技术大讲堂:简单/实用解析SUV适时四驱系统

技术大讲堂:简单/实用 解析SUV适时四驱系统

2010-04-13 10:36:45 阅读31 评论0 字号:

2010-04-12 00:18:42 来源:  

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随着各大厂家对于SUV越野性能的重视四驱系统也多种多样,注重车辆越野性能的车型大部分搭载的都是全时四驱系统,而下面我们要解析的则是在城市SUV上使用的更多的,更加在乎实用性的适时四驱系统。

网易汽车4月12日报道 “爬坡门”,前段时间广汽丰田汉兰达的一个事件名称,然而在网友们大骂日系车企业不厚道的同时,也有一些网友看到了时间的本质,那就是不一定体型彪悍的SUV越野性就一定很强,越野性能好坏的关键是在于它们的车身结构、四驱系统和轮胎等因素。

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相比于四驱系统来说,车身结构和车辆的轮胎对于越野性的帮助都要小一些,所以今天我们就要来为大家解析一下目前SUV的四驱系统。当然随着各大厂家对于SUV越野性能的重视四驱系统也多种多样,注重车辆越野性能的车型大部分搭载的都是全时四驱系统,而下面我们要解析的则是在城市SUV上使用的更多的,更加在乎实用性的适时四驱系统。

概念解释:

其实适时四驱系统的概念很简单,我们xx可以按照它字面的意思进行理解。适时四驱,只有在适当的时候才会采用的四驱系统,也就是说这套系统在通常情况下均不会采用四驱模式,采用的一般均是两驱模式,只有当前轮失去抓地力时,行车电脑才会将驱动力分配到其他两个车轮上,实现四驱模式。

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与全时四驱系统比起来,适时四驱系统的结构简单,有效的降低了车辆的成本,并且降低了车辆的自重。结构特点更加适合前驱横置发动机车型,这也使得大部分中低端SUV车型采用的都是此种四驱系统。当然它的不足也十分明显,没有中央差速器,在路况较差的时候难以行驶;由于结构复杂的结构,在切换车辆两驱和四驱模式的时候需要较长的时间,并且必须要停车操作。

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基于横置前驱平台的Haldex四驱总成

诞生及发展:

众所周知,汽车的每个驱动轮之间都必须有差速器才能实现在行驶中的转弯需求,而差速器的作用则是xx每个车轮之间产生转速差的部件。

全时四驱就是基于这个理念而诞生的,它的中央差速器的作用就是完成xx前后轴转速差的工作,因此它可以实现任何时候都保证四轮驱动。

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大众4Motion适时四驱的核心部件是由瑞典Haldex公司提供的耦合器

分时四驱是不能实现在四驱状态下公路过弯的,因为它没有中央差速器,因此它只能在越野的时候手动切换为四时模式,常规情况下只能采用两轮驱动。

当在市场上认为全时四驱结构过于复杂,许多车型不方便布置,传动率不够高;而分时四驱需要手动切换很麻烦,同时对驾驶员的技术要求很高,无法做到更广泛普及的时候,可以自动切换两驱和四驱的适时四驱技术就应运而生了。

目前在各大汽车厂家中使用最多的适时四驱系统分为两大类,一类是以采用瑞典HALDEX公司提供的四驱为代表的欧系车,其主要代表为就是大众的4 Motion四驱系统,大众Tiguan、奥迪的TT 3.2 Quttro、奥迪A3 Quttro,福特德国的KUGA等车型用的都是来自瑞典这家公司提供的四驱系统。另一类则是以日本JECKT公司提供的四驱为代表的日系车,像丰田的RAV4和汉兰达等车型使用的则是这类四驱系统。

2010年4月13日 - 沧海长笑 - 沧海长笑

大众Tiguan的动力由变速器经集成在前桥的分动器直接通过桥间传动轴输出到后桥

适时四驱从诞生开始发展到现在,大致经历了三个阶段,每个阶段的构造和性能都有所区别。

早期的适时四驱是纯机械的,最典型的代表车型就是本田的CR-V,它通过液力耦合器来实现自动向后轮分配动力。这种四驱的核心部件就是这个液力耦合器,在这个耦合器中充满了硅油,输入轴和输出轴一端与浸没在硅油中的叶轮相连,另一端则与前后差速器相连。在正常行驶的时候,前后车轮保持相同的速度运转,液力耦合器的两个轴之间不存在转速差。当前轮出现打滑的时候,转速会超过后轮,从而导致耦合器里的两个叶轮之间出现转速差,这种转速差会导致硅油升温而粘度迅速升高,从而将动力传递给后轮。这种适时四驱的结构比较简单,不需要电控元件,但由于它需要前后车轮出现明显转速差的时候液力耦合器才能介入,因此它的响应速度比较慢,无论是在提高越野性能还是通过性能的时候,都会明显逊色于全时四驱。

