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2024-07-04 09:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

  之前跟坛子里的网友就四驱技术争论了多次,那段时间有点忙,而且三言两语的也没有办法把问题系统的说清楚,所以近期抽时间在休息的时候,系统的整理一篇四驱技术帖。第一辨明是非,也请各位能来看看我的帖子,指导指导。第二对很多不了解技术的朋友也能起一个系统性的指引作用。。。断断续续花了几天的时间整理拼凑这些内容,肯定会有说法不准确、不清晰的地方,还请大家先谅解再指正,咱们共同进步。。。

 首先声明一下,对于我个人,因为我自己的喜好,基于越野性能和四驱配置,我最喜欢的车是途锐,100万级以下的越野车首推途锐,很多朋友会不服吧,大家还是去自己数差速锁去吧。别说我是托,您不喜欢,就不用往下看了。如果,在技术方面我哪里说的不对,我欢迎跟我一起讨论,!!~

  

提到四驱(4WD),那就不能不先说说两驱,大家都知道一辆车,会有发动机(引擎),引擎是一辆汽车的动力来源,引擎所产生的动力通过传动装置传到轮子。两驱(2WD),最简单的理解就是一辆车靠前轮或后轮提供的驱动力行进,而四驱呢,那就是四个轮子同时都具有驱动力。两驱目前分为前置前驱(FF)、前置后驱(FR)、后置后驱(RR)、中置后驱(MR),这里的前置、中置和后置指的是发动机的位置,而前驱和后驱顾名思义,就是提供驱动力的是前轮还是后轮。好了,两驱的事就不讲了,也不是什么热点问题,有兴趣的朋友,自行度娘脑补吧。

  

 在讲解四驱技术之前,必须要弄明白几个关键的技术点——差速器、中央差速器、差速锁和电子差速锁,弄明白了它们,我们才能更好的理解两驱和四驱的区别,四驱的优势在哪,以及不同四驱品牌和四驱技术的之间的区别了。。。

  用大白话讲,差速器就是为了让轮间(前轮或后轮之间),动态分配动力实现车轮不同的转速(扭矩),实现灵活转向;而差速锁跟差速器的功能正相反,是为了锁住差速器,让两个车轮动力平衡、转速(扭矩)同步。为什么差速锁重要呢?差速器具有将动力传送至阻力最低的动力轮的特性,这造成越打滑的轮子动力越足,而有抓地力的轮子反而失去了动力,汽车自然也就无法前行。有了差速锁,它可以将两个半轴进行钢性连接,使其成为一个整体,这样两侧的车轮都可以得到相同的动力,使车辆摆脱困境的能力极大的增加,这就是差速锁的作用和价值。大家都看过西游记,差速锁和差速器的关系就像唐长老和孙猴子的关系,猴子战斗力十足,但没有长老的领导,就走不上取经之路,而且也不会最终克服81难,求得真经。反之,只有唐长老没有猴子护驾,那更是一步迈不动、一个过不了坑的悲催世界。

   中央差速器是为了让前桥和后桥之间,动态分配动力、扭矩而存在的。电子差速锁呢?是ABS的一种扩展功能,就是通过电子控制,给打滑的轮子一个制动,使左右轮阻力相当,诱导差速器平衡传输动力,但会造成被制动的车轮损失动力。全系宝马和奔驰的中低端越野车都是在靠这个电子差速锁活着。

   通过上面的简单介绍,大家心里就应该清楚了,差速器是所有汽车的必备,中央差速器是全时四驱车的必备,而差速锁呢,是区分越野性能的关键。因此,评判一个车型越野性能关键要看有没有差速锁以及有几把差速锁,差速锁的有无和数量极大的影响汽车应对恶劣路况时的脱困、越野能力。另外,要记得差速锁和电子差速锁完全是两回事。差速锁就像孙悟空,而电子差速锁就像沙僧,都能保护师父,但战斗力完全不同。。。

 

四驱(4WD)

帖子的主角终于登场了,前面铺垫了那么多基础知识,现在终于开始讲到四驱了。前面提到了两驱是由前轮或后轮来驱动汽车行进,那么四驱,按照字面的理解,就是四个轮子都能够提供动力驱动汽车行进。四驱也分种类,我们常见的四驱形式可以分为三大类:分时四驱、适时四驱、全时四驱。

分时四驱

分时四驱(PART-TIME 4WD)——是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统,记着,是手动,需要驾驶员根据路面情况,通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式。

