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一車一世界 : [車訊]淺談驅動模式

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冷日
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[車訊]淺談4WD系統(中)
淺談4WD系統(中)

AUTONET記者:蔡至兼

不像F1賽事在封閉跑道中繞圈圈,嚴酷的WRC不僅要考驗車手技術,對於能在惡劣地勢以高速行駛且具備優異操控的車輛,幾乎是四輪驅動最佳實驗場所。


由於WRC越野賽是以性能升級的量產房車為主,因此成為各大車廠必爭的戰場,從多年的賽事一路發展下來,可以清楚看出驅動方式對於速度及車輛性能方面的影響。

早期的參賽車均以後輪驅動車款為主,1980年代AUDI賽車隊開始運用全時四驅技術而大穫全勝之後,越野賽事全面變成了四輪驅動房車的勢力範圍,這方面的技術一開始是歐洲汽車製造廠如AUDI、LANCIA或PEUGEOT、FORD所領先,而幾家日本汽車製造廠如TOYOTA、MTSUBISHI、SUBARU、NISSAN、MAZDA為了要提高自身科技的形象,也紛紛積極參加這個國際級的大型賽車活動,並且把越野賽車中所獲得的技術轉移至量產車上,使得現今的量產房車在全時四驅系統方面的技術運用更為廣泛。

現今汽車市場中運用全時四驅系統非常多,但快速成功的除了SUBARU Impreza外,就是MITSUBISHI的Evo系列,這兩家車廠選擇了同一時間於1989年開始參與WRC Rally的競技,以Mitsubishi在1992年9月發表的第一代Lancer Evolution為例,為因應FIA賽會的參賽車輛規則而限量生產2500輛,結果在發表會之後的三天內旋即銷售一空,因此又追加了2500輛,可見得當時Lancer Evo的特殊與四驅系統的威力;當然SUBARU也不會等著挨打,當下就打出實力相當的Impreza WRX STi,其成績斐然,也讓消費市場陷入一片瘋狂搶購。這也是何以Impreza STi和Lancer Evo被視為永遠好敵手的原因。

當然現在將四輪驅動列為主力的,還有德國AUDI,只不過這幾年該廠已退出WRC,專心於GTCC、Le Mans等賽事,否則以過去的光榮歷史絕對又是WRC常勝軍。



冷日
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[車訊]淺談4WD系統(下)
淺談4WD系統(下)

AUTONET記者:蔡至兼

四輪驅動光從名稱上來看,是指四個車輪都擁有動力輸出的一種驅動方式,但實際上依車輛的用途與實際需求的不同,許多設計與結構之間其實還是有差異的,傳統的越野四驅車可透過加力箱裝置來切換四驅或是二驅,如JEEP旗下知名的Wrangler;而現今的SUV車則大多採用可依據車輪打滑狀況而自動切換四驅或是二驅模式的主動控制方式。


至於房車或跑車部分,現今則是普遍運用了全時四輪驅動系統,其作動特點主要是在車上裝置多種偵測車速與引擎轉速之類的感應器,能夠自動偵測每個輪胎的轉速而計算出是否有打滑情況,而反應出各個車輪對於動力的需求,並自動調整前後輪的扭力分配比例,主要利用前、中、後三個差速器對於每個車輪的扭力輸出作最恰當的分配,使車輛可以順利又快速的通過各種路段以獲得最佳循跡性。以下是市場目前三種四輪驅動系統:

◎全時四輪驅動系統
全時四輪驅動系統的作動主要透過中央的扭力感應差速器,於行進中隨時調整引擎扭力的前後分配,再透過前後輪傳動軸當中的防滑差速系統隨時調節前軸或後軸左右車輪的扭力分配。因此全時四輪驅動系統可以隨時根據各個車輪的抓地狀況,將動力傳輸至抓地力最佳的車輪,確保在各種路面過彎時能夠保持最佳循跡穩定狀態,同時也能發揮最大的動力輸出,讓駕駛者在盡情享受駕駛樂趣的同時,對於車輛的行駛穩定性更擁有高度的信心。

