魅力，这里我们来给大家讲解一下，为什么FSI如此受到欢迎。 1989年，大众集团开始在柴油发动机制造领域发展TDI，最先用在公交车的增压柴油机上，从1993年开始装配大众集团在欧洲最成功的车型高尔夫。他们利用电子控制系统把相似的原理用在汽油机上也就造就了今天的FSI发动机。2000年底大众第一次用FSI发动机配备路波（Lupo），1.4L发动机可以输出77kW，平均油耗只在五升以下。最近FSI发动机又被用在高尔夫、宝来上，所采用的1.6L81kWFSI发动机，油耗仅为6.2L/100Km，拥有了比以前更强劲的输出，与油耗6.9L/100Km，输出77kW的普通发动机的差距显而易见。紧随

6、其后有一款63kW的1.4LFSI用在波罗上，另外在奥迪的A2、A3、A4甚至在TT上也有应用。FSI系统使发动机的污染更小、燃油经济性更好、而且使发动机输出更加强劲。已经日趋成熟起来的FSI技术，首先在大众集团内普及已经是大势所趋。 FSI是FuelStratifiedInjection的词头缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进

7、入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。 FSI发动机特点是：能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。下面分别详细阐述： FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比（14.6-14.7）燃烧。在这两种运行模式中，燃料

8、的喷射时间有所不同，真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，限制泵吸损失，由于直喷化而使压缩比提高到12.1，即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。进一步说，在FSI发动机中，在低负荷与高负荷之间，作为第三运行模式而设定均质稀薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环（EGR）暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气

9、量超过燃油的喷射量。 如上所述，根据FSI发动机运转状态，在分层稀薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中，空燃比连续变化。因此，三效催化转化器不能够净化排放气体中的NOx。这是因为三效催化转化器要利用排气中的HC或CO进行NOx还原反应的缘故。在稀薄燃烧中，在排放气体中残留很多氧气，不能进行NOx还原反应。为了使NOx吸储型催化剂获得高效功能，其温度必须保持在250-500范围内。当超过这一温度范围发动机会自动转换到均质理论空燃比燃烧，并通过三效催化转化器进行废气处理。然而这又与燃油经济性下降相关，为此，必须增加废气冷却装置。利用这种冷却装置，排放气体通过NOx吸储型催化转化而被冷却，由于稀薄燃烧的

10、范围宽，催化转化器的寿命也延长。然而，NOx吸储型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒，所以必须把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是到处能供应的。大众汽车公司采取的措施是，把催化剂反应温度提高到650以上，从而把附着在催化剂上的硫通过燃烧而加以消除。在高速行驶时，能够保持这样高的催化剂温度，但是，在城市内行驶时则催化剂温度下降，就不能烧除附着在催化剂的硫。为此，通过NOx传感器监视硫附着在催化剂上的程度，根据监测情况提高排放气体的温度。作为其措施，一般采用点火正时延迟，尽管这样做会引起燃油经济性恶化，但是为了净化处理NOx，这是不得已而为之。 另外，FSI发动机由于喷射器的

11、加入导致了对设计和制造的要求都相当的高，如果布置不合理、制造精度达不到要求导致刚度不足甚至漏气只能得不偿失。另外FSI发动机对燃油品质的要求也比较高，目前国内的油品状况可能很难达到FSI发动机的要求，所以部分装配了FSI的车型也会出现了水土不服的情况。 FSI作为大众集团在发动机新技术上与VTEC、VVT-i等比拼的王牌，是近几年脱颖而出的新型汽油发动机，它的问世引起行内人士的高度重视。如果国内的燃油市场能尽快得到改善，燃油品质尽快得到提高，相信有越来越多的车型能用上这种与国际同步的发动机 关于FSI国产，出的可能性，有，为什么，因为斯柯达明年国产说要用FSI，且奥迪A4A6已经在使用FSI的

