汽車四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)

汽車四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)

第一部分四輪驅(qū)動(dòng)汽車基本知識(shí)介紹

四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述

在兩次世界大戰(zhàn)期間，交通技術(shù)得到了飛速發(fā)展。在1914-1918年的第一次世界大戰(zhàn)中，為了運(yùn)送大量的兵員和武器彈藥，已經(jīng)出現(xiàn)了四輪驅(qū)動(dòng)載重車，其運(yùn)動(dòng)性和可靠性已超出馬車之上了。

在第二次世界大戰(zhàn)中，由于吉普車具有優(yōu)良的越野性能而名噪一時(shí)。艾森豪威爾把吉普車列為“贏得戰(zhàn)爭的三大武器”之首。

在1939-1945年的第二次世界大戰(zhàn)中，四輪驅(qū)動(dòng)軍用車輛成為了機(jī)動(dòng)部隊(duì)的交通工具，在戰(zhàn)爭中廣泛應(yīng)用。尤其是產(chǎn)量高達(dá)64萬輛的吉普車更是名聲遠(yuǎn)揚(yáng)，甚至有人認(rèn)為是吉普車使盟軍取得了戰(zhàn)爭的勝利。四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述GulfMiller賽車是印地安納波利斯國際汽車大賽的參賽機(jī)車，是四輪驅(qū)動(dòng)汽車的改進(jìn)型。該車于1938年問世，人們對(duì)其評(píng)價(jià)并不很高。四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述FergusonP99賽車是1961年開發(fā)的新型四輪驅(qū)動(dòng)賽車

四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述quatrro

在意大利語中，quattro的含義就是“四”。四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述奧迪100Quattro轎車在1980年上市，這是將四輪驅(qū)動(dòng)應(yīng)用于高性能轎車的典型代表。這一設(shè)想引起了人們注意。接著研制出來的Quattro拉力賽車取得了很大成功，獲得了廣泛的好評(píng)。Quattro拉力賽車的四輪驅(qū)動(dòng)系有了若干改進(jìn)，但基本布局與原型車無大變化。

四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四驅(qū)的類型以及優(yōu)缺點(diǎn)四驅(qū)類型之一：適時(shí)四驅(qū)（Real－Time）單純從字面來理解，就是指只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候才會(huì)的四輪驅(qū)動(dòng)，而在其它情況下仍然是兩輪驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)名稱是有別于需要手動(dòng)切換兩驅(qū)和四驅(qū)的分時(shí)四驅(qū)，以及所有工況下都是四輪驅(qū)動(dòng)的全時(shí)四驅(qū)而來的。相比全時(shí)四驅(qū)，適時(shí)四驅(qū)的結(jié)構(gòu)要簡單得多，這不僅可以有效也降低成本，而且也有利于降低整車重量。由于適時(shí)四驅(qū)的特殊結(jié)構(gòu)，它更適合于前橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前驅(qū)平臺(tái)的車型配備，這使得許多基于這種平臺(tái)打造的SUV或者四驅(qū)轎車有了裝配四驅(qū)系統(tǒng)的可能。前驅(qū)平臺(tái)相對(duì)于后驅(qū)平臺(tái)本身就有著諸多優(yōu)勢，如更有利于拓展車內(nèi)空間、傳動(dòng)效率更高、傳動(dòng)系統(tǒng)的噪音更小等等。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于小型SUV，特別是是發(fā)動(dòng)機(jī)排量較小的SUV來說顯得尤其重要。當(dāng)然，適時(shí)四驅(qū)的缺點(diǎn)仍然是存在的，目前絕大多數(shù)適時(shí)四驅(qū)在前后軸傳遞動(dòng)力時(shí)，會(huì)受制于結(jié)構(gòu)本身的缺陷，無法將超過50%以上的動(dòng)力傳遞給后軸，這使它在主動(dòng)安全控制方面，沒有全時(shí)四驅(qū)的調(diào)整范圍那么大；同時(shí)相比分時(shí)四驅(qū)，它在應(yīng)對(duì)惡劣路面時(shí)，四驅(qū)的物理結(jié)構(gòu)極限偏低。