分时四驱具有结构简单、稳定性高、坚固耐用的优点,但缺点就是必须自己手动操作,有些甚至结构复杂,不止是一个步骤,同时还需要停车操作,这样不仅操作起来比较麻烦,而且遇到恶劣路况不能迅速反应,往往错过了脱困的最佳时机。

  有的朋友会想,那一直保持四驱状态不就得了,也不用来回调整两驱和四驱这么麻烦了。呵呵,这个想法是好的,所以诞生了后面要介绍的全时四驱。

适时四驱

     适时四驱(Real-Time),明白了分时四驱之后,从字面来理解,说白了,适时四驱跟分时四驱最大的不同就是,分时四驱实现四驱状态需要手动,而适时四驱,可以根据路面状态,自动进行两驱和四驱状态的切换。

相比全时四驱,适时四驱的结构要简单得多,这不仅可以有效的降低成本,而且也有利于降低整车重量。但缺点是跟全时四驱比响应速度较慢,出现单侧两个车轮打滑时,也是无法脱困的。

    看到这里,明白的朋友就会问,适时四驱更人性化,操作更简单,那岂不是没有分时四驱的活路了?不是,这只是在民用级轿车上。适时四驱并不是没有缺点,最突出的就是相比分时四驱,它在应对恶劣路面时,四驱的物理结构极限偏低。所以在军用和特种车辆上,基于可靠性等因素,为分时四驱还是王道。

全时四驱

 

    好的,这次讨论的重点到了,目前大家最关心的就是全是四驱了,很多朋友会问,某某品牌拍的某某款车型是适时还是全时四驱?它是、它不是,大家吵的一塌糊涂。下面就开始详细介绍全时四驱,以及各主流品牌的全时四驱技术到底是怎么回事。

   全时全轮驱动——简称AWD(All Wheel Drive的简写)。具体的含义是:汽车在行驶的任何时间,所有轮子均具备驱动力,能独立运动驱动汽车行进。说到这,之前看有黑帖说Tiguan到底是适时还是全时四驱,忽悠一顿之后,貌似专业的说,其实Tiguan不是全时四驱,而是适时四驱。那么Tiguan到底是不是全时四驱呢?当然是了,Tiguan正常状态前后桥转动比是90:10,按照对全时四驱的定义,Tiguan在任何时间,后轮都会拥有10%的驱动力,所以,Tiguan是全时四驱。很多时候,了解了基本原理,就有了一双慧眼。

     全时四驱因为四个轮子均具备驱动力,因此会比两驱车型拥有更优异与安全驾驶基础,尤其是碰到极限路况或是激烈驾驶时。理论上,AWD会比2WD拥有更好的牵引力,车子的行驶时依据它持续平稳的牵引力,而牵引力的稳定性主要由车子的驱动方法来决定,将发动机输出的动力经传动系统分配到四个轮胎与分配到两个轮胎上做比较,最明显的就是它会比两驱车型转向更加中性,通常它可以更好的避免前驱车的转向不足和后驱车的转向过度,其结果是AWD的可控性、通过性以及稳定性均会得到提升,即无论车辆行驶在何种天气以及何种路面(湿地、崎岖山路、弯路上)时,驾驶员都能够更好的控制每一个行迹动作,从而保证驾驶员和乘客的安全。

下面就开始结合主流品牌车型来说说不同品牌的四驱技术到底是怎么回事。大家如果看懂了前面介绍的知识,结合下面的讲解,就能够自行判断不同四驱技术及配置的优劣了。

首先大家要明确一点:4MOTION、quattro、4MATIC、xDrive等等,只不过是一个注册商标,这些名称并不是明确的指向某一种特定的机械结构。

   这么说吧,4MOTION是大众四轮驱动系统的总称,所有大众生产的装备四轮驱动系统的车都可以加上“4MOTION”后缀。这就好像大众途锐的四驱系统使用的是托森中央差速器,而Tiguan使用的是瀚德多片离合式中央差速器,但在大众品牌下依然要叫“4MOTION”。奥迪也是这样,像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器的车,使用的是瀚德的多片离合式中央差速器,但名字里依然会有奥迪quattro的标识,因为,quattro就是奥迪对于四驱技术的品牌。

所以,,,,其实不同车型,用同一个标识,但也不见得用的东西是一样的。关键的关键,还是造价和针对不同人群需求的问题,就像指望花红米的钱,享受iPhone5s土豪金的产品性能和体验,呵呵,只有一种可能,那就是被骗了。

各品牌四驱技术

4MOTION

 

