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全時四驅(qū)技術(shù)詳解

2025China.cn   2009年02月13日

        四驅(qū)動力一直是越野車的專利,然而隨著人們生活水來的不斷提高,對車子的駕駛樂趣追求也是越來越高,因而很多廠家為了適應(yīng)的市場的需求,將四驅(qū)技術(shù)應(yīng)用到家用轎車上,尤其以高檔車最為突出,并且全時四驅(qū)就是隨之而生的新名詞。那么什么才是真正的全時四驅(qū)呢?讓我們一探究竟。

  要了解全時四驅(qū),首先要知道什么是分時四驅(qū)(PART-TIME 4WD)。分時四驅(qū)是最常見的四驅(qū)系統(tǒng)。之所以叫分時四驅(qū)是因為它不能在附著力良好的路面上使用。由于沒有中央差速器,在轉(zhuǎn)向時前后傳動軸之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差就只能由某一個輪胎打滑來抵消掉。而當路面附著力良好時,輪胎就很難打滑。因此,如果在附著力良好的路面上是不能使用分時四驅(qū)的。這也是分時四驅(qū)得名的原因。

  在了解了分時四驅(qū)之后,再了解全時四驅(qū)就比較簡單了。全時四驅(qū)就是在分時四驅(qū)的基礎(chǔ)上增加了中央差速器,使得前后傳動軸之間的轉(zhuǎn)速差得以順利化解。因此,它可以用于任何路面。全時四驅(qū)也由此得名。 在全時四驅(qū)的基礎(chǔ)上還演化出了恒時四驅(qū)(分動器不帶2驅(qū)模式)。恒時四驅(qū)采用的是智能型分動器,這種分動器可以根據(jù)需要輸出不同的驅(qū)動力至前橋。好的智能型分動器可以實現(xiàn)0-100%的動力輸出變化。

  目前人們談?wù)撟疃嗟娜珪r四驅(qū)模式有三種,即奧迪Quattro、本田Acura(謳歌)的SH-AWD、以及寶馬的X-Drive。下面我們對這三種典型的四驅(qū)模式作一個系統(tǒng)的講解。

奧迪Quattro

  Quattro系統(tǒng)的核心技術(shù)是一臺Torsen限滑差速器。系統(tǒng)可以通過Torsen差速器實現(xiàn)前后扭矩比例從65∶35到35∶65線性分配,而當同橋的其中一個車輪失去抓地力并且開始空轉(zhuǎn)時,驅(qū)動力則通過這個車橋的差速鎖轉(zhuǎn)移到另一個車輪。

Quattro的四驅(qū)系統(tǒng)使用了三個差速器,分別是傳統(tǒng)的前差速器,后差速器和一個托普森中央差速器。前后差速器負責調(diào)節(jié)左右車輪的轉(zhuǎn)速差,托普森中央差速器負責調(diào)節(jié)前后驅(qū)動橋動力的分配。托普森中央差速器是根據(jù)輪胎的附著力大小分配力矩的,當前輪超過了所能承受的負荷,一旦開始滑移,托普森中央差速器會馬上減小對前輪的力矩分配,使更多的驅(qū)動力源源不斷的輸向后輪,由后輪推動車身向前運動。Quattro系統(tǒng)可以根據(jù)不同的情況對驅(qū)動力進行調(diào)整,假如有3個車輪陷入了泥坑完全失去了抓地力,Quattro系統(tǒng)會將發(fā)動機所產(chǎn)生的所有動力全部傳遞給尚有抓地力的唯一車輪,使汽車能駛出泥坑。

Quattro四驅(qū)系統(tǒng)的原理不算太復雜,通過純機械原理控制四個制動器,適時對四個驅(qū)動輪進行有效制動并分配驅(qū)動力,確保四個驅(qū)動輪實現(xiàn)出色的加速度和轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性。

本田Acura(謳歌)的SH-AWD

        2004年,本田公司推出超級四輪驅(qū)動力自由控制系統(tǒng)SH-AWD,并搭載到豪華品牌Acura(謳歌)產(chǎn)品中。

  SH-AWD的工作原理是,其電子控制單元(ECU)與發(fā)動機的電子控制單元、車輛穩(wěn)定輔助裝置(VSA)的電子控制電源集合在一起,從VSA的ECU里得到側(cè)向加速度、車輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向角數(shù)據(jù),通過對這些數(shù)據(jù)的綜合分析,SH-AWD的ECU計算出合理的四輪動力分配比例,并通過控制控制中央差速器和左、右兩個直接電磁離合器來實現(xiàn)扭力的前后、左右分配。在轉(zhuǎn)彎加速時,ECU可以根據(jù)側(cè)向加速度和轉(zhuǎn)向角等判斷駕駛員的意圖,對外側(cè)后輪施加更大的動力,主動地提供適當?shù)妮o助轉(zhuǎn)向扭力。

