全时四驱

概念 | 任何时间四个轮子都独立推动的驱动装置

全时四驱就是任何时间,车辆都是四个轮子独立推动的驱动装置,英文把"All Wheel Drive"简写"AWD",以有别于2WD(分FWD和RWD)。全时四驱通过一个柔性连接的中央差速器,再通过前轴和后轴的独立差速器,把驱动力分配到四个轮胎。与纯机械式的 差速锁 不同的是,全时四驱的差速器可以是粘结耦合式,也可以是多离合式,但相同的是都可以允许前后轮、左右轮之间有一个转速差。车辆是否是全时四驱完全取决于 分动器 的构造。作为掌管车辆不同驱动状态的核心部分,可以说分动器在一定程度上决定了整车的性能。

诞生背景

1972年, 斯巴鲁 首次设计出了左右对称的 全时四轮驱动 汽车(Symmetrical AWD),这也是世界上第一部量产四驱轿车。斯巴鲁的工程师使用了一个普通的中央差速器将扭矩分配到前后 驱动轴 ,然后另外再加上一个耦合式限滑差速器来达到防滑的作用,这样既节约了成本,又实现了四轮全时驱动。

在WRC世界拉力锦标赛上,四轮驱动大放光芒,三菱、斯巴鲁、标致、 福特雪铁龙 等众多最高级别的赛车,都无一例外采用全时四驱。

主要功能

全时四驱指的是车辆在整个行驶过程中一直保持四轮驱动的形式,发动机输出扭矩以固定的比例分配到前后轮,这种驱动模式能随时拥有较好的越野和操控性能,但不能够根据路面情况做出扭矩分配的调整,并且油耗较高。而 适时四驱 则是由电脑芯片控制两驱与四驱的切换,在正常路面,车辆以两轮驱动模式行驶,遇到越野路面或者车轮打滑时,电脑将探测并自动将动力分配到另外两轮。对于适时四驱模式而言,控制程序的优劣会影响到驱动形式切换的智能化。除此之外,还有一种是由驾驶员手动控制以切换驱动形式的 分时四驱 (Part-Time 4WD )。现在很多 SUV 及越野车同时拥有以上四驱模式的两种或几种以互补短长。

优缺点

优点

乘用车和只有一个驱动桥的乘用车相比具有以下优点:

(1)在所有路况条件下都具有更大的牵引力,特别是在湿滑和冬季条件下;

(2)起步和爬坡能力增加,并与加载情况无关;

(3)低档下的加速性能更佳,尤其是大功率发动机;

(4)对侧风的敏感性降低;

(5)在泥泞和踩实的雪地上行驶时,能保持稳定性;

(6)更好的滑水表现;

(7)特别适合牵引拖车;

(8)平衡的 轴荷分配

(9)降低的 转矩 转向效应;

(10)均匀的轮胎磨损。

按照欧洲指令70/156/EWG,自1994年“牵引拖车负荷”可以允许总重量的1.5倍(四轮驱动乘用车)。

全时四驱 全时四驱

然而,因系统带来的明显缺点也不容忽视.

缺点

(1)购置成本较高;

(2)车辆的整备质量大约高6%~10%;

(3)最大车速总体上要低一些;

(4)燃油消耗增加5%~10%;

(5)在一些系统中,使用可控制制动机构(如防抱死或ESP系统)受限或不能使用。

(6)不是总有利落的弯道表现;

(7)和前轮驱动车辆相比,行李箱比较小。

四驱系统

四驱系统主要分成两大类:分时四驱(Part Time 4WD)和全时四驱(Full Time 4WD)。

现时,我们使用的四驱车大多是半时四驱。只要车上有专门的两驱、四驱切换拨杆或按钮,那么,这辆就是使用半时四驱的四驱车。半时四驱是四驱车最常使用的四驱系统,半时四驱的使用可分两种状态:一种是两驱,汽车只有两个车轮得到动力,与普通汽车没有区别;另一种则是四驱,此时汽车前后轴以50:50的比例平均分配动力。半时四驱历史悠久,其优点是结构简单、可靠性大,加装 自由轮毂 后更加省油。全时四驱是使汽车四个车轮一直保持有驱动力的四驱系统。若要细分全时四驱系统,可分成固定扭矩分配(前后50:50比例分配)和变扭矩分配(前后动力分配比例可变)两大类。全时四驱也有很长的历史,可靠性更大,但其 耗油量 较大。全时四驱系统内有三个差速器:除了前后轴各有一个差速器外,在前后驱动轴之间还有一个中央差速器。这使全时四驱避免了半时四驱的固有问题(在硬路面不能用四驱的问题):汽车在转向时,前后轮的转速差会被中央差速器吸收。所以,全时四驱在硬路面( 铺装路面 )、下雨时有更可靠的四轮抓着力,比半时四驱优越。但到了冰雪、沼泽地就必须把 中央差速器锁 锁上(否则可能无法前进);回到不滑的硬路(铺装路),马上要把中央差速器锁解开。

驱动基本型

(1)带固定转矩分配的行星轮式轴间差速器和附加粘性离合器,在转速不同时自动锁定作用 电磁离合器 (为电控操作);

(2)电控多片离合器(Haldax离合器);

(3)传动轴动力传递线上的 粘性离合器 ,根据轮胎打滑情况选择初始非驱动桥。

全时四轮驱动的基本型为标准设计乘用车。如果将标准设计乘用车的所有四个车轮都改为驱动轮的话,则需较大的改动量、更大的设计复杂性并使传动效率更低。需要分动器,并接有短传动轴将发动机的力矩传递给前差速器。侧面的偏置必须跨接,如用齿链。离地间隙不允许增大。因此为了能安置 前桥 差速器,就不可避免地要改变发动机的油底壳。

分动器包括行星轮式轴间差速器,利用它可获得可变的动力分配(基于内部传动比)。驱动转矩约36%分配给前桥,约64%分配给后桥。还可以安装多片式离合器,根据转矩要求(前桥和后桥)可通过电磁方式100%地锁住差速器。此外,在后桥中还有电液控制的差速器锁。也可以达到100%的锁止效果。

中文名
全时四驱
外文名
All Wheel Drive
类别
驱动
包括
FWD和RWD
分类
分时四驱(Part Time 4WD)和全时四驱(Full Time 4WD)