四驅(qū)類型之二：全時(shí)四驅(qū)（AWD）此類型下，汽車在行駛的任何時(shí)間，所有輪子均獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。全時(shí)全輪驅(qū)動(dòng)車輛會(huì)比兩驅(qū)車型(2WD)擁有更優(yōu)異與安全駕駛基礎(chǔ)，尤其是碰到極限路況或是激烈駕駛時(shí)。理論上，AWD會(huì)比2WD擁有更好的牽引力，車子的行駛是依據(jù)它持續(xù)平穩(wěn)的牽引力，而牽引力的穩(wěn)定性主要由車子的驅(qū)動(dòng)方法來決定，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)分配到四個(gè)輪胎與分配到兩個(gè)輪胎上做比較，其結(jié)果是AWD的可控性、通過性以及穩(wěn)定性均會(huì)得到提升，即無論車輛行駛在何種天氣以及何種路面（濕地、崎嶇山路、彎路上）時(shí)；駕駛員都能夠更好的控制每一個(gè)行跡動(dòng)作，從而保證駕駛員和乘客的安全。而在駕駛時(shí)，全時(shí)全驅(qū)的轉(zhuǎn)向風(fēng)格也很有特點(diǎn)，最明顯的就是它會(huì)比兩驅(qū)車型轉(zhuǎn)向更加中性，通常它可以更好的避免前驅(qū)車的轉(zhuǎn)向不同和后驅(qū)車的轉(zhuǎn)向過度，這也是駕駛安全性以及穩(wěn)定性的特點(diǎn)之一。也正因?yàn)锳WD的存在，為汽車提供了“主動(dòng)安全、主動(dòng)駕駛”的機(jī)會(huì)。目前應(yīng)有這種技術(shù)的廠家已經(jīng)有不少，這其中包含我們熟悉的保時(shí)捷卡宴、梅塞德斯奔馳G級(jí)、豐田陸地巡洋艦100等等。四驅(qū)類型之三：分時(shí)四驅(qū)（PART-TIME

4WD）這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過接通或斷開分動(dòng)器來變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式，這也是越野車或四驅(qū)SUV最常見的驅(qū)動(dòng)模式。分時(shí)四驅(qū)靠操作分動(dòng)器實(shí)現(xiàn)兩驅(qū)與四驅(qū)的切換。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，堅(jiān)固耐用，但缺點(diǎn)是必須車主手動(dòng)操作，有些甚至結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不止是一個(gè)步驟，同時(shí)還需要停車操作，這樣不僅操作起來比較麻煩，而且遇到惡劣路況不能迅速反應(yīng)，往往錯(cuò)過了脫困的最佳時(shí)機(jī)；二是因?yàn)榉謺r(shí)四驅(qū)沒有中央差速器，所以不能在硬地面（鋪裝路面）上使用四驅(qū)系統(tǒng)，特別是在彎道上不能順利轉(zhuǎn)彎。一般情況下，車輛并不是長時(shí)間處于四驅(qū)狀態(tài)，正常行使?fàn)顩r下，采用的是兩輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)需要通過惡劣路面時(shí)，駕駛員可以通過分動(dòng)桿把兩輪驅(qū)動(dòng)切換成四輪驅(qū)動(dòng)，讓四個(gè)車輪都提供驅(qū)動(dòng)力，從而提高車輛的通過性能。四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四輪驅(qū)動(dòng)的固有問題在這些四輪驅(qū)動(dòng)的問題和現(xiàn)象當(dāng)中，特別重要的事項(xiàng)有如下4點(diǎn)：①急轉(zhuǎn)彎制動(dòng)現(xiàn)象②前后輪互相干涉③動(dòng)力傳動(dòng)效率低④驅(qū)動(dòng)系的震動(dòng)和噪聲大四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述滑?。。。。。。。?！四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述非鋪裝路面

