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都说四驱很重要,那么它到底有啥用呢?我来给你科普下~

在遇到紧急变线的情况,是否曾经有过ESP介入的情况?在遇到路面有雪的时候,你的前驱车是否被困在原地?看着旁边的奥迪淡定走过?
 
都说四驱很重要,那么它到底有啥用呢?我来给你科普下~
这一切都源于——四驱系统,四驱系统顾名思义就是四个车轮都具有驱动力,而普通的两驱车一般来说都是前驱或者后驱,在面对一些相对复杂路况的时候自然没有四驱来得淡定,这也是为什么很多人喜欢四驱,喜欢奥迪的原因。
 
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都说四驱很重要,那么它到底有啥用呢?我来给你科普下~
我们以宝马M5为例,因为宝马M5有一套特别的四驱系统,特别是对于轿车来说更是少见。通常轿车有的是全时四驱(AWD),但对于分时四驱(4WD)则常见于硬派SUV或者皮卡。宝马在英国的官网上说分时四驱、全时四驱、4X4是一样的,这也许是宝马的营销话术,严格来说他们是有区别的。
 
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在传统意义上的全时四驱和分时四驱有很多的共通点,不过在布局上会有不同。首先从发动机开始,一般来说都是纵置发动机(不排除像EVO那种横置四驱的布局),发动机后面是液力变矩器或者离合器,这取决于车辆是自动挡还是手动挡,随后动力到达变速箱,至此全时四驱和分时四驱都是一样的结构。
 
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对于全时四驱车型,动力就会达到中央差速器,而分时四驱则是去到分动箱,所以动力先进入分动箱,然后经过分动箱去到后差速器,当你挂上四驱模式后,分动箱还会把动力传递给前轴。
 
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全时四驱的中央差速器几乎是无时无刻都把动力同时分配到前轴和后轴。一般情况是前驱,在需要的时候把扭矩分配给后轴,根据厂家不同会分成很多种不同的情况和设定。
 
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全时四驱和分时四驱最大的区别在于全时四驱是不需要驾驶员介入,系统自动决定要把扭矩分配到哪里。而对于分时四驱来说,它有了分动箱,驾驶员就要选择是把扭矩全部输送给后轮,还是说前轮和后轮都分配扭矩。
 
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全时四驱最大的优点就是智能化程度高,驾驶员无需任何操作,车辆会根据当前的状态自主选择动力分配到哪里,并且全时四驱可以在铺装路面使用,也可以在非铺装路面使用,而在铺装路面也能正常使用的原因是全时四驱系统允许相对滑动,而不是像分时四驱一样会有硬性绑定(分时四驱接入四驱后没有转速差),这就意味着在铺装路面驾驶的时候能够享受到四驱系统带来的性能方面的好处,尤其是驱动能力,于是能改善车辆的加速能力。
 
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传统意义上的分时四驱一般是不能用于铺装路面的,因为分动箱连接前后桥时,就像一个锁止的差速器,这意味着如果前后轴有转速差(例如车辆在转弯),分动箱会将固定住前后转动轴的转速,于是过弯的时候会导致分动箱损坏。而在非铺装路面上,即便是分动箱锁定,因为轮胎在松软的非铺装路面上比较容易滑动,不管是在泥泞路面、碎石路面还是其他类似的路面上,传动系统不需要也不会对车辆造成负担。
 
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分时四驱另外一个有点就是可以手动选择两驱模式还是四驱模式,驾驶员可以选择把动力全部分配给后轮,就像M5一样拥有后驱模式,这样会使驾驶不至于无聊,可以拥有传统后驱车的侧滑、漂移、烧胎等动作,并且只给两个车轮分配驱动力比全部分配更加省油。同时分时四驱很多都配有一个扭矩放大的功能,所以有人会说一个真正的分时四驱会有一个低速挡,在越野的时候挂上低速挡就会有很大的扭矩,同时可以低速蠕行克服障碍。
 
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但是M5是没有低速挡的,但是它有分动箱,可以选择两驱和四驱模式,这并不意味着宝马这套四驱系统不能用在铺装路面,宝马很聪明地在分动箱里增加了一套多片离合器,这让分配给前轴和后轴的转速、扭矩可以不同,所以可以给前后轴分配不同的转速,这样过弯的时候分动箱不会让前后传动轴锁死,可以不断地调整前后的扭矩分配。这套系统在四驱模式下表现像全时四驱,不过它有分动箱,可以选择只用后驱模式。
 
但是并不是所有厂商就只有这两种四驱模式,不同的厂家在不同的产品上有不同的四驱系统,最好的四驱系统不仅仅是一个厂家在用,即使是同一家厂家内部也会有多种不同的类型,例如奥迪quattro也有不同的中央差速器形式,所以四驱系统最核心的还是这套系统的本身,而不是它们叫什么名字,市场宣传的名称它们本质上都是分时、全时四驱中的一种,它们之间的差异可能远远大于它们名字上的区别。
 