“四驱系统”在如今的汽车技术上已算不上稀奇,其中非常具有代表性的大众汽车4MOTION已经是耳熟能详的品牌了。

第一辆四驱量产车型高尔夫syncro,在1986年推出,那个代表四驱系统的单词“syncro”就是今天4MOTION的前身,当时以硅油粘性耦合器作为限滑传动装置。到今天,从高性能运动车型Golf R到豪华SUV途锐,再到豪华轿车辉腾,大众汽车各个级别的多款车型都采用了4MOTION四驱系统。

如前所说,4MOTION只是大众四驱系统的品牌,而四驱系统的核心中央差速器,大众在不同车型上会分别采用托森中央差速器和瀚德中央差速器。

 

   

     托森(Torsen)中央差速器为蜗轮蜗杆行星齿轮结构,它的工作是纯机械的而无需任何电子系统介入。这套系统在正常 情况行驶下,前后轴保持40:60的动力分配,而极端情况时后轮最大可以分配到80%的驱动力,前轮最大能够获得60%的驱动力,提供卓越的道路行驶性能,并满足中度越野需求。托森中央差速器本身具有锁止能力,而且因为它是纯机械的结构,因此性能和稳定性都非常优异,这也是托森名气大的原因。但托森也有缺点,正式因为它纯机械结构的原因,因此造成了它的结构异常复杂、重量大,这直接增加了车重,带来了油耗增加制造成本上升的问题。也因此,托森大多被用在需要更强越野性的大排量车型上。。。。

     瀚德(Haldex)中央差速器至今已发展为多片离合差速控制系统,通过机械装置与电控液压系统共同作用达到智能分配扭矩的目的。这个多片离合器依车型不同而布置在不同的位置,有的靠近后桥差速器,有的类似于奥迪的方法与变速器融为一体。。。。

       这里提到了托森和瀚德两种中央差速器,而四驱的核心正是中央差速器。前面提到了差速锁是决定汽车越野脱困能力的重要手段。托森有自锁功能,与差速器集合在一起,只能搭载在纵置发动机车型上,特点是稳定可靠,成本较高,这也是很多朋友钟情于托森的原因;瀚德的锁止能力是靠电控机械式,利用液压油压合离合器来实现前后扭矩动力分配,在极端情况下不能持久保持稳定,好处是成本低。当然,瀚德也有高端产品,就是大众途锐4XMTION所采用的。

除了4MOTION之外,大众汽车还提供了一款增强恒时四驱系统——4XMOTION,也就是途锐3.0TDI车型选装的四驱系统,这个非常的霸道。该系统用于纵置发动机平台,但并未采用Torsen差速器,而采用具有多级减速功能的Haldex大型多片离合中央差速系统(看到大型两个字没有,就因为这两个字,决定了它跟其它瀚德中央差速系统的本质不同)。关键的是,它还带后桥差速锁。对了,没错4XMOTION途锐,配了两把差速锁。

看看下图,就明白为什么我前面提到的,如果在意越野性能,为什么100万以下途锐是首选了,带锁啊,而且还可以选择配置两把锁的途锐啊,良心啊~~~

另外捎带说说Tiguan,Tiguan四驱系统配置的是瀚德,性能自然比不上途锐使用的托森系统。价格完全不同的两款车型,也根本没有可比性。。。

     瀚德四驱系统前面已经简单介绍过了,这里就不啰嗦了。好处呢,反应速度非常快,发动机功率几乎可以在前后轮之间瞬时转移。另外,可在后轮提供高达90%的扭矩输出。不过,Tiguan没有后轮可以主动分配扭矩的eLSD系统,后轴就是普通的开放式差速器结构,越野能力确实比不过jeep大切、凯迪拉克SRX价位级别装配了eLSD系统的车型。但是,请注意这个但是,在30万这个价位段,Tiguan现在卖的这么火不是没有道理的,仅凭瀚德四驱系统就有足够的理由胜出x1、glk这类只靠电子系统吃饭的车,,,,

 

xDrive

 

    宝马的xDrive全轮驱动系统的核心技术是由奥地利的马格纳?斯太尔研制的分动器,以对扭矩分配进行不间断地调节。行 驶过程中,如果系统发现车辆可能转向不足,也就是前轮开始被拖向弯道外侧,就会减少分配给前桥的扭矩,将几乎所有动力都输送至后桥。该系统还不断与动态稳定系统DSC交换信息,从而可以从一开始就识别到车轮打滑。一旦出现车轮打滑,电动机会锁定xDrive的膜片式离合器,并通过额外的驱动力矩使这个车轮拥有更好的附着力,同时空转的车轮也会得到刹车装置的有效控制。。。。。