四輪驅(qū)動(dòng)汽車的概述滑?。「街π?/p>

附著力小

附著力小

附著力小

未鎖止

未鎖止

未鎖止

鎖止

附著力小

附著力大

附著力大

附著力小

第二部分典型SUV四驅(qū)系統(tǒng)簡介TorqueSensing

(Torsen)LimitedSlipDifferential車型一：梅塞德斯奔馳G級(jí)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：全時(shí)四驅(qū)，中央、前、后機(jī)械式差速鎖，越野低速擋，制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)（包含牽引力控制系統(tǒng)的電子穩(wěn)定程序ESP）

對(duì)于G級(jí)來說，全車的特色就體現(xiàn)在這套全世界獨(dú)一無二的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，它是目前尚處于量產(chǎn)階段的世界上唯一一款裝有前、中、后三個(gè)機(jī)械式差速鎖的SUV。在與越野低速擋的配合下，G級(jí)擁有目前SUV中最強(qiáng)的極限通過性能。并且由于制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)的輔助，使得其鋪裝路面性能與混合路況性能也具備很高的水準(zhǔn)，唯一失分的地方在于：常規(guī)差速器本身不具備限滑功能，在連續(xù)變化路面表現(xiàn)不是很好，制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)的極限控制能力有限。

當(dāng)之無愧的越野之王，四驅(qū)系統(tǒng)對(duì)于其他路況的行駛也具有優(yōu)勢。

車型二：JEEP牧馬人RUBICON

四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：手動(dòng)牙嵌式的可接通四驅(qū)，前、后機(jī)械式差速鎖，4.11：1越野低速擋

牧馬人RUBICON同樣代表了當(dāng)今的最高級(jí)越野水準(zhǔn)，高達(dá)4.11：1的越野低速擋以及前后橋的機(jī)械式差速鎖，保證了它的極限越野能力甚至可與G級(jí)并駕齊驅(qū)。但其劣勢同樣明顯：純粹手動(dòng)操縱的可接通式四驅(qū)系統(tǒng)雖保證了強(qiáng)大的可靠性，但由于缺少自動(dòng)化限滑輔助設(shè)備，導(dǎo)致這套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于混合路況以及鋪裝路面的行駛毫無優(yōu)勢可言。正是這兩條軟肋抵消了它在極限通過性能上的優(yōu)勢，所以雖然特點(diǎn)鮮明，但綜合性能并不值得稱道。當(dāng)然，這款車的追求者們顯然可以對(duì)前兩項(xiàng)指標(biāo)熟視無睹，因?yàn)榧冋脑揭把y(tǒng)才是它真正的精髓所在。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與它類似的車型還有日產(chǎn)途樂和豐田陸地巡洋艦7系。只是前者缺少了一個(gè)前差速鎖，極限通過性能會(huì)打一些折扣。

車型三：保時(shí)捷卡宴/大眾途銳四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：全時(shí)四驅(qū)，中央、后液壓多摩擦片鎖止機(jī)構(gòu)，越野低速擋，制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)（同樣包含牽引力控制系統(tǒng)的電子穩(wěn)定程序ESP/保時(shí)捷穩(wěn)定管理系統(tǒng)PSM）

卡宴和途銳是一對(duì)采用幾乎相同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的姐妹車型，所以將它們放在一起討論。它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)幾乎整合了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的輔助裝置。對(duì)于越野行駛來說，它們的中央、后液壓多摩擦片都可以預(yù)先手動(dòng)100%鎖止，并有越野低速擋的支持，可以達(dá)到極高的極限通過性能，可以說這是僅次于G級(jí)和牧馬人RUBICON的高超水準(zhǔn)。對(duì)于鋪裝路面性能和混合路況性能，這套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢更是不在話下。特別是具有跑車血統(tǒng)的卡宴，它在正常行駛狀態(tài)時(shí)前后動(dòng)力分配達(dá)到理論最佳值38：62（途銳為50：50），并在保時(shí)捷穩(wěn)定管理系統(tǒng)的輔助下，成為了當(dāng)今擁有最強(qiáng)公路行駛性能的SUV。