  另外,由于都采用電子控制,只要改變ECU的電子控制邏輯,SH-AWD就可以根據(jù)需要隨時升級。

  SH-AWD最大的技術(shù)優(yōu)勢在于實現(xiàn)了汽車左右兩側(cè)的動力可變分配。SH-AWD通過先進的電子扭矩分配技術(shù),實現(xiàn)使前后驅(qū)動力分配可從70:30至30:70,除此之外,它還實現(xiàn)了后輪左右兩輪間的獨立驅(qū)動力分配。左右驅(qū)動力分配可從100:0至0:100無級控制,這可以大幅度提高車輛在彎道高速行駛時的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作的精確度,提高駕控樂趣。

  由此可見,這款以電子控制為主導的全新智能四驅(qū)系統(tǒng),延續(xù)了運動性、操控性和駕駛樂趣等本田一貫倡導的研發(fā)方向。

寶馬X-Drive

  寶馬的四驅(qū)技術(shù)是自其進入SUV領(lǐng)域后開始發(fā)展的,目前寶馬的X系統(tǒng)車型上均配備自主研發(fā)的全時四驅(qū)系統(tǒng)X-Drive。

  X-Drive全輪驅(qū)動系統(tǒng)的核心技術(shù)是由奧地利的馬格納?斯太爾研制的分動器,以對扭矩分配進行不間斷地調(diào)節(jié)。X-Drive系統(tǒng)根據(jù)道路情況不斷改變扭矩的分配,向前后車輪傳輸各自所需要的扭矩,最高可達到40:60的分配比例。

  行駛過程中,如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車輛可能轉(zhuǎn)向不足,就會減少分配給前橋的扭矩,將幾乎所有動力都輸送至后橋。該系統(tǒng)還不斷與動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)DSC交換信息,從而可以從一開始就識別到車輪打滑。一旦出現(xiàn)車輪打滑,電動機會鎖定X-Drive的膜片式離合器,并通過額外的驅(qū)動力矩使這個車輪擁有更好的附著力,同時空轉(zhuǎn)的車輪也會得到剎車裝置的有效控制。這就意味著,無論路面如何突然變化,都會有適量的扭矩被輸送到抓地性最好的車輪上,即使是在部分結(jié)冰的道路上。

  上面介紹的三種全時四驅(qū)模式,雖然原理各不相同,但其目的都是為了提高車輛的運動性、操控性和駕駛樂趣。隨著人們消費水平的提高和消費群體的低齡化,全時四驅(qū)已經(jīng)不再是SUV的專利,且越來越多的應(yīng)用的普通轎車上,尤其是豪華轎車。但是,隨著四驅(qū)技術(shù)的不斷成熟,應(yīng)用也會越來越廣泛,并且這三款主流的全時驅(qū)動系統(tǒng),作為全時驅(qū)動的先行者,必然會在發(fā)展四輪驅(qū)動的道路上發(fā)揮重要作用。也希望有關(guān)企業(yè)和科研單位從中吸取先進的技術(shù),為我國的汽車工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

編輯總結(jié):

  全時四驅(qū)技術(shù)作為汽車驅(qū)動領(lǐng)域的尖端技術(shù),目前的應(yīng)用還不是很廣泛,只在一些高端SUV或高檔轎車中應(yīng)用。上面的三種驅(qū)動形式代表著三種不同的發(fā)展方向,三種技術(shù)各有所長,SH-AWD采用電子系統(tǒng)控制,確保了車輛行駛的穩(wěn)定性及舒適的駕駛樂趣;奧迪Quattro則采用純機械控制,即便是純機械的,也可以順暢地完成四輪驅(qū)動,在任何路況下,保證車輛有足夠的動力性和行駛穩(wěn)定性,可見奧迪在全時四驅(qū)方面,有著超凡的創(chuàng)造力;寶馬的X-Drive根據(jù)電腦采集到的不同路況信息,通過分動器對扭矩分配進行不間斷的調(diào)節(jié),在此系統(tǒng)中,一個重要的組成部分就是動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)DSC,通過與其交換信息,來識別車輪的打滑的程度,進而完成對扭矩的分配。這三種模式的原理雖然不同,可是都代表著當今全時四驅(qū)的最新技術(shù),不論哪一項技術(shù)在我國的汽車工業(yè)中得到應(yīng)用并不斷完善成熟,都會是對國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)起到相當大的的推動作用。

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