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四驱系统科普:分时四驱/全时四驱/普通全时四驱与适时四驱的区别

序:ORV_offroadvehicle,释义为越野车。此类车型是专业的户外用车,车辆具备的特质一定包括非承载式车身与四驱系统;然而前提车型也会有四驱系统,比如「SUV/PICKUP(皮卡)」。在都是“4×4”的前提下,这些车型匹配的四驱系统哪种最好呢?或者各自类型的特点是什么,本篇会分为三类车型全面解析。

型-分时四驱

ORV_

HUV_硬派多用途汽车

PICKUP_

上述三种车型均使用车架结构中涵盖一套纵穿车身的「独立底盘」,材料由大量的高强度与超高强度钢打造。足够高的抗扭刚度保证了崎岖路面通勤,频繁的承受扭转与路面冲击不变形,所以这三种车型都是可以越野的。不过各自匹配的四驱平台却有很大差异,比如ORV主要用分时、高端选项才会选择全时四驱

知识点1:系统的优越性可用四个字总结,为「便宜实用」!首先需要说明ORV的四驱系统是在“FR后置后驱”平台的基础上打造,发动机变速箱通过传动轴将动力传递到后桥,这是主要的驱动模式;升级为四驱系统则需要通过分动箱,在的末端加入这一「齿轮箱」和前,实现在四驱模式中、依靠齿轮箱的纯机械结构往前后桥分动,这种节结构有什么优势呢?最重要的一点是制造成本低,其次则是切换到四驱模式(4H/4L)之后,齿链条为刚性结合,前后桥会稳定的获得前后桥「50:50」的动力分配,这是稳定越野的基础。

知识点2:越野的核心——【差速锁&差速器】,先聊的前后桥通过可获得相同的动力分配,但是想要真正的越野还需要锁止「开放式」的差速功能。所谓是为了保证能正常转弯的结构,四轮在转弯时的四个车轮转速完全不一致,原因为四轮的“转弯半径”完全不同,在过弯时行驶过的长度也会存在差异;但是的周长又是完全相同,所以必须让四个的“转速”存在“转速差(差速)”才能车辆可以转弯。参考下图组。

图1:四个的概念(差异)

图2:转弯时四个行驶轨迹(周长/长度)的差异

如何实现「四轮」实现转弯的呢?答案为“自适应滚阻”的设定,在行驶中每个都有「滚动阻力」简称滚阻,车辆在爬坡、加速、减速或【转弯】时,四个的滚阻会出现差异。比如中高速转弯时会侧倾,低的一侧会更大的重量“压”着则的垂直压力与会更大;此时则会依据两侧往两侧智能分配扭矩,标准为:滚阻大的获得的动力分配少,因为动力被“阻力推走了”;反之滚阻小的获得的动力多,因为在动力(功率)总量不变的前提下,两侧的动力分配一定是“此消彼长”。这就是的功能,但这和有什么关系呢?——重点在于,了解后则可以解释所有四驱的特点了。

差速功能为什么要「锁」

参考「知识点2」对功能的描述,假设一种场景。

右侧压在冰面上,另一侧压在铺装路面上。冰面与轮胎的摩擦系数约为「0.2」,与商砼铺装路面的摩擦系数约为「1.0」,也就是说左侧的摩擦系数会是右侧的5倍——滚阻动力也会有5倍的差值,此时起步加速会怎样呢?——答案没有任何争议,右侧因滚阻太小会获得最多的动力分配,因为左侧滚阻太大;而右轮获得的动力太多则会轻易克服“0.2”的摩擦系数,随即则是开始打滑。此时会“认为”右轮没有滚阻阻力,于是右轮会获得100%的动力分配,左轮没有任何动力则无法旋转,车辆就会在冰面打滑无法加速。(参考下图)

问题:想要脱困怎么办?

