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浅谈四轮驱动系统

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【大纪元8月27日讯】(AUTONET记者:蔡至兼 报导) 虽然工程师不断的努力在汽车制作上开发新的技术,不断强调安全性方面的各种优异表现,从主动安全到被动安全,包括了各类电子循迹控制系统、刹车主动控制、多种型式的气囊到车身制作,但有一点往往被大家所忽略的就是强劲动力所带来高速性能。

随着科技的发展,汽车在性能及功能上有卓越的进步,其中四轮驱动系统已经成为现今汽车设计的主流商品之一,经由车厂的大力宣传,人们似乎已经把四驱系统神化而成为高性能的象征。从市场的角度来看,智慧型的全时四驱系统对于驾驶安全性的提高,及增强行车的稳定性确实有很大的帮助,即便不是专业的试车员,也能够明显感受到它与一般两轮驱动车款的区别。

由于现今汽车消费者对于动力输出的要求标准越来越高,为了因应市场上的消费需求,所产生的结果便是大排气量大马力的高性能房车、跑车推陈出新,这点其实并不是汽车制造厂的意愿,不过其背后的隐忧却也应运而生,就是驾驶者本身对于高速行车状态下的操控能力是否能跟得上现今的车辆水准?

多家汽车制造厂也因为这样的疑虑,以此而开发了各种主动的控制系统来辅助驾驶者能够更容易的来操控车辆,其中被广泛采用的技术就是此次要探讨的全时四轮驱动系统。

目前世界车厂仍坚持四轮驱动系统的,东西方各有一位代表,分别是德国的AUDI与日本的SUBARU。AUDI自从1980年推出Quattro全时四轮传动技术以来,经过20多年的不断进化,Quattro已经成为AUDI的独门武器。而SUBARU早在70年代便将水平对卧引擎和四轮驱动系统结合,最主要是该厂发现这种组合不仅提升操控稳定性,重心也降低许多,尤其在冰天雪地更能发挥功能。也因为坚持,两家车厂直至现今仍在四轮驱动中独领风骚。

不像F1赛事在封闭跑道中绕圈圈,严酷的WRC不仅要考验车手技术,对于能在恶劣地势以高速行驶且具备优异操控的车辆,几乎是四轮驱动最佳实验场所。

由于WRC越野赛是以性能升级的量产房车为主,因此成为各大车厂必争的战场,从多年的赛事一路发展下来,可以清楚看出驱动方式对于速度及车辆性能方面的影响。

早期的参赛车均以后轮驱动车款为主,1980年代AUDI赛车队开始运用全时四驱技术而大获全胜之后,越野赛事全面变成了四轮驱动房车的势力范围,这方面的技术一开始是欧洲汽车制造厂如AUDI、LANCIA或PEUGEOT、FORD所领先,而几家日本汽车制造厂如TOYOTA、MTSUBISHI、SUBARU、NISSAN、MAZDA为了要提高自身科技的形象,也纷纷积极参加这个国际级的大型赛车活动,并且把越野赛车中所获得的技术转移至量产车上,使得现今的量产房车在全时四驱系统方面的技术运用更为广泛。

现今汽车市场中运用全时四驱系统非常多,但快速成功的除了SUBARU Impreza外,就是MITSUBISHI的Evo系列,这两家车厂选择了同一时间于1989年开始参与WRC Rally的竞技,以Mitsubishi在1992年9月发表的第一代Lancer Evolution为例,为因应FIA赛会的参赛车辆规则而限量生产2500辆,结果在发表会之后的三天内旋即销售一空,因此又追加了2500辆,可见得当时Lancer Evo的特殊与四驱系统的威力;当然SUBARU也不会等着挨打,当下就打出实力相当的Impreza WRX STi,其成绩斐然,也让消费市场陷入一片疯狂抢购。这也是何以Impreza STi和Lancer Evo被视为永远好敌手的原因。

