[讨论] 硬派越野车四驱系统详解(一)

1ying 2008-2-14 15:40 楼主

四驱技术从上世纪初诞生开始，发展到现在，总共有三大类，即分时四驱、全时四驱和适时四驱，而在每种四驱技术中，又有不同的分支。在四驱技术诞生之前，公路系统远没有现在这么发达，两轮驱动的车辆在道路末端的时候，常常因为车轮打滑而被困，因此最早的四驱技术是基于通过性方面的需求而诞生的。之后四驱技术得到了长足的发展，经过这么多年的改进和演变，越来越多的四驱技术已经不仅仅是为了提高车辆的通过性，很多轿车甚至跑车也开始装配四轮驱动，目的是为了提高加速性和操控性等公路性能。而即使在SUV车型里，车型的定位也产生了很多的分支，由此也引发了四驱系统向公路性能和越野性能两个分支的演变。在这些林林总总的四驱技术中，到底哪类四驱才是真正适合越野的呢？　　分时四驱是最古老的四驱技术，它的诞生完全是为了提高车辆的通过性。时至今日，这种四驱之所以仍然在大量的越野型SUV上采用，最主要的原因就是它在通过性方面无可比拟的优势，它是最适合越野的四驱之一。　　汽车从诞生开始都是后轮驱动的，在一些道路情况异常恶劣的地方，后轮无法获得足够的附着力以驱动车辆行驶。四个轮胎的附着力肯定要大于两个轮胎，而且四个轮胎同时出现打滑的概率也要远远低于两个轮胎。那个时候的工程师们一直致力于将动力引向前轴，让前轮也能分配到驱动力，从而实现四轮驱动。如果直接将动力硬轴传递给前桥显然是不行的，因为车辆在过弯的时候前后车轮的转速不一样，硬轴连接无法消除这样的转速差而导致车轮无法正常转向。因此这种四驱只能是在越野的时候采用，在极限越野的时候，最主要的是为了提高车辆的有效驱动力，也就是说当后轮出现打滑的时候，才需要前轮有动力。此时采用四轮驱动只不过是帮助车辆脱困，并不需要频繁的转弯，因此硬轴连接是没有问题的。而当车辆在高速行驶的时候，则需要把驱动行驶转变为后轮驱动，此时车辆可以正常的转弯。当时首次出现的四驱技术就能实现这种功能，分时四驱也由此而得名，它可以根据驱动的需求，手动切换为四轮驱动和两轮驱动。　　分时四驱是基于后轮驱动发展而来的，普通的后轮驱动的动力经变速箱以后，会通过传动轴与后桥的差速器相连，将动力分配给左右车轮。工程师基于这样的技术平台，在变速箱动力输出的地方，连接了一根静音链条，通过这个链条将动力引到前桥的传动轴上。这样前桥就获得了与后桥相同的发动机动力，此时前后桥车轮的动力分配是标准的50：50。分时四驱的结构当然不会这么简单，它还需要一台切换机构来解决前桥动力接通与断开的问题，否则这样前后永远50：50动力分配的车子，是不能在公路上转弯的。这套机构也就是我们常说的分动箱。其实切换动力只是分动箱的一个作用，所有分配动力的机构都可以称之为分动箱，其中也包括全时四驱。只不过这种分时四驱存在具体的分动箱操作机构，也就是在变速杆旁边的那个上面常常印着2H、4H和4L的操纵杆，因此我们更习惯于把这种机构称作分动箱罢了。切换两驱四驱的机构并不复杂，它有些类似于手动变速箱的齿轮切换，在输出端和输入端各有一个齿轮，通过上面提到的那个操纵杆波动拨叉进行动力的断开和分离。当我们在选择四驱模式的时候，动力是硬性分配给前轴的，也就是前后轴的动力分配相当于硬轴连接，与现在在越野四驱里提到的中央差速锁的功效完全一样。　　这种四驱结构简单成本低，纯粹机械式的传动部件技术要求不高，而且可靠性非常好，因此自诞生以后获得了广泛的运用。从最早的威利斯吉普开始，一直到现在的许多注重越野性能的中低端SUV，都仍然采用这种四驱技术。像过去的三菱帕杰罗V31、现在国内仍在生产的猎豹黑金刚的四缸车型、郑州日产的帕拉丁，以及大多数国产自主品牌的经济型SUV，都是采用的分时四驱。早期的分时四驱都是完全靠驾驶员的力量来实现驱动方式的切换的，发展到后来出现了电控切换的分动箱，驾驶员不需要费力的拨动操纵杆，只需要按一下电控按键，电机就能实现四驱的切换。电控分时四驱的基本原理与手动分时四驱完全一样，只不过在切换的时候由电机来完成罢了。之所以现在纯手动分时的四驱仍然存在，除了成本因素以外，它还具有更高的可靠性。无论是电控分时还是手动分时，它的结构都要比全时四驱简单得多，成本也更低，但是它在越野方面的能力并不输给全时四驱，因此至今在一些偏重越野性能的中低端SUV上仍然大量存在。　　分时四驱虽然可以满足极限越野的需求，但是它有个致命的问题，就是无法实现四驱公路驾驶。这使得其在操作上比较复杂，对于驾驶员的驾驶技术有较高的要求。没有驾驶过分时四驱车辆的驾驶员，在看到分动挡把的时候往往会犯憷，不知如何下手。如果一直当作两驱车开，永远放在2H挡当然没有问题，但如果这样四驱系统显然毫无意义。而驾驶员如果在切换成四驱以后，忘记切换成两驱在公路上驾驶，就会出现问题。车辆在转向的时候前后车轮会发生严重干涉，这种车轮之间的较劲会促使转速较高的车轮慢下来，这样就会产生转向制动，也就是相当于给转速较高的车轮实施了制动力一般。车速降低，油耗增加这还在其次，严重情况下会导致转速较高的车轮失去抓地，因为此时相当于高速过弯时给它实施紧急制动，后果可想而知——侧滑甚至翻车都是有可能的。而在不同模式之下的切换也需要一定的技巧，因为分动箱内的各个切换选项之间是没有同步器的。一般来说，只要车速不是特别快，在2H和4H之间可以实现直接切换。如同手动变速箱一样，在发动机转速和轮速匹配的时候，即使没有同步器也是可以实现直接切换的。此时发动机的转速是与后轮匹配，而正常行驶时前后车轮之间没有转速差，因此前轮的轮速也和发动机转速匹配，从而可以轻松切换。而4H与4L之间切换时，则必须停车进行。4L挡我们俗称加力挡，实际上是在分动箱内设定了一个更大的传动比，以让整个传动系统的传动比加大，以获得更高的轮端扭矩。它与4H之间是存在传动比的差别的，就仿佛手动变速箱从三挡切换到一挡一般，如果没有同步器，这种切换会非常困难。不仅如此，4H与4L之间切换时，还会经过N挡，此时发动机会降低到怠速状态，转速的和轮速的同步将更加困难。这就仿佛我们在开手动挡的车，没有离合器，也没有同步器的情况下，行进中从空挡去挂一挡，操作难度非常大。如果驾驶员没有这方面的经验和技术，就无法很好的使用四驱系统，轻则打坏分动箱，重则发生事故。