Author / 蟹爪朝天
今天我們來聊聊四驅(qū)系統(tǒng)
雖說四驅(qū)系統(tǒng)就是
四個輪胎均有動力
在越野能力上天然比兩驅(qū)強
但是每家四驅(qū)系統(tǒng)依然有較大的區(qū)別
每家車企的技術(shù)都有優(yōu)缺點
那么這些主流廠家和技術(shù)
究竟有什么不同呢
現(xiàn)在很多車型都有四驅(qū)版本。平時在廠家的宣傳中和在普通車主的口中能聽到的大多是說“全時四驅(qū)”、“分時四驅(qū)”、“電控四驅(qū)”等描述。
“這些四驅(qū)有什么區(qū)別?”
“到底哪種四驅(qū)才是我需要的呢?”
實際上這些“四驅(qū)”有些偏重越野,有些偏重直線加速,有些偏重彎中操控,有些僅僅是為了有個“四驅(qū)”的名號。
這篇文章就來簡述一下四驅(qū)系統(tǒng)中最重要的部件 —— 差速器,看看它們有什么不同。
托森式差速器
這種差速器的優(yōu)點是:延遲很?。儥C械結(jié)構(gòu))、故障率較低、壽命較長、可以承受較大的扭矩。
在輪子沒有打滑的情況下,奧迪的托森式差速器傾向于以50:50的比例將動力分配到前后軸。這就導(dǎo)致了車輛的轉(zhuǎn)彎特性傾向于轉(zhuǎn)向不足。
在一軸打滑的情況下,Ur托森式差速器可以以75: 25的比例將動力分配到打滑率較小的軸上。
托森C式差速器
如圖,來自變速箱的動力先輸入到行星齒輪上,再由行星齒輪輪驅(qū)動連接到前軸的太陽輪(中心齒輪)和連接到后軸的內(nèi)齒輪(外殼齒輪)。
由于內(nèi)齒輪比中間的太陽輪周長大,因此就有了更多的齒數(shù)。更多的齒數(shù)意味著更多的動力分配比。
和普通的托森式差速器一樣,蝸齒是行星齒輪,蝸輪是太陽齒輪和內(nèi)齒輪。
奧迪在2005年后的RS4等車型中使用了后60前40動力分配比的托森C式差速器。阿羅的156Q4、159Q4、BrlarQ4車型中也使用了托森C式差速器。
冠齒式差速器
變速箱的動力由套內(nèi)軸輸入到差速器并帶動4個差速齒輪。再由4個差速齒輪帶動兩個分別驅(qū)動前軸和后軸的冠齒輪。
4個差速齒輪的作用和其它托森式差速器一樣,都是通過自身轉(zhuǎn)動提供前后軸的轉(zhuǎn)速差。
在車輪沒有打滑的情況下,整套差速器的轉(zhuǎn)速一致,4個差速齒輪不轉(zhuǎn)動。
差速齒輪和前冠齒輪的耦合半徑B與差速齒輪和后冠齒輪的耦合半徑A之比室40:60,因此常規(guī)情況下的動力分配比是前40后60。
在前或后輪打滑的情況下,冠齒輪外的摩擦片上會出現(xiàn)一個被壓緊的軸向力,使得冠齒輪和外殼之間出現(xiàn)一定的鎖止率。在前輪打滑的情況下,動力分配比可以達到前15后85。
后輪打滑的情況下,動力分配比可以達到前70后30。
在瑞士ASSAG公司的幫助下,奧迪在2010年的RS5 Quattro車型中使用了這種差速器。并可以通過EDL電子差速鎖主動鎖止一軸,以此讓動力分配到另一軸。
粘滯耦合式差速器
差速器中一半的磨片連接到前軸,另一半磨片連接到后軸。殼體內(nèi)充滿了高粘性液體,磨片之間沒有剛性連接。前后輪都沒有打滑時,兩組磨片沒有相對滑動,粘液也趨于靜止。
在一側(cè)打滑的情況下,粘液起到了半耦合的作用,傾向于將兩組磨片粘接在一起。這時動力就會通過粘液從轉(zhuǎn)速較大的一組磨片中傳遞到轉(zhuǎn)速較小的一組磨片中。轉(zhuǎn)速差越大,這種動力轉(zhuǎn)移就越多。
這種差速器的優(yōu)點是
結(jié)構(gòu)簡單、廉價、動力分配比的變化范圍非常大(由于是轉(zhuǎn)速感應(yīng))。
這種差速器的缺點是
不能算是全時四驅(qū)(在前后輪都沒有打滑的情況下,這種差速器以完全前驅(qū)的形式運轉(zhuǎn),只有在出現(xiàn)打滑時才會有動力分配到后輪)。
在前后軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差的初始階段,動力分配的反應(yīng)較慢。即使通過尾牙預(yù)加載一定的轉(zhuǎn)速差,其反應(yīng)速度也不夠快。
粘液壽命有限。
使用這種差速器的車型主要是早期的一些四驅(qū)車型,如:大眾、蘭博Diablo VT、Mursielgo、保時捷993、996等。
粘液鎖式差速器
這種差速器是由粘液耦合器和開放式差速器組合而成的。反應(yīng)慢、動力分配不線性。
