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xtrail4X4原理及过热问题请教
When driving in AUTO mode or LOCK mode, if there is a large difference between front and rear
wheel speed which continues for a long time. oil temperature 0f drive system parts becomes too high
and 4WD TF warning lamp flashes rapidly. (When 4WD warning lamp flashes, vehicle changes to
front-wheel drive conditions.)
这段来自xtrail的4X4的note，想问一下这种lock的结构到底是怎样，为什么会过热，在澳洲xtrail论坛中专门有人讨论，有人抱怨在20分钟的激烈4X4之后就会发生，也有人说是操作问题。
wheel speed which continues for a long time. oil temperature 0f drive system parts becomes too high
and 4WD TF warning lamp flashes rapidly. (When 4WD warning lamp flashes, vehicle changes to
front-wheel drive conditions.)
这段来自xtrail的4X4的note，想问一下这种lock的结构到底是怎样，为什么会过热，在澳洲xtrail论坛中专门有人讨论，有人抱怨在20分钟的激烈4X4之后就会发生，也有人说是操作问题。
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哦， 没有差速器， 难怪了！
凯伦奈斯 著
如果你已经阅读了汽车发动机工作原理，你就能懂得汽车动力是如何产生的；如果你已经阅读了手动变速器的工作原理，你就会懂得下一步动力会传到哪里。对大多数汽车来说，差速器在其传动系中，位于驱动轮之前的最后一级。本文将阐述差速器的工作原理。
差速器有三大功用：
把发动机发出的动力传输到车轮上；
充当汽车主减速齿轮，在动力传到车轮之前将传动系的转速减下来
将动力传到车轮上，同时，允许两轮以不同的轮速转动
在本文中，你将会了解到汽车为什么需要一个差速器，它工作的方式及其优缺点。我们也将会了解到防滑差速器。
为什么需要差速器
当汽车转向时，车轮以不同的速度旋转。在下面的动画中你可以看到，在转弯时，每个车轮驶过的距离不相等，即内侧车轮比外侧车轮驶过的距离要短。因为车速等于汽车行驶的距离除以通过这段距离所花费的时间，所以行驶距离短的车轮转动的速度就慢。同时需要注意的是：前轮较之后轮，所走过的路程是不同的。
对于后轮驱动型汽车的从动轮，或前轮驱动型汽车的从动轮来说，不存在这样的问题。由于它们之间没有相互联结，它们彼此独立转动。但是两主动轮间相互是有联系的。因此一个引擎或一个变速箱可以同时带动两个车轮。如果你的车上没有差速器，两个车轮将不得不固定联结在一起，以同一转速驱动旋转。这会导致汽车转向困难。此时，为了使汽车能够转弯，一个轮胎将不得不打滑。对于现代轮胎和混凝土道路来说，要使轮胎打滑则需要很大的外力，这个力通过车桥从一个轮胎传到另一个轮胎，这样就给车桥零部件产生很大的应力。
什么是差速器
差速器就是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置，允许转向时输出两种不同的转速。
在现代轿车或货车，包括许多四轮驱动汽车上，都能找到差速器。这些四轮驱动车的每组车轮之间都需要差速器。同样，其两前轮和两后轮之间也需要一个差速器。这是因为汽车转弯时，前轮较之后轮，走过的距离是不相同的。
部分四轮驱动车前后轮之间没有差速器。相反的，他们被固定联结在一起，以至于前后轮转向时能够以同样的平均转速转动。这就是为什么当四轮驱动系统忙碌时，这种车辆转向困难的原因。
不同车速下转弯
我们将从最简单的一类差速器——开式差速器，讲起。首先，我们需要了解一些技术：下图就是一个开式差速器部件。
当一辆轿车沿着一条路直线行驶时，两侧车轮以同一转速转动。输入小齿轮带动螺旋锥齿轮和壳体。壳体内的小齿轮都不转动，两边的齿都有效的将壳体锁住。
注意到输入小齿轮的齿比螺旋锥齿轮的齿小。如果主减速比为4.10，螺旋锥齿轮的齿数就要比输入小齿轮的齿多4.10倍。更多关于传动率的信息请参阅齿轮是如何工作的。
当一辆汽车转弯时，车轮必须以不同的转速旋转。
从上图中，你可以看到壳体内的小齿轮在车辆转向时开始转动。以此实现两侧车轮以不同的转速旋转。内侧车轮要比壳体转得慢。但外侧车轮就要转得相对快点。
在薄冰上行驶
开式差速器一般都是将相同大小的扭矩分配到两侧车轮上。有两个因素决定分配到车轮扭矩的多少：设备及牵引力。在干燥的环境、有充足的牵引力的情况下，分配到车轮的扭矩受到发动机及齿轮的限制；在牵引力较小的情况下，诸如在冰面上行驶。在这种情况下，扭矩的大小受限于车轮不至于打滑。所以，即使一辆车可以产生更大的扭矩，同样需要足够的牵引力用以将这些扭转力矩传输到地面上。如果当车轮开始打滑时，你用力睬油门，只会使车轮转得更快。
如果你曾经在冰面上开过车，你可能知道使加速变得容易的方法。那就是你不以一档起步而是二档起步，甚至是三档。因为变速器里的档位越高，传到车轮上的扭矩会变的更少。这样就会让车轮在不转的情况下加速更快。
