限滑差速器(LSD)的分類與原理

記者:SE 2000-01-08


關於改裝限滑差速器的必要性等相關話題,各位讀者可以參考關於限滑差速器的改裝一文,以瞭解此機構的用途與使用時機。


限滑差速器的幾個種類


▲NISSAN Skyline GT-R頂級款的V-spec車型上搭載的就是複雜的電子式LSD機構。

雖然作用大致類似,但是限滑差速器事實上仍然有幾種不同的作用原理,所能提供的效果也有所不同。最常見到的LSD採用的是黏性耦合(Viscous Coupling)的型式,採用此類LSD機構的車種繁多,例如曾經在國內掀起一波狼皮羊旋風的NISSAN Sentra SE-R、ROVER 220 Turbo與大家所熟悉的SUBARU Impreza GT皆屬此類。而近來有些對於操控較為考究的車種則開始搭載一種利用螺旋齒輪間的相互摩擦而產生阻抗的機械式結構,稱為螺旋齒輪限滑差速器(Helical LSD),搭載此類LSD最有名的範例首推NISSAN所推出的兩款跑車Skyline GT-R(非V-Spec版本)與Silvia S15。至於限滑差速機構中的王者,則是利用了大量的電子感應元件對車輛的動態狀況進行監控、判斷,而以電磁閥來控制限滑機構作用的設計,此類系統較有名氣的包括日本跑車之王NISSAN Skyline GT-R V-spec上的全時四輪驅動系統,以及新一代MITSUBISHI Lancer Evolution VI上所搭載的AYC也是類似的設計。


黏性耦合式限滑差速器的作用方式


▲黏性耦合LSD基本上是由齒輪組與多片式離合器構成,與矽基油一起封裝在金屬的LSD外殼中。

黏性耦合(Viscous Coupling)限滑差速器是一種很機械性的設計,其作用原理與自排變速箱的液壓扭力轉換器有點類似,是將齒輪與幾片離合器片以一個填滿矽基油的容器包覆在內。當傳動軸兩側的車輪開始有轉速差出現的時候,在LSD內的矽油會因為滑差所產生的摩擦熱而加溫,矽油是一種很容易受熱膨脹的材質,膨脹後的矽油開始充滿差速器內部、進而推擠兩側的離合器片讓它們接觸摩擦,而達到鎖定兩側驅動軸的目的。由於黏性耦合LSD的作用完全是靠矽油的受熱膨脹才能發揮,因此除了油質本身的特性外,當時的室溫其實也會對LSD作用的時機造成影響,由於氣溫高時油溫原本就有偏高的現象,因此會較早達到鎖定溫度,有時反而會造成駕駛人無預期的作用,需要稍加留心。