12、发动机了，但速腾未必，为什么，今年速腾上市出现了熄火门、刹车门事件，已经搞得一汽焦头烂额，它再出个FSI这么先进的东西，万一要是哪个不适应，速腾品牌必砸，在技术层面上，FSI的维修技术较高，到时候找不到毛病，修不好，速腾品牌必亡。换了是你的买卖，你会这么干么。换了你是消费者，修不好你干么。 如果真出FSI也不会有网上说的那么多型号,大家恨不得1.6FSI1.8FSI1.8TFSI2.0FSI2.0TFSI全出了,希望是可以理解的，不过你们可太高估一汽了。 大家的观点可以理解。买了的：不希望出FSI，省得后悔。没买的：希望出FSI，买个先进。 那我们唯物的评论一下吧！其实大家不必过分争吵，各有优

13、略。 现在的2.0，技术成熟不说了，主要是维修成本低，油质要求低，但动力相对也较低。您要想彪个车戏不大（当然菜鸟欺负起来还是小菜一碟），自动档的也别老想着加塞了。油耗费点只能用93便宜填谷一下自己，不过您也有优势，发动机不会有什么故障，真坏了维修费您也能承受，去外地或郊游还不用带有箱。 而2.0FSI，技术先进不说了，动力强劲，燃油经济，但制造成本、维修成本、油质要求也高。您要想回了老家去各野地就别想了（除非带辅助油箱），FSI的本土化故障报告只能祈求一汽能给点信息费以填补过保后再出小毛病的发动机了。但是加速凌厉，燃油也省倒是可以在环线上好好感受一把先进。 大家看出，其实各有优势，看你的取向了

14、。大众TSI的简介大众的TSI技术（Twincharger Stratified Injection）指双增压（涡轮和机械增压）分层喷射技术。涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，发动机的输出功率就得到了较大的提升。增压带来的好处是“既让马儿跑得快，又让马儿吃得少”，通常情况下加装涡轮增压器以后的发动机功率和扭矩要提高20%-40%，但废气涡轮在结构简单，性能突出的背后也有它的弊端，由于叶轮的惯性作用对油门的突然变化反应迟缓，在急加速的情况下，会有短暂

15、的发动机“不出力”的现象。此外，废气涡轮依靠发动机油散热，工作时过高的温度和超过每分钟30000次的转速都会让涡轮增压器在保养或使用不当时成为易损部件。涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有一个动力的空挡，为了进一步提高发动机的效率，增加一个机械增压装置，并让它在低转速时加大进气压力。而涡轮增压器的尺寸可以再大一些，去弥补高转速时的动力空挡，从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现。 【注】： 在国内，TSI的T代表涡轮增压，Si代表燃油直喷，而不是T与FSI的简称，并没有燃油分层喷射技术，因为国内燃油质量一般，达不到分层喷射的要求。一般国产的大众系列车型会这么称呼。 在国外TSI就是上面的解

16、释，在这里T就代表Twincharger的意思，就是双增压（涡轮和机械增压）的意思，Si就是 Stratified Injection，燃油分层喷射的意思。 配置“S”是Super-charging机械增压器的简称机械增压器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接，利用引擎转速来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入引擎进气歧管内，整体结构相当简单，工作温度于70-100，这是普通轿车的正常温度，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触400-900的高温废气，因此机械增压系统对于冷却系统、润滑油脂的要求与自然进气引擎相同，无需特殊保养，较低的转速也令其使用寿命大大加长。机械增压引擎的出力表现与

17、自然吸气引擎极为相似，既没有了涡轮增压介入时的鲁莽，又赚取了更大的马力和扭力，所以机械增压引擎在加速时的表现更加顺滑和线性。 “I”是Injection（燃油直喷）的简称缸内燃油直喷技术，顾名思义。供油系统采用缸内直喷设计的最大优势，就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准，因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下，除了发动机得以产生更大动力，对于环保和节能也都有正面的帮助。 既有劲又环保的机器机械增压填

18、补了涡轮增压产生迟滞时的动力输出，燃油直喷技术令发动机对燃料的使用效率提高到新的高度，更全面的是，大众集团此次采用了博格华纳提供的水冷涡轮增压器，新匹配的冷却系统解决了涡轮增压器的冷却问题，也更延长了使用寿命和耐用性。在欧洲，搭载双增压发动机的高尔夫GTI1.4TSI在获得远超2.0L自然吸气时发动机功率的同时获得了更低的燃油消耗，我只能说这真是一台有劲儿的机器，还很环保。 国内南北大众引进时省略了机械增压等部分而如此同时，国内南北大众引进国产的 TSI发动机省略了机械增压和分层燃烧部分（Fuel Stratified Injection），我们只能感受到单涡轮和缸内直喷技术的搭配。省略的部分

