[原创]来个抛砖引玉，谈谈四驱技术（全文完）-爱卡汽车网论坛

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发表于 2013-02-10 23:16 IP属地：未知

1楼

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[原创]来个抛砖引玉，谈谈四驱技术（全文完）

题记-等待是漫长的，在长安福特产能能跟上前这段相当长的时间里，在苦候提到心爱的车子或者提车作业之前，与其无聊灌水，不如多讨论讨论车子相关的东西，说点大家都感兴趣的话题。

我曾经也被各厂的宣传所迷惑，无论全时四驱、适时四驱，还是AWD、4WD、quattro等等，在这个难以像发动机性能那样能够量化的概念上不断炒作，大多消费者都是一头雾水。后来，经过长期研究，我也略有所得，在这里奉献给还在被各厂的宣传弄得晕头转向的车友们，只作知识普及，如果有疏漏，也还请高手和专家指正

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发表于 2013-02-10 23:25 IP属地：未知

2楼

基本分类-研究市面上的四驱系统，会感觉到千差万别，无从下手，但实际上，再复杂的事物也可以经过抽丝剥茧的分类来慢慢剥离开来。对于四驱系统，最直接的分类就只有两种，机械式和电子式，顾名思义，电子式就是要经过电脑程序控制来实现四驱功能，机械式则是通过机械原理来实现。表面上看很简单，是不是？但实际上，电子技术也不断地进入机械式四驱系统里，起到一些很重要的作用，不过，在核心机构里，那依然是机械的部件，所以本分类依然有效。

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发表于 2013-02-10 23:37 IP属地：未知

3楼

为什么需要四驱？

看到这里，相当多的人会觉得这是个白痴问题，四驱不就是四个轮子都有驱动力吗？那肯定比两驱要稳，性能更好，油耗更大，就好比人用两条腿，很难跑过大多数四腿哺乳动物一样。但这里我们说的是机械，这个技术的存在必然有最根本的作用，那个作用就叫做限滑。

为什么会滑？
既然是限滑，那就先要明白什么叫打滑，这当然不是说轮胎磨平，抓地力不够那种滑，那个是任何四驱都处理不了的......这里说的滑，有两种情况，第一种就是在铺装路面发生的，激烈驾驶导致轮胎打滑，这个比较好理解，打滑会失控，会损耗动力，这个很不好，所以我们要限滑。而第二种则会难理解些，就是在非铺装路面，某个或某几个轮抓地力变小或失去抓地力后汽车被困的情况，这样的打滑为什么会发生？在一个法国人发明了一种技术后，这个问题才出现，而这个技术也是汽车发展史上一个里程碑式的发明创造，这个技术就是差速器，它给我们带来快乐，同样也带来了烦恼。

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发表于 2013-02-11 00:09 IP属地：未知

4楼

较劲的差速器

差速器，顾名思义就是吸收转速差的机器，在汽车转向的时候，由于左右轮行驶轨迹不同，行驶距离也不相同，硬连接的左右两轮无法完成转向动作。为解决这个难题，差速器发明出来，通过利用左右两轮转向过程中摩擦力的不同这个原理化解了转速差，将动力由摩擦力大的内侧轮向摩擦力小的外侧轮转移，从此四轮交通工具也能跟两轮的一样，甚至更顺畅的进行转弯。到了后来，在轮间差速器的基础上又出现了中央差速器，从而能够在四个车轮之间分配动力，让转弯变得更平稳，这也是本帖中出现的第一种机械式四驱系统，后文还会详细分析。差速器不再详细说了，但是这个好东西，也带来了新的问题。在非铺装路面行驶中，一旦驱动轮有一轮打滑或离地，会出现什么情况？我们知道，机械是很单纯的一种东西，它只知道有一个轮子上摩擦力小得可怜，甚至等于0，所以就继续忠实得履行职责，把动力疯狂的从其他地方转移给那个可怜的轮子。于是我们就会发现，那个轮子在发疯一样的空转，而真正着地的那个轮子一点力也没有，沉默的等待有人能来把它拖走。这种情况下，有两个办法能让车子脱困，一是把这个可恶的差速器关掉，问题当然解决了，而能关掉差速器的这个东西，也有个如雷贯耳的名字-差速锁（也叫差速器锁）。但通过前边我们知道，差速器多数时候还是勤勤恳恳干活的，这样就关掉了并不太好，我们能硬来，难道就不能来点软的？于是，我们想，可以骗骗它啊，我们来告诉它，摩擦力小的那个轮子其实摩擦力没那么小（很拗口吧），怎么做呢？很简单，对那个轮子制动，摩擦力不就大了？摩擦力大了，我们这勤劳的差速器就能休息一下，看来不需要我啊，那我就不用转移动力了，休息去了。这样，另外一只还能抓地的轮子就不用再去供奉差速器，自己转自己的，OK，脱困了。限制空转轮的滑动，这就是限滑