当一个汽车主动轮在附着系数较高的路面上，而另一个主动轮却在冰面上时，会发生什么情况呢？这就是开式差速器的问题所在。
记住，开式差速器总是运用于两轮转矩相等的情况下，最大扭矩受限于最大防滑系数的限制。他并不会给在冰面上的车轮以更大的扭矩。而且牵引力好的那个车轮仅获得很少量的扭矩。此时，你的车就不能正常运行。
越野行驶
除此之外，开式差速器可能在你越野的时候给你带来麻烦。如果你有一辆前后都有差速器的四轮驱动车或越野车，你可能被卡住。
现在，记得——就如我们之前已经提到过的，开式差速器一般都是给两轮传递相等的扭矩。如果一侧前轮及一侧后轮陷入地中，两轮只能在空无助的旋转，汽车根本无法移动。
这类问题只能通过防滑式差速器（LSD）来解决，有时也叫做“positraction”。防滑差速器使用多种机械技术来实现常规差速器使车辆转弯的行为。当一侧车轮打滑时，提供更多的扭矩给不打滑的轮子。
接下去的几章将详细介绍不同类型的防滑差速器，包括离合器式防滑差速器，粘性锁止式差速器，托森差速器等。2008-09-04未知 8 4 -
回复 关中王：
xtrail没有中差的，用的是濕式多片離合器。2008-09-04未知 8 4
共11条评论
厂家的技术介绍
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这套系统会用在大众的tiguan上。
Haldex AWD全轮驱动系统
作者： 卫东 | 2005-06-29 | 来源：汽车之友
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【内容提要】：
机械、液力、电子的三重组合是从最基础到现代技术的综合，机械液压单元由电子自动控制，它代表着一个历史发展阶段
近年全轮驱动轿车市场增长十分迅速，今天大约有10%的车型涉及到了AWD全轮驱动轿车，这些车辆主要在美国销售，在欧洲也有增长的趋势。大众从1998年开始使用新的4Motion系统代替了粘性差速器系统，并首先应用在高尔夫4Motion车型和Audi TT，这一系统就是瑞典Haldex公司开发的多片离合器式中间差速器装置。此时的Haldex系统主要与横置发动机的高尔夫Ⅳ平台匹配，它也可以与纵置发动机匹配。瑞典的Haldex公司在1998年正式成立了动力传输公司，将研究了几年的成果命名为Haldex AWD系统，并在1998年开始提供产品给大众集团，用于高尔夫4Motion、宝来4Motion、奥迪TT Quattro、A3 Quattro，同时也用在Skoda 和 Seat。它的特点是结构紧凑，价格也相对便宜。中间差速器与后差速器相临，像图中所示，离合器由6片组成，在里面充满了液压油以减少摩擦，并依靠液压驱动离合器。通常差速器的输入和输出转速是不同的，由传动比来决定。当没有压力时，离合器不作用，扭矩不传输到后驱动轴，随着压力的增加，离合器将部分啮合，这时就有扭矩传输到后轴。啮合得越紧密，传输到后轴的扭矩就越大。而电脑决定传递到后轴的扭矩数值，通常是50∶50分配，但当过急弯有车轮打滑时，司机可以明显感觉到扭矩从打滑的传动轴传到另一轴，前后轴扭矩比可实现100∶0或0∶100。
Haldex 驱动系统与车辆数据总线实现数据共享
Haldex增强了加速、减速时的动力控制性能，同时保证了AWD系统与ABS (Brake Control), TCS (Traction Control) 和ESP (Stability Control)等安全系统在任何驾驶条件下的兼容性。Haldex系统与车辆数据总线实现数据共享，当ESP系统开始工作时，60ms内即可自行关闭系统，即使前、后轮使用不同直径的轮胎时，系统也会自动计算补偿，而不会影响扭矩分配（如当使用小备胎时）。使用不同型号的轮胎、亏气的轮胎都不影响系统。ECU安装在壳体上，直接通过阀体控制扭矩。系统接收发动机扭矩、发动机转速、车轮速度，根据这些数据得出车辆状况，决定最佳扭矩分配。如果ECU不能够得到准确的输入信号，将按照应急模式保持AWD运行。软件可根据各个车型的特殊需求而设置。系统不会考虑输入轴速度比输出轴速度快还是慢，这点很重要，在加速和减速时都可以保持动力的稳定性。通过综合信息由控制阀调节油压，车辆的操控性并不需要与牵引力折衷，牵引力的输出保证了最大的安全性和操控性。急加速时从车轮打滑到停止只要150ms，当ABS系统动作时LSC差速器系统60ms内停止作用，当在雪地或湿滑路面驾驶时，系统几乎是锁住的，前后轴的转速差只有1～2rpm。过载保护阀的作用是如果设定最大扭矩输出是1000Nm，当最大扭矩到达这一数值时过载保护阀打开，使扭矩输出保持在1000Nm。
Haldex AWD系统由3部分组成
Haldex AWD系统由液压泵、湿式多片离合器、电控元件电子控制阀3部分组成。系统可以看作是液压泵，壳体连接一根轴，环形活塞连接另一根轴。当两轴以相同速度旋转时，泵没有动作。当速度差发生的一刹那泵就开始工作，此时由轴间速度差驱动液力泵。作为柱塞泵不会发生低速泵送损失，液压油流到离合器活塞，压合离合器，制止速度差。液压油通过调节阀流回储油罐，调整离合器压力，调节阀控制着油压和离合器压合强度。速度差越大，压力越大。Haldex 液压泵有3个活塞，#1和#2活塞由输入轴和输出轴的不同速度驱动。它们驱动液压油到#3活塞，#3活塞使离合器压合。液压油的流动与速度差成比例，压力传感器监测油压，速度差越大液压油的流动越快，当轮速相同时离合器就打开了，这是一套闭环系统。有过载保护阀以防止过载的发生。