19、也不是完全没有道理，除了高成本的价格门槛外，双增压会大副提高发动机的压缩比，相对应的使用的燃油的标准也大大提高，相对于燃油质量普遍一般的国内市场，有时候高科技的减配也是无奈而必须的。 类似进口1.4TSI发动机是双涡轮增压、机械增压、缸内直喷、分层燃烧技术相结合的整体，即改善了起步加速,又具有充足的后劲,可谓是动力澎湃，提高了燃油效率，降低了油耗，约可以节省20-30%燃油，效率却提高了30-50%。 TSI发动机的综合优点TSI发动机的综合优点是：动力损耗小，输出功率相对来说也增大了，可以在小排量的情况下获得较大的扭矩和马力,从而获取更大动力。 汽轮机安全监视系统TSI(Turbine Su

20、pervisory Instrumentation) 该系统的监视参数有： (1)机组的转速监视。 (2)触发自动盘车的机组零转速监视。 (3)转子的轴向位移监视：用于监视转子推力盘相对于推力轴承的轴向位移。 (4)轴系偏心(弯曲)监视：用于监视转子偏心度的峰-峰值和瞬时值。 (5)机组的膨胀监视：用于监视汽缸的绝对膨胀和转子与汽缸间的轴向膨胀差(胀差)。 (6)机组的轴系振动监视，由于大型机组的轴系比较复杂，该监视系统又可细分为： 1)转子绝对振动峰一峰值； 2)轴承座振动峰一峰值； 3)转子相对于轴承座的相对振动峰一峰值TDI是英文Turbo Direct Injection的缩写，意为涡

21、轮增压直接喷射（柴油发动机）。 为了解决SDI的先天不足，人们在柴油机上加装了涡轮增压装置，使得进气压力大大增加，压缩比一般都到10以上，这样就可以在转速很低的情况下达到很大的扭矩，而且由于燃烧更加充分，排放物中的有害颗粒含量也大大降低 tdiTDI技术使燃油经由一个高压喷射器直接喷射入气缸，因为活塞顶地造型是一个凹陷式的碗状设计，燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气。 tdi宝来TDI装备的大众集团首创的直喷式涡轮增压柴油发动机（TDI）技术十分先进，而且采用了多项先进技术，例如泵喷射系统、可调叶片式涡轮增压器等等都是首次在国产轿车上应用。宝来TDI采用了最新的高压燃油喷射技术泵喷射系统。此

22、系统使柴油与空气混合更充分，燃烧更彻底；同时采用氧化型催化反应器，大大降低了CO、HC、颗粒的排放，其中CO2排放与同排量汽油车比可降低30%。另外，采用EGR系统，大大降低了NOx产生，其排放指标满足欧3标准。 TDI标志 Volkswagen柴油引擎的“TDI标志”，正是目前世界公认最成功的柴油引擎。 拜欧洲日渐严苛的环保法规所赐，柴油引擎的科技已一日千里，现今的技术不但能将污染减至最低，柴油引擎更已悄悄地利用其傲人的优势，成为人类移动科技的新主流；因此，不但在欧洲已有高达43.7%的新车车主会选购柴油车款，而且甚至每两部Volkswagen 出厂制造的车辆中，就有一部是TDI柴油车，而这

23、也正说明了Volkswagen柴油引擎除了具有极高的市场接受度，也已俨然成为未来购车的趋势。 tdi高效能、低污染双效合一 自1930年首具柴油引擎问世以来，至今已经历70馀年汽车工业的洗礼。而Volkswagen 集团在这场柴油动力的科技竞赛中，一直处于领先的地位，因为Volkswagen在柴油引擎科技发展上，不仅已大幅改善了过去柴油车特有的吵杂噪音与废气，更在环境保育的表现上有了长足的进步，成功扮演革新推手的角色。 柴油引擎之所以会成为目前能源危机中最佳的替代品，便是因为其具有低油耗的优势，因为柴油引擎在进行燃烧、喷射与供油的动作时，汽缸体内将会处于高压缩比的情况，所以喷射的油量会藉由高度

