拒絕專業術語 淺析四驅車的粘性耦合器

　　[汽車之家 技術]  關注我們的網友應該都知道，今年汽車之家推出了“玩轉四驅”系列選題，我們的目標是到年底把市面上的主流四驅系統都介紹一遍！在這其中各位肯定會看到例如“托森差速器、多片離合器”之類的詞匯，這些裝置在四驅車上大多以中央差速器的角色出現，而使用什么樣的中央差速器又直接影響到車輛四驅系統的性能。所以本篇文章就為大家介紹其中的一種：粘性耦合器。

　　粘性耦合器，英文名稱叫做Viscous coupler，或者叫做粘性聯軸節。當今市面上最著名的使用粘性聯軸節四驅系統的車型恐怕就是本田的CR-V了，一款典型的適時四驅城市SUV，可惜這套四驅系統的有效性經常受到網友的懷疑，以至于人們漸漸開始對粘性耦合器的認識產生偏差，所以我覺得有必要重新來審視一下這個裝置。在此我們只討論粘性耦合器本身，并不涉及到車的性能。

『本田CR-V和哈弗M1都裝備粘性聯軸節』

　　首先說說粘性耦合器的結構。它是一種利用液體的粘性阻力來傳遞轉矩的傳動裝置。粘性聯軸節的工作原理，有點類似于多片離合器。在輸入軸上裝有許多內板，插在輸出軸殼體內的許多外板當中，并充入高粘度的硅油。在這個結構中，多片離合器并不接觸，因此傳遞扭矩的工作完全依靠硅油來完成，所以我們有必要說說硅油。

『粘液藕合器結構』

　　硅油是一種高分子聚合物的統稱，不同的分子結構會表現出不同的特性，并且在日常生活中運用非常廣泛，比如洗面奶、洗發水中可能都有硅油，在整形外科方面也有應用，一些豐胸手術也用硅油作為填充物，但這種物質的安全性有爭議，這里就不多討論了。

　　總而言之，不同種類的硅油的粘度是有千差萬別的，所以粘性耦合器的限滑作用也可以是不同的，關鍵就是看充入的硅油的粘性。顯然不能是越粘就越好，粘度過大會影響到正常的差速作用，汽車拐彎可能變得費勁，另一方面粘度太低又會降低限滑作用，所以要取得一個平衡是需要綜合使用情況而定的。

　　但是，粘性耦合器中也不能完全充滿硅油，實際上通常硅油占據了其中80%-90%的空間，其余空間是空氣，這樣的設計主要是跟硅油受熱膨脹的特性有關。硅油的粘性并不是始終不變的，內板和外板間的轉速差會使硅油的溫度升高，其粘度將降低，所能傳遞的轉矩會下降，但是溫度升高會使硅油受熱膨脹，壓縮內部的空氣，導致殼內壓力升高，當壓力達到某一臨界值時，粘性耦合器效能又會極具增強。因此扭矩的傳遞也會呈現一種所謂的“駝峰現象”，即開始的時候有一定限滑作用，然后會進入一個效率低下的階段，最后又是一個扭矩傳遞峰值。

　　一般情況下轉速差越大硅油受熱膨脹的速度就越快，所能傳遞的扭矩也就越大，但終究需要時間。正是因為這個特點，粘性聯軸節會給人留下反應慢的印象。

　　如今我們見到的粘性聯軸節無非都是這樣一個結構：動力主要分配到前橋，一根傳動軸通向后橋，前后橋之間由粘性聯軸節鏈接。前輪出現打滑空轉，前后車輪出現較大的轉速差，粘性聯軸節把動力傳送給后輪，汽車就轉變成全輪驅動汽車。這是一個典型的適時四驅結構，正常行駛時后輪不獲得動力，即使是四驅狀態，后輪獲得的扭矩也很有限。

『斯巴魯2.0手動擋車型依然使用粘性耦合式中央差速器』

　　但如果你把粘性聯軸節和適時四驅劃上了等號，那可就大錯特錯了，實際上粘性聯軸節之前曾作為全時四驅車的中央差速器使用，甚至裝備一些以運動性能著稱的車型，比如原先的斯巴魯翼豹WRX就是使用粘性耦合式中央差速器，即使是現在，斯巴魯各款2.0手動擋車型依然使用這種結構。

　　下圖是一個帶開放式差速器結構的粘性耦合式限滑差速器。

　　從圖中我們可以看到，粘性耦合式限滑差速器的結構和普通開放差速器類似，關于普通差速器結構我們就不再重復了(詳細內容請看：《拒絕專業術語 詳解汽車差速器夠構造原理》//www.china-wallpaper.com/drive/200903/57727.html)，忘記了的讀者可以看我們之前的文章。圖中這個裝置和普通開放差速器最大的不同是它的半軸齒輪的外側套上了一個粘性聯軸節，一側半軸和內板相連，另一側半軸連接外板，這樣一來兩側半軸齒輪的運動就會受到粘性聯軸節的干預，從而實現限滑作用。

　　粘性耦合器具有結構簡單、可靠性高等優點，曾一度是四驅車的主流配置，但它的缺點也不能忽視：扭矩的傳遞隨轉速差的增大而增大，不能手動控制，并且反應略微滯后。隨著科學技術的發展，電腦控制的多片離合器結構正逐漸取代粘性耦合器，但是作為純機械時代的代表之一，粘性耦合器終究是四驅史中的經典。（文/汽車之家 羅浩）

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