◎適時四輪驅動系統
此類設計與傳統四驅車的傳動切換方式並不相同,在作動上平時行車會以前輪傳動模式驅動,可保有房車的輕快行駛感與省油特性,當車輪感知器偵測到前輪抓地力減輕至限度之下(前輪轉速高過後輪轉速時),即自動切換成4WD型態以提供最高的驅動力,當前輪抓地力回復時即自動恢復前輪傳動方式,是一種具經濟性又實用的智慧型四輪驅動系統,某些車款並會在其中加入4×4On的手動控制模式,4×4On作動時其引擎動力會以前後50/50平均分配到四個車輪之上,而且可在任何速度切換驅動模式變化,因此在一般道路中的動力輸出不僅輕快、換檔順暢,無論是急加速或者爬坡的驅動方式均能夠自動選擇,均能夠擁有絕佳的循跡性與驅動力,大多為現今的SUV車所採用,可稱之為Real Time 4WD適時4輪傳動系統。

◎手動切換2WD/4WD傳動系統
此一傳動系統的設計大多運用在專門的越野車款身上,主要在於強調其穿越能力,現今新款的四驅切換裝置在操作上均採用新的氣鎖式輪轂Air locking hub設計,它的特點是能夠在行駛中任意切換4或2WD傳動模式,方便駕駛者於行車中遇到任何氣候、地形的突然變化均可隨時對應,讓車輛機械結構可充分獲得彈性運用,也因為此項設計而讓車輛因應路況可隨時切換成2WD,達到最高的省油經濟效果。在4WD的操作上此類車款大多均擁有High/Low兩種驅動切換方式,4WD High檔可行駛於一般道路及多種地形,而4WD Low檔則為前後傳動輪的差速器鎖定,主要用於穿越艱難地形,並不適合在一般柏油道路上行駛所使用。

只要車輛都是由人來主控,不管價位、等級、科技,再高的車輛都有發生意外的可能,因此人的駕駛技術成為決定行車安全的重要因素之一,除了天災與非自主性的意外因素,車輛的行車狀況是完全掌握在駕駛者手中!而智慧型全時4驅系統的出現則彌補了駕駛者對於路面狀態及輪胎抓地力之間判斷的不足,其路面操控表現會有明顯不同,最大的分別是後輪穩定性提高了,路面抓地力比前驅車要給人有更大的信心;過彎時車身的動態更加滑順與流暢,特別是當柏油路面有沙石時,後輪的抓地力令轉彎動作十分可靠。

不論愛車是否配置四輪驅動系統,建議只要開車就必須小心,千萬別太過自信或信賴車輛安全系統,因為再如何快還是克服不了地心引力,飛不了的!



冷日
(冷日)
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[車訊]哪種主流驅動模式你最喜歡,FF、FR還是4WD?
哪種主流驅動模式你最喜歡,FF、FR還是4WD?
AUTONET記者:蔡致堅
從有汽車誕生以來,前置引擎、後輪驅動的FR設計就一直成為主流,到了第二次世界大戰美國軍方因需要高機動性的車輛,遂有四輪驅動4×4的WILLYS Jeep,而戰後的歐洲正等著重建,英國AUSTIN Mini則以前置引擎、前輪驅動的FF風靡全球。

時至今日,這三種驅動模式成為車壇的三大流派,但這三種驅動方式到底有什麼差異性,或者有什麼特點呢?