从上边看，无论公路还是越野，我们对限滑的要求都不是一般的高，于是，在电子技术高度发达，出现ABS，ESP，TCS，VSC等神鬼莫测的字母前，四驱系统就已经在起作用了。

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发表于 2013-02-11 00:33 IP属地：未知

5楼

通过以上一些描述，不少四驱系统的关键部件已经亮相了，但是在详细介绍各类四驱系统前，还必须面对四驱系统设计过程中也要面对的问题，这就是发动机的布局。

发动机布局对四驱系统设计的影响
众所周知，根据发动机的位置不同，我们有前置，中置，后置三种基本形式，不过对于四驱系统来说，发动机在哪都好干活，这个影响不大。但是，发动机的摆放形式这点，极大地影响了四驱系统的设计。摆放形式分为两种，纵置和横置。横置发动机优点多多，节省空间，提高安全性，动力输出直接，设计难度低。尤其是前横置发动机，看现在市场上可怕的使用率就知道这肯定是最受欢迎的。但对于四驱系统来说，这就不那么友好了，我不能光想着这两个轮吧，另外两个轮怎么办？问题出来了，这动力传递方向是向左右，而不是向前后！那我们可怜的机械式四驱系统这时候是彻底没治了。纵置布局就不一样了，中央差速器可以很舒服地趴在传动轴上，带动前后轴两个差速器小弟悠闲工作，完成任务。所以说，在机械式四驱年代，横置发动机的四驱系统基本上是无解的，（除了三菱，一个超级死硬又爱钻牛角尖的厂家，在前横置平台的EVO上设计了一套足够获得汽车界诺贝尔奖，异常复杂至今也没其他厂家跟进的机械式四驱系统）

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发表于 2013-02-11 00:45 IP属地：未知

6楼

机械式四驱面对横置发动机完全无解吗？后来，还真出现了一个办法，那就是我们很熟悉的液力耦合四驱系统，原理呢，跟自动变速箱的差不多，简单介绍就是在驱动轮打滑的时候通过液体传递扭矩给其他轮。这种设计，成本低廉，结构简单，效果么，也就那么回事，因为液体传递动力，能量损失是可怕的。不过这种四驱出现后，并不是只有横置发动机的车型才采用，很多纵置的车型也用了。而且这种四驱也存在误区，往往容易被人归入电控式四驱系统，实际上从原理看，这还是不则不扣的机械式四驱，而这种结构简单的四驱系统，经受住了世界上最艰苦的达喀尔拉力赛的考验，多次将保时捷959和三菱帕杰罗送上冠军领奖台。

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发表于 2013-02-11 01:08 IP属地：未知

7楼

从以上可以看出，横置发动机布局确实给四驱系统设计带来了难题，而纵置布局多数是被商用车或者高性能车所采用，在这样的平台上设计四驱SUV，或者舒适性不佳，或者成本难以控制，如何在最简单的横置轿车平台上设计出四驱SUV是各厂家绞尽脑汁思考的问题。终于，电控式多片离合器系统出现了，这种通过电脑侦测驱动轮打滑，进而压紧另一轴上的离合器片组，从而实现了动力转移，某种意义上来说，这种四驱系统是第一个，也是目前唯一一个电子式四驱系统，主要生产厂家有两个-Haldex和BorgWarner，而各汽车厂采购不同版本或通过调试程序来实现这种四驱系统的各类功能强化。

