前言
上一篇介绍了小米YU7 GT整车系统上配置的电子限滑差速器,以及对比了保时捷Taycan电动轿跑,和2013款大众高尔夫GTI上配置eLSD电子限滑差速器。
推测小米 YU7 GT上配置的也是这个类型的限滑差速器,
今天就打开分析一下这款限滑差速器的结构,功能原理。
摩擦片式限滑差速器
以大众高尔夫GTI上配置的eLSD电子限滑差速器为例,
2013款 Golf GTI “Performance” 是大众汽车旗下首款配备电液式前轴差速锁(electrohydraulic front differential lock)的车型。这里指的是大众的 VAQ 电液式前桥限滑差速器(前轴电子限滑差速器),并不是传统意义上完全锁止的机械差速锁(differential lock)。
VAQ:电控四驱扭矩矢量差速器(Audi Vector Quattro)
在整车上的布置位置
在2013款 高尔夫GTI上这款产品布置在前桥的变速箱与右半轴之间。在Audi的部分车型上,也有布置在后桥上的

图 大众Golf GTI的布置位置
是不是和小米YU7 GT宣传图上的布置位置非常像?

图:Xiaomi eLSD 发布图
所实现的功能
大众在产品培训手册中指出的开发这套eLSD的主要目的是:
- 改善弯道驾驶响应,减少转向不足(understeer)
- 提高弯道通过速度
- 实现更加精准、更具敏捷性的转向操控
- 增加外侧车轮的驱动力
- 减少牵引力控制系统(TCS)的介入次数
- 降低车辆发生侧滑的倾向
- 提高车辆响应稳定性,并提升驾驶安全性
- 使前轮驱动车辆获得最大牵引力

图 eLSD作用示意图
赛道性能
从图上可以看出,配置VAQ(电子限滑差速器)的车辆在纽北赛道上的关键弯道处的速度表现,
各弯道数据
布莱德沙伊德弯(Breidscheid)
- 带锁止系统出弯车速:114 公里 / 小时
- 无锁止系统出弯车速:109 公里 / 小时
埃施巴赫弯(Eschbach)
- 带锁止系统出弯车速:115 公里 / 小时
- 无锁止系统出弯车速:109 公里 / 小时
燕子尾弯(Schwalbenschwanz)
- 带锁止系统出弯车速:119 公里 / 小时
- 无锁止系统出弯车速:116 公里 / 小时
机场弯(Airport)
- 带锁止系统出弯车速:165 公里 / 小时
- 无锁止系统出弯车速:161 公里 / 小时

图 配置VAQ的车辆在纽北赛道的表现
过弯时平均车速提升在4km/h左右。
图中间的图表展示的是车辆在过弯期间,车辆的油门开度数据。
没有配置eLSD的时候,过弯的时候油门开度是不敢踩满的,车辆容易出现打滑,
但是配置了eLSD的车辆,油门开度是可以踩满,车辆依然可以能够操控。
车身稳定制动控制系统的介入频次也大幅降低,这也是能够提升过弯车速,提升赛道成绩的原因。
机械结构
差速器:使用伞齿差速器
限滑差速器形式:摩擦片式
结构:在右半轴上,通过集成一个离合器,将右半轴直接伞齿差速器壳体连接起来,通过离合器结合和打开,可以控制右侧半轴直接从差速器壳体上获得的扭矩大小

图:2013款 大众高尔夫 GTI的限滑差速器
通过剖视图能够更清晰的看到内部结构。
其中离合器的执行机构看起来使用的是液压式的
eLSD的供应商是博格华纳,在博格华纳,这款产品叫做FXD。

图:2013款 大众高尔夫 GTI 剖视图
工作过程
- 如果前桥上的轮速传感器检测到某个车轮正在发生打滑(例如转弯时的内侧车轮),则通过 CAN 总线通知车桥差速器锁止控制单元。
- 控制单元随后提高耦合泵的转速。
- 在工作活塞上产生受控压力。
- 工作活塞根据需求压紧离合器片组。
压力的大小也会影响扭矩传递量,即:从发生打滑的车轮向具有驱动力的外侧车轮传递扭矩。这使得 0~100% 的扭矩传递比例都可以实现。
作用在内侧车轮上的扭矩会降低,并施加到具有驱动力的外侧车轮上。
内外侧车轮之间的转速差不会受到影响,仍然保持不变。
这里说的“0~100% 的扭矩传递比例都可以实现”指的是离合器能够连续调节扭矩偏置比例。
例如:
发动机输入:200 Nm
开放差速器:
- 左轮:100 Nm
- 右轮:100 Nm
如果离合器开始工作,可能变成:
- 左轮:60 Nm
- 右轮:140 Nm
更高压力:
- 左轮:20 Nm
- 右轮:180 Nm
理论极限:
- 左轮:0
- 右轮:200 Nm
所以这里的"100%"表示:最大程度的扭矩转移能力。
结语
下一篇具体从计算公式上分析下扭矩分配的原理,以及还有一个问题,离合器只是布置在一侧半轴上,那么是否意味着扭矩只能朝着一个方向转移呢?
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