LSD 一直是大家很想瞭解,卻又沒有勇氣下去改裝的項目,事實上這個不論是山道、甩尾乃至於零四的必備武器,其中的學問可說是相當的大,就以此為題,徹底對它來進行一番研究。


LSD 的基本知識
先從差速器作用開始說起

車輛在過彎時,左右輪胎所行經的距離是不相同的,因此左右輪胎的迴轉圈數也會不一樣,之所以如此,絕不是因為車輛左右的車胎,是用一根車軸所連接而成,如果你的愛車有機會架上撐高機,不妨試著用手去轉動驅動輪看看,你會發現相反側的輪胎是以反方向運轉,或者是停止不動,這些都是差速器所造成的結果。

差速器的構造,詳細的說明容後再述。之前雖然說過,單側的輪胎迴轉時相反側車胎會停止不動,是差速器所造成的這回事,其中還是有一些關連性存在,譬如說右側的輪胎在結冰面上、左側的輪胎在草地上,那麼當車子要往前開的時候,右邊的車胎會打滑、左邊的車胎卻停止不動,而車輛當然也就無法行駛。



也許你會認為這種狀況不多見吧?但過彎時常離開地面的內側輪胎,就如同在冰上行駛的那一輪,只是空轉而無法加速罷了,這便是車子跑不快的原因。還有在進行激烈的零四加速時,剛起步時左右車胎的抓地力會有些微的差異,如果抓地力較弱的輪胎只是一昧的空轉,抓地力較強的一邊亦會無法完全發揮作用,車輛想要有效前進當然也是很困難囉!遇到這種情形,為了能夠傳遞更多的馬力至路面上,相形必須對差速器的作動進行某種程度的限制,在出現不協調的狀態下,依然能讓車輛可順暢的過彎,這種針對差速器動作來限滑的機構,就是本文所要介紹的 LSD。



LSD 的種類

原廠型限滑幅度較小
賽車場的抓地力派也好、山路的甩尾派也罷、甚至是直線至上的 0~400 派,想要充分體會快速駕乘的樂趣,就一定要有 LSD 的裝置,其實有許多強調性能的原廠車種,LSD 的配置率已經大幅提升,可是仔細看看目錄,你會發現黏性耦合式及扭力感應型 LSD 還是佔大部份,最近螺旋齒輪LSD的數量也不少,為什麼同樣是 LSD,竟然有這麼多不同的名稱呢?相信有些人在此已被搞得頭昏眼花了,事實上 LSD 依構造的不同可以分為好幾種型式,而每一種LSD 亦都有其特別之處。接下來我們就分門別類歸納出常見的各種式樣。

機械式 LSD
這是改裝車中最傳統、最常使用的 LSD 種類,也被稱作為「多板離合器式」LSD,此類設計雖然效果是相當不錯,但是當離合器片磨損時,常會出現「嘎!嘎!」的噪音,因此需要做定期的維修,這也是其缺點之一。



扭力感應式 LSD
這種設計是透過螺旋齒輪的組合,利用所產生的摩擦力來發揮限滑的效果,許多原廠高性能車種都是採用此種型式,像 FD3S RX-7 的原廠 LSD 就相當有名。在扭力感應式 LSD 的特性方面,雖然其較少使用在運動用途上,但摩擦部分與機械式比較起來效果更好,而且維修上非常簡單,這是它的最大優點。



黏性耦合式 LSD
大約十年前 LSD 還是屬於選用配備時,最受歡迎的就是這種黏性耦合型式樣,就如大家所看到的,此 LSD 是由多個離合器片組合而成,透過矽油的噴入使左右輪胎產生迴轉差,然後再利用矽油的黏性做鎖定。談到這裡大家應該不難想像,此類構造的效果並非很好,因為矽油的黏度會依溫度產生性能上的差別,因此反應性算是最差,往好的方面想,這種 LSD 只是一款適合一般大眾使用的類型罷了!



