自动锁止式差速器

自动锁止式差速器(ASD)是指一种带有多片式离合器的电控液压式自动锁止差速器。

最高工作速度为30kM/h，可以使用在承载式车身上。

比如在美国，自1991年以来，部分使用承载式车身的小型柴油车就开始选装ASD以代替成本更高的ASR（加速防滑控制系统），后者在动力更为强劲的车型中仍是常见装备。

ASD 也是老版4matic系统的组成部分。

老版4Matic四轮驱动技术（1987－1995）该技术于1985年在法兰克福国际车展上首次亮相，当时被称为“自动选择四轮驱动技术(4MATIC)”。

它可能受到了1979年面世的奔驰G系列的某种启发，但比G系列更出色，因为它有三个开式差速器，包括前部、后部，甚至还有中央差速器，而G系列是在90年以后才提供中央差速器的。

它抛弃了手动分动箱和差速器锁，转而采用液压操作的多片离合器。

通过ABS系统的车轮转速传感器来探测车轮打滑情况，随之在控制器的作用下，多片离合器逐渐接合。

它测量方向盘转角，并使用线性模型（类似于ESP系统所使用的模型）来计算预期的前轮转速，并将其与测得的车轮转速相比较。

如果发现两者有差异，则中央多片离合器接合，前桥随之接通动力。

通常情况下，它是一套后轮驱动系统，一旦发生打滑，前轮会接收动力，一开始前后动力分配比是35:65。

此时，组合仪表上的三角形警告灯开始闪烁。

如果打滑仍继续，中央差速器彻底锁止，前后轮动力分配比变为50:50，并且最终后桥差速器也可锁止。

如果进行制动操作，则三个离合器会同步分离，以防止干扰ABS系统的工作。

车辆起步或加速时，前桥通常是主动接合的，无论此时是否探测到车轮打滑情况。

它仅仅是一套分时四轮驱动系统，而不像后来的新版4Matic是一套全时四轮驱动系统。

在起伏的山路中，该系统没什么作用，因为它缺少一个前桥差速器锁，就象奔驰500GE一样。

车主一般会对它的性能表示满意。

有时分动箱内部的执行器密封件可能失效，导致液压油泄漏到分动箱中，但是改进后的分动箱已经排除了这种故障。

但是老式4Matic系统有一个缺点更为致命：锁止差速器会对传动系、齿轮、万向节、车桥、轴承等部件产生非常大的应力，因为高达100％的扭力可能突然施加到单个车轮上。

而这一点在某种意义上也违背了四轮驱动的初衷，因为之所以开发四轮驱动技术，就是为了将扭力均匀分配给全部车轮。

出于以上原因，该系统的车辆传动系中的部件必须能承受相当大的载荷。

这增加了成本，并且由于这种部件较重，车辆性能也会有一些损失，包括悬架上非簧载质量与簧载质量的比值也会偏高。

它与PSK（保时捷四驱技术）类似，并且考虑到它并非是全时四轮驱动系统，它的价格也偏贵。

老式4matic系统主要与直列式六缸汽油发动机搭配使用，从未扩展到动力更为强劲的发动机，个中原因估计也就是因为以上这些因素。

因此在1997年，该系统被基于4ETS技术的新版4Matic系统代替。

新版4Matic和电子牵引系统(ETS,4ETS)对于车辆制动操作来说，优化车轮的滑移率就可以优化车辆的抓地性能，这一点也同样有益于车辆的加速表现。

从下面的轮胎附着力与打滑情况对照图中可以看到，加速曲线和制动曲线基本是对称的：注意，当车轮在加速打滑时，轮胎的侧向抓地力会变得非常小，因此，如果你的车辆没有安装该系统，那在湿滑路面上急加速并且车轮快速空转时，你通常会发现车辆会向侧面滑动。