那么，现在遇到了一个不可避免的问题，比较。是的，我知道这两种系统是怎么回事了，但是，哪个更好呢？

答案很欠扁，都好。再详细说还是欠扁：各有特色。

这也没办法，很多车型采用电子式的四驱系统，实现了比大多数机械式四驱系统还要强大的功能，而很多机械式四驱系统在电子设备的加持下功能如虎添翼。但要真说一点局限性，那就是电控式多片离合器的耐用性，毕竟对于手动档车来说离合器也是个耗损件不是.......

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发表于 2013-02-11 01:39 IP属地：未知

8楼

那到底哪种更适合公路，哪种更适合越野呢？其实从功能性来讲，区别不大；但从耐用性角度考虑，长距离，长时间的高强度越野，并不太适合电控式多片离合器系统。

两种四驱系统的结构介绍的差不多了，还是回到中心主题，限滑。在忽略轮胎因素外，很多汽车媒体都喜欢通过滑轮组来检测车辆四驱系统的功能，这个原理是什么？其实就是限滑。让轮胎位于开放的滑轮组上方，可以模拟出实际路况车轮打滑的状态，有的测试为了加大难度，还把滑轮组放在上坡路段上。而滑轮组开放数量和位置的不同，则体现着测试难度大小。
在只有一个车轮打滑的状态下，根据之前理论，只要能连通前后两轴的动力传输，限制中央差速器，那另一轴上两个轮子就会获得动力来脱困，同一轴两个滑轮组打开原理也是一样；但如果是前后各有一个滑轮组打开呢？这种情况就是著名的交叉轴了。这种状态下，根据之前所述，如果前后轴均是完全开放的差速器，又没有其它电子程序来＂欺骗＂它们，那十有八九是没法脱困的；更加BT的还有三个滑轮组打开的测试，来模拟只有一个车轮有抓地力的情况，能通过这种测试的车就更凤毛麟角了。

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9楼

理论的东西基本介绍完了，下面来说说市面上比较常见的几款车型的四驱表现，注意，很多时候车辆脱困能力并不是只由四驱系统来决定，包括轮胎，包括变速箱承受能力等很多因素都有可能构成最短的那块木板，也就是说，不是四驱不行，而是其他因素阻碍了四驱能力的发挥。

电控式多片离合器四驱系统，主要生产厂家为Haldex和BorgWarner，各车型可通过ESP等程序获得一定的限滑能力
最低版本：在驱动轮打滑后一定时间动力才会向另一侧传递，无法连通前后轴动力（等同机械式四驱上的中央差速器锁，下同），无法通过交叉轴。代表车型包括本田新CRV，雪弗兰科帕奇，欧宝安德拉，别克昂科拉
次低级版本：日常状态前后轴都有动力分布，无法连通前后轴动力，一般无法通过交叉轴。代表车型包括途观，旧ACT-4系统的森林人（据说新款通过改写程序加强了限滑能力，可以挑战交叉轴，待查），汉兰达3.5
高级版本：可以连通前后轴动力，日常驾驶趋近于前驱或者四驱或者可以自由选择。一般无法通过交叉轴。代表车型有RAV4，新欧蓝德，指南者，自由客，新索兰托，ix35，智跑，全新胜达，劲炫，逍克虎，新ACT-4森林人（带有X-Mode模式的版本）
最高版本：可以连通前后轴动力，后轴上配备电子LSD限滑，可以通过交叉轴。代表车型三个，奇骏，逍克龙，科雷傲
奢侈版本：这个分类下可以实现以上绝大多数功能，而且在公路性能方面会更加强大，但多配在豪华车或高性能车上，具体有多强大我还是真没研究，就知道买这种车的多数也不会看我这篇文章了。代表车型：凯迪拉克SRX，宝马 X6，讴歌MDX，吉普新大切诺基

