AWD & 4WD 全時四傳對決分時四傳

問提問者：網(wǎng)友 | 時間：2019-11-22 11:47:43

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回答者：網(wǎng)友 | 時間：2019-11-22 11:47:43

四輪傳動系統(tǒng)又可區(qū)分為不須由駕駛者切換操作的全時（full-time）AWD，手動切換選擇二輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的是分時（part-time）4WD，如今全時型式AWD已成為主流。以下分四段為大家介紹：

1. 為軍事而生的4WD
2. 4WD也有全自動或手動切換？
3. 少了這個，AWD就不行了？
4. 驅(qū)動力分配控制才是精髓！
 

為軍事而生的4WD

4WD的起源是1900年代首次為了軍車而開發(fā)，就是美國Chrysler旗下的Jeep（“吉普”名稱之由來），自第二次世界大戰(zhàn)起，吉普車在世界上的戰(zhàn)亂地區(qū)發(fā)揮了杰出的機動性。
 

然而，軍事用途之外的4WD歷史也同樣悠久，荷蘭Spyker于1902年為一般賽車與爬山賽車所開發(fā)的車款已有中央差速器和2檔傳動，美國Indy500大賽則有Miller上場，大獎賽車也不例外，F(xiàn)1就有Lotus 63、McLaren M7、Matra MS84馳騁于賽車場，但隨著輪胎的進步，4WD就從這些賽車中引退，造就四輪傳動通常給人聯(lián)想到軍車以及從事載重任務(wù)的用途，這些4WD就是可以切換二輪傳動和四輪傳動的分時4WD。
 

首度在小汽車上復活4WD的是日本Subaru，Leone Van旅行車搭載了4WD機構(gòu)，但那仍是分時4WD，真正全時4WD的登場，則要等到1980年的Audi Quattro。

▲全時4WD

前輪與后輪固定連接，不須駕駛者介入的四輪傳動系統(tǒng)，稱為全時4WD（AWD）。這種型式的前提為具備中央差速器以及前后驅(qū)動分配機構(gòu)，中央差速器結(jié)合前后軸各一的限滑差速器（LSD），AWD小汽車幾乎都采用這種方式。

▲分時4WD

通常只由前輪或后輪來驅(qū)動，駕駛者以手動切換、將驅(qū)動力傳遞至原本沒驅(qū)動的車輪，稱為分時4WD。主要為軍事用或工程用而開發(fā)，部分SUV越野休旅車也有采用，如今已成為少數(shù)派。
 

4WD也有全自動或手動切換？

AWD和4WD最大的不同就如它們的名稱，固定四輪驅(qū)動以及手動切換二輪傳動和四輪傳動。4WD由分動箱（或稱加力箱）負責分配前后驅(qū)動力，切換即可選擇二輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動，當駕駛者認為不需要四輪驅(qū)動時，可操作轉(zhuǎn)換為二輪驅(qū)動。大多數(shù)的4WD以FR（前置引擎后輪驅(qū)動）車型為基礎(chǔ)，因此二輪驅(qū)動時就等于是FR車。
 

AWD則與駕駛者的意志完全無關(guān)、由車輛自行分配前輪和后輪的驅(qū)動力，大致分為常時式4WD、適時式4WD、主動驅(qū)動力分離式4WD、電子式4WD等，也有手動切換為二輪驅(qū)動的款式。常時式4WD隨時自動分配前后驅(qū)動力；適時式4WD通常以2WD行駛，當驅(qū)動輪打滑時會自動變成4WD；主動驅(qū)動力分離式4WD采用電子控制多片式離合器，根據(jù)行駛狀況即時分配驅(qū)動力；也有以馬達驅(qū)動后輪的例子，油電混合動力也有搭載后輪專屬驅(qū)動馬達的車款。

▲AWD

全時4WD以輪速感知器檢測輪胎與路面的接觸狀況，借由驅(qū)動力分配以獲得最佳的抓地力。依據(jù)中央差速器的型式，也有通常以二輪驅(qū)動行駛的款式。

▲分時4WD

分時4WD通常以二輪驅(qū)動行駛，由駕駛者操作分動桿切換為四輪驅(qū)動，駕駛者必須正確掌握路面狀況。
 

4WD旅行車的先驅(qū)

