評論(0

四輪驅動系統

標籤: 暫無標籤

所謂4輪驅動系統,又稱全輪驅動系統,是指汽車前後輪都有動力。可按行駛路面狀態不同而將發動機輸出扭矩按不同比例分佈在前後所有的輪子上,以提高汽車的行駛能力。一般用4X4或4WD來表示,如果一輛車上標有上述字樣,那就表示該車輛擁有4輪驅動的功能。

1基本概述

四輪驅動系統(4WD-4 Wheel Drive system),顧名思義就是汽車四個車輪都能得到驅動力。這樣一來,發動
四輪驅動結構示意圖

  四輪驅動結構示意圖

機的動力被分配給四個車輪,遇到路況不好才不易出現車輪打滑,汽車的通過能力得到相當大地改善。很多人也許會認為四輪驅動的汽車會有更加強的貼地性能,其實他們把貼地性能的概念給混淆了,四輪驅動汽車與兩輪驅動汽車的最大差別在於:FF車型會因為輪子的空轉而轉向不足,偏離了彎道,而FR車型則會甩尾,而四輪驅動則由於各個輪子的動力分配是自動的,就不會存在上面這種問題,這是涉及到汽車的循跡性能的問題,而並非是貼地性能。
四輪驅動系統分為兩個大類別:主動與被動。但目的不外乎只有一個,就是把動力從空轉打滑的輪子移走,然後再重新分配到抓地力較大的輪子上,就好比車輪打滑,我們要用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面一樣,道理很簡單。當兩輪(前輪或者後輪)驅動的汽車發生輪胎空轉打滑的時候,補救措施只有一個,就是減小引擎的驅動力,而駕駛者只有通過收油才能達到這個目的,或者行車電腦控制油門的收小。而四輪驅動的汽車就不同了,你可以任憑自己的喜好打腳加油,動力會通過電子系統自動分配到各個車輪上,能更加有效的防止車輪打滑的情況發生。
被動式的四輪驅動系統,採用的是機械式的分動裝置,例如齒輪式的扭力感應差速器--奧迪的Quattro,或者油壓式的分動器--保時捷的911 Turbo,該系統是在車輪發生空轉以後才介入的。而主動式的四輪驅動系統,是通過由電腦控制的多碟式離合器來介入的,例如大眾的4 Motion,電腦會不斷收集輪胎的轉速與油門的大小等數據,在輪胎髮生空轉以前就把扭力分配好。