24、压力产生雾化的效果，并完美地与空气接合、燃烧；同时，也正因为高压的关系，同样的爆发动作，柴油引擎所消耗的油量不但明显低于汽油引擎，所产生的扭力，也明显地优于汽油引擎。 举例来说，Volkswagen的TDI柴油引擎精准地燃油量计算与增压技术，便能更有助于燃油效率的提升，同时降低环境污染，以Passat 2.0 TDI为例，这具2.0升TDI柴油引擎的燃油消耗及燃烧所产生的二氧化碳量，就比汽油引擎少了22%，甚至如果再加上燃油开采与运送过程中所产生的二氧化碳量，这具TDI柴油引擎比起汽油引擎对于温室效应的影响，更减少了高达33%！ 而在维修与养方面，不同于汽油引擎需要藉由火星塞来点火燃烧，由于柴

25、油引擎是以高压方式让空气产生自燃，长久下来，还将可省下不少更换火星塞的费用；但有一点必须格外注意的是，柴油引擎对于机油的清洁性有着更严格的标准，所以务必使用专为柴油引擎设计的机油，才能延长柴油引擎的使命寿命。 不可思议的超低油耗 至于Volkswagen柴油引擎的“TDI标志”，不但已成为世界公认最成功的柴油引擎，所生产的三、四、五、六及十汽缸柴油引擎，更均能以优异的动力与超低油耗表现，颠覆世人的既有印象，并成为替代能源出现前的最佳选择。而这个杰出的成就，得要归功于TDI引擎里新配置的“整合帮浦式喷油嘴”（pump-injector），这项设计的特点，就是藉用高压将油料喷射进入引擎的燃烧室，使

26、得油料与空气的混合更完全，精准的高压喷射压力甚至高达2,050bar，相当于两辆Lupo（约1,906公斤）的重量集中在指尖单点的压力，比传统柴油引擎高出50%，喷油嘴并精密配置有5孔喷口，可以确保油料喷射时极佳的雾化效果，已达成更完全的燃烧。 Volkswagen总代理太古标达汽车首款引进国内的柴油车Lupo 3L TDI，车名中的“3L”，代表它每100公里仅需消耗3公升柴油，无疑地成为了VolkswagenTDI柴油科技高经济性的最佳诠释；同时，Lupo 3L TDI也因此刷新了金氏世界的省油纪录，成为英国皇家汽车协会（RAC）的年度最省油汽车，并荣获【Autoexpress】杂志评选为

27、年度最具经济效益的好车，以及德国伍柏塔“TheOKO-TREND”环境保护局所颁发的年度环保汽车冠军殊荣。 全世界的一致肯定 Volkswagen的引擎之所以能在世界各地都深受各方肯定，不单只是因为其极低的油耗及优异的废气排放，更因为它能提供优异的扭力及加速表现，而Volkswagen在柴油动力科技方面的杰出表现，就连MercedesBenz所属的DaimlerChrysler集团也佩服不已，甚至日前该集团还已经与Volkswagen集团签定了一项合约，计划自今年开始至2013年为止，每年向Volkswagen采购120,000具2.0升TDI四汽门柴油引擎，而这也就是全球车坛对Volkswa

28、gen在柴油动力领域的至高评价与赞赏！ 而Volkswagen目前除了已率先在台引进打破金氏世界纪录的省油车Lupo 3L TDI、Golf 1.9 TDI、Golf Plus 1.9 TDI、Passat 2.0 TDI，以及搭载史上最强柴油引擎V10 TDI的Touareg V10 TDI外，未来，Volkswagen也仍将继续扮演替环境保育把关的领航者角色，并继续结合不同领域的科技，开创出令人惊艳、更具有驾驶乐趣、污染更低、油耗也更低的TDI柴油引擎！第2章传动系2.1电控离合器原理电控自动离合器由电动机、离合器操纵机构、电控单元、电动机驱动器、传感器、线束、显示单元等部件组成。电控单元