标准答案:让右侧获得动力,利用足够大的摩擦系数()互相作用而脱困。达到这一目的的方式有两种,对于中高端ORV而言会使用「前后桥-」;其功能是锁止开放式,说白了就是取消其“差速功能”。一旦锁止则可以实现左右以50:50的比例,稳定分动的状态,假设某台前后桥都有,分动状态则为以下标准。

前后桥动力分配_50:50

前桥左右轮分配_25:25

后桥左右轮分配_25:25

简而言之,四个都能够获得相同的动力,或理解为以相同的转速转动。此时只要车辆动力储备足够强,那么有一个与地面有足够大的摩擦力,车辆就能被前轮拉动或后轮推动脱困。这就是的强大之处,不过大部分ORV只有后桥(前桥不装备),能有「前后锁」的ORV似乎只有两台,分别为JEEP牧马人和奔驰G500,然而G500还是(特点第三节解析)。

普通一些ORV参考北汽BJ40等车,这些车的前桥依靠的是「电子限滑」,其功能是在某一侧打滑后侦测“两车转速差”,差值一般为“≥120rpm”后,电控系统会自动为打滑单独刹车,通过动力无法通过传递到被,实现动力全数传递至对侧,分动比例为100:0或0:100。这一模式看似更理想,然而电子限滑的制动力往往很一般,所以只有后桥大多数要依靠后轮脱困。

难道更差吗?

=完美

+多片式离合器限滑差速器=入门级

解析的优缺点,需要基于第二节对「开放式」和「」功能的描述,但要换一个角度理解:实现了四轮差速,保证可以正常转弯;锁止后实现四轮统一转速,此时是不是车辆就没法转弯了呢?——答案是肯定的:系统挂入4H/4L模式后,配合电子限滑或保证四轮转速相同,那么行驶的距离也就会相同;但是在转弯时的四个需要以不用转速,行驶出不同的距离才能转弯,所以在在四驱模式中是无法转弯的。至于在湿滑路面则是强制转向,依靠足够低的摩擦系数,以“前轮指向”并滑动向指向的轨迹转向,这是一种比较难以操控的技术。

知识点:不能在摩擦系数很大的铺装路面使用四驱,因为这种路面“没法滑”。所以这种车就只能在铺装路面使用后轮驱动,大都如此。而想要实现在公路使用四驱模式,唯一的方式就是为「加入开放式」,实现行驶中对前后,并同时在四驱模式中关闭和电子限滑系统,这样就能保证前后桥与四个都能自动调整获得的动力分配比例了。

然而在越野时又会因为“随意分动”而达不到四个获得相同动力的稳定越野模式,那么想要越野就需要为「」加入,在锁止后就能回到「状态」了——通俗的解释,优秀的是把前桥或后桥的“”结构,在里“一模一样”的放一组,这种能在公路使用的四驱系统显然要好的多。

低标准选项:多片式

这种同样集成在里的“”,其功能包括:差速,传输“锁止”。看似功能与“G500等级”的系统相同,然而能力还是差很多。在差速功能方面没有什么区别,但是高端的限滑依靠的是「」机械结构锁止,在“模式”中稳定性会非常高。然而是利用“摩擦片”压紧实现分动,在高负荷输出动力过程中,摩擦力会逐渐升高温度、温度升高后会降低摩擦片摩擦系数,50:50的分动稳定性会越来越差,车辆在越野时就可能出现打滑导致陷车。

「多片式」这种结构的缺点很突出,不过也有优点——制造成本偏低,所以普通的中端HUV(俗称硬派)会使用这种结构,比如哈弗H9荣威RX8、大通D90、福特撼路者日产途乐长城等等;甚至连猛禽F150也是这种结构,不过多出机械锁止功能,水平要高一些。然而大多数ORV和车需要更稳定且更高的越野极限,然而制造成本过高的“G500级”并不现实,所以只能用替代了。


总结&说明:轿车与城市多为普通“”,因为此类车辆使用「承载式笼式」,中没有独立的高强度,所以车辆并不具备越野脱困能力。那么对四驱系统的通过性也就要求不高了,但用不能满足主要时间段的“公路通勤”,所以只能选择。这就是各类车型四驱系统的特点,如何选择四驱系统要综合预算与实际用车需求决定,比如追求越野就选四驱,追求公路操控选择“”全时或适时四驱,不差钱再考虑“G500级系统”吧。


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