文章介绍了不同类型的差速器以及它们的工作原理和优缺点，重点讲解了扭矩矢量分配差速器的工作原理和优势。扭矩矢量分配差速器能够通过调节左右驱动轮之间的动力输出，提升车辆的操控性和稳定性，使车辆更加灵活和安全。虽然这种技术成本较高，但已经逐渐被豪华品牌应用于明星产品中，未来可能会下放到更多车型上。汽车扭矩矢量分配差速器通过智能电子装置控制复杂的齿轮结构，调节左右驱动轮之间的动力输出，提升车辆的操控性和稳定性。虽然成本较高，但已被豪华品牌广泛采用，未来可能会成为更多车型的标配。

1、差速器类型简介

开放式差速器可以说是一种比较常用的差速器了，一般我们可以在家用车上看见。开放式差速器的特点是无论什么状态下左右半轴的扭矩永远是近似平均分配。

工作原理：开放式差速器将发动机的动力分成左右两路，两者可提供不同的转速。

缺点：当一个车轮丢失了牵引力，对向的车轮同样会产生扭矩衰减。在最坏情况下，一个车轮飞速地旋转，而另一个可产生牵引力的车轮则静止不动，无法推动车辆。

当代的牵引力控制系统可以通过制动器减小空转车轮的转速，从而将更多扭矩分配到另一个车轮上。通常而言，结构复杂的差速器均比这样的差速器反应更快，效果更明显。

应用车型：任何不以性能或越野为诉求的车辆，包括家用轿车、跨界车、MPV、经济型汽车等等。

在越野过程中往往会遇到这样的问题，那就是一侧车轮会离地，此时发生的现象是离地车轮由于阻力太小，导致发动机输出的扭矩也很小，而另一侧有抓地力的车轮获得的扭矩与离地一侧车轮同样小，所以无力推动车辆摆脱困境。

工作原理：当差速器锁止时，所结合的车轮始终以相同的速度旋转。无论在沙地、泥地还是雪地，锁止差速器可将扭矩连续不断地输向具有较高抓地力的车轮。

缺点：在未锁止时，该差速器的表现如同开放式差速器。如果在高抓地力的路面上锁止该差速器，那么它会大大影响车辆的转向性能，甚至可能烧坏传动系。

应用车型：Jeep牧马人、奔驰G级、公羊2500PowerWagon等。它在大多数全尺寸皮卡上是选装件。

LSD，即是LimitedSlipDifferential，中文名叫限滑差速器。在漂移赛事或者两轮贴地飞行表演的车子中,LSD可以说是必需品。

LSD的工作原理是什么呢？LSD限滑差速器发挥作用的时候是在左右两边车轮抓地力不平均时，LSD会消除两边车轮的转速差，使空转的车轮不会继续空转。

工作原理：限滑差速器结合了开放式差速器和锁止差速器的特点，在大多数情况下像开放式差速器那样工作，而当车轮滑动出现时，它能自动锁止。锁止过程可通过液压、离合片或者复杂的齿轮组实现。

缺点：纯机械限滑差速器反应较慢，只有在侧滑发生后才起作用。

应用车型：装有运动套件的日产370Z(液压型)、马自达MX-5Miata(离合片式)、丰田86/斯巴鲁BRZ(螺旋齿轮)

这种差速器是通过电子去控制离合片的开合角度，这种装置一般多在适时四驱的车型上使用。但是，由于这种差速器是通过接收到车轮打滑的信息后，才会做出相应的反映，而并非是实时的。

而且由于是电脑进行控制，所以在一些路况复杂多样的路段，有可能不像手动锁止的差速器一样来的那么及时。而且，进行反馈的车轮，也仅像传统的差速器一样，只会传输到转速较慢的一端。

一种叫做“电子限滑差速器”的装置，简称ELSD。这套系统其实使用的是和普通家用车相同的开放式对称锥齿轮差速器，不同的是它在ABS系统中集成了限滑的作用。

具体工作原理是：当一侧驱动轮发生打滑时，ABS会给打滑的车轮施加制动力，也就是相当于增加了那一侧车轮的阻力，这也就是使得总输出扭矩不至于骤减，另一侧抓地良好的车轮依旧可以输出足够的动力。

这套系统可以理解为基于ESP系统的装置，理论上说通过升级系统软件，ESP都可以具备限滑差速的功能。不过种电子限滑差速器作为高性能车的限滑差速器使用有一个小小的问题，那就是它是基于“减速”的原理来增加扭矩的。也就是说在驾驶者一边狂踩油门的时候，刹车系统却在不断的施加制动力。

2、什么是扭矩矢量分配差速器？

操控性如何是评价一台车好不好开的重要标准之一，随着人们对车辆操控稳定性和灵活性需求的提高，目前已经有许多车辆运用了扭矩矢量分配技术，这种技术对能有效地实现人们对车辆操控性的苛刻的需求。

日本人说扭矩矢量分配可减轻转向力量；德国人会告诉你这种差速器将提升车辆动态性(无论其背后是否蕴含了其他的意思)。至于美国人——他们不久前才在全新福特福克斯RS上装上了这一功能——却声称扭矩矢量分配提供了“无与伦比的敏捷性”。

扭矩矢量分配差速器工作原理：利用额外的齿轮让半轴以超速状态旋转，通过差速器，让分配的扭矩精确地传输到每个驱动轮上。这一过程可产生更多的摇摆扭矩，降低或加快车辆在弯道内的转动速度。

