適時四驅系統

這使全時四驅避免了半時四驅的固有問題:汽車在轉向時,前後輪的轉速差會被中央差速器吸收。 有些全時四驅的中央差速器比較先進,一般情況下它可以把汽車動力平分給前後軸。 這是因為分時四驅在分動器內沒有中央差速器,而無法把前後軸的轉速調整所致。

適時四驅又稱為實時四驅,是最近幾年發展起來的技術,它由電腦晶片控制兩驅與四驅的切換。該系統的顯著特點就是它在繼承全時四驅和分時四驅的優點的同時彌補了它們的不足。它能自行識別駕駛環境,根據駕駛環境的變化控制兩驅與四驅兩種模式的切換。在顛簸、多坡多彎等附著力低的路面,車輛自動設定為四輪驅動模式,而在城市路面等較平坦的路況上,車輛會自行切換為兩輪驅動。

適時四驅系統的兩種類型

早期的適時四驅是純機械的,最典型的代表車型就是本田的CR-V,它通過液力耦合器來實現自動向後輪分配動力。這種四驅的核心部件就是這個液力耦合器,在這個耦合器中充滿了矽油,輸入軸和輸出軸一端與浸沒在矽油中的葉輪相連,另一端則與前後差速器相連。在正常行駛的時候,前後車輪保持相同的速度運轉,液力耦合器的兩個軸之間不存在轉速差。當前輪出現打滑的時候,轉速會超過後輪,從而導致耦合器里的兩個葉輪之間出現轉速差,這種轉速差會導致矽油升溫而粘度迅速升高,從而將動力傳遞給後輪。這種適時四驅的結構比較簡單,不需要電控元件,但由於它需要前後車輪出現明顯轉速差的時候液力耦合器才能介入,因此它的回響速度比較慢,無論是在提高越野性能還是通過性能的時候,都會明顯遜色於全時四驅。
第二個階段的適時四驅開始通過電子裝備來解決之前機械式帶來的問題。在這一代適時四驅中,中央差速裝置被多片式離合器所取代,它的開與合則由ECU來掌控。前後車輪的輪速感測器會將實時的輪速反饋給ECU,一旦ECU檢測到前輪的轉速比後輪快,就會迅速發出指令給多片式離合器,從而向後軸傳遞動力。由於有了電控系統的加入,此時的適時四驅在回響速度上大幅度提高,而且在分配動力比例上,也可以做到智慧型化控制。另外多片離合器在完全結合時可以達到硬連線的效果,因此不僅它的傳動效率要比機械式的更高,而且使得鎖死差速裝置成為可能。
本田CR-V採用的粘性聯軸節方式控制是一種純機械方式,沒有任何電子控制的系統。他的工作原理並不難理解。根據流體力學的原理,物體在流體中運動受到的阻力跟速度的平方成正比。所以,流體傳遞力矩的能力是跟速度有關的,速度越快傳遞的動能就越多。粘性聯軸節正是利用了這個原理,這種四驅系統通過一根長長的傳動軸把力矩傳遞給後驅動橋,但在後驅動橋與傳動軸之間布置了一個粘性聯軸節。在粘性聯軸節的殼體中充滿了高粘度的矽油,輸入軸深入到殼體裡,上面布滿了花鍵,這些鋼片在矽油中轉動,將可以將動力傳遞給殼體。可以看出,伸入到殼體裡的輸出軸轉速與前橋保持一致。 而殼體則與輸出軸相連然後連線到後差速器上,所以轉速與後橋保持一致。當汽車正常行使時,前後軸的轉速相同,所以粘性聯軸節內兩組鋼片的轉速也相同,此時矽油不傳遞力矩。因此此時可以視為前輪驅動。當前後車車輪發生轉速差的時候(例如前輪打滑),矽油將把動力傳遞給後橋,從而實現四輪驅動。粘性聯軸節內兩組鋼片的相對速度也很大時矽油才起作用,將一部分動力傳遞到後橋上,讓後輪輔助驅動車身前進。前後輪速度差越大,傳遞的力矩就越多。由於是利用矽油的粘度來傳遞力矩,所以傳遞的力矩很有限(通常不到40%)。所以,我們只能把後橋當作輔助驅動橋。這種設計結構簡單,成本低廉,因此在早期的適時四驅車上採用,現在的CRV仍然堅持使用這一經典的技術。 第二種適時四驅方式多片離合器方式是在ECU的控制下完成的。粘性聯軸節由多片離合器代替了,而多片離合器的結合與否與結合的程度都是通過ECU分析車況後由液壓方式推動多片離合器上的控制活塞來完成的。正常行駛情況下,多片離合器是分離的,相當於兩輪驅動。當需要採用四驅方式時,ECU控制多片離合器活塞使離合器的內部兩組摩擦片相互結合。這樣,一部分動力就通過多片離合器傳遞到了後輪。把車輛的驅動方式暫時轉換成四驅,適時四驅就這樣形成了,與粘性聯軸節相比,這種技術更先進,回響速度更快,控制也更精準,所以被廣泛採用。

四驅系統的分類

目前,四驅系統一般分為:全時四驅、分時四驅和適時四驅。
全時四驅指的是車輛在整個行駛過程中一直保持四輪驅動的模式。這種驅動模式擁有較好的越野和操控性能,但它不能根據路面情況做出扭矩分配的調整,油耗偏大,經濟性差。
分時四驅是由駕駛者手動切換的驅動模式,駕駛者可通過接通或斷開分動器來選擇兩輪驅動或四輪驅動模式。這是SUV車型中最常見的驅動模式,其優點是既能保證車輛的動力性和通過性,又能兼顧燃油經濟性,略顯不足的是駕駛者需要自行判斷路況,手動操作驅動模式。

三種四驅系統比較

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半時四驅的固有問題: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、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、沼澤地就必須把中央差速器鎖上;回到不滑的硬路,馬上要把中央差速器鎖解開。
有些全時四驅的中央差速器比較先進,一般情況下它可以把汽車動力平分給前後軸。當車輪出現打滑時,它會自動把中央差速器鎖上。這種系統在小車上表現很好,但在大四驅車上,它就沒有差速器手動鎖來得可靠。
分時四驅靠操作分動器實現兩驅與四驅的切換。由於分動器內沒有中央差速器,所以分時四輪驅動的汽車不能在硬地面上使用四驅,特別是在彎道上不能順利轉彎。這是因為分時四驅在分動器內沒有中央差速器,而無法把前後軸的轉速調整所致。汽車轉向時,前輪轉彎半徑比同側的後輪要大,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,所以分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。
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差速器
差速器是把兩個傳動半軸連起來,通過齒輪組的特殊設計,左右車輪可以實現不同速度鏇轉,而不會出問題。差速器是1825年由法國人發明的。它是汽車工業發展中十分重要的一環,要是沒有差速器,汽車就無法實現順利的轉彎。由於車子在轉彎時左右輪轉速不一樣,內側車輪轉得慢、外側車輪轉得快,驅動軸能傳遞動力而不干擾車輪的正常轉速靠的就是差速器,如果沒有差速器,汽車在路面上就不能實現轉彎。

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