第二个阶段的适时四驱开始通过电子装备来解决之前机械式带来的问题。在这一代适时四驱中,中央差速装置被多片式离合器所取代,它的开与合则由ECU来掌控。前后车轮的轮速传感器会将实时的轮速反馈给ECU,一旦ECU检测到前轮的转速比后轮快,就会迅速发出指令给多片式离合器,从而向后轴传递动力。由于有了电控系统的加入,此时的适时四驱在响应速度上大幅度提高,而且在分配动力比例上,也可以做到智能化控制。另外多片离合器在xx结合时可以达到硬连接的效果,因此不仅它的传动效率要比机械式的更高,而且使得锁死差速装置成为可能。

2010年4月13日 - 沧海长笑 - 沧海长笑

大众的4 Motion四驱系统

发展到第三阶段,则是以现在欧洲新款适时四驱车型采用的,以第三代HALDEX四驱为代表的智能电子式适时四驱。与第二代产品相比,{zx1}的适时四驱增加了预载功能,可以通过前轮的运转情况来实现预判断,在前轮有打滑趋势之前就预先接通,理论上已经做到与全时四驱类似的效果。另外这种适时四驱还可以做到正常行驶情况下,前后轴之间的动力分配恒定在90:10。

实例分析:

适时四驱系统发展至今虽然经过了三大阶段,但是整体看来它的主要形式还是以中央多片离合器式差速器和中央粘性耦合器式差速器为主,下面我们就来对这两种不同形式的差速器进行一下深度的分析。

中央多片离合器式差速器

首先我们来看一下中央多片离合器式差速器,说白了,它就是一个多片摩擦式限滑差速器,其是依靠湿式多片离合器产生差动转矩。其内部有两组摩擦盘,一组为主动盘,一组为从动盘。主动盘与前轴连接,从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡在专用油中,二者的结合和分离依靠电子系统控制。

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多片离合器式模型图

在直线行驶时,前后轴的转速相同,主动盘与从动盘之间没有转速差,此时盘片分离,车辆基本处于前驱或后驱状态,可达到节省燃油的目的。在转弯过程中,前后轴出现转速差,主、从动盘片之间也产生转速差。但由于转速差没有达到电子系统预设的要求,因而两组盘片依然处于分离状态,此时车辆转向不受影响。

当前后轴的转速差超过一定限度,例如前轮开始打滑,电控系统会控制液压机构将多片离合器压紧,此时主动盘与从动盘开始发生接触,类似离合器的结合,扭矩从主动盘传递到从动盘上从而实现四驱。

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雪佛兰科帕奇四驱系统
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从使用上来看,中央多片离合器式差速器的配备让搭载了它的车型不仅仅在城市中可以平稳驾驶,在举家郊游时,其也可以让车辆应付一般的越野路面。不过由于它采用的是多片离合器形式,所以四驱模式行驶下如果距离较长或反复使用的话,那么会由于离合器片的过热而导致四驱模式失效。

中央粘性耦合器式差速器

相比多片离合器式,使用粘性耦合器式中央差速器的城市SUV更为普遍,粘液藕合器,又称粘性联轴节,也同样多使用于前轮驱动为基础的车型上。这些产品平时按前轮驱动方式行驶,当遇到特殊路况,前轮打滑时,后轮会被分配到扭矩,变为四驱,进而脱困。

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决定它后轮驱动的关键就是中央差速器里的硅油:在输入轴上装有许多内板,插在输出轴壳体内的许多外板当中,并充入高粘度的硅油。在这个结构中,多片离合器并不接触,因此传递扭矩的工作xx依靠硅油来完成。

在通常情况下,两组金属板和硅油以相同的速度旋转。当前轮打滑时,输入轴带动的金属板将比另一组旋转得更快,搅动硅油使其受热膨胀,变得更为粘稠而有了刚性。这时候的硅油既要努力跟上输入轴的转速,又要带动输出轴的转速提升,这样就使得输出轴、即后轮得到了扭矩分配。

通过以上就能知道,后轮得到的扭矩大小,决定于输入轴与输出轴的转速差异,而且只能是在前轮打滑后获得——它xx是自动的,驾驶者对其不可控,而且反应滞后,必须是在打滑后才能发挥作用。

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的四驱系统核心部件
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与中央多片离合器式差速器相比,中央粘性耦合器式差速器的越野性能要更差一些,它只有当前轮xx失去抓地力是才会将驱动力分配到后轮,并且分配的{zd0}比率只能达到30%,所以这样的四驱系统只是挂着四驱名义而已,在我看来配备这种四驱系统的SUV更像是升高底盘之后的轿车。但其也是有优势的,那就是与轿车不相上下的燃油经济性和驾驶舒适性,而这种优势也正式本田CR-V除外观外的又一受欢迎因素。

 

 

 

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