为了确保系统的功能和最快的反应，环型活塞以较低的压力保持与滚轴连接，由一个小的电子泵推动，只要发动机一运转此泵就开始工作，当发动机不运转时它也停止了工作，此时只要升起前轮就可以拖车了。Haldex还在继续着新特性和新功能的开发。如Haldex ECD（Electronically Controlled Differential）电控差速器，带有智能差速锁。新的技术也在向非公路驾驶特性发展，并与车辆稳定系统合作，希望在不同的驾驶条件下提高操控性能。还有如预加压功能，在车轮将要打滑时就介入。Haldex同时也在和汽车制造商联合开发下一代AWD系统软件项目。Haldex已经开发了新的软件以同ESP系统协同工作，提升AWD轿车的操控性能，减少在牵引力和操控性上存在的不同特性造成的折衷情况。当Haldex LSC（Limited Slip Coupling）匹配于大众车辆4年之后，又有两大汽车制造商选择了Haldex LSC，它们是Volvo和SAAB。今天它们广泛应用在大众甲壳虫Rsi、宝来4Motion、高尔夫4Motion、夏朗4Motion，奥迪A3 Quattro、S3 Quattro 、TT Quattro，Volvo S60 AWD（带有DSTC车身稳定和牵引力控制）。现在SAAB也正在计划使用Haldex产品用于新款AWD轿车9-3X。
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这套系统会用在大众的tiguan上。
Haldex AWD全轮驱动系统
作者： 卫东 | 2005-06-29 | 来源：汽车之友
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【内容提要】：
机械、液力、电子的三重组合是从最基础到现代技术的综合，机械液压单元由电子自动控制，它代表着一个历史发展阶段
近年全轮驱动轿车市场增长十分迅速，今天大约有10%的车型涉及到了AWD全轮驱动轿车，这些车辆主要在美国销售，在欧洲也有增长的趋势。大众从1998年开始使用新的4Motion系统代替了粘性差速器系统，并首先应用在高尔夫4Motion车型和Audi TT，这一系统就是瑞典Haldex公司开发的多片离合器式中间差速器装置。此时的Haldex系统主要与横置发动机的高尔夫Ⅳ平台匹配，它也可以与纵置发动机匹配。瑞典的Haldex公司在1998年正式成立了动力传输公司，将研究了几年的成果命名为Haldex AWD系统，并在1998年开始提供产品给大众集团，用于高尔夫4Motion、宝来4Motion、奥迪TT Quattro、A3 Quattro，同时也用在Skoda 和 Seat。它的特点是结构紧凑，价格也相对便宜。中间差速器与后差速器相临，像图中所示，离合器由6片组成，在里面充满了液压油以减少摩擦，并依靠液压驱动离合器。通常差速器的输入和输出转速是不同的，由传动比来决定。当没有压力时，离合器不作用，扭矩不传输到后驱动轴，随着压力的增加，离合器将部分啮合，这时就有扭矩传输到后轴。啮合得越紧密，传输到后轴的扭矩就越大。而电脑决定传递到后轴的扭矩数值，通常是50∶50分配，但当过急弯有车轮打滑时，司机可以明显感觉到扭矩从打滑的传动轴传到另一轴，前后轴扭矩比可实现100∶0或0∶100。
Haldex 驱动系统与车辆数据总线实现数据共享
Haldex增强了加速、减速时的动力控制性能，同时保证了AWD系统与ABS (Brake Control), TCS (Traction Control) 和ESP (Stability Control)等安全系统在任何驾驶条件下的兼容性。Haldex系统与车辆数据总线实现数据共享，当ESP系统开始工作时，60ms内即可自行关闭系统，即使前、后轮使用不同直径的轮胎时，系统也会自动计算补偿，而不会影响扭矩分配（如当使用小备胎时）。使用不同型号的轮胎、亏气的轮胎都不影响系统。ECU安装在壳体上，直接通过阀体控制扭矩。系统接收发动机扭矩、发动机转速、车轮速度，根据这些数据得出车辆状况，决定最佳扭矩分配。如果ECU不能够得到准确的输入信号，将按照应急模式保持AWD运行。软件可根据各个车型的特殊需求而设置。系统不会考虑输入轴速度比输出轴速度快还是慢，这点很重要，在加速和减速时都可以保持动力的稳定性。通过综合信息由控制阀调节油压，车辆的操控性并不需要与牵引力折衷，牵引力的输出保证了最大的安全性和操控性。急加速时从车轮打滑到停止只要150ms，当ABS系统动作时LSC差速器系统60ms内停止作用，当在雪地或湿滑路面驾驶时，系统几乎是锁住的，前后轴的转速差只有1～2rpm。过载保护阀的作用是如果设定最大扭矩输出是1000Nm，当最大扭矩到达这一数值时过载保护阀打开，使扭矩输出保持在1000Nm。
Haldex AWD系统由3部分组成
Haldex AWD系统由液压泵、湿式多片离合器、电控元件电子控制阀3部分组成。系统可以看作是液压泵，壳体连接一根轴，环形活塞连接另一根轴。当两轴以相同速度旋转时，泵没有动作。当速度差发生的一刹那泵就开始工作，此时由轴间速度差驱动液力泵。作为柱塞泵不会发生低速泵送损失，液压油流到离合器活塞，压合离合器，制止速度差。液压油通过调节阀流回储油罐，调整离合器压力，调节阀控制着油压和离合器压合强度。速度差越大，压力越大。Haldex 液压泵有3个活塞，#1和#2活塞由输入轴和输出轴的不同速度驱动。它们驱动液压油到#3活塞，#3活塞使离合器压合。液压油的流动与速度差成比例，压力传感器监测油压，速度差越大液压油的流动越快，当轮速相同时离合器就打开了，这是一套闭环系统。有过载保护阀以防止过载的发生。