奥迪车身上的“quattro”标识代表着奥迪的四驱系统，“quattro”四驱系统为奥迪取得了无数的荣耀。四驱系统的构成应该有 3 个差速器，即前后桥的 2个轮间差速器和将动力分配给前后桥的 1 个中央差速器。这 3 个差速器保证了车辆在转弯、颠簸路况以及车轮打滑等情况下的行驶安全。
    奥迪的四驱系统是所有车型中最为著名也是最有特色的，根据中央差速器不同的结构形式和所应用不同动力系统的布置，到目前为止可以分为 3 大类：自锁式中央差速器、液压多片离合器式中央差速器和粘性耦合器式中央差速器。本文的研究对象是奥迪的自锁式中央差速器。

    一、工作原理分析
    1986 年奥迪正式在量产车上应用第一代自锁式中央差速器，随着时代的变化和技术的不断进步，奥迪自锁式中央差速器也得到逐步完善。目前为止奥迪共发布了 4 种类型的自锁式中央差速器（如图 1 所示），每种类型都有各自鲜明的特点，并不是新一代产品的诞生就弃用原来的技术，每一代技术都有很长的产品寿命和很好的延续性。

    （一）A 型：托森差速器
    奥迪公司在 1986 发布的奥迪 80车型上采用了托森差速器。
    托森差速器的出现省去了驾驶者人工锁止差速器的操作，带来了更好的驾驶体验。
    托森差速器（Torsen）是 Gleason 公司的注册商品，来自英文单词扭矩（Torque）和感应（Sensing），从托森的概念来说意味着“扭矩差异的感应”。它有2 个重要的任务：转速的调整和动力的传递。
    托森差速器根据蜗轮蜗杆传动机构的基本原理设计。差速器的结构如图 2 所示，由蜗杆带动蜗轮，能顺利的传递动力，但是驱动力由蜗轮反向带动蜗杆时，会由于轮齿的锁紧系数产生自锁。锁紧系数的大小依赖于蜗轮的螺旋角度和蜗轮传动的摩擦力大小。越陡的螺旋角度，锁紧系数越小，甚至失效。托森差速器的锁紧系统大约为 1:3。这也意味着在行驶过程中，具有较大地面附着力车轴的力矩是另一侧较小地面附着力车轴的3 倍。

    当车辆的前后轴转速一致时，从变速器输出的动力经过空心轴传递到差速器壳体上，壳体将动力经过蜗轮轴传递给蜗杆和蜗轮，并且通过蜗轮将动力传递给前轴和后轴。由于 A型托森差速器将连接前后轴的蜗轮设计成大小和齿数一致，所以此时变速器输出的扭矩由差速器均匀的分配给了前轴和后轴，即每 1 端都获得了 50%的驱动力。此时在蜗杆轴上的2 个行星轮之间没有相对的转动（没有自转，只有公转）。

    当发生前后轴的转速不一致时，如车辆在转向的过程中，前轴车轮要比后轴的车轮绕过更大转向半径，走的路线也更长，转速也更快，于是前后轴出现了转速差。此时，蜗杆轴上的 2 个行星轮开始相对转动，后轴驱动的蜗轮被强制慢速转动，并且将前轴的扭矩分配给了后轴。实现了前轴转速高，后轴转速低，获得更大驱动力的情况。通过这个办法，保证了车辆在转向过程中有更大的地面附着力。
    极端情况下，当车辆前后轴附着力差别很大的时候，比如一个车轮在冰面上或雪地里时，当其失去地面附着力时，由于蜗轮蜗杆机构的自锁作用，托森差速器可以抑制较少附着力车轮空转，根据托森差速器设计的锁紧系数，此时较大附着力的车轴分配更多的驱动力（为较小附着力车轴的3 倍），有足够的驱动力支撑。

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