2系統分類

四驅系統主要分成兩類:半時四驅(PartTime4WD)和全時四驅(FullTime4WD)。
全時四驅
全時四驅是使汽車四個車輪一直保持有驅動力的四驅系統。若要細分全時四驅系統,可分成固定扭矩分配(前後50:50比例分配)和變扭矩分配(前後動力分配比例可變)兩大類。全時四驅也有很長的歷史,可靠性更大,但其耗油量較大。
1、分時四輪驅動系統。這是一種可以在兩驅和四驅之間手動切換的系統。動力輸出的扭矩基本是以同樣的大小傳遞給前後軸,當在附著力良好的路面行駛至彎道時,由於前後軸的轉速不同,分時驅動的前後軸之間沒有差速器,所以會發生一側輪胎產生了剎車的感覺,所以不能在硬地面(鋪裝路面)上使用四驅,特別是在高速急轉彎時,這種彎道制動有可能造成車輛失控。
汽車轉向時,前輪轉彎半徑比同側的後輪要大,路程走得多,因此前輪的轉速要比後輪快;以至四個車輪走的路線完全不一樣,所以半時四驅只可以在車輪打滑時才掛上四驅。一回到摩擦力大的鋪裝路面應馬上改回兩驅,不然的話,輪胎、差速器、傳動軸、分動器都會損壞。所以駕駛半時四驅車必須小心,其四驅不可以在硬路面(鋪裝路面)上使用;下雨天也不可以用;有冰或雪地則可以用,而一旦離開冰雪路面應馬上改回兩驅。 
只裝置了機械式分時驅動的常見作品有:陸地巡洋艦70系列,吉普牧馬人,吉普切諾基sport,三菱帕傑羅V32,鈴木Jimny,尼桑途樂4800等。而大眾和奧迪品牌的VW Golf Synchro、4Motion以及Audi A3、S3、TT和Seat Leon(這些車型都採用相同的引擎和底盤)都是將引擎的扭力輸出到後輪,只有當前輪滑轉時,Haldex型的中央差速器才開始起作用,將一部分扭力輸出到前輪,形成四驅的形式。所以,如果想在市場上找到真正的全時四輪驅動軸間差速器,當行駛在崎嶇不平的山路和沼澤時,器及恆時四輪驅動系統起到了至車,就應該排除上述車型。 
2、全時四輪驅動系統。為了避免分時系統所產生的彎道制動現象,在前後軸之間裝上差速器,這就是全時驅動。全時四驅系統內有三個差速器:除了前後軸各有一個差速器外,在前後驅動軸之間還有一個中央差速器。這使全時四驅避免了分時四驅的固有問題(在硬路面不能用四驅的問題):汽車在轉向時,前後輪的轉速差會被中央差速器吸收。所以,全時四驅在硬路面(鋪裝路面)、下雨時有更可靠的四輪抓著力,比分時四驅優越。但到了冰雪,沼澤地就會把中央差速器鎖上(否則可能無法前進);回到不滑的硬路(鋪裝路),會把中央差速器鎖解開。 
裝置這類純機械式全時系統的作品分別有:陸地巡洋艦100系列,富士斯巴魯,賓士G系列,三菱帕傑羅V3000,帕傑羅io,吉普切諾基Limited,吉普自由。 
有一些四驅車使用看起來像全時四驅的智能四驅系統。這些系統平時是以前驅為主,當前輪打滑時,動力會部分轉移後輪,幫助前輪使汽車行駛(可理解為智能的半時四驅),如本田CRV、HRV、凌志RX300、豐田RAV4等就是使用這種系統(可能省去四驅系統而只是前輪驅動,購買時請注意)。這種系統並不可靠,只是為在濕滑路面行駛提高些穩定性。 
在四驅車中,富士重工生產的斯巴魯汽車的全時四輪驅動系統是比較完善的,四個車輪的扭矩輸出比例各為25%,並且與其特有的水平對置發動機相結合,達到了左右對稱,從而降低了重心,提高了抓地性能,不管是在高速路面,還是雨雪濕滑路面,都能按照駕駛者的意願從容轉向。這也是其推崇「主動駕駛、主動安全」的資本。旗下有成為「彎道之王」之稱的翼豹,「坡道之王」之稱的森林人,可以作為豪華公務車的力獅以及具有「雙向融通」概念的傲虎也都具有非凡的操控性和安全性。
鑒於四輪驅動車理想的表現,自1982年起世界拉力錦標賽中獲勝的車輛都是全時四輪驅動的汽車。既然四驅明顯優於兩驅,但採用的比例卻遠遠小於兩驅車呢?其答案就是成本。四驅車的造價比兩驅車高得多,一輛四驅車必須採用3個差速器,其中一個安置於前後傳動軸之間,而另兩個則分別安置在前後半軸之間。正是因為價格的原因,汽車製造商無法將四驅車型全面推向民用市場。另外,四輪驅動車的燃油經濟型比較差,在民用市場上推廣受到了很多掣肘。
但在拉力車賽中,車輛追求的是最高性能,理所當然會採用各種最先進的技術,而不會過多考慮成本問題。如果不能提供足夠的附著力,再強大的引擎扭力也無法施展。所以,如今主流的拉力賽車都採用四輪驅動方式。
斯巴魯自1989年參加世界拉力錦標賽以來,屢獲佳績,更為可貴的是,把從賽場上汲取的經驗技術精粹全部應用在了民用車輛上,這也可謂是選擇四驅車輛車友的一個福音了。 
雖然驅動形式佔據非常重要的地位,直接對車身設計、引擎選擇等等都產生直接影響,但是也表明了汽車性能的實現是一個系統工程。僅僅一個驅動形式應用在不同的生產線上,造就的汽車也有很大的不同。譬如都是前輪驅動車,循跡性良莠不齊,而四輪驅動車的油耗也不一定高於前輪驅動車。斯巴魯汽車的所有車輛均為全輪驅動系統,而力獅2.5i的百公里經濟油耗為僅6.1升、力獅3.0R為7.3升、森林人2.0X為7.6升、森林人2.5XT為8.3升、傲虎3.0為7.6升、翼豹2.0WRX為7.1升,遠遠優於同等排量車的前輪驅動、後輪驅動和四輪驅動車。而這就得益於其獨特的水平對置發動機和車身輕量剛性設計,水平對置發動機具有重心低、低振動、環保和燃油經濟的特點,與全時四輪驅動系統相結合則形成了一個比較完美的組合。
優點
四輪驅動的車輛尤其是常四輪驅動車輛具有優越的行駛性能, 其具體優點如下。
1、提高通過性:由於四輪驅動車輛的四個車輪都傳遞動力,所以車輛所獲得的驅動力是兩輪驅動的2倍。且前後輪相互支持,這樣大大提高了在濕滑冰雪路面和凹凸不平路面的通過性。
2、提高爬坡性:同理,四輪驅動的車輛可以爬上兩輪驅動車輛爬不上去的陡坡。
3、轉彎性能極佳:輪胎的附著力與傳輸至道路的動力大小有密切的關係,隨動力的增大,輪胎的轉彎力趨向減小。動力減小,轉彎力升高,提高濕滑路面與變換車道時的性能。
4、啟動和加速性能極佳:四輪驅動的車輛,發動機功率平均傳遞至所有四個車輪,四個車輪的附著力都可以被有效利用。所以即使猛然將加速踏板踩到底,車輪也不可能空轉,從而提高了車輛的啟動和加速性能。
5、直線行駛穩定性:由於每個車輪的剩餘附著力升高,所以車輪抗外界擾動的能力得到增強。因此常四輪驅動顯示出優越的方向穩定性。