为了确保系统的功能和最快的反应，环型活塞以较低的压力保持与滚轴连接，由一个小的电子泵推动，只要发动机一运转此泵就开始工作，当发动机不运转时它也停止了工作，此时只要升起前轮就可以拖车了。Haldex还在继续着新特性和新功能的开发。如Haldex ECD（Electronically Controlled Differential）电控差速器，带有智能差速锁。新的技术也在向非公路驾驶特性发展，并与车辆稳定系统合作，希望在不同的驾驶条件下提高操控性能。还有如预加压功能，在车轮将要打滑时就介入。Haldex同时也在和汽车制造商联合开发下一代AWD系统软件项目。Haldex已经开发了新的软件以同ESP系统协同工作，提升AWD轿车的操控性能，减少在牵引力和操控性上存在的不同特性造成的折衷情况。当Haldex LSC（Limited Slip Coupling）匹配于大众车辆4年之后，又有两大汽车制造商选择了Haldex LSC，它们是Volvo和SAAB。今天它们广泛应用在大众甲壳虫Rsi、宝来4Motion、高尔夫4Motion、夏朗4Motion，奥迪A3 Quattro、S3 Quattro 、TT Quattro，Volvo S60 AWD（带有DSTC车身稳定和牵引力控制）。现在SAAB也正在计划使用Haldex产品用于新款AWD轿车9-3X。
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本质有差异---浅谈全时四驱的发展
看起来电子系统越来越接近机械系统，估计一般家用是完全够了，除非对越野有特别要求，毕竟电子系统目前还没有加力低速挡。
看起来电子系统越来越接近机械系统，估计一般家用是完全够了，除非对越野有特别要求，毕竟电子系统目前还没有加力低速挡。
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仔细看完了澳洲的讨论，nissan工程师建议一般用2wd，只在必要的时候用auto和lock。澳洲人很喜欢玩沙子，出问题全在较软的沙滩上，估计是沙滩吃功率，使xtrail 4wd的工作超过负荷，容易出现这种问题，段的20－30分钟就会出现，长的2个小时出现，当然很多人也没有出现问题。由于这中多片离合器结构不是完全索死，是用于前后轴功率调节，整个离合器充满油用于润滑和降温，所以叫湿式多片离合器。由于不是完全索死，前后轴的速度差会反映在多片离合器的摩擦上，造成温度升高，在激烈越野的时候，有些时候就容易过热，使4wd不能工作。这个问题不只xtrail存在，在使用类似4wd系统的车辆上都会存在。
I sent the letter to Nissan Australia months ago and have had many discusions with them on the tech line.The response is that due to the 4wd system being driven by torque, load will always cause it to overheat.It is better that is does and go into limp mode than shut down or break down alltogether. They checked everything on my car and found nothing wrong.At the end they said to drive it like a real 4wd and only use Auto and lock when required. So i tested this out at stockton and foud that the exy was very capable in 2wd for most of the day. When the going got tough Auto was ample to get me by. So thats it guys! Don't use Auto because it will heat up the system even when the system isn't under load.
In relation to your question... I can assure you i had those and more with Nissan. The interesting thing to note is that everyone seems to think that Auto engages 4wd when necessary, but the Rep told me that "even on road, the auto function of the 4wd will still engage a small amount of torque to the rear and this is when the transmission starts to heat up. Sand works the 4wd system harder because it feels slippage between the front and rear at variable rates and this puts more strain".