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发表于 2013-02-11 02:12 IP属地：未知

10楼

过节几天忙的乱七八糟的，一直没空上坛子，今天回来一看，这篇东西还是有人看的，所以就把剩余的东西续上。楼下几位提到的问题和建议都已看到，所有这些都争取在本贴子解决，后续楼层还将继续答疑使用。

前边介绍完了电控式多片离合器系统，我们发现这确实是一个好东西，既有大切诺基上能踏过Rubicon小路的Quadra-Drive II，又有本田能征服一切赛道的Sh-AWD，正可谓既上得了厅堂，又下得了厨房，所以各家车厂都争着把它塞到自家的SUV产品里边，只是出于成本或者功能的考虑，有的加点东西，有的减点东西，最终就导致了实际各车型不同的表现。

既然电控式多片离合器这么好，是不是传统的机械式四驱就没生存空间了呢？想获取这个答案，还要接着向下讲。

在差速器部分我们介绍了对差速器的限制可以实现限滑的目的，能不能直接设计差速器的时候就把限滑功能给加进去呢？这个当然可以，于是就有了LSD（限滑差速器）这种东西，更强的还在中央差速器上做功课，出现了Torsen这种更加强大的东西。但是，我们也知道，这种专用设计只用来提高一点点脱困能力，显然在成本控制上是不可取的，于是在现在这个电子时代，厂家更愿意在现存的设备上添加一段源代码来实现类似的功能，能够提供后轮限滑的ESP（TCS，VSC等等这些）就成了首选目标。不过就实际体验来讲，有些是有效果的，有些还真没啥用。

前边电控式多片离合器介绍中，我们也看到，较高级的设计里，为了实现全时四驱功能，离合器片组是需要一直保持接合的，除非到了一定的高速度，为了离合器片组的耐用性考虑，才切断动力。所以，四驱和两驱之间的切换是自行实现的，人为无法控制（某些车上设计的2WD，4WD档，也只是给往后轮切换的动力范围进行限制，后轮其实一直是有动力的）。如果我们想自己控制怎么办？这里就要介绍一种机械四驱结构——分时四驱。

分时四驱这种结构，最大的好处是平时状态可以实现完全的两轮驱动，可以获得最好的经济性，也不需要中央差速器这种复杂的东西。在需要四驱的时候，只需要用机构将前后轴硬性连接（等同于前边说到的锁死中央差速器），就实现了四驱的基本功能，然后还可以继续设计加力箱，利用跟变速箱一样的原理进一步扩大轮端动力输出，实现两倍或者多倍扭力，增大脱困能力。这种四驱结构简单，成本低廉，效果也不差，但是如果在铺装路段上不慎打开四驱，那就极大增加了驾驶危险性；另外，公路行驶中，纯两驱状态也没有任何性能提升。从这些优缺点看，此类四驱当然出现在一些比较专业的越野车上，牧马人、吉姆尼、路虎卫士等都毫无悬念的采用了这种机构，另外，由于成本低廉，很多国产皮卡车型及衍生SUV也用了这种结构，比如长城，中兴这些厂家的皮卡或硬派SUV产品。

分时四驱外，必然还有全时四驱，当然本文里提到的分时全时，并不是严格意义的定义，只是本人为了区分功能而说的，不要等同于厂家或者媒体在宣传中所使用的概念。机械结构的全时四驱，就是比分时四驱
多出来一个日常处于连接状态的中央差速器，坏处当然是没法两驱状态行驶，油耗不理想，至于好处，当然多多，主要是提供了日常行驶中的四驱功能，而且纯机械结构肯定不存在耐用性问题，主动安全性和公路性能大大提高。

