让你真正认识汽车四轮驱动技术

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让你真正认识汽车四轮驱动技术
一、两轮驱动
　　我们这里所说的驱动方式，其实就是指发动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置等形式。一般的乘用车都有前后两排轮子，其中直接由发动机驱动转动，从而推动（拉动）汽车前进的轮子就是驱动轮。而我们平时所说的四驱和两驱，也就是四轮驱动和两轮驱动这两大类。
在两轮驱动方式中，我们又可以根据发动机在车辆的位置以及驱动轮的位置进而细分为前置后驱（FR）、前置前驱（FF）、后置后驱（RR）以及中置后驱（MR）等形式。而现在市面上大部分的两驱越野车和一些高档轿车常用的是前置后驱形式。前置后驱也就是发动机前置后轮驱动，其中前排车轮负责转向，由后排车轮来承担整个车辆的驱动工作。在这种驱动形式中，发动机输出的动力全部输送到后驱动桥上，驱动后轮使汽车前进。也就是说实际的行进中是后轮“推动”前轮，带动车辆前进。和其他两轮驱动的行驶相比，前置后驱在良好的路面上启动、加速或爬坡时，驱动轮的附着压力大，牵引性明显优于前驱形式。同时采用前置后驱的车型还具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性，有利于延长轮胎的使用寿命。除此之外，前置后驱的安排也使发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室，简化了操纵机构的布置和转向机构的结构，更加便于车辆的保养和维修。正因为有如此之多的优点，国产宝马325i、530i以及档次更高的进口宝马轿车，宾利、奔驰、捷豹等很多豪华轿车才多采用前置后驱这种形式。
两轮驱动虽然在城市之中够用了，但是如果你想在真正的山野丛林中纵横驰骋的话，两轮驱动就不能满足你的需要了，因为两轮驱动的车辆即使在良好的路面上，碰到雪地或易滑路面等情况也可能打滑，启动加速时也比较容易发生摆尾现象。因此这时候配置一部四驱车就十分有必要了，因为四轮驱动可以防止这种现象发生，同时四轮驱动系统有比两轮驱动更优异的引擎驱动力应用效率，能达到更好的轮胎牵引力与转向力的有效发挥，可以说安全性比两驱车好多了。
二、四轮驱动
　　四轮驱动又有另外一种说法叫做全轮驱动，指汽车前后轮都有动力，而且可以根据行驶路面状态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上，从而提高汽车的行驶能力、适应能力和通过性。一般的四驱车都会用4X4或AWD来表示，如果你看见一辆车上标有上述字样，那就表示该车辆拥有四轮驱动的功能。
　　在以前一般只有越野车才采用四轮驱动，一般的越野车在变速器后面都装有手动分力器（譬如三菱的帕杰罗），前后车轴各装一个称为“驱动桥的”部件。变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴，分别传递到前后车轴上的驱动桥，再通过驱动桥将扭矩传递到轮子上。当车子通过泥泞复杂的路面，前轮开始打滑的时候，前、后轮的转速差异会使耦合器中的粘液立即变稠并锁住耦合器，从而使传动轴只将扭矩传递至后轮，待前、后轮的转速差异消失就自动回复原有驱动形式，这样车子就从打滑的状态之中恢复过来了。目前不少轿车都安装了四轮驱动系统，而且引进了电子计算机控制系统，当前轮或后轮驱动时，车子可以随时根据路面状态的反馈信息分配前后轮子的动力，变为4轮驱动，最突出的代表就是奥迪的Quattro全时全轮驱动系统。
　　事实上Quattro全时四轮驱动系统在奥迪车上已成功地运用了20多年，无论是越野拉力赛或房车赛，采用Quattro的奥迪战车都取得了很好地成绩。Quattro全时四轮驱动系统不同于传统的4轮驱动，它不是在2驱不够用时选择4驱驱动，而是牵引力不断地分配给4个车轮。在理想的情况下前后轴的牵引力比50：50分配以保证正常的行驶与转向，但为了在泥泞湿滑的路面、碎石沙土路面，甚至冰雪路面上都能保持最大的牵引力，它的扭力感应自动锁合差速器，奥迪称之为Torsen差速器，可以自动确保2/3以上的发动机动力输送给前轴或后轴。同时前和后的电子差速锁一直到100km/h车速时都发生效应，因此在任何情况下，只要一个车轮有足够的摩擦力，车辆都会保持前进。
　　三、差速器
差速器是汽车驱动轿的主件，最早由法国雷诺汽车公司的创始人路易斯•雷诺发明，它的作用就是在向两个半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。我们可以从实际出发来理解这个概念，譬如汽车转弯的时候，它的车轮轨迹是弧线，这时候处于圆弧内侧的轮子和处于外侧的轮子所走过的距离是不等的，这就需要用不同的转速来弥补这个的差异，这个工作是通过一个行星齿轮机构来完成的。     在差速器的设计上，要求满足这样一个基本的等式：左半轴转速+右半轴转速=2*行星轮架转速。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而就实现两边车轮转速的差异。