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SAE(Society of Automotive Engineers),汽车工程师学会对于汽车的四驱系统的分类有它的一套推荐做法,如下图。
 
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根据SAE J1952标准,AWD是对下面描述的所有四驱系统的推荐属于,该标准将AWD系统细分为三类。
 
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分时四驱系统需要驾驶员介入来接通和断开第二驱动轴和主驱动轴的连接,并且这些系统没有中央差速器(或者类似装置),该定义指出分时四驱系统可能有低速挡。
 
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全时四驱系统通过中央差速器同时驱动前轴和后轴,根据中央差速器的不同类型,扭矩分配可能是固定的也可能是可变的。全时四驱系统可以在任何路面任何速度下使用,该定义没有规定需要包含或者不包含低速挡。
 
适时四驱系统通过一个主动或者被动的耦合装置来驱动第二驱动轴,或者用一套独立的动力系统来驱动第二驱动轴。标准指出在某些情况下第二驱动轴也会承担驱动车辆的主要角色,其中一个例子就是混合动力AWD汽车,它的主驱动轴是内燃机驱动的,第二驱动轴又是电机驱动的,当内燃机停机时,由电机驱动的第二驱动轴也就成为了车辆唯一的驱动轴。适时四驱主要是由主驱动轴提供动力,知道第二驱动轴也需要扭矩,此时再主动或者被动将扭矩分配给第二驱动轴。
 
除了上述的主要分类外,J1952标准还注明了二级分类,总有有八个子类
1、非同步分时系统
2、同步分时系统
3、固定扭矩全时系统
4、被动可变扭矩全时系统
5、主动可变扭矩全时系统
6、被动同步扭矩适时系统
7、主动同步扭矩适时系统
8、主动独立动力适时系统
 
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早期的SH-AWD是燃油车的装备,和混动车没有关系;早期的SH-AWD后轴有两套行星齿轮和电磁多片离合器,左右各一套,左右两组多片离合器用作动力传输和扭矩矢量调节,行星齿轮充当中央差速器改变扭矩和转速,所以SH-AWD可以实现四轮永远有动力输出以及左右后轮的扭矩分配。
 
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但混动的SH-AWD则不同,混动SH-AWD配备前单后双的三电机配置,前电机主要作用是发电,同时可以提供助力和能量回收,后双电机的主要作用的驱动,同样可以助力和能量回收。位于后桥的双电机取代了传统SH-AWD上的两套多篇离合器,通过电机为左右轮分配动力和制动力。
 
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这套系统主要是后桥上的双电机单元为核心设计的一套四驱系统,在后桥上配备两个行星齿轮组,行星架与车轮相连,太阳齿轮与电机相连。低速巡航时,两个后电机提供动力,太阳轮、行星齿轮和行星架配合达到平顺的行驶特性。
 
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由于后轮每个电机都可以独立控制,在转弯的时候,可以让内侧车轮发电用于驱动外侧车轮,这样不仅仅降低了车辆的转弯半径,更能达到节能减排的目的。
 
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加速时,发动机和两个后电机同时提供动力,帮助车辆加速,由于电动机可以弥补发动机在低转速时的动力,所以可以让车辆在全速域都能有不错的加速体感。
 
在高速巡航时,外齿圈的离合器也可以断开,让齿圈也可以旋转,当外齿圈旋转时,太阳轮和行星齿轮的转速比较低,防止电机的转速过高。高速行驶时,即便车辆在转弯依然可以回收能量提供给外侧车轮。
 
通过发动机和三台电机的相互协调,混动SH-AWD可以实现7种驱动模式:
1、起步:由后驱动桥双电机纯电驱动;
 
2、缓慢加速:发动机驱动,多余能量发电;
 
3、低速巡航:由后驱动桥双电机纯电驱动;
 
4、强力加速:发动机+电机辅助;
 
5、高速巡航:发动机驱动;
 
6、减速:前后电机均能量回收发电;
 
7、四驱行驶:由发动机+后双电机驱动,前电机发电。
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四驱系统,主要还是需要看结构决定是哪种结构,毕竟不同厂家也会有不同定位的车型,而不同定位的车型会有不同的结构,例如奥迪,同样叫quattro,但是有的车型是托森式中央差速器,有的车型是多片离合式,所以不能单凭名字就去判定该四驱的结构类型。此外,拥有四驱的车辆在极端情况下会帮助车辆获得足够的抓地力,但是在日常驾驶也许会耗费更多的燃油。SH-AWD是新型电动四驱的先驱,未来将会是新能源时代,厂家能够通过电机的来帮助车辆实现四驱?这些四驱的可靠性如何?我们拭目以待。
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