螺旋齒輪 LSD
儘管其內部的齒輪構造與扭力感應式 LSD 有些相似,不過從剖面圖我們可以看到扭力感應型的齒輪配置為縱向,而此種螺旋齒輪 LSD 的則為橫向裝置。和機械式 LSD 相比,它的最大弱點在於限制鎖定的扭力範圍較小,但由於維修、使用上沒有什麼特別麻煩之處,因此 S15、Altezza 等新型車種都是採用這類的 LSD。



滾珠鎖定 LSD
這種設計的特殊之處,是當小圓球在彎曲的溝槽中移動時,被溝槽切斷的滾筒開始作動而發揮限滑的效果,尤其是其作動原理與一般品有很大的差異,目前並不算是主流的製品。在滾珠鎖定 LSD 的特性方面,因為它的構造相當特別,因此可以發揮十分圓滑的效果,反過來說此 LSD 並不適合喜歡在街上狂飆的人士,而最後可以鎖死差速器、並發揮最高扭力,也是值得記上一筆之處,所以最適用於分秒必爭的比賽場合中。

主動式 LSD
一般的 LSD 是由凸輪與齒輪組合而成,且利用使用球狀溝槽的機械構造,被動的來接受作動,但裝置在新型車種上的高科技差速器,由於配備有油壓及電子控制系統,因此可以主動的使 LSD 作動。照片中為 R34 GT-R V-Spec 與N1 式樣的標準配備 Active LSD。其實不只是 GT-R,現在許多廠商都推出了控制左右車胎扭力的 LSD,甚至可以百分之百賦予外側輪胎扭力呢!



機械式 LSD 比較

單向與雙向作動分別
在各式 LSD 的種類裡,廣泛被用在改裝和競技場合的要算是機械式 LSD,這種 LSD 依照作動性的不同,也分有單向的 1 Way 與雙向的 2 Way 式樣。所謂單向與雙向乃是指 LSD 的動作程度,僅有在油門開啟時才發揮作用的為單向 LSD,而不管油門是開或關,只要能對驅動車胎持續鎖定的便屬雙向LSD,還有相對於油門開啟時,如果在關閉狀態能發生一半作用性的構造,則稱作是1.5 Way LSD。

這幾種 LSD 的效果好壞及適用場合,主要乃取決於組成 LSD 的凸輪組裝角度,不過由於實際上開始鎖定的扭力亦是必須考慮到之要素,因此儘管是單向 LSD,也不見得在油門關閉時就完全無法發揮作用。順帶一提的是,LSD開始鎖定的扭力,是指在靜止狀態下鎖死左右車胎的力量,此力量與LSD的效用、型式並無直接的關係,而是和限制左右車胎的迴轉差有關,如果是以運動性為優先考量的車種,儘管需要提高開始鎖定的扭力,但如此當倒車入庫或是在街道上左轉時,也會發出「嘎!嘎!」的噪音,並且後續還有不少的缺點會產生。

按照機械式 LSD 為多板離合器的構造來看,定期進行整理維修也是必要的工作,此作業包含有一般的螺絲旋緊調整適當間隙,以及磨損嚴重時的更換離合器片,通常生產 LSD 的廠商都會販售這類的修理包,有些甚至還附有強化的改裝品,好比以更換強力壓板、加硬彈簧來提昇開始鎖定的扭力。另外,前面說過機械式 LSD 的動作程度,是決定於凸輪的組裝角度,因此實際上機械式 LSD 的作動性一樣是可以改變的,像 Cusco 的 Type-MZ、RS 系列,便能夠在Rebuild 時進行單向、雙向的調整,算是非常貼心的設計。