缺点：扭矩矢量分配差速器非常笨重复杂，造价昂贵，同时会造成额外的燃油消耗。

应用车型：奥迪S4、S5和S6、宝马X5M和X6M、雷克萨斯RCF等。

3、扭矩矢量分配具体能做什么？

在车辆转弯行驶时，两侧车轮由于离心力的关系，使两侧车轮发生垂直载荷的转移，在弯内侧的车轮垂直载荷相对外侧车轮较小，导致车轮与地面的摩擦力发生变化。

在过弯时，虽然内侧车轮的摩擦圆变小，而差速器仍采用扭矩平分的方式分配扭矩，这就造成了内侧车轮扭矩过大，而外侧车轮扭矩不足的情况。这时我们从摩擦圆中可以发现，外侧车轮得到的驱动力与转向所需的侧向力之和仍未达到摩擦力极限，也就是摩擦力没有得到充分的利用，如果增加动力的输出，可能会导致内侧车轮出现打滑。

当汽车在转向不足运行时，扭矩矢量分配控制将更多的扭矩给外侧车轮，以帮助车辆的操控，优化车辆的转向能力，使车辆按照驾驶员的意图行驶。如果汽车过度转向，它会将更多扭矩传递给内侧车轮，替驾驶员修正转向。

扭矩矢量分配在不需要刹车的情况下，车辆也可以在过高的转弯保持稳定，在扭矩矢量分配的作用下，外侧车轮可以获得内侧车轮的部分扭矩，两侧车轮的摩擦力得到充分利用，大家各取所需。

通过对外侧车轮扭矩增加可以提升操控稳定性提高安全性。当驾驶者对弯道预判错误，扭矩矢量分配可以让驾驶者更少的慌乱和更少的转向修正，以此降低事故的发生。

4、扭矩矢量分配差速器的优势在哪里？

和所有差速器一样，扭矩矢量分配装置主要用来协调驱动轮之间的转速差。当车辆驶过弯角时，车轮会滑出四条半径不同的印记，这就说明每个车轮在弯道里的转速都不同。

它被安装在驱动桥上，其复杂的齿轮结构由智能电子装置控制，用来调节左右驱动轮之间的动力输出。当车辆左右两侧输出不同的扭矩时，会让车身自发地产生改变车辆行驶方向的摇摆力矩。

根据扭力的具体分配，这既可用来增加车辆的转向效果，又能稳定车辆的动态表现。理论上，扭矩矢量分配可帮助车辆入弯，减小驾驶者的操作强度，并可降低车辆的转向不足现象。这些效果在一辆操控极限较高的车辆上显得更加出色，可让其以更高的车速通过弯心，实现更快的圈速。

我们应当注意到扭矩矢量分配差速器和基于制动器的扭矩分配装置间的区别，后者主要出现在经济型汽车和跨界车上。基于制动器的扭矩分配装置可以单独地控制每个车轮的制动器，让弯角内侧的车轮减速，从而增加外侧车轮的扭矩。

5、扭矩矢量分配差速器是如何工作的？

扭矩矢量控制系统首先会通过传感器，对路面进行每秒100次的扫描，并判断出车辆在弯道中是否出现了转向不足的情况。随后，系统通过制动系统和电子控制系统来控制差速器齿轮，让引擎动力能更合理的分配到两个驱动轮上，以提升转弯时的性能。

针对性能车辆的扭矩矢量分配装置会在差速器中安装至少一组超速齿轮组(然而通常情况下会采用两组)。与传统的差速器相比，它们能更快地锁止车轮。

当电脑发出分配扭矩的指令后，差速器选择超速齿轮来控制动力输出，通过改变咬合力来调节左右车轮间的推力。由于齿轮组并未完全啮合，外侧的车轮并不会因此转得更快。相反，部分咬合的超速齿轮组提供了额外的推力——这就好比在滑独木舟时更有力地而不是更快地摇桨。

扭矩矢量分配源于拉力赛车，比如赫赫有名的三菱EVO系列，但是如今却多见于昂贵、配置较高并采用四轮驱动的性能车辆。

正是由于扭矩矢量分配差速器的作用，笨重的宝马X5M和X6M才变得出乎意料地具58汽车驶乐趣。奥迪的运动差速器则让车头偏重、四轮驱动的S4、S5和S6变得更像后轮驱动的性能车。

汽车生产商坚持声称扭矩矢量分配仅仅是高级运动汽车的配置，但是随着技术趋于成熟，它的应用变得越来越广，你能在四驱版日产JUKE或是第三代福特福克斯RS上找到其身影。

6、ZF扭矩分配控制系统

那么这一系列的工作是怎么实现的呢？我们就以宝马X5和X6上所搭载的由ZF提供的扭矩矢量控制为例来介绍吧。

ZF推出的扭矩矢量后桥控制系统可用于四轮驱动以及后轮驱动车辆，我们上文所介绍的主要由左右两侧两轮上的扭矩矢量分配，前后扭矩矢量分配暂时不做介绍。

宝马X5所搭载的ZF扭矩矢量控制单元中主要包括了行星齿轮组、多片湿式制动器以及驱动控制装置等部件。

6、总结

因为成本过高，目前这种扭矩矢量分配大多只用在豪华车上，例如我们上文所提到的宝马X5、X6，还有路虎揽胜运动版、福克斯RS、雷克萨斯RCF等等。

同时扭矩矢量分配单元供应商除了我们上文介绍的ZF外还有吉凯恩，日立等等，目前许多豪华品牌已经将其搭载于自己明星产品中，可以说是对这系统最大的肯定，下放到更多车型上只是时间上的问题了。

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