燃油汽車各類四驅系統特點詳解:涵蓋轎車與硬派車型

2020-11-30 汽車科學島

#老司機聊汽車知識#

名詞解釋:

4WD-four wheel drive 四輪驅動AWD-all time(4)wheel drive 全時四驅AWD-auto switch wheel drive 適時四驅討論四驅系統首先要區分這些知識點,很多車輛都會用AWD或4WD來標註,然而真正含義與概念是差距很大的;其中還有「time sharing four wheel drive」系統,也就是分時四驅。

不同的四驅系統區別的完全不同的越野能力,以及對於轎車而言的操控極限;咱們先來看一看轎車或跑車的四驅系統,搞懂這一系統後,對於兩類型的SUV的越野能力也就會有客觀的理解了。

01基礎知識·橫縱四驅

1:橫置四驅系統多用於準性能轎車,比如吉利領克03+與奔馳A級。所謂的橫置平臺的本質是前置前驅,也就是發動機曲軸平行於前橋,匹配橫置小型變速箱直接驅動前輪;實現四驅只是增加了從變速箱取力的設備,與後傳動軸連接。

但是這種「AWD系統」總會是適時四驅,也就是正常代步駕駛為前輪驅動,前輪打滑後才會實現四驅;這是節油且保護「多片式離合器限滑差速器」的設計,這種差速器是通過壓緊離合器連接傳動軸與後橋分動結構,如果長時間壓緊分動容易磨損離合器,或者產生高溫而無法正常分動,所以這些四驅轎車的操控感還是不夠極限的。

2:縱置四驅系統多用於高性能汽車和跑車,比如寶馬3/5、奔馳E級;所謂的縱置的基礎是前置後驅平臺,在變速箱末端加上分動箱和前傳動軸,以此實現從單後驅變差四驅,不過轎車還需要加上限滑差速器才可以。

因為沒有普通差速器的基礎縱置四驅是分時四驅,也就是鋪裝道路只能用後輪驅動,非鋪裝路面才可以使用四驅;原因在於分動箱是純機械結構,切換到四驅會讓前後傳動軸以相同的轉速輸出相同的扭矩,說白了就是前後橋獲得的動力相同,如果再加上電子限滑系統的話,車輛就無法轉彎了。

知識點:汽車四個車輪的轉彎半徑各不相同,而轉彎時車輪是以半徑交匯點為圓心「畫圓」;那麼四個車輪畫出的圓周長(行駛距離)當然也不相同,這是轉彎時的正常狀態。

分時四驅導致前後橋獲得的動力相同,在車輪摩擦力相同的前提下就會被迫以相同轉速轉動,而轉彎時又被迫要出現四輪的差速,結果則是傳動系的所有環節都在「較勁」,這會增加傳動系的磨損。如果車輛有電子限滑系統的話,主要車輪出現轉速差(不同轉速轉動),ESP系統就會強制對車輪進行制動,迫使四輪以相同轉速轉動,車輛也就無法轉彎了。

「多片式離合器限滑差速器」有兩項功能,除壓緊溼式多片離合限滑分動以外,還有作為普通差速器為前後橋差速的功能;轎車只有以這種差速器進行分動,同時給電控系統取消限滑,才能在四驅模式中實現正常轉彎。

但是傳動系的問題仍舊存在,離合器也要考慮使用壽命,所以此類車輛大都為適時四驅;少數全時四驅轎跑車的限滑差速器級別高一些,而且還有使用特殊的【託森差速器】的類型,這種差速器可以讓轎車的操控極限非常之高。

「託森式差速器」與普通開放式差速器和多片離合結構都不同,這種純機械的限滑差速器分動特點很另類。比如限滑差速器只能實現前後橋50:50的固定分動,普通差速器是按照前後橋傳動軸的滾動阻力決定分動比例,滾阻大的傳動軸與車輪獲得的動力少,滾阻小的部分獲得的動力多。

這種分動模式是很差的,因為滾阻小說明車輪與地面的摩擦係數低,獲得的動力多反而容易打滑;但是動力是會「偷懶」的,滾阻對於差速器而言是運行阻力,是與差速器的相互作用力,兩者此強彼弱的關係。那麼滾阻小則差速器作用於這一段的阻力就小,獲得的動力自然會更多。