和ABS系统一样，加速时也需要有一个最佳的打滑比率，因为这对于保持轮胎的横向附着力，进而至保持车辆的可控性非常重要。

加速防滑控制(ASR)，或称电子牵引力控制(ETS)系统首先出现在1986年。

车轮转速通过ABS系统的车轮转速传感器感测得出。

当在驱动车轮上发现初期打滑迹象时，首先，进一步的发动机动力请求被会拒绝。

系统通过正时延迟、节气门、喷油脉冲或点火等手段对发动机加以控制。

还可以通过对单个制动器施加短时间的脉冲来控制车轮打滑情况（例如博世5.0、5.3、5.7和8.0版的ABS就采用该技术）。

为什么ASR/4ETS系统能在驾驶员不踩下制动踏板的情况下进行制动操作呢？它使用ABS系统中已有的回流泵，但是在每个对角制动回路中新增了两个阀门。

在这两个阀门的帮助下，油液可以反向流动。

原理其实相当简单而且有效，一点也不复杂。

为什么我们就没有早想到这一点呢？该系统的制动反应时间是最快的。

与之相比，节气门和正时干扰的反应时间要长一倍，对于单凭节气门控制进行作用的系统，反应时间则是它的6倍。

答案补充4ETS是ASR/ETS的一种延展，从作用于两个驱动车轮扩展到四个驱动车轮。

在奔驰ML级车中，该系统是一套使用三个开式差速器的全时四轮驱动系统。

扭力被自动分配至具有抓地力的车轮。

保时捷将这种系统称为自动制动差速(ABD)系统，比如在保时捷卡雷拉4上就使用了该系统。

该系统也被称为电子制动差速(EBD)系统或者电子差速系统（EDS）。

一个简单实验将车辆开到岩石堆上，使一个（或多个）车轮离地。

此时，三个开式差速器会将扭力经由阻力最小的路线进行传递，因此离地的那个车轮会空转，你的车辆于是就陷住了。

接下来什么办？如果你的车辆没有4ETS系统或机械式差速器锁，有经验的越野车手此时会拿出一把锁紧钳，用它将仍附着在岩石上的驱动车轮的制动软管夹住。

这样一来，该车轮就不能制动了。

然后，重新在岩石上发动车辆，轻踩制动器，使离地的车轮刚好被刹住而不能空转。

你成功脱离困境了！以上介绍的其实是一个由来已久的越野“小把戏”，其正好阐述了4ETS的原理，这样你就可以翻越障碍，畅通无阻了。

答案补充4ETS应用实例我们将车辆的左前轮开到岩石上。

此时每个轮子会各获得25％的总扭力。

由于车辆前部抬起，右前轮自然也抬起并离地，开始空转。

如果这是块非常大的岩石，那对角线方向的那个相对的车轮（在这里是左后轮）也可能会因此失去部分牵引力。

能量依然又开始沿着阻力最小的路线进行流动，被传递至空转的车轮处被白白损失掉，而攀在岩石上的左前轮和紧紧附着在地面上的右后轮则因此失去了扭力。

4ETS感测到车轮空转，立即（一般只要几秒钟）对空转的右前轮（也可能同时对左后轮）施加制动，使它们的空转速度慢下来。

该制动操作会“骗过”开式差速器，使其将等量的动力重新分配至具有抓地力的车轮，这些车轮从而得以保持一定的扭力（每个车轮大约获得25％的总扭力）。

答案补充如果三个车轮都失去了牵引力（这种例子很少见），大部分的四驱车在这种情况下一般都会完全动弹不得。

奔驰M系车辆则是少数可以攀爬复杂山地（类似上面所说的罕见情形）的越野车。

我曾看过一次试车活动中，一辆RX300灰溜溜地败下阵来，而ML则比较顺利爬上了这种山地。

的确相当令人吃惊。

据Magna Steyr 公司的四驱技术专家称，全部扭力可以100％地传递至任何一根车桥处，速度非常快，然后会在前/后轮间以50/50（早期的M系和G系列车型），或48/52（后期的M系），或40/60（C系、E系和S系）的比例平均分配，基本上每个车轮获得25％的扭力，无论是被刹住的车轮，还是驱动轮。