後輪驅動 

後輪驅動車輛的驅動方式,可用「推送」來形容之,這種驅動方式有著安定性較差的特性,尤其在車上坐滿乘客客時,這種現象將更被突顯;以我們在大賣場時經常使用的手推車為例,從手推車前方牽引會比從後方推動容易控制,而手推車載重愈大時,從後方推送就愈難控制方向。


在正常使用狀況下,後輪驅動車仍會出現些許「轉向不足」的特性,但是當驅動的後輪在過彎開始打滑時,後輪就會無欲警地突然轉變為轉向過度,也就是驅動後輪突然像彎外側偏離。絕大多數駕駛人面臨這種突發狀況會嚇得驚慌失措,即便是將冷靜的駕駛人,急忙減速與修正方向盤的結果也會造成車尾左甩右拋,難以化險為夷。現在,許多後輪驅動車輛會利用電子輔助裝置來彌補車輛動態安全性之不足,但卻同時犧牲了一部份的性能表現,並且在電子輔助裝置的干預下,駕駛人與車輛之間的互動也更不直接。

四輪傳動

一直以來4×4總是配置在SUV這類跋山涉水的交通工具上,然而為了彌補FF和FR的缺點,遂有廠商大膽地將四輪驅動系統裝在旅行車上,此舉變成日後一大主流。四輪驅動車的驅動方式,乃是「牽引」與「推送」並行,這種驅動方式具有安定性最佳的優點。而四輪驅動系統更因為能夠隨時根據車輪的抓地狀況,調整引擎動力在各驅動輪的分配,不但安定性最佳,更保有完整的駕駛樂趣。

由於引擎扭力透過四輪驅動系統平均分配於前後輪軸上,因此不論是因為加、減速或負重,所產生的影響均最小,而在惡劣的路況尚加速或爬坡,四輪驅動車輛也表現最佳。在轉彎時,將引擎動力分配於四輪能夠造就出最精確的轉向反應,並由於四輪驅動系統能夠容許最大的側向加速力道,而能夠保有最佳的過彎穩定性,因此裝置四輪驅動性統的車輛特別容易操控。

前輪驅動

前輪驅動車輛的驅動方式,可用「牽引」來形容之,這種驅動方式有著安定性較高的優點,車上坐滿乘客時這種優點將更加被凸顯,萬一驅動輪發生打滑狀況時,前輪驅動車輛會發生轉向不足的現象,也就是車頭向外偏離預定之路線,這可以說是比較合乎自然反映的情況,此時駕駛人只需適度收油門乃至稍微修正方向盤,即可再度恢復掌控避免更大問題發生。如果前輪驅動車輛加裝了電子輔助性系統,其作用乃是讓車輛操控更容易,而不似後輪驅動車輛,是用來補助安全性之不足。

正因為最容易駕駛,且少了傳動軸、差速器等零件,因此成本售價遠比FR或4×4車款更便宜,因此成為目前汽車市場的大宗。

冷日
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[車訊]淺談4WD系統(上)
汽車教室
淺談四輪驅動系統
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大紀元8月27日訊】(AUTONET記者:蔡至兼 報導) 雖然工程師不斷的努力在汽車製作上開發新的技術,不斷強調安全性方面的各種優異表現,從主動安全到被動安全,包括了各類電子循跡控制系統、煞車主動控制、多種型式的氣囊到車身製作,但有一點往往被大家所忽略的就是強勁動力所帶來高速性能。

隨著科技的發展,汽車在性能及功能上有卓越的進步,其中四輪驅動系統已經成為現今汽車設計的主流商品之一,經由車廠的大力宣傳,人們似乎已經把四驅系統神化而成為高性能的象徵。從市場的角度來看,智慧型的全時四驅系統對於駕駛安全性的提高,及增強行車的穩定性確實有很大的幫助,即便不是專業的試車員,也能夠明顯感受到它與一般兩輪驅動車款的區別。

由於現今汽車消費者對於動力輸出的要求標準越來越高,為了因應市場上的消費需求,所產生的結果便是大排氣量大馬力的高性能房車、跑車推陳出新,這點其實並不是汽車製造廠的意願,不過其背後的隱憂卻也應運而生,就是駕駛者本身對於高速行車狀態下的操控能力是否能跟得上現今的車輛水準?