29、依据采集的节气门位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、换档力、变速器档位、操纵机构行程等传感器数据进行计算分析，指令离合器操纵机构驱动离合器分离、结合，替代、驾驶员对离合器进行操作。电控自动离合器操作简便，驾车时收起加速踏板即可换档。电控自动离合器会保证汽车起步平稳、换档顺畅、制动离合、误操作峰鸣报警提示。组成及特性电控自动离合器系统主要由传感器信号采集、ECU逻辑判断、执行机构和离合器总成四部分组成。离合器控制器ECU通过传感器实时监控汽车的各工作参数，当驾驶员根据主观意愿操纵加速踏板或换挡杆时，ECU根据存储器中存储的程序(如离合器最佳结合规律等控制规律)，调节离合器的分离和接合速

30、度，实现发动机、离合器和变速器的最佳匹配，从而实现汽车的平稳起步和迅速换挡。功能档位显示：用数字显示档位或数字和字母组合显示故障码换档离合：换档时离合器自动分离、结合起步爬行：起步时，不踩加速踏板也能够自动缓慢行驶制动离合：制动过程中离合器依据工况适时自动分离、结合熄火保护：转速过低时离合器自动分离，依据工况适时结合误操作保护：换档错误时档位闪烁，离合器断续结合或分离自动调整：离合器操纵装置自动补偿摩擦片和机械部件磨损智能控制：电控单元自动优化调整运行参数故障检测：电控单元自动判别故障，并储存故障码备查 性能操纵机构驱动形式： 电动机驱动电动机额定功率： 150W电动机工作平均电流： 15A电

31、动机峰值工作电流 40A系统平均功耗 3W综合油耗： 优于手动档车型35%换档时离合器分离时间： 0.3 S刹车时离合器分离时间： 0.2 S熄火保护时离合器分离时间： 0.18 S起步时离合器完全结合时间： 5 S换档时离合器完全结合时间： 3 S2.2电控防滑差速器（LSD）简介防滑差速器，英文名为Limited Slip Differential，简称LSD。防滑差速器，顾名思义就是限制车轮滑动的一种改进型差速器，指两侧驱动轮转速差值被允许在一定范围内，以保证正常的转弯等行驶性能的类差速器。事实上LSD依构造的不同可以分为好几种型式，而每一种LSD亦都有其特别之处 。防滑差速器能够克服普

32、通锥齿轮式差速器因转矩平均分配给左、右轮而带来的在坏路面（泥泞、冰雪路面等）上行驶时，因一侧驱动轮接触泥泞、冰雪路面而在原地打滑（滑转），另一侧在好路面上的驱动轮却处在不动状态使汽车通过能力降低的缺点。这是因为与泥泞、冰雪路面接触的驱动轮与路面的附着力减少，路面对半轴作用有很小的反作用转矩，结合对称式锥齿轮差速器具有转矩平均分配的特点，这使处在好路面上的驱动轮所得到的转矩只能与处于坏路面上的驱动轮转矩相等，于是两者的合力不足以克服行驶阻力，汽车便停止不动。功能原理在谈论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

33、部分的读者可能很难理解，所以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、

34、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

35、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。2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

36、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。差速器很好的解决了汽车在不平路面及转向时左右驱动车轮转速不同的要求；但随之而来的是差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输，也就是打滑的车轮不能产生驱动力，而不打滑的车轮又没有得到足够的扭矩。我们的汽车设计师一直在努力，于是差速锁出现了。差速锁很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题，也就是锁止差速器，让差

37、速器不再起作用，左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。可是大自然总是再给人类处理不完的难题。差速锁再解决原有问题的同时又带来了新的问题。这种差速锁仅仅适用于越野车的使用，在野外非铺装路面上，路面附着力不大，即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无所谓，至少没有安全性问题。可是在铺装良好的公路上出现左右摩擦不平衡的时候，由于轮胎与干地面的摩擦是相当大的，在高速转弯时差速器锁止是非常危险的，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。解决方法通过ABS等电子设备来解决在一侧驱动轮发生打滑时，电子传感器收集两侧

