自汽车诞生的一百多年来,驱动系统从两轮驱动发展到四轮驱动,如何将车辆的转弯稳定性与驱动性稳定结合,这是一个永久的课题。我们知道,就像在速滑运动中,速滑运动员如果想要转弯,外侧的腿要比内侧的腿花更多的力气,以赋予身体足够的转向力,实现完美的转弯过程。那如何去实现这个力气的转换才能让转向更漂亮呢?相信不同的运动员有着不一样的技巧,同样,对于四轮驱动技术,各大厂商也有着不同的思考和理解。
与quattro比较的最多的就是大众的4Motion四驱系统,其实它们两者在技术核心这个根本上就不一样,4Motion的技术核心是Haldex(瀚德)中央差速器。Haldex中央差速器至今已发展为多片离合差速控制系统,通过机械装置与电控液压系统共同作用达到智能分配扭矩的目的。这个多片离合器依车型不同而布置在不同的位置,有的靠近后桥差速器,有的类似于奥迪的方法与变速器融为一体。
它的原理类似于手动挡汽车的离合器,只不过摩擦件间的压紧力由弹簧力变成油液压力。基本结构为:输入轴末端通过花键与离合器片径向固定;输出轴与壳体铸为一体,壳体内侧也安装了多片离合器片。扭矩的分配便是通过油压对离合器片的作用来实现,油压的高低决定了分配扭矩的大小,而油压则是通过ECU控制电磁阀产生的。有了ECU这个聪明的家伙,至于何时何地分配多少扭矩到各个车轮,自然也就变得简单。
鉴于奥迪与大众之间的复杂关系,4Motion与quattro这两种四驱系统具体采用哪种核心技术是要据车型而定。而从上表我们可以看出,并非所有quattro系统都以托森中央差速器为核心,对于横置发动机的TT、A3虽然标着quattro,但本质是4Motion;同样像辉腾、途锐这样纵置发动机的车型,其4Motion本质是quattro。
奔驰4MATIC四轮驱动的核心技术是4ETS差动限制技术。4ETS就是利用ABS的制动力自动分配功能来实现差动限制。当这种全时四驱的车辆有一个车轮打滑时,车载电脑就通过ABS对打滑车辆制动来限制它的空转。从而差速器就可以把传递给打滑车轮的动力转移到其他未打滑的车轮上。新开发的驱动系统运用了行星齿轮式桥间差速器。在各种路面上,前后轮之间的全时固定45:55的动力分配确保了自信和完全可预知的操控性。而在车轮出现打滑情况时,整体式多盘离合器则可以确保附加牵引力和最佳方向稳定性。不难看出,在ESP电控车辆稳定行驶系统、ASR加速防滑系统和4ETS四轮驱动电子牵引系统电子行驶安全系统的辅助下,4MATIC即使在路况条件不好的情况下也提供了动态、舒适和更加安全的交通解决方案。
4MATIC的优点是:结构简单,重量最轻,反应灵敏,低速时针对各种越野路况脱困性最好。
xDrive全轮驱动系统的核心技术是由奥地利的马格纳·斯太尔研制的分动器,以对扭矩分配进行不间断地调节。xDrive系统根据道路情况不断改变扭矩的分配,向前后车轮传输各自所需要的扭矩,默认状态下前后扭矩分配为40:60,最大前后扭矩分配比例为0:100到100:0之间。而扭矩分配则可以在0.1秒内完成。假设我们在行驶过程中,如果系统发现车辆可能转向不足,也就是前轮开始被拖向弯道外侧,就会减少分配给前桥的扭矩,将几乎所有动力都输送至后桥。该系统还不断与动态稳定系统DSC交换信息,可以从一开始就识别到车轮打滑。一旦出现车轮打滑,电动机会锁定xDrive的膜片式离合器,并通过额外的驱动力矩使这个车轮拥有更好的附着力,同时空转的车轮也会得到刹车装置的有效控制。这就意味着,无论路面如何突然变化,都会有适量的扭矩被输送到抓地性最好的车轮上,即使是在部分结冰的道路上。
xDrive的优点在于,它几乎所有动力分配是通过多片离合的压力控制,非常智能,不会因为制动损失动力,在高速过弯时,还可通过调整四轮的驱动力(而不是刹车)来辅助过弯,所以极限过弯能力较强,而且可以实现动力的四轮任意分配,所以爬滑坡能力可能也会比较强。
SH-AWD(超级四轮驱动力自由控制系统)的前后桥分动装置直接安装在前部的传动桥上,它将一部分扭力分配给前桥,另一部分则通过碳纤维传动轴传递给后部驱动单元。这个后部驱动单元就是SH-AWD的核心部件,它包括了三个行星齿轮与离合器组。
SH-AWD通过先进的电子扭矩分配技术,除了实现前后轮的驱动力30%—70%的自由分配外,更实现了后轮左右两轮间的独立驱动力分配,左右轮驱动力分配可从100:0至0:100之间无级控制,可以大幅度提高车辆在弯道高速行驶时的稳定性和转向操作的精确度,提高驾控乐趣。而且SH-AWD系统反映速度非常快,在车身极限状态到来,稳定系统启动之前就已经完成扭矩分配,从而避免了极限状态的出现。而在更高的速度下,SH-AWD系统已经无法帮助你完成转向,车身同样会出现极限状态,这时VSC稳定系统也会及时的介入来进行修正,算是双重保险。
SH-AWD的优点是,它实现了汽车左右两侧的动力可变分配。