该系统是自适应的，不需再劳驾司机用锁紧钳了。

答案补充谁先发明了4ETS？梅塞德斯公司与Magna Steyr公司和Continental Teves公司一道开发了4ETS。

曾有传言说当时还有另外一个开发计划（该计划采用托森差速器）也在进行中，但最后未获采用。

新系统在测试中经受住了考验：控制能力更强、驾驶员操控感和性能更加优异。

同时还为梅塞德斯乘用车开发了一套类似系统——4matic。

为了测试该系统是否适用于M系，1993年曾在一辆G-wagen装上该系统并进行了测试。

由于4ETS通常只在低速时才会进行干涉，并且只持续几秒钟，因此只有很少的扭力（大概不到1％的总动能）损失，在制动器上被转化成了热能。

在开发初期甚至连那些研发人员都吓了一跳，因为他们本以为制动器会变得滚烫！他们用测试灯来查看制动器何时作用，作用了多长时间。

结果他们惊讶地发现，测试灯只不过发生了短暂的闪烁。

答案补充为什么扭力没有在制动器上损失为热能？这是因为4ETS一般只在低速时进行干涉操作，并且只作用很短的时间。

4ETS 系统允许各个车轮独立工作。

即使只有一个前轮具有牵引力，车辆也照样能继续前进。

M系上的4ETS工作时，发动机动力不会受到干扰，这一点与ASR系统不同。

也不会因为差速器锁止而导致在过弯时相关部件互相撞击发声。

轮胎、齿轮和车桥也不会因为差速器锁止后，传动系咬死而发生过早磨损。

它是一套简单而精致的机械式全时四轮驱动系统。

还有一个重要的优点是，驾驶员无需考虑何时应当锁止一个或多个差速器。

一方面，因为当你转过弯道，看见路面结冰时想锁止差速器实际已经晚了。

另一方面，你可能根本看不见那些黑色的冰块。

而差速器锁止不当则更可能导致严重的后果。

因此汽车制造商都避免使用手动差速器锁，尤其是在前桥上，因为此处一旦锁住就可能无法进行转向了。

答案补充4ETS的另一个优点是它与ABS能紧密结合。

在之前的系统中，例如老版4Matic 系统，或其他采用粘液式离合器或差速器的系统，使用ABS会造成严重的困难。

通常在制动时，需要快速地将离合器分离，以避免对ABS系统造成干扰，以及产生车辆控制问题。

由于这个原因，粘液离合器必须相当松散（如采用托森差速器，则零件制造误差必须非常小）。

这导致这些老式系统只能用在传动系性能要求较低的车辆上，比如小型厢式车。

在一些高性能车辆上就无法使用了。

答案补充4ETS优点一览· 低维护需要、高可靠性的四轮驱动系统· 前、中、后三个开式差速器· 全时机械式四轮驱动系统· 乘坐感受、控制、性能和操控表现优异· 各个车轮都能独立作用，不会发生起伏转向· 没有车桥咬死情况，因此不会导致转向反馈慢或在转向时发生振动现象· 能与制动、牵引和稳定性控制系统充分整合，适合用于高性能车辆· 重量轻，只有不到200磅· 易磨损件价钱不贵，而且容易更换· 高达100％的扭力可以快速分配至任一车桥，并且之后可以将扭力平均分配至全部车轮（早期的ML和G-wagen为50/50，后期的ML为48/52）· 简单而高效，有过往的实测记录缺点· 四轮驱动并不常用，并且重量和油耗导致成本偏高· 某些驾驶员可能更愿意通过手动按钮，或使用差速器锁来控制车轮打滑在奔驰C系(4Matic)、E系(4Matic)、S系(4Matic)之后，奔驰G级、GL级、R级、JEEP大切诺基、宝马x5、路虎、保时捷卡宴和大众途锐等等车型后来都采用了类似的四轮驱动系统。