攀登野坡的事情是SUV都想挑战的。
但是并不是所有的4驱动器SUV都有爬坡的好能力。
这与车型拥有的4驱动器系统有关。究竟四驱系统对爬坡和车辆的操纵有多大作用?
顾名思义,四驱系统是将发动机的动力传输到所有四圈,传动系统加上齿轮,再加上传动轴,就很容易完成。
就像小时候玩的四轮车。动力装置和驱动轴可以向前轮传递动力。结构很简单。当然,第一辆汽车是4驱动器系统,比较复杂。
二战时期,载着漂亮国兵的威利斯吉普是四驱系统的鼻祖之一,与四轮车不同的是,两轴之间增加了一个中央差速器,其动力分配比率在固定前后为50336050。这是最原始的四驱动器系统。
但是,4驱动器系统只有在卸载状态或低抓地力状态下,才能用于脱困和加强牵引力。平时在道路行驶中长时间保持四驱状态会降低驱动效率,从而导致燃料消耗上升。例如,吉尼可以和1.3L的发动机一起跑100公里13L的油耗。
因此,各种非全时四驱动器系统随着技术的发展而产生。
全时四驱开发的分时四驱,驾驶员在停车时操作分动箱的操纵杆(上图),可以选择2驱、低速四驱、高速四驱等多种驱动模式。因为是纯机械网状结构,所以可靠性非常高,到目前为止也是帕杰罗、LC系列等主流硬派SUV 4驱动器系统的选择。(威廉莎士比亚,美国作家)。
在交叉连接中不使用的4驱动器系统中,结构差异很大。
在自动变速器中,行星齿轮结构一直是最核心的结构,通过调整三个部件的转速,可以起到调整前后动力分配的作用。以此为基础制作的汤森差速器横空出世。
托森差速器依靠轴向力自动锁定功能,提供出色的响应能力、自主配电能力和可靠性。在随后的几十年里,纯机械结构的汤森差速器一直是奥迪quattro 4驱动器系统的灵魂部件。quattro ultra一直是奥迪Quattro 4驱动器系统的灵魂部件,直到用电控多件式离合器和齿形离合器更换了toson车速器。
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不过谈到多片式离合器,这个家伙是目前很多适时四驱结构中非常重要的部件了。那么讲到这里肯定会有人问:分时四驱和适时四驱有什么区别?很简单:分时四驱需要人手动操控,机械硬连接;适时四驱系统自动控制,很多时候是软连接。
多片式离合器的作用就是根据前后轮之间的转速差去自动分配动力。这时候它需要另一位得力助手——硅油。
硅油有一个很大的特点,是搅动它的速度越快,它越粘稠,这就适合在转速差比较大的情况下,通过粘稠的硅油来传送动力。
把硅油加到多片式离合器中,在前后轮转速差异不大时,硅油在多片式离合器中不会被搅动,所以就不会有动力传输。但当一边车轮出现空转时,前后轮就会出现转速差,这时硅油就会被搅动,变得粘稠,然后将动力输送至没有空转的车轮。
这样的适时四驱系统结构简单,但是因为是柔性传输动力,而且需要较大的转速差才能响应,所以其响应速度比较慢。多片式离合器想要响应速度快的话,要不用电控的,要不像丰田RAV4荣放那样用棘轮结构。
纯机械式四驱系统,带有托森差速器的quattro应该算是巅峰之作了。但是电气化的到来,正在改变这一切。丰田就是这其中第一个吃螃蟹的。
在他们刚刚发布的方盒子MPV Noah/Voxy上,丰田为它安装上了一个后桥驱动电机,这个后桥驱动电机的最大功率仅为30kW,最大扭矩84Nm。在国内销售的E-Four SUV车型中,这个后桥电机功率增加到40-50kW,但依然是杯水车薪。
丰田E-Four后桥电机功率小是由THS结构和原理所决定的。在THS系统中,1号电机的发电功率偏小,而且一部分发电功率还要分配给2号电机。所以E-Four后桥电机的功率就更小了。
所以这个小电机的职责就显而易见了。在低抓地力路面上,小电机能根据路面状况及时调整输出功率,控制车辆在过弯时的动作。在高抓地力路面上,小电机也能在低速区间输出功率来让车辆更快起步,工作原理和适时四驱系统还是很像的。
想要更大的后桥电机输出功率,混合动力系统就要往大功率发电机、大功率电池方向发展了。在这方面比亚迪的DM-i AWD算是其中的代表。
DM-i的发电机功率和电池功率都要比丰田THS要大得多,这就意味着后桥电机在驱动时所分配到的功率也比E-Four后桥电机大得多。
除了发动机在高速巡航直连,在其他时候DM-i AWD都可以看作是一个带有发动机的双电机驱动的四驱增程混合动力车。所以宋PLUS DM-i AWD在满电状态下能做到5.9s的零百加速成绩,我一点也不奇怪。在我看来DM-i AWD是为数不多的能兼顾高性能、平顺、低油耗和低成本的混合动力系统。
有了前后双大电机的四驱系统在加速和弯道控制上都要比机械式四驱响应速度更快,同时动力来得更加直接和粗暴,动力分配的自由度也更大。所以理论上纯电动车的四驱系统各方面性能都是要更好的。
但是纯电动四驱系统中,也有很多不同的解决方案。
主流的解决办法是前后双电机+前后独立电控差速器。但是对于追求性能的车型,加更多的电机效果会有更大的飞跃。
主动抛弃耕耘多年的机械式quattro系统让所有人看到了奥迪转型电动化的决心,而奥迪拿出的解决方案,是前单电机+后双电机的e-tron S。
加起来一共3个感应异步电机让e-tron S的最大功率达370kW,最大扭矩暴涨至973Nm。但爆炸的动力输出显然不是这套三电机四驱系统的精髓,像机械式quattro一样的迅捷响应和精确控制才是。
后桥双电机能产生高达2000Nm的扭矩差,并能在4毫秒内响应,迅速让车身产生相应的横摆力矩。纵使在多电机和大电池的加持下e-tron S的车重高达2.7吨,但是操控起来一点也没有高车重的味道。
说了这么多,买车的时候到底要不要四驱系统?
一句话:看使用环境和需求。
如果你生活在东北,经常要面对结冰、结霜等低温低抓地力环境的话,四驱系统还是非常有必要的。即使是像被动多片离合适时四驱,或者是丰田E-Four这样的“伪四驱”,后桥分配到的动力还是能帮你在危急时刻脱困的。
但是你如果在南方天天跑柏油路,不会去野外跑山路豁沙漠啥的,多出来的机械传动系统或电机恐怕会成为不必要的负担。
当然,如果四驱系统能提供更好的操控性的话,我还是非常建议大家选择的。
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