     看到上面这段介绍了吗?说白了宝马X全系都没有差速锁,完全依赖的电子差速锁。X1、X3、X5、X6 车型均采用多片离合器式中央差速装置,仅X6在后桥配备了多片式轴间差速装置,具备驱动力分配功能。看到这你就会明白,宝马四驱其实就是类似瀚德的多片离合器式差速器+电子差速锁,越野方面完全的不给力。。。。

 

4MATIC

 

   比大众晚一年,在1987年,4MATIC在奔驰E级(124系列)中首次亮相。从1999年起,4ETS(四轮驱动电子牵引系统)与4MATIC一起作为差速锁应用于梅赛德斯-奔驰轿车上。这里请注意,这个4ETS,其实就是奔驰版的电子差速锁。

     

    奔驰4MATIC四轮驱动的核心技术是4ETS差动限制技术。4ETS就是利用ABS的制动力自动分配功能来实现差动限制。当这种全时四驱的车辆有一个车轮打滑时,车载电脑就通过ABS对打滑车辆制动来限制它的空转。从而差速器就可以把传递给打滑车轮的动力转移到其他未打滑的车轮上。

    GLK、ML车型均采用多片离合器式中央差速装置,而在顶级版GL500车型上才可选装后轮差速锁止装置。可以说,奔驰100万以下的越野车,没有带差速锁的。。。。

 

Quattro

 

  奥迪quattro的名气太大了,其实,我觉得这是奥迪在四驱方面营销做得好的原因,在技术上,其实和大众原理是一样的。。。因为熟悉quattro的人太多了,我也就不细说了,关于quattro,网上的资料也多的数不清。

quattro一词在意大利语中就是“四”的意思。 1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统,并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上,这辆轿车的名字也叫Quattro。。。。另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司,专门实验和研发高性能车型。因此,quattro既代表着奥迪四驱技术,又代表一种车型,还是一家公司的名字。

提到了quattro,很多人又会紧接着联想到另外一个词那就是托森(Torsen)中央差速器,看着眼熟吧?对的,大众4MOTION在高档的辉腾和途锐车型上,使用的就是托森中央差速器。

 

路虎 4WD System

   说越野不能不说路虎,路虎一直自己并且被粉丝标榜为拥有最纯四驱系统、越野能力强悍。不过对于我这个不是路虎粉的人来说,这不完全正确。为什么呢?还是要看配置,刨除厂商多年技术积累下对车辆的调校,更关键的还是要看基础配置。每个品牌不同车型配置都不同,一味的贬低这款车太高那款车,这是非常不对的。

在这里无意得罪路虎的铁杆粉,我在这里只聊聊路虎同价位、值得类比的产品——路虎发现,目的也是更好的让大家了解四驱系统。

 

另外,需要肯定路虎的揽胜,因为配置的是托森中央差速器,越野性能那是没得说的。不过,价位真的是有点坑爹,140万-300多万的价格,必须是不差钱、喜欢越野,而且极端迷恋路虎品牌的死忠,才能可以毫无怨言。

好了,说说路虎发现吧,价格区间在80-120万之间,跟同价位阶段的车型比,我觉得比较鸡肋。当然,在这我仅指四驱系统的越野能力。路虎发现的四驱系统采用的是开放式中央差速器。

什么是开放式差速器呢?顾名思义,开放式差速器就是没有任何限制,可以在汽车转弯时正常工作的差速器,行星齿轮组没有任何锁止装置,假如一辆四驱车配备了前中后三个开放式差速器,那么如果其中一个轮子打滑,那么这个车的全部动力都会浪费在这个车轮上,而其余三个车轮则无法得到动力。请大家看清这段介绍,用最简单的话来说,就是没有中央差速锁,无法以全自动纯机械的方式进行锁止。

 

  开放式差速器没有特别的优点,因为差速是汽车正常行驶的必备条件。缺点呢,在越野车领域,开放式差速器会影响非铺装路面的脱困性。这个优缺点定论不是我编的,这是汽车之家中央差速器百科词条对开放式差速器的评论,,

这个结构是如何运作的呢?分动箱由输入轴接收来自变速箱的动力,通过分动器电机控制多片离合器的接合来调整输出至前后轴的牵引力。在低速挡时,行星齿轮套件提供2.93:1的传动比,该比例使车辆在越野行驶和拖车牵引时实现极低的蠕行速度。 高速挡由变速器输出轴直接驱动,并提供1:1的传动比。。。。

Ok,说的够多了,直接说结论(源自汽车之家)——今天我们看到的这款第四代发现并没有后差速器锁定装置,相信如果再加上这“一把锁”,它的越野性能将会更加强大。而我的感受呢?这个价位段,还在用开放式差速器,辅助系统再厉害,也真心有点坑爹啊。