談到機械式 LSD 單向、雙向的適用車型上,一般認為單向LSD適合前驅車和四驅車安裝,而雙向是對應於後驅車種,其實以單向 LSD 的特性而言,它除了可供FF車、4WD 前輪使用以外,也可以用於FR車提振單圈成績;至於後驅車甩尾必備的雙向 LSD,裝在 4WD 的後輪同樣能大幅增加靈活性,而現在很流行的 1.5 Way LSD,則是各種車型都可運用,特色是收油狀態不像2 Way有轉向不足的情形,並且煞車點的控制亦比1 Way容易許多,所以要使用單向、雙向還是1.5 Way LSD,主要還是要配合自己的駕駛風格才對。

關於 LSD 作動性的選擇上,基本可歸納出重視操控性的人士,最好是選用單向的 LSD,因為在山路或具有許多連續小彎道的賽車場,由於油門需要經常開開關關,在收油時的差動限制很容易引起控制上的困難,這一點假設是單向 LSD 的話,在油門關閉時可以確實的進行差速,相對可減少因踩放油門所造成的操作盲點與混亂情況,特別是對行車路線或煞車點都還不是很熟悉的入門者,單向 LSD 仍是較為實用。相反的,雙向 LSD 則較適用在需要常常進行甩尾的車輛,其能夠常時發揮鎖定作用的特徵,在開油門剎那間的反應亦十分靈敏,故即使是彎道中也能瞬間提供驅動力。



差速鎖定的真實面貌:街道行駛並不合適

就如同一開始所提到的,我們所乘坐的汽車為了能夠更順暢的過彎,因此加裝了稱為差速器的機構,但像遊樂場裡頭的碰碰車,或是方程式賽車的入門款 Racing Kart,卻都沒有差速器的配置,可是這些車種還是可以順利過彎。事實上一般的車輛也可以用一根車軸連接左右兩側輪胎的概念,進行永遠的差動鎖定,由於差速器是由迴轉的齒輪與齒輪組合而成,作用是控制左右輪胎的迴轉差,所以日本有部分「平民甩尾族」,都是直接將差速齒輪焊死使其無法迴轉,那麼左右輪胎就形同以一根車軸連接的狀態,變成了具有同等於 LSD 的功用。

不過,這種從許久以前就有的土法煉鋼改法,缺點是大於優點多的多,其不但燒焊處會坑坑疤疤的難看,焊接的地方到底能承受多少力量也令人擔心不已,畢竟差速器所負荷的力量可是很大的,這樣遲早會崩壞在路上等待拖車救援,所以大家聽聽就算了切勿當真。這裡附帶一提的是,日本有一個名為Super Lock Def 的產品,是專門針對配置黏性耦合式 LSD 原廠車所設計的差速鎖定裝置,它是在差速器輸出端套入一個反轉凸葉,以達到百分之百鎖定差速的效果,同時此零件並經過了特殊的高溫加工,大約可以承受 100 ~ 150 匹的馬力,在當地深受 Drift 迷們喜愛。

另外,在一般人的印象中,差速鎖定大多使用在甩尾式樣的車種,但其實它還有其他的用途,例如大家所熟悉的 HKS Drag 180SX、GT-R、Celica 這些超級直線加速車,它們所裝置的差速器都是經過特殊的焊接,或者是加裝恆時鎖定的裝置。差速鎖定等於讓左右車胎的動作相同,這一點與漸漸提升鎖定扭力的機械式 LSD 一樣,當低速轉彎或倒車入庫時,因為左右輪胎無迴轉差讓駕駛的困難度增加,如此一來,車輛因彎曲角度的行駛不順,輪胎的磨耗也會變得更加快速,正因為如此,特別是後輪驅動的車種儘管已經切打方向盤,後輪仍會從後方直進的方向推進,因而造成了轉向不足的現象。

雖然在特定情況如零四加速或甩尾,使用差速鎖定效果會更好,可是在需要許多條件配合的街道駕乘,它還是有相當大的問題存在,改裝機械式 LSD 也是一樣,除非你真的熱愛自我挑戰山路,甚至是甩尾一族。
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  • 黃偉豪
  • YES 有看沒有懂