而根据所处位置的不同，差速器可进一步分为轮间差速器和轴间差速器。在同一驱动桥两驱动轮之间的差速器叫做轮间差速器；处在不同驱动桥之间的差速器叫做轴间差速器，当然后者只能是针对多轴驱动的车辆而言的。所以一辆4驱越野车总共可以有3个差速器，输出的动力首先被传递给轴间差速器，由它经传动轴分配给前后驱动桥，到达驱动桥的动力再由各自的轮间差速器分配到左右半轴，最终反映到车轮上。
四、差速锁
　　以前的四驱系统形式都很简单，不过因为差速器的等扭矩作用，车辆可能会因为任何一个车轮失去附着力而陷入困境，尤其是对于那些经常通过泥泞等恶劣路况的车辆。为了解决这个问题，只能设计出差速锁来把失去驱动力的那个轮子的半轴锁住，使该车轮对动力分配不再发生影响。因此差速锁最大的功用在于当车轮打滑时保证其他的驱动轮仍然能够获得足够的驱动力。
这时候我们就可以看出全时四驱和分时四驱的区别了：全时四驱车辆的4个车轮可以以各自不同的转速转动，并按照各自不同的地面附着力自动获得不同的扭矩分配，保证车辆获得良好的驱动力。而对于大多数非全时四驱车辆由于没有装备轴间差速器，因此当某个驱动轮打滑时，须手动操纵差速锁将差速器壳与半轴锁紧成一体，使差速器失去差速作用，进而把扭矩转移到另一侧驱动轮上，后者的适应性显然是不如前者的。
差速锁形式有很多，常见的有摩擦片式和锥形式，其效果由锁紧系数确定，锁紧系数就是指两侧半轴扭矩可能相差的最大倍数K，锁住作用随输入扭矩、扭矩差值的增大而增大，而一些先进的差速锁现在已经开始采用电子控制形式来适应多变化的使用条件了。
五、四轮驱动的种类
　　四轮驱动又可以细分成三种驱动模式：全时驱动（Full－Time）、分时驱动（Part-Time）、适时驱动（Real－Time）。
1、全时驱动（Full－Time）
　　全时驱动的特点就是无论怎么样，永远都保持四轮驱动模式，这种传动系统都是不需要驾驶人选择操作的。行驶的时将发动机输出扭矩按50：50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩，遇到特别路面的时候就可以自动将不同的扭距分配到各个轮子上面。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，不过缺点也是很明显的，那就是比较废油，经济性不够好，而且车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，一旦一个轮胎离开地面就有可能让你无法前进。
2、分时驱动（Part-Time）
　　分时驱动就是由驾驶员根据路面情况，选择四驱或者两驱，这也是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。分时驱动最大的特点就是人工操作，由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，最大的优点就是可以根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。就拿普通的越野车而言，一般都有三种驱动模式可以选择：在公路上行驶使用2H高速两轮驱动档，当遇到雨雪路况时选择4H高速驱动增强车辆的附着力和操控性，而面对恶劣路况的挑战时又可采用4L低速四轮驱动，使动力作用在全部四个车轮上，从而降低了对每个轮胎附着力的要求，减小了转弯时车轮空转的几率，发动机制动能力也得以增强，极大地提高了车辆在崎岖或光滑路面行驶时在油门突然关闭的情况下的可控性。
　　3、适时驱动（Real－Time）
　　适时驱动介乎全时驱动和分时驱动之间，驱动模式由电脑安排，操纵非常简单。采用这种驱动系统的车辆时根据电脑来控制并且选择适合当下情况的驱动模式的。在正常的路面上车辆一般会采用后轮驱动的方式，而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况，电脑就会自动检测并立即将发动机输出扭矩分配给前排的两个车轮，自然切换到四轮驱动状态，从而免除了驾驶人的判断和手动操作，应用更加简单。不过以目前的效果来看，电脑比起人脑速度还是慢了很多，也就是说往往不能及时进行驱动模式的切换，反应较慢。

sdqdshl

谢谢，受教啦

wudilonghao

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徘徊者

嗯，资料不错，扫盲了

Weirdo

谢谢楼主分享，长知识了

flray

学习了谢谢

我是北丐

谢谢，学习了

费城answer

很好，谢谢……

放屁嘣蛆

前后驱动力的分配不会是50：50，一般是47：53