汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?


内容概述:四驱系统三大类型特点解析 , 电动四驱与托森式差速器的优点 。
四轮驱动普通被认定为越野脱困的驱动平台 , 然而对于高性能轿跑车而言四驱同样重要 。 因为前后轮都有驱动力则能够在各种角度的路面有效控制车身姿态 , 前后车身配重也能接近“50:50”的黄金比例;前后抓地力相当能够有效的克服横向作用力 , 车辆的操控极限会非常之高 。
所以四驱对于追求铺装路面操控乐趣的车型同样非常重要 , 但是在多类型的四驱系统中有一些对于性能提升效果很一般 , 有一些甚至完全不能使用 , 会是哪些呢?

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
分时&amp适时4WD·分时四驱系统主要应用于越野车、皮卡车或轻型客车 , 这一系统是不能在铺装路面使用的 。 因其分动箱没有装备「开放式差速器或限滑差速器」 , 一旦挂入四驱模式后就会以50:50的固定比例往前后桥分动 。
动力通过前后桥差速器往两侧车轮分动时 , 理论上还能够依据两侧车轮的滚动阻力自动分配动力 , 但是电子限滑系统又会强制四轮以相同转速运行 , 这就会带来两个问题 , 参考下图组 。
图1:分时四驱+电子限滑的稳定分动状态

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
图2:汽车转弯时四个车轮的半径

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
图3:车辆转弯时四个车轮的行驶轨迹(距离)差异

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
知识点:汽车四个车轮不得不驶出不同的距离才能让汽车转弯 , 但是分时四驱系统又会强制四轮以相同转速运转 。 那么在车轮的周长完全相同时则车辆无法转弯 , 在摩擦系数低的碎石、泥土或湿滑路面转弯 , 后轮推动前轮可以“滑动切弯” 。
但是在滑动摩擦系数达到1.0~1.2左右的路面强行转弯 , 结果是车辆无法正常切弯、后轮前行推动前轮按后轮导向的直线行驶 , 前轴有可能撇断且车辆可能侧翻 。 所以装备分时四驱系统的各类车型 , 在中高速道路通行时只能使用后驱 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
多片式离合器限滑差速器是AWD(auto·自动)适时四驱系统的核心 , 这是中集成于分动箱的双功能机构 。
Auto模式为前后桥正常差速 , 或控制两驱和四驱的切换 。 4L低速四驱模式通过压紧离合器片 , 实现前后桥50:50分动 。
对于SUV等车型而言会有上述两种功能 , 因为此类车辆需要「4L模式」提升越野脱困能力;然而通过离合器摩擦片的摩擦力限滑不够可靠 , 因为长时间高负荷摩擦会产生高温 , 从而导致摩擦系数下降造成稳定分动能力的下滑 , 脱困能力是会明显下降的 。 不过本篇主要讨论“公路四驱” , 那么这种系统对于操控的提升水平会如何呢?

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
AWD系统其实仍旧不够理想 , 因为正常行驶中总会是“前轮驱动”或“后轮驱动”;横置发动机为前驱·纵置发动机为后驱 , 比如:
哈弗F7 , 昂科威 , 探界者 , 途观L , 领克03+ , 奔驰A级 , 奥迪A4/6等车为横置AWD;荣威Rx8、大通D90 , 哈弗H9 , 福特撼路者 , 宝马3系 , 奔驰E级等车则为纵置AWD 。 这些车在正常中低速驾驶中只是两轮驱动 , 只有在驱动轮打滑出现双轮转速差后 , 限滑差速器作为扭矩管理器才能实现前后四轮驱动(部分车辆在急加速·高速巡航时也能实现四驱) , 这种设定有什么缺点呢? 分页标题
重点:驱动轮打滑必然已经影响车身姿态 , AWD只是在出现姿态变化后进行“补救” , 所以这种系统的操控极限一定是比较一般的 。
想要真正提升操控极限则应设定为全时四驱 , 即使用限滑差速器也同样能够实现 , 这只是程序设定与结构特点(成本)的差异 。 能以是固定比例或可变比例调整的轿跑车 , 才能是最理想的选项 , 下面来看两种水平很高的选项 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
双迪·四驱1:奥迪老款Quattro四驱系统是水平很高的 , 因其分动箱装备的是「托森式差速器」 。 其功能不仅能够实现全时往前后桥分配动力 , 同时能够利用特殊的蜗轮蜗杆结构实现“分动比例智能调整” , 而且还是反向调整 。
普通的差速器会按照车轮与传动轴的运行阻力分动 , 但滚阻小容易打滑的车轮会获得更多的动力 , 滚阻大不打滑的车轮反而获得不了动力 。 这就会造成车辆的操控极限与脱困能力的严重下滑 , 但是托森式差速器却反过来了 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
托森式Quattro系统能够为前桥最大分动75%的动力 , 能为后桥最大分动85%!在车辆下坡前轮抓地力增强则滚阻变大 , 但是前轮能获得更多动力;反之在爬坡时后轮阻力大也能获得更多动力 , 而且车辆在转弯或加减速等车身姿态变化时能可以进行这种智能分配 。 这就能大幅提升车辆的操控稳定性了 , 所以老款奥迪的四驱才敢于用“壁虎”作为吉祥物以体现稳定 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
(新款A4L/A6L/Q5L等车降级使用了横置发动机加多片式离合器限滑差速器 , 这些车再没有老款纵置四驱+托森式差速器的优秀体验了) 。
2:比亚迪DM3.0双擎四驱或三擎四驱 , 以及纯电动汽车的四驱是目前最适合轿跑车的技术平台 。 参考Quattro以及奔驰G级的全时四驱 , 这些用托森式差速器或开放式差速器分动的四驱系统 , 之所以需要智能或手动的切换 , 原因是因为车辆只有区分“前、中、后”布局的一台发动机 , 这是需要复杂分动系统的原因 。
而不论是哪种分动结构都是足够复杂的 , 在动力分配调整方面总会有延迟 , 而且故障率也会比较高 , 但是比亚迪“电混四驱”或“纯电四驱”就没有这些问题 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
参考汉唐DM两车 , 前者装备的双擎四驱系统由内燃机加BSG电机驱动前桥 , 有大功率永磁同步电机驱动后桥;车辆前后各有一台引擎则不用任何分动结构 , 只需要先进的电控系统控制前后引擎的动力输出 , 结果同样可以实现最高水平的动力调整 , 程序设定可以实现托森式差速器的分动状态且更加高效 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
三擎四驱系统是唐DM使用的平台 , 前桥多出一台驱动电机;车辆在纯电模式中的操控稳定性会更高 , 因为电动机与内燃机的动力曲线有些差异 , 都用电机驱动则会更加稳定 。 在HEV混动模式中前桥会加入内燃机驱动 , 然而即使有些差异也已经是目前最高水平了 。 至于纯电四驱应该不用赘述了 , 特点就像是DM平台去掉内燃机 。

汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?
本文插图
总结:最适合轿跑车的四驱必然会是纯电四驱 , 其次为混合动力四驱系统 。 再次应为托森式差速器或普通限滑差速器的全时四驱 , 水平最低的仍然是横置AWD四驱系统 。
欢迎转发留言讨论 分页标题
【汽车知识|「4×4」系统不是只为越野·哪些四驱适合提升公路操控呢?】