一些A組拉力賽車使用了這種差速器,如:WRX、Celica GT-Four、EVO的1到6代、福特Escort RS等。
在民用車型上:標志205 T16將這種差速器設(shè)置為33:67。三菱GTO將這種差速器設(shè)置為45:55。布加迪EB110將這種差速器設(shè)置為27:73。
保時捷PSK
保時捷在1987年發(fā)布的959車型中使用了PSK四驅(qū)系統(tǒng),并在隨后的911車型中使用了簡化的PSK系統(tǒng)。
雖然保時捷沒有公布其具體的結(jié)構(gòu)細節(jié),但可以推斷出這套系統(tǒng)沒有中央差速器,使用的是多片離合器進行動力分配。
959的設(shè)計的前輪比后輪直徑更大一些,這樣就可以讓前后軸之間永遠保持一定的轉(zhuǎn)速差。
這樣就可以在需要的時候逐級鎖止四驅(qū)離合器,讓前輪動力逐漸達到50%了。據(jù)保時捷所說,這個四驅(qū)離合器的動力損耗可以控制在0.4%以內(nèi),磨損也小到可以終身免換。
這套系統(tǒng)由電腦接入G值、節(jié)氣門、轉(zhuǎn)向角、增壓值等信號后,控制四驅(qū)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
其默認的動力分配比是前40:后60。在重量向后轉(zhuǎn)移時,可以達到前20:后80。在出現(xiàn)不安定的滑動時,可以達到前50:后50。在嚴重打滑時,四驅(qū)離合器可以完全鎖止,讓動力更多的分配到不打滑的軸上。
尼桑ATTESA E-TS
1989年的GT-R R32中使用的這個四驅(qū)系統(tǒng)也是使用了電控多片離合器作為動力分配器,但它只有一個液壓控制器負載控制離合片。因此比PSK系統(tǒng)中的四驅(qū)離合器更小、更輕。
同樣由電腦接入G值、節(jié)氣門、轉(zhuǎn)向角、增壓值等信號后,控制四驅(qū)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。這套系統(tǒng)更傾向于后驅(qū),只有在動力輸出較大或橫向G值較大時才向前輪分配一些動力。
隨后的R33、R34、R35車型中在后軸增加了LSD。
斯巴魯DCCD
1994年后斯巴魯在STi中使用了這套系統(tǒng)。在2005年后的版本中,動力分配比是前41:后59到前50:后50。
這個動力分配器有三個主要部分:行星差速器、磨片LSD、電子LSD。
動力由外套軸接入到行星差速器的6個行星齒輪上,再由行星齒輪向外齒輪(后軸)和太陽輪(前軸)以59:41的比例分配動力。
在行星齒輪和太陽輪之間的扭矩凸輪負責(zé)推動磨片LSD。引擎轉(zhuǎn)速越高,磨片就壓的越緊。在磨片LSD之后的電子LSD進一步控制鎖止率。
由于磨片LSD是由轉(zhuǎn)速控制的,在加速時趨向于鎖止,這就導(dǎo)致了整車趨向于動力出彎情況下的轉(zhuǎn)向不足。
三菱ACD
7代EVO使用了ACD和AYC系統(tǒng)共同控制車輛。其中央差速器和前差速器、離合之間的傳動軸有三層。外層連接離合器外殼,中層連接前差速器,內(nèi)層連接前輪半軸。
在進彎時,ACD趨向于鎖緊磨片離合器,將動力平均分配到前后軸。在彎中,趨向于松開磨片離合器,讓前后輪可以有更多的轉(zhuǎn)速差。
在出彎時,再次鎖緊磨片離合器,讓加油點可以更早些。
奧迪Quattro Ultra
在2016年的A4及后續(xù)一些MLB平臺車型中使用的中央差速器依然是傳統(tǒng)Quattro所采用的冠齒輪結(jié)構(gòu),但奧迪在設(shè)計新四驅(qū)系統(tǒng)時開始弱化操控,以省油為重點了。
為了省下0.2L/100km的燃油,傳動軸可以和中央差速器之間完全分離,后差速器中的錐形齒輪也可以完全斷開。
在正常行駛中,后軸的動力分配幾乎為零。只有在出現(xiàn)打滑或電腦認為是激烈駕駛狀態(tài)時,后軸才會開始得到動力。
不過相比老的Quattro系統(tǒng),新系統(tǒng)在前驅(qū)和四驅(qū)切換時更為平順了。這是因為新差速器的磨片離合的供應(yīng)商由Haldx改為Magna,其驅(qū)動方式也由液壓改為了電控。
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