對(duì)于混合路況而言，它們的中央、后多摩擦片機(jī)構(gòu)也可以由電腦根據(jù)附著力的差異自動(dòng)控制，而且控制方式也是線性的，并且還有一套反應(yīng)迅捷的制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)作為堅(jiān)實(shí)的后盾，幫助它們可以迅速、細(xì)膩地在四只車輪間靈活自由地分配動(dòng)力輸出。它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)堪稱完美，如果想在它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上再找到一點(diǎn)瑕疵的話，唯一的不足可能就是前面所闡述過的，液壓多摩擦片機(jī)構(gòu)極限狀態(tài)下不如機(jī)械式差速鎖可靠性強(qiáng)。保時(shí)捷和大眾以前從未有過制造SUV的歷史，但這對(duì)后起之秀卻給了很多擁有高深資歷的前輩們一個(gè)不小的沖擊。其實(shí)，類似這套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整合方式，也被當(dāng)今世界上一些頂級(jí)SUV所采納，路虎發(fā)現(xiàn)3/攬勝SPORT，以及新款梅塞德斯奔馳ML/GL級(jí)都憑借類似的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為了同級(jí)別中的“路野雙雄”，但由于最先采用這套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車型是卡宴和途銳，而且“后來者”們也完全無法從根本上超越這兩位“創(chuàng)始者”，所以可以說，卡宴和途銳仍然代表了當(dāng)今驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最高水準(zhǔn)。

車型四：奧迪Q7

如果說到當(dāng)今最著名四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的話，“奧迪QUATTRO”一定會(huì)成為焦點(diǎn)。的確，這套大名鼎鼎的系統(tǒng)經(jīng)歷了3代，25年的發(fā)展歷史。它最初的誕生還是房車大獎(jiǎng)賽上。為當(dāng)時(shí)的奧迪車隊(duì)立下了無數(shù)戰(zhàn)功，創(chuàng)下了無數(shù)紀(jì)錄，也成為了當(dāng)時(shí)一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的革命性創(chuàng)舉，可以說，就是QUATTRO開創(chuàng)了轎車搭載四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的先河，也為整個(gè)汽車工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)…

QUATTRO最核心的裝置就是中央扭矩感應(yīng)自鎖式差速器，它可以根據(jù)行駛狀態(tài)使動(dòng)力輸出在前后橋間以25：75~75：25連續(xù)變化，而且反應(yīng)十分迅速，幾乎不存在滯后，而且有電子穩(wěn)定程序的支持，更進(jìn)一步提高了動(dòng)力分配的主動(dòng)性。由于是從賽車場延伸至民用領(lǐng)域的產(chǎn)物，所以這套系統(tǒng)在鋪裝路面的性能可以得到滿分，同時(shí)由于自動(dòng)化程度很高，而且扭矩感應(yīng)自鎖式差速器的反應(yīng)迅捷，在混合路況的表現(xiàn)也能得到滿分。但如果真正進(jìn)行極限越野的話，它就會(huì)明顯地暴露出劣勢所在：沒有可以預(yù)先100%鎖止的限滑裝置，扭矩感應(yīng)自鎖式差速器和制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)的極限輔助能力實(shí)在有限，而且缺乏可以將扭矩成倍放大的越野低速擋。當(dāng)然奧迪的工程師們說，Q7本來就是一部并不注重越野性能的新型SUV，所以它的定位以及消費(fèi)群體或許就說明了越野對(duì)于它來說純粹是“附屬產(chǎn)品”。