中央差速器里也有很多分类，齿轮的，伞状的，等等。这几种功能上区别不大，我也没细心去研究，所以不详细提。但是，还有一类值得浓墨重彩一下，那就是Torsen差速器，这就是大名鼎鼎的奥迪quattro的核心部件。差速器原理比较复杂，机械结构原理要详细介绍恐怕得来几页，简要的说，就是这种差速器与一般差速器的最大差别就是Torsen利用齿轮传递不可逆这一设计实现限滑，而且与其它任何四驱系统不同的是，这种限滑是优先向抓地力大的轮传递扭矩，所以此类四驱公路性能和越野性能都非常强大，至于我们日常见到的使用Torsen差速器的四驱车型性能有区别，也是厂家出于种种目的进行了一定限制，没法发挥出全部功能来，至于Torsen差速器的缺点，成本高是第一，其次就是这种机械结构重量较大，影响了车子的性能。机械全时四驱的车型市面上并不太多，普通中央差速器的有铃木超级维特拉，Torsen差速器的有绝大多数奥迪标注quattro的车型（Q3大概是少有的例外），以及丰田的普拉多和兰德酷路泽。

机械式四驱基本介绍完了，可能有的人会发问了，机械式和电子式各有优缺点，全时和分时也各有优缺点，能不能设计一种四驱把这两种结合起来呢？还真别说，这样的事情还真有车厂在做，其中最具代表性的就是前边提到的那个总喜欢挑战设计难题的三菱，交出的作品自然是三菱鼎鼎大名的超选四驱。超选四驱提供了四种模式选择，2H可以实现完全两轮驱动节约燃油，4H可以在公路上实现全时四驱功能，4HL则锁定了中央差速器，4LL在锁定基础上又加入了加力箱，实现了2倍扭矩输出，虽然也有其他厂家用了带有这四种模式的四驱系统（比如之前老款切诺基，还有现在的道奇RAM1500皮卡），但是可以做到最高可以在100km/h速度下进行切换的，也只有三菱一家了，这也是帕杰罗安身立命的招牌。第一代超选四驱用了液力耦合系统的4H模式，新一代也引入了电控式多片离合器系统，变成了真正的机械式电子式结合体。这种四驱最大的优点就是功能全面，可胜任各种用途，缺点么，看到少得可怜的装备车型就知道，成本肯定居高不下，这也是追求完美的代价，所以我们有时候也不得不感叹，要是多点三菱这样愿意钻牛角尖的厂家该多好......

前边提到的，还有个单纯为了越野的装备，往往出现在机械式四驱系统上，那就是差速锁。差速锁的作用就是完全锁止差速器，确保所有的动力都能够用来脱困，所以一般这属于比较极端的越野车配备的利器，有中央差速锁可以做到单一车轮打滑的完全脱困，加一个后轮差速锁或者前轮差速锁能够任意两轮打滑才可以脱困；如果还有更强的三把锁都齐备的，那一个轮打滑也可以脱困。目前市面上三把锁的车型，常见的只有奔驰G、Unimog、牧马人Rubicon几个越野届振聋发聩的角色，两把锁的有普拉多VX、帕杰罗劲畅、帕杰罗V93顶配、帕杰罗V97，中央锁的就太多了，基本上所有的分时四驱车型和绝大多数全时四驱车型都有配备。

机械式四驱通过前边的介绍可以知道，为了实现更多的功能，厂家也纷纷加进去一些电子设备来提升性能。另外也由于耐用性的优点，在一些专业车型上机械式四驱依然无法替代，但在现今的热点车型城市SUV来看，电控式多片离合器依然是最佳选择。

介绍到这里，基础版块就全介绍完毕了，还有一些细节的东西，将陆续跟帖补充。现在又回到一个话题，四驱性能强弱，到底有什么意义？其实很多跟帖的TX也已经说了，四驱功能上多少在实际使用中带来的提升并不明显，交叉轴能脱困的车型和不能脱困的车型，实际驾驶中也很难看出区别，甚至同样路段，两驱车开的虎虎生威，拥有最强大四驱的车型反而被困的场景比比皆是，所以这也跟汽车其它装备一样，不能迷信的一个配置，驾驶员的技术、经验、心态才是实际驾驶中真正能仰仗的利器。

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