4WD長期使用于工程用以及軍事用，但從1972年的Subaru Leone Van 4WD起，旅行車也開始采用4WD，初期Subaru采用分時4WD，隨著Leone的改款進化也成了全時4WD（AWD）。
 

另一款先驅(qū)則是1980年登場的Audi Quattro（意大利文“Quattro”為4），采用中央差速器，不用駕駛者操作就能隨時分配前后驅(qū)動力。Audi在市售之后就參加了WRC，獲得多場勝利，參賽第二年就拿下總冠軍，在拉力賽領(lǐng)域?qū)R車送進歷史。Quattro的誕生，就是現(xiàn)代AWD的始祖。

▲1980年發(fā)表的Audi Quattro，是采用AWD的先驅(qū)，隔年的Monte Carlo拉力賽就拿下首場的勝利，值得一提的是，在拉力傳奇車手Hannu Mikkola和女車手Mich?le Mouton的操控下共跑出7場WRC單站冠軍，直到1986年才劃下休止符。
 

少了這個，AWD就不行了？

直線行進時，左右車輪幾乎以相同的速度在旋轉(zhuǎn)，但在轉(zhuǎn)彎時，外側(cè)與內(nèi)側(cè)車輪的速差即會顯現(xiàn)，負責吸收這種速差的就是差速器，4WD也是相同原理：轉(zhuǎn)彎時前輪和后輪的速差也會顯現(xiàn)，前后直接連結(jié)的方式無法吸收速差，回轉(zhuǎn)半徑小的時候，車輪會相互干擾，前輪抓地力高的時候，后輪會發(fā)生空轉(zhuǎn)，而后輪抓地力高的時候，前輪會發(fā)生剎車動作。
 

分時4WD通常在正常行駛時是手動二輪驅(qū)動，即便切換成四輪驅(qū)動也僅限于低速域，因此不會產(chǎn)生大的弊端，但由于AWD從低速到高速皆以四輪驅(qū)動行駛，這樣就行不通了。
 

為了防止這種情形，于是設(shè)置了中央差速器，而負責吸收前后輪速差的中央差速器，也必須有差速鎖定，四個車輪無論哪一個發(fā)生彈跳，或是路面摩擦力低的那一輪發(fā)生空轉(zhuǎn)，如果沒有鎖定功能，驅(qū)動力就無法傳遞至每個車輪?，F(xiàn)在的AWD有各種差速方式，鎖定機構(gòu)也已經(jīng)一體化。

▲4WD

分時驅(qū)動的中間設(shè)有分動箱，從這里隔開前后傳動軸，手動操作中間的分動箱能切換2WD和4WD。

▲AWD

在前后相連的傳動系統(tǒng)中間插入中央差速器，作動方式與控制左右車輪速差的差速器相同，有錐狀齒輪式、驅(qū)動力差速式、電子控制式等。

沒有LSD  也無法達成AWD
 
AWD由各式各樣的前后驅(qū)動力分配機構(gòu)和限滑差速器（LSD）組合而成，大致上的LSD型式有行星齒輪+多片式離合器、棘輪（錐狀齒輪）+黏性耦合器、驅(qū)動力差速器三種，其中驅(qū)動力差速器的特征之一是在差速功能中增加鎖定功能，由VW、Audi等車廠所采用。
 

通常為二輪驅(qū)動，因應(yīng)必要時自動切換為四輪驅(qū)動的適時式4WD，搭配的LSD為棘輪+黏性耦合器，使用的車款也很多，總成箱里內(nèi)藏多片式離合器，注滿專用的硅油，當前后車輪速差大時，受熱后的硅油黏度變大，進而連動離合器產(chǎn)生連結(jié)力，即因應(yīng)輪速差距來傳遞驅(qū)動力的簡單方式，也能發(fā)揮LSD的功能。Honda則是采用獨家的雙泵浦模式，根據(jù)前后傳動軸的速差，以液壓泵浦操作多片式離合器的斷續(xù)。
 