Torsen車型五：路虎攬勝

四驅(qū)系統(tǒng)：全時(shí)四驅(qū)，中央扭矩感應(yīng)自鎖式差速器，越野低速擋，制動(dòng)干預(yù)（整合了牽引力控制系統(tǒng)的DSC動(dòng)態(tài)穩(wěn)定程序，和HDC陡坡緩降控制系統(tǒng)）

攬勝和攬勝運(yùn)動(dòng)版（SPORT）的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是完全不同的，二者的性能也存在很大差異。其實(shí)單從字面上看，攬勝比起Q7來說，無非是增加了越野低速擋和陡坡緩降控制系統(tǒng)HDC而已。但實(shí)際上，這兩項(xiàng)配置對(duì)于提高車輛的越野能力有著十分重要的意義。先說說HDC，它是一套用于下坡行駛的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)啟動(dòng)后，駕駛員無需踩制動(dòng)踏板，車輛會(huì)自動(dòng)以9km/h的速度行駛，并且能夠逐個(gè)對(duì)超過安全轉(zhuǎn)速的車輪施加制動(dòng)力，從而保證車輛平穩(wěn)下坡，此時(shí)制動(dòng)踏板只是用于被動(dòng)防止打滑?，F(xiàn)在有很多車輛都配備了這類系統(tǒng)，比如前面提到的卡宴/途銳，甚至是豐田PRADO，但在這之中，最出色的無疑是路虎的HDC，因?yàn)樗撬熊囕v中下坡行駛速度最慢的，也是最安全的。由于路虎與寶馬有過一段“姻緣”，所以HDC也被移植到了X5上。有了低速擋，也就意味著攬勝的攀爬能力更強(qiáng)。但與Q7有著共同的問題：不具備可以100%鎖止的限滑裝置，扭矩感應(yīng)自鎖式差速器的極限輔助能力有限，所以攬勝的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也顯然不夠“硬派”。對(duì)于鋪裝路面的行駛來說，它的道路綜合性能比QUATTRO略遜一籌，不過依然值得稱道，總體而言，攬勝無愧于紳士的精神，僅僅缺失了幾分野性。

Torsen車型六：豐田陸地巡洋艦100/雷克薩斯LX470

四驅(qū)系統(tǒng)：雖然屬于同一車型系列，但豐田陸地巡洋艦100的四驅(qū)系統(tǒng)也分為很多種，以下就以最頂級(jí)版本為例；全時(shí)四驅(qū)，中央機(jī)械式差速鎖，越野低速擋，制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)（整合了牽引力控制系統(tǒng)的車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)VSC）陸地巡洋艦，總是給人以吃苦耐勞的印象，但實(shí)際上，那些真正扮演吃苦耐勞角色的陸地巡洋艦，所配備的四驅(qū)系統(tǒng)是一套與牧馬人RUBICON類似的可接通式四輪驅(qū)動(dòng)。今天這里的主角是它的頂級(jí)版本，相對(duì)而言，四驅(qū)系統(tǒng)也先進(jìn)很多。其實(shí)與攬勝相比，本質(zhì)性變化就是把中央扭矩感應(yīng)自鎖式差速器換成了常規(guī)差速器，并裝有機(jī)械式差速鎖。這一差別帶來的實(shí)際功效就是，由于動(dòng)力分配的自動(dòng)連貫性降低，所以陸地巡洋艦100的鋪裝路面性能以及混合路況性能要比攬勝稍遜，但卻換來了更強(qiáng)的極限通過性能以及可靠性。總體而言，這是有利于車型定位的裝配。再有就是，如果裝有前后橋差速鎖，它的極限通過性能還會(huì)得到進(jìn)一步提升。

(新Prado)Torsen車型七，沃爾沃XC90/寶馬X3

四驅(qū)系統(tǒng)：液壓多摩擦片式可接通四驅(qū)，制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)（整合了牽引力控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定程序DSC）

作為城市SUV的定位，它們擁有幾