(二)B 型:平行轴式托森差速器
奥迪在 90 年 代 初 发 布 的 A6allroad 车型上,将托森差速器进一步升级,变成了体积更小的 B 型托森差速器。由于将蜗杆与输入输出位置平行,所以它被称作平行轴托森差速器(Parallel-Axis-Torsen,简称 PAT)。
平行轴托森差速器的结构如图3 所示,蜗杆轴平行于动力的输入输出轴。另一个显著的特点就是动力传图 2 托森中央差速器结构图递至前后轴所用的蜗杆分别位于相邻的 2 根蜗杆轴上,每根蜗杆轴上都有 1 个行星轮,与相邻轴上的蜗杆啮合。
该类型的差速器工作时,当前后轴没有相对的转速差时,则动力由实心轴输入,实心轴和差速器壳体的花键刚性连接,从而带动差速器壳体旋转。安装在壳体内的蜗杆轴带动蜗杆和蜗轮旋转,连接前后轴的 2 个蜗轮大小和齿数一致,所以变速器输入的扭矩被平均分配至前后轴,即 50:50的扭矩分配。
当前后轴产生转速差时,转动比较快的轴就会通过行星轮强制让另一侧的轴转的慢,也将更多的扭矩分配给转动较慢的轴,产生自动的扭矩分配。当前后轴有一侧打滑时,由于蜗轮反向带动蜗杆产生的自锁效应,强制将更多的动力分配给没有打滑那侧的车轴,从而让车辆能顺利的行驶。
奥迪在发布 Q7 和 A6 allroad 之后,又发布了第三款 SUV,Q5。该车在德国 Ingolstadt 工厂生产,沿用了很多 A4 车上的零部件,但是新一代的自锁式中央差速器却是创新之作,这种新型自锁式中央差速器的结构来源于 A6 allroad 的平行轴托森差速器,但具有非对称动态力矩分配,基本力矩分配为前桥约为 40%,后桥约为 60%。
该中央差速器的结构如图 4 所示,它的基本原理是:变速器输出的动力由实心轴输入,实心轴和驱动毂由花键连接,驱动毂连接在差速器壳体上,带动壳体旋转。壳体带动 2 个蜗杆和大、小蜗轮旋转,小蜗轮(小太阳轮)和空心轴靠花键连接将动力传递给前轴,大蜗轮(大太阳轮)和实心输出轴靠花键连接将动力传递给后轴。小蜗轮(小太阳轮)和大蜗轮(大太阳轮)分度圆直径的比值为 2:3,则前后轴分配的扭矩大小为 40:60。
由于托森差速器的自锁系数,它会产生相应的锁紧力矩,根据车辆的行驶状态,最多可以将驱动力矩的约65%传递给前桥,或将驱动力矩的约85%传递给后桥。