缺點

當然四輪驅動的車輛也並非十全十美,其缺點如下:
結構複雜、重量增加、成本升高、震動和噪音略有升高、油耗增加。
可見四輪驅動的優越性遠遠超過了其缺點,難怪擁有一輛四輪驅動的汽車一直是喜歡越野旅行的朋友心中的夢想。

3性能分析

四輪驅動系統(4WD-4 Wheel Drive system),4WD系統是將引擎的驅動力從2WD系統的二輪傳動變為四輪傳動,而 4WD系統之所以列入主動安全系統,主要是 4WD系統有比 2WD更優異的引擎驅動力應用效率,達到更好的輪胎牽引力與轉向力的有效發揮。因此就安全性來說,4WD系統對輪胎牽引力與轉向力的更佳應用,造成好的行車穩定性以及循跡性,除此之外 4WD系統更有2WD所沒有的越野性。4WD目前大致可分短時 (PART TIME 4WD)及全時 (FULL TIME4WD)四輪傳動系統,短時四輪傳動系統可依駕駛者的需求, 選擇二輪傳動或四輪傳動,這種傳動系統是屬於比較傳統的4WD系統,從越野性的觀點來看,此種傳動系統當選擇四輪驅動模式時前後輪系直接連結,可確保前後輪的驅動力輸出。因此此種系統系屬於適合越野的 4WD系統。另一種為全時 4WD系統,此種系統不需駕駛人操作,車輛總是處於四輪驅動系統,此種系統可經由前後驅動力的分配,可達到更完美的胎驅動力及轉向力的最佳化配置,系屬於高性能傳動系統,除了配置於一般的越野吉普車外,亦常用於一些高性能的轎跑車上。
上一篇[2002年2月17日]    下一篇 [KOBA]

相關評論

同義詞:暫無同義詞