此外，主動驅(qū)動力分離式也采用多片式離合器，但離合器的斷續(xù)和接合的力道皆由電子控制，因應(yīng)行駛狀況分配最佳的驅(qū)動力。

▲使用驅(qū)動力式的中央差速器，不僅能分配前后的驅(qū)動力，當前后任何一邊發(fā)生空轉(zhuǎn)時，還能發(fā)揮限滑差速功能。

總成箱里有多片離合器的組合，以硅油密封的黏性耦合式，前后速差大時，液體的抵抗力就會提高，并自動分配驅(qū)動力。

以電子控制多片式離合器分配驅(qū)動力的結(jié)構(gòu)，以離合器接合的力道來精密控制驅(qū)動力的大小，亦可用于2WD車款，采用這種方式的車型日益增加。

▲Subaru水平對臥引擎搭配的4WD機構(gòu)，由前輪左右軸與后傳動軸的驅(qū)動機構(gòu)組合而成。
 

驅(qū)動力分配控制才是精髓！

AWD的驅(qū)動力分配方式有多種衍生變化，使用棘輪或驅(qū)動力式的中央差速器大多為50:50，差速限制在0～100%之間；還有行星齒輪式的中央差速器，這種方式分配前后驅(qū)動力的自由度較高，例如35:65等，根據(jù)車款而有相應(yīng)的設(shè)定。
 

而電子控制多片式離合器則先決定基本的驅(qū)動力分配，再依據(jù)駛狀況進行最佳化分配，它的分配不只為了前進時的驅(qū)動力，還能借由驅(qū)動力分配來減輕轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度情形。

 
其實，這些控制的基礎(chǔ)來自感知器的訊號，有輪速感知器、檔位感知器、節(jié)氣門深度感知器等，最新款的4WD還連動偏航率感知器或轉(zhuǎn)向角感知器，以判斷車子是在轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度。
 

以驅(qū)動力分配為例，Subaru根據(jù)不同車款就有60:40、49:51、45:55等細微的設(shè)定，然而性能車型由于重視操控，因此基本設(shè)定為0:100的FR（后輪驅(qū)動），一旦后輪出現(xiàn)打滑，就會配合車輛的動態(tài)而將驅(qū)動力分往前輪。

▲前后軸驅(qū)動力的分配來源自輪速感知器的車輪滾動不順的訊號為基礎(chǔ)，再加上來自各種感知器的訊號，以控制車輛安全穩(wěn)定行駛。

▲控制系統(tǒng)不僅分配前后軸的驅(qū)動力，還能控制后輪左右的驅(qū)動力，不僅追求良好的抓地力，還能主動提升操控性。
 

日本引以為傲的兩款超級4WD  終極驅(qū)動力分配的活用
 
歐洲車在非4WD就無法取勝的WRC大為活躍，但那畢竟都是專為參加拉力賽的產(chǎn)品，日本則有杰出的市售超級4WD，Lancer Evolution和GT-R即屬此類，Lancer Evolution采用電子控制的中央差速器，基本驅(qū)動力分配為50:50，差速限制可從完全自由到完全固定，后軸差速器更是結(jié)合左右驅(qū)動力分配機構(gòu)，能因應(yīng)行駛狀態(tài)或駕駛者的操作來進行左右驅(qū)動力分配的最佳化控制，兼顧穩(wěn)定性和操控性。
 

另一方面，GT-R則是將一體化的離合器、變速箱、加力箱設(shè)置于后方，雖然這種方式從以前就有了，但GT-R卻有世界首見的創(chuàng)新布局，盡管驅(qū)動力分配基本是前0后100，但因應(yīng)行駛狀況可分配至50:50，還有就是接收偏航時機的反饋，令它擁有接近軌道行駛般的操控性。

▲Nissan GT-R的傳動系統(tǒng)將離合器、變速箱、驅(qū)動力分配機構(gòu)皆設(shè)置于后方，可在基本0:100到50:50間控制，發(fā)揮高度的穩(wěn)定性和操控性。

▲以前輪驅(qū)動為基礎(chǔ)的Lancer Evolution 4WD結(jié)構(gòu)，不僅分配前后驅(qū)動力，也能主動控制后輪左右的驅(qū)動力，提升操控性。

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