38、车轮速度差，当电脑发现转速差超过设定值时，ABS驱动打滑轮的刹车工作，强制降低打滑轮转速，但这种工作方式是以保证安全性为首要目的，以牺牲速度为代价的，在频繁的工作状态下容易失效，可靠性不高。作为越来越重视车辆性能的今天，这种系统在高性能车上是决不能容忍的，于是就有了后者，防滑差速器（LSD）。种类介绍因应不同需求分类过弯性能的发挥，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

39、的需求及驾驶特性，才会有这么多式样产生。1、扭力感应式LSD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。 它是将普通差速器的齿轮从齿轮改成涡轮蜗杆，而安装位置和形式并不变，借由蜗轮蜗杆传动的自锁功能（蜗杆可以向蜗轮传递扭矩，而蜗轮向涡杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩，而无法旋转）来实现防滑功能。大名鼎鼎的奥迪quattro就是采用这种结构，还有许多原厂高性能车种都是采用此种型式，像RX-7 FD3S的原厂

40、LSD就相当有名。在扭力感应式LSD的特性方面，虽然其较少使用在运动用途上，但摩擦部分与机械式比较起来效果更好，而且维修上非常简单，这是它的最大优点。2、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

41、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！ 螺旋齿轮LSD内部的齿轮构造与扭力感应式LSD有些相似，同样是将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿，不过不是利用二者摩擦力的不同，而是改变了齿轮的安装位置和形式，通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式，利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。这种LSD所能达到的最大转速差比较小。而且，扭力感应型的齿轮配置为纵向，而此种螺旋齿轮LSD的则为横向装置。和机械式LSD相比，它的最大弱点在于限制锁定的扭力范围较小，但维修、使用上没有什么特别麻烦之处。3、滚珠锁定LSD这种设计的特殊之

42、处，是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时，被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果，尤其是其作动原理与一般品有很大的差异，目前并不算是主流的制品。在滚珠锁定LSD的特性方面，因为它的构造相当特别，因此可以发挥十分圆滑的效果，反过来说此LSD并不适合喜欢在街上狂飙的人士，而最后可以死锁差速器、并发挥最高扭力，也是值得记上一笔之处，所以最适用于分秒必争的比赛场合中。4、黏性耦合式LSD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。大约十年前L

43、SD还是属于选用配备时，最受欢迎的就是这种黏性耦合型式样，就如大家所看到的，此LSD是由多个离合器片组合而成，透过硅油的喷入使左右轮胎产生回转差，然后再利用硅油的黏性做锁定。谈到这里大家应该不难想象，此类构造的效果并非很好，因为硅油的黏度会依温度产生性能上的差别，因此反应性算是最差，往好的方面想，这种LSD只是一款适合一般大众使用的类型罢了。5、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

44、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。 机械式LSD响应速度快，灵敏度高，限滑比例可根据压板和离合片的不同组合来实现，可调范围广，但造价高，耐久性不好，当离合器片磨损时，常会出现“嘎！嘎！”的噪音，因此需要做定期的维修，这也是其缺点之一。6、主动式LSD一般的LSD是由凸轮与齿轮组合而成，且利用使用球状沟槽的机械构造，被动的来接受作动，但装置在新型车种上的高科技差速器，由于配备有油压及电子控制系统，因此可以主动的使LSD作动。现在许多厂商都在研究它，有的还推出了

45、控制左右车胎扭力的LSD（如本田的SH-AWD系统和三菱的S-AWC）。 防滑差速器依作动型式分类LSD依作动型式不同可分为1 Way、1.5 Way、2 Way等三种。1 Way是指在油门开启时且左右轮产生滑差，才发挥作用的单向型。2 Way则是无论油门开启或关闭，只要滑差出现便会作动的双向型。另外1.5 Way则是收油时只会发挥较小限滑效果的形式。针对甩尾最好是以2 Way较佳，这是由于在车身滑移时，操作有时是要以连续收放油门来控制，若使用1 Way或1.5 Way的LSD，在收油时的轮胎锁定率消失则大有失控的风险。另外较早期时有些作法是不加装LSD反而将差速器焊死，虽然能得到侧滑的效果，

46、但正常行驶时就会持续推头，操控其实也更加困难。作动方向单/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

47、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，所以端看自己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