当然现在将四轮驱动列为主力的,还有德国AUDI,只不过这几年该厂已退出WRC,专心于GTCC、Le Mans等赛事,否则以过去的光荣历史绝对又是WRC常胜军。
四轮驱动光从名称上来看,是指四个车轮都拥有动力输出的一种驱动方式,但实际上依车辆的用途与实际需求的不同,许多设计与结构之间其实还是有差异的,传统的越野四驱车可透过加力箱装置来切换四驱或是二驱,如JEEP旗下知名的Wrangler;而现今的SUV车则大多采用可依据车轮打滑状况而自动切换四驱或是二驱模式的主动控制方式。

至于房车或跑车部分,现今则是普遍运用了全时四轮驱动系统,其作动特点主要是在车上装置多种侦测车速与引擎转速之类的感应器,能够自动侦测每个轮胎的转速而计算出是否有打滑情况,而反应出各个车轮对于动力的需求,并自动调整前后轮的扭力分配比例,主要利用前、中、后三个差速器对于每个车轮的扭力输出作最恰当的分配,使车辆可以顺利又快速的通过各种路段以获得最佳循迹性。以下是市场目前三种四轮驱动系统:

◎全时四轮驱动系统
全时四轮驱动系统的作动主要透过中央的扭力感应差速器,于行进中随时调整引擎扭力的前后分配,再透过前后轮传动轴当中的防滑差速系统随时调节前轴或后轴左右车轮的扭力分配。因此全时四轮驱动系统可以随时根据各个车轮的抓地状况,将动力传输至抓地力最佳的车轮,确保在各种路面过弯时能够保持最佳循迹稳定状态,同时也能发挥最大的动力输出,让驾驶者在尽情享受驾驶乐趣的同时,对于车辆的行驶稳定性更拥有高度的信心。

◎适时四轮驱动系统
此类设计与传统四驱车的传动切换方式并不相同,在作动上平时行车会以前轮传动模式驱动,可保有房车的轻快行驶感与省油特性,当车轮感知器侦测到前轮抓地力减轻至限度之下(前轮转速高过后轮转速时),即自动切换成4WD型态以提供最高的驱动力,当前轮抓地力回复时即自动恢复前轮传动方式,是一种具经济性又实用的智慧型四轮驱动系统,某些车款并会在其中加入4×4On的手动控制模式,4×4On作动时其引擎动力会以前后50/50平均分配到四个车轮之上,而且可在任何速度切换驱动模式变化,因此在一般道路中的动力输出不仅轻快、换档顺畅,无论是急加速或者爬坡的驱动方式均能够自动选择,均能够拥有绝佳的循迹性与驱动力,大多为现今的SUV车所采用,可称之为Real Time 4WD适时4轮传动系统。

◎手动切换2WD/4WD传动系统
此一传动系统的设计大多运用在专门的越野车款身上,主要在于强调其穿越能力,现今新款的四驱切换装置在操作上均采用新的气锁式轮毂Air locking hub设计,它的特点是能够在行驶中任意切换4或2WD传动模式,方便驾驶者于行车中遇到任何气候、地形的突然变化均可随时对应,让车辆机械结构可充分获得弹性运用,也因为此项设计而让车辆因应路况可随时切换成2WD,达到最高的省油经济效果。在4WD的操作上此类车款大多均拥有High/Low两种驱动切换方式,4WD High档可行驶于一般道路及多种地形,而4WD Low档则为前后传动轮的差速器锁定,主要用于穿越艰难地形,并不适合在一般柏油道路上行驶所使用。

只要车辆都是由人来主控,不管价位、等级、科技,再高的车辆都有发生意外的可能,因此人的驾驶技术成为决定行车安全的重要因素之一,除了天灾与非自主性的意外因素,车辆的行车状况是完全掌握在驾驶者手中!而智慧型全时4驱系统的出现则弥补了驾驶者对于路面状态及轮胎抓地力之间判断的不足,其路面操控表现会有明显不同,最大的分别是后轮稳定性提高了,路面抓地力比前驱车要给人有更大的信心;过弯时车身的动态更加滑顺与流畅,特别是当柏油路面有沙石时,后轮的抓地力令转弯动作十分可靠。

不论爱车是否配置四轮驱动系统,建议只要开车就必须小心,千万别太过自信或信赖车辆安全系统,因为再如何快还是克服不了地心引力,飞不了的!

──转载自《汽车日报网站》(http://www.autonet.com.tw)
(http://www.dajiyuan.com)

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