然而託森差速器正好相反,滾阻小的車輪獲得的動力小,反之滾阻大不易打滑的車輪獲得更多,這就決定了轎車或跑車在駕駛時可以更加穩定。假設汽車在爬坡時轉彎,前輪滾阻小動力差則能穩定運行,後輪滾阻大獲得的動力多則能提升性能表現和穩定性。

奧迪汽車曾經使用的就是託森差速器,所以A4/A6/Q5等車的操控感真的不錯;但是新款全數換裝普通多片離合器限滑差速器,而且從託森全時四驅降級為適時四驅,重點是正常的縱置四驅的兩驅是後驅,但是Quattro系統是前驅,至此奧迪汽車沒有任何亮點可言了。關於轎車的四驅系統就聊到這裡,那麼硬派越野車型用什麼系統呢?

02硬派車型·四驅系統

SUV·sport utility vehicle本質為運動型多用途汽車,這種車型是基本不具備越野能力的。比如昂科威探界者、漢蘭達銳界、途觀途昂、榮放奇駿歐藍德等合資選型,以及自主品牌中的傳祺GS8、哈弗F7、吉利博越等,這些車使用的AWD系統都是「橫置·適時四驅」。

也就是說這些車的四驅越野極限與領克01+沒有什麼區別,無非是離地間隙高一些而已;少數在前橋或後橋增加一組限滑差速器的車輛,實際分動穩定性與極限都是不夠理想的。在此類車型中只有JEEP品牌的指南者、自由俠和自由光的四驅還算不錯,但也只是普通非鋪裝道路的脫困能力優於轎車,與真正意義上的越野是沒有什麼關係的。

HUV·hardliner utility vehicle可以理解為「硬派SUV」,這些車多出了非承載式車身,也就是在普通SUV的底盤基礎上,增加一套抗扭剛度很高的獨立底盤,這種設計可以保證車輛能夠越野且車身不宜變形。

但是這種車型基本都使用縱置適時四驅系統,也就是和5系或E級相同的結構,分動箱集成的也是多片式離合器結構的限滑差速器。那麼越野極限也是可想而知的,諸如榮威RX8、馭勝S350、哈弗H9、大通D90Pro,以及福特撼路者等車都用這種結構,長時間的越野要注意切換模式,防止離合器過熱而無法分動導致陷車。

不過這些車都會有後橋或前後橋的差速鎖,鎖止開放差速器的功能後,可以做到左右兩側車輪以相同轉速運行,越野能力也會比相同系統的轎車更高。同時相比橫置四驅多出的分動箱也很有價值,因為等於多出了一些扭矩容量,離合器分動的負荷會略低一些。

所以此類車型是可以輕度越野的,程度可以達到走一些SUV會陷車而不敢於通行的道路,但也僅此而已了。

ORV·off road vehicle釋義為越野車,這種車型基本只使用分時四驅,或者分動箱加入普通差速器,再加入差速鎖的全時四驅,比如牧馬人和奔馳G500。分時四驅在摩擦係數很低的非鋪裝路面,用四驅也是可以轉彎的;前輪強行轉彎後會產生導向功能,後輪強推前輪時會有些轉彎的姿態,這種控制需要的是嫻熟的駕駛技術。

而G級的全時四驅是通過普通差速器實現正常分動,保證鋪裝路面可以使用;在越野時又會因為打滑的車輪滾阻小而獲得太多動力,這是無法正常脫困的,所以要加入差速鎖對分動箱差速功能進行鎖止,鎖止後就算回到了分時四驅狀態,至此越野能力就算恢復了。

奔馳G500才是真正的全時四驅,相比用限滑差速器且沒有差速鎖的所謂全時四驅要強很多;不過也有些車輛用的是「電機·機械鎖止限滑差速器」,基礎結構雖然相同,但是機械鎖止後也能夠像分時四驅一樣穩定分動,比如福特F150猛禽進化版與限量版都用這一系統。

這就是各類四驅與匹配車型的特點了,轎車的最佳選項是縱置全時四驅,城市SUV最佳選項是縱置全時四驅(提升操控感與越野能力);越野車型的低成本選項是分時四驅,高標準的還是全時四驅哦。

編輯:天和Auto-汽車科學島

天和MCN授權發布

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