汽车转弯的小秘密

汽车转弯的小秘密

首页休闲益智城市弯道特技赛车更新时间:2024-08-03

凯迪拉克CT5配备了一项同级独有的硬核配置——mLSD。它是许多高性能运动轿车甚至是赛车的必备配置。它不但可以提升车辆在加速和弯道时的操控性,更有助于车辆漂移、甩尾等特技的实现,可以让车辆性能发挥到极致。

mLSD到底有多神奇?能为车辆提升哪些驾驶特性?今天小牛博士就来和大家聊聊mLSD的性能原理。

mLSD(mechanical Limited Slip Differential)中文名是机械限滑差速器。它是一种机械结构的限制车轮滑动的改进型差速器,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。

看了这段专业的名词解释,相信一般人都是一头雾水的。肯定有人会问:什么是差速器?它有什么用?为什么要限滑? 机械式限滑差速器有什么好处?大家先别急,听小牛博士为您一一解答。

要搞清楚上面那些问题,首先得知道什么是差速器。

差速器——弯道稳定器

有个现象不知道大家有没有注意过。短跑选手过弯时,外侧腿迈出的步幅要大于内侧腿迈出的步幅。我们在走路拐弯时也是如此,外侧脚跨的幅度一定大于内侧脚。同幅度迈步,是无法拐弯的。

同样,车辆转弯时外侧车轮和内侧车轮因为行驶的路线不同,所以路线长度也不同。一般外侧车轮行驶的路线更长,因此同一时间转速一定会大于内侧车轮。只有调整好左右车轮的转速,才能保障车辆顺利的转弯。

从公元前两千多年马车出现开始,一直困扰着马车工匠的不是马匹要跑多快,车厢要多华丽,而是如何令马车转弯时能更安全、更轻松。

他们发现:车轮安装在同轴上,转弯时会导致内侧车轮卡死,速度一快就有翻车的风险。

所以马车两侧的车轮只能采用独立自转结构,以此来满足车辆转弯时两侧车轮不同转速的需求。

然而随着蒸汽机和内燃机的发明,问题还是出现了。马儿不再是车子的主要动力来源,车辆可以自己产生动力了。这时车轮不但要负责转弯还要负责驱动整个车身。

如果仍然采用四轮独立旋转设计,弯倒是能转了,但车辆驱动却会出现问题。这时就必须要一个装置来调节驱动轮左右两侧的速度了。差速器应运而生。

1876年,来自英国考文垂的自行车爱好者詹姆斯·斯塔利(James Starley)从自行车上找到了灵感。他发明了一个结构简单的差速器用于连通车轮,再用链条连接发动机与差速器,形成了链条驱动差速器,差速器驱动车轮的结构,解决了驱动轮平顺转向的问题。

凯迪拉克MODEL M的车型采用了这种差速器,将发动机与差速器通过链条传动实现了平稳的转弯。

直到1937年法国人路易斯·雷诺改进了差速器,他用齿轮组之间的咬合代替链条传递动力,这种方式能提供更好的动力响应,降低故障率,从此车辆转弯更加平稳可靠了。

差速器的进化

随着技术的发展,发动机从单缸逐渐增加到16缸,汽车的动力越来越强劲,赛车运动自然开始兴起;再加上高速公路的修建,使得车辆日常行驶速度也在不断刷新,普通的差速器已经无法满足车辆在弯道高速行驶的需求了。

传统差速器虽然能调整左右车轮的转速和动力输出,但是没有办法根据车辆行驶状况有效分配左右车轮的动力。

当一侧车轮打滑时,动力会如流水般流向阻力小的一方,即打滑的一侧,让打滑现象越发严重。

针对这种情况,普通轿车一般会通过TCS牵引力控制系统来解决。通过控制发动机的动力输出和刹车来抑制车轮的打滑现象,以达到稳定和安全的目的。

但是通过刹车来控制车轮打滑,会影响车辆动力输出,影响车辆的速度,对赛车和高性能车来说那就是自费武功!于是,限滑差速器出现了。

限滑差速器——弯道助推器

限滑差速器在大多数情况下像普通差速器那样工作。而当车轮出现打滑时,它能自动锁止动力向打滑车轮传输。这样既能避免动力因刹车而消减,提升过弯表现,又能提升车辆的脱困能力。

根据限滑方式的不同,限滑差速器通常分为两种:

摩擦片式限滑差速器,是通过摩擦片限制滑动,保障扭矩分配,让轮速差一致的。这种限滑差速器虽然弯道锁止率高,使用有吸入感,但是价格偏高,而且维护成本较大,需要使用特殊的齿轮油,所以一般用在赛车上,不适用于普通量产车。

机械式限滑差速器,采用螺杆齿轮锁止动力传输到打滑的车轮,同时将动力传递至不打滑的车轮。它的结构简单,行驶舒适,没有噪音,保养不需要特殊的护理,使用寿命长。通常出现在原厂高性能运动版本的车上。

凯迪拉克CTS-V以7分59秒32的成绩,创造了被称为“真理之环”的德国纽伯格林北环赛道量产四门轿车单圈最快纪录,成为史上最快的量产V8四门轿车,亦成为107年以来最快的凯迪拉克。CTS-V用的就是机械式限滑差速器。

在V-day秀中,凯迪拉克车型表现出了卓越的驾驶性能。侧滑漂移、定点漂移、漂移入库等等极限驾驶表演,让观众们热血沸腾、刺激异常,这些车型也都安装了后桥机械限滑差速器。

凯迪拉克CT5也配备了后桥机械式限滑差速器。有了机械式限滑差速器的加持,CT5的弯道性能更好,加速时能避免驱动轮空转,车辆更容易脱困,整体驾驶极限也更高了。

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