2022年3月14日 星期一

BMW E30 / E36 4缸 168mm 差速器升級 LSD 計畫

BMW E30 / E36 4缸 168mm 差速器升級 LSD 計畫

 






<< 前言 >> 

 

 

一般差速器為車輛轉彎時,同一軸左右輪速差所設計,即動力可以平均分配到左右軸,轉速可以自由不同,又稱為開放式差速器。 (Open Differential) 

 

限滑差速器 (LSD, Limited Slip Differential),則是兼顧可以左右輪有差速,但限制其差速比率的差速器,即有差速器的功能,但同一軸左右輪速差異性被限制在一定比率 

 

一般道路使用,或是市區行駛,開放式的差速器可以提供最大幅度的左右輪速差,可以輕鬆完成迴轉、倒車入庫、路邊停車等方向盤會轉到底的操控情形;限滑差速器則是在極限操控,過彎等情形下,左右驅動輪可以達到最大的同步出力,進而提升操駕性能。兩者各有其優點。 

 

1995E36 4缸5速318ti,標配的是軸心直徑168mm,齒比3.45的差速器,車速跑100km/h時,5檔轉速約2,800rpm。而相同車款當年有M版標配LSD差速器,軸心直徑一樣168mm,齒比也是3.45,差速器的後標牌為 " S3.45 "。 




 

我這台318ti引擎底盤重整後,不但動力恢復以往新車水準,車台整體性也跟著恢復,開始可以提升操駕幅度,在山路上的操控樂趣真的很棒,底盤協調靈活,唯一缺點大概就是當過了彎心要再加速時,後輪隨著動力打滑後繼續加油時,會因為內側輪(重心輕抓地力較弱)轉速大於外側輪(重心抓地力強),而持續把車頭向外側帶,若再持續催油會引發車頭外推,4輪橫移。 




 

既然開後驅車,就要享受以轉向過度(over steering),幫忙車頭轉向的感覺,再轉向不足(under steering)就太弱了。為了要使過彎後輪動力打滑時,左右輪動力輸出平衡,幫助轉向,我決定幫我的318ti的差速器升級為LSD。 

 

BMW E30 / E36 168mm的差速器,算是很普遍有人玩得東西,所以選擇也很多。有原廠摩擦片(friction plates)式的、齒輪式的(如ATB)、或是用開放式LSD軸心加墊片改裝等等,多種選擇 

 

如果有看過我的文章了解我的習性,大概已經猜到我的選擇,我喜歡原廠的零件,我會選原廠的LSD來裝 

 

在Ebay上面有幾棵168mm LSD看來都不錯,價錢也還可以,不過因為整顆LSD重達28公斤,國際運費實在驚人,甚至運費比LSD那顆還貴。研究之後,我決定買LSD的軸心回來更換,軸心才5公斤,運費便宜多了。 

 

下標後2周,LSD軸心已經從英國的一個鄉下運送到達台灣。由於拆差速器需要拆傳動軸,所以我也備妥了相關的3個油封、2個油環、1個墊片以及一顆襯套,趁此機會一次全部更新。 




 

<< 安裝 >>  


所需要的零件備齊後,找了一個良辰吉日開工。車頂起來,解開差速器前方中央傳動軸以及左右邊落地軸,找來平板型的千斤頂接住差速器後,鬆開差速器頂上4個以及後方掛耳1個總共5顆螺絲,差速器就跟著平板型千斤頂下來了,E36要拆差速器真是簡單。 



由於我的平板型千斤頂有輪子,所以很方便的可以把重達28公斤的差速器從車下拖出來。 





差速器出來之後,先拆掉後蓋,卸掉差速器油,清除殘餘墊片,然後拆掉前輸入軸,以及左右輸出軸,清潔乾淨後分別把3個軸的油封(Oil Seal)都換新 



接著拆除左右輸出軸的軸承,清潔乾淨後更換油封(O-ring),取出差速器的軸心



由於輸入軸齒輪(Pinon)以及環型齒輪(Ring Gear)需要配對,所以在沿用原車輸入軸齒輪的情形下,需要搭配原車的環型齒輪才行。我的方法是拆下原車差速器軸心上面的速度感應葉片,以及環形齒輪,然後將環型齒輪安裝到新的帶有LSD功能的差速器軸心上面。 





接著將整個組裝好含LSD功能的軸心放入差速器中,將剛才更換好油封兩側的軸承蓋,對準後平均鎖回,固定住中間的差速器軸心。當軸承蓋鎖緊後,務必用手試轉輸入軸,必須完全無干擾,正轉逆轉皆平順,不可有間隙,或是階梯感。












確認差速器軸心、輸入軸及軸承安裝無誤後,將差速器立起,放上後蓋,先旋轉確認速度感應葉片未與感應器互相干涉後,再打開後蓋,加入原廠指定摩擦片差速器專用的差速器油。168mm的差速器,需要1.1L的差速器油,若是在車上更換時,差速器油加至從檢察螺絲溢出即可。 






差速器油加入後,在差速器外殼平面上放上新的墊片,蓋上後蓋,將後方6顆螺絲平均鎖緊。 





將差速器再次放上我的平板型千斤頂,推到車下,上升至正確位置,將差速器上方4顆螺絲及後方1顆襯套螺絲固定鎖緊後,再將中央傳動軸及兩側落地軸鎖緊,整個工程就順利完成。 





 


<<試開及心得>> 


車子放落地之後,開出車庫,原地前進後退確認傳動沒有間隙,表示差速器和傳動軸的安裝正確,車子開出車庫後,直接就是封閉的測試道路,這段2公里長的環型封閉道路試車真的很棒,都是山區道路,高低差也有70多公尺。在這段測試道路中,我隱約覺得過彎時方向盤要回正的力量變強,其他由於測試路沒有高速路段,沒辦法測試動態。 


試開了幾公里確認機械組裝沒問題後,就轉向五指山試車,一進到五指山上山的路,中高速路段,很明顯感覺到催油過彎時方向盤想要回正的力量相當強,車尾的感覺穩定很多,縱使是大雨月黑風高的晚上,車尾的穩定性也很讓人放心。連續2個低速髮夾彎故意多催油稍微測試後輪動態後,第3個髮夾彎用2檔很放心的多催油故意引發甩尾,車子屁股很聽話的左右同步向外甩出,不再有原先內側輪一直要將車頭向外帶出的感覺,光是這樣的測試結果我已經很滿意,接下來將花更多時間繼續感覺這車的操控樂趣。