There is an interesting article in the Overlander April 2008 edition about the off road capability of a softroader - not an X-Trail in this case. It refers to the clutch that distributes torque when in lock 50/50 between front and read wheels but this reduces as soon as you turn the steering wheel where this torque progressively reduces to avoid windup (main problem with 4WD vehicles on solid ground) as the front wheels will cover further distance than the rear wheels. This causes the clutch to slip and generating heat - then shutting off putting the car back in 2WD. So this is not a problem limited to the X-Trail.
I sent the letter to Nissan Australia months ago and have had many discusions with them on the tech line.The response is that due to the 4wd system being driven by torque, load will always cause it to overheat.It is better that is does and go into limp mode than shut down or break down alltogether. They checked everything on my car and found nothing wrong.At the end they said to drive it like a real 4wd and only use Auto and lock when required. So i tested this out at stockton and foud that the exy was very capable in 2wd for most of the day. When the going got tough Auto was ample to get me by. So thats it guys! Don't use Auto because it will heat up the system even when the system isn't under load.
In relation to your question... I can assure you i had those and more with Nissan. The interesting thing to note is that everyone seems to think that Auto engages 4wd when necessary, but the Rep told me that "even on road, the auto function of the 4wd will still engage a small amount of torque to the rear and this is when the transmission starts to heat up. Sand works the 4wd system harder because it feels slippage between the front and rear at variable rates and this puts more strain".
There is an interesting article in the Overlander April 2008 edition about the off road capability of a softroader - not an X-Trail in this case. It refers to the clutch that distributes torque when in lock 50/50 between front and read wheels but this reduces as soon as you turn the steering wheel where this torque progressively reduces to avoid windup (main problem with 4WD vehicles on solid ground) as the front wheels will cover further distance than the rear wheels. This causes the clutch to slip and generating heat - then shutting off putting the car back in 2WD. So this is not a problem limited to the X-Trail.
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