Jeep Quadra-Trac和Quadra-Drive

好了,越野车不提Jeep那就是在耍流氓啊,估计会被人咒骂。谈到玩越野绝大部分人的第一反应就是Jeep,的确在这个领域Jeep是一个很专业又比较平民的品牌。记得之前一篇评测大切的文章里说道,”Jeep大切诺基将会一边炫耀着自己的地位,一边贬低自己的身价,践踏着豪华SUV市场的规则向你驶来。”(大意)

没错,这次咱也来探讨一下大切的四驱系统。吉普跟路虎一样,四驱系统名称繁多,没有一个统一的标识。这样其实对消费者是有好处的,看到Quadra-Trac就知道这车前轴、后轴是开放式差速器结构,中央分动箱配备了多片离合的限滑机构。看到大切身上标着Quadra-Drive呢,用的就是它的前后桥使用了多片离合器的限滑差速器,可以进行左右轮的锁止。消费者不容易混淆,清楚明了。

为啥要提Quadra-Trac和Quadra-Drive两套四驱系统呢?没办法,大切诺基3.6L以下的车型配的是Quadra-Trac,而5.7L配的是Quadra-Drive,所以,要说大切的四驱性能,两套系统就必须都说一下。

大切,惦记买suv的朋友们,肯定都关注过,59万到120万的价格区间,按性能和配置,是真心不错的。不过,就事论事,大切的四驱系统不算是最优秀的。为什么这么说,我先说说Quadra-Trac和Quadra-Drive到底是怎么回事。

Quadra-Trac四驱系统,它的前轴、后轴为开放式差速器结构,中央分动箱配备了多片离合的限滑机构,这样的结构可以使前后轴以相同或者不同的速度转动。这套系统的优点是结构简单,操作方式也很直观便捷,驾驶者不需要记住复杂的驱动模式切换步骤,大部分情况Quadra-Tra II四驱系统都可以自己应付,只有想用到低速四驱模式时才需轻扳一下开关。但缺点也非常明显,那就是前后轴上的差速器都不带任何限滑功能,所以左右车轮之间的动力分配只能依靠Jeep BTCS制动辅助系统来实现,

Quadra-Trac的结构图

 

Quadra-Drive相比Quadra-Trac可以应对更加恶劣的道路环境,它的前后桥使用了多片离合器的限滑差速器,可以进行左右轮的锁止。但是多片离合器结构的限滑差速器在提供自动分配扭矩的便利性的同时,也存在着耐久度低的问题,在遇到需要连续长时间高强度的工作时,这套系统的性能可能会打折扣。

Quadra-Drive的结构图

 

如前所说,托森是目前全时四驱最理想的中差解决方案。多片离合,最理想的也就是接近于托森,比如大切。但是要长时间使用,相比托森还是有差距。

大切5.7L的Quadra-Drive差速器都是开放式的,只不过多了一套多离合器片压盘,通过离合器压盘来施压,使差速器行星齿轮咬合来实现锁死,理论和实际都是托森式自锁差速器要强于多片离合式的,因为托森的机械程度更高一点所以比电子的更可靠。

OK,前面粗略的介绍了下主流品牌四驱系统,结合中间小节部分的总结,想来大家也有自己的认识了。四驱系统是好东西吗?当然是,它给汽车操控性、驾驶稳定性和脱困能力都带来了极大的助益。但所有的汽车都应该使用四驱技术吗?不是,因为汽车的生产和使用要考虑非常重要的成本因素,厂商要根据不同消费者的需求和支付能力去打造不同的产品,厂商是精明的,任何一款车的面世,都需要经过大量的目标用户调查和分析,找准目标用户的主要需求,用最佳性价比的配置去满足这些用户的主要需求,抛弃使用率极低的功能,以达成功能与价格的完美结合。

就像我妈每天上下班开着马六,她对什么车什么技术完全不会关心。如果市场上所有车型都是四驱,都有三把锁,越野脱困能力都超级棒,我觉得那才是可悲的,因为,这些功能只对少数热爱并且有确实需求的人才有极大的价值,例如坛子里的越野爱好者还有像军队和勘探测绘这些经常出没野外复杂路况的单位。而其他大多数人要被迫接受这些在日上生活中基本不会利用到的功能,又要多花钱,这不是一件被悲哀的事情吗?

好了,内容堆的已经够多的了。大家有什么问题和想法,给我回复留言吧,抽时间我还会上来跟大家讨论。。。谢谢



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