多家汽車製造廠也因為這樣的疑慮,以此而開發了各種主動的控制系統來輔助駕駛者能夠更容易的來操控車輛,其中被廣泛採用的技術就是此次要探討的全時四輪驅動系統。

目前世界車廠仍堅持四輪驅動系統的,東西方各有一位代表,分別是德國的AUDI與日本的SUBARU。AUDI自從1980年推出Quattro全時四輪傳動技術以來,經過20多年的不斷進化,Quattro已經成為AUDI的獨門武器。而SUBARU早在70年代便將水平對臥引擎和四輪驅動系統結合,最主要是該廠發現這種組合不僅提升操控穩定性,重心也降低許多,尤其在冰天雪地更能發揮功能。也因為堅持,兩家車廠直至現今仍在四輪驅動中獨領風騷。

──轉載自《汽車日報網站
冷日
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[轉貼]淺談四驅車
這些日子在友站看到很多人對“前輪驅動”(簡稱前驅)、“後輪驅動”(簡稱後驅)、“四驅”(簡稱四驅)這些汽車驅動形式影響汽車性能的比較討論,因此,嘗試將現下不同的四驅車作重點整理與說明,提供準備購車的朋友一點參考。

談到四驅車就一定要先從前驅車和後驅車說起。從理論上來說,前驅車具有比較好的油耗經濟性,在空間利用上比較有效率,同時也能兼顧一定的循迹性,但缺點是車子過彎時容易轉向不足,因此車廠都會加強這方面的特性的改善,好讓駕駛人能及早反應;而後驅車因前後軸重量分配在行車時重心動態的轉變上比較容易操控,但也造成了容易轉向過度問題,這對擁有高級駕駛技術的駕駛人來說,後驅車有著前驅車難以比擬的操控樂趣,但是對駕駛技術一般的人來說,反而容易造成駕駛上的負擔進而造成危害。對比後驅車和前驅車的優點,一來後驅車沒有前驅車多,二來優點都要在較爲極端的情況下才容易顯現,反倒是前輪驅動車車室空間較爲寬敞、省油效率較高的優點,容易得到一般消費者青睞。這也是市售上以前驅車爲主流的原因。

所謂四驅,意指汽車前後輪都有驅動力,更甚者可按行駛路面狀態不同而將引擎輸出扭矩按不同比例分佈在前後輪子上,以提高汽車的行駛能力。四驅結合了前驅和後驅的優點,提供“前拉”與“後推”並行的驅動模式。由於引擎扭力通過四驅系統平均分配於前後輪軸上,不論是加減速或負重,對行車操控上所産生的影響均最小,避免了前驅車的轉向不足,又防止了後驅車的轉向過度,同時保持了前驅車的控制穩定性和後驅車靈活的可操縱性,車身動態的穩定表現在三種驅動方式中最佳,尤其在高速過彎和惡劣路面上加速或爬坡,其抓地力強,牽引力大,通過性好,而且安全係數高。


四驅過去用在越野車上,現在高性能轎車也用上了這種裝置。一般的越野車,變速器後面裝有手動差速器,前後車軸各裝一個稱爲“驅動橋”的部件。變速器輸出的扭矩動力首先被傳遞給軸間差速器再經由傳動軸分配給前後驅動橋,到達驅動橋的動力再由各自的輪間差速器分配到左右半軸,最終反映到車輪上(在同一驅動橋兩驅動輪之間的差速器叫做輪間差速器﹔處在不同驅動橋之間的差速器叫做軸間差速器。所以一輛4驅越野車總共可以有3個差速器。)。而在轎車上,由於轎車的車架結構與越野車的車架結構有所不同,作用目的也有差異,所以轎車上的四驅裝置是常齒合式,省去了手動差速器,自動將扭矩按系統設定分配給前後輪子上。現代轎車的馬力都比較大,加速時重心後移,全車重量就會向後軸移動,造成前軸輕飄。這對於前驅的轎車來講,即使在良好的路面上車也可能打滑,四驅就可以防止這種現象的發生。所以,轎車應用四驅技術,不但可提供操控性還可提高車子的加速性能。

四驅系統根據所採用的機械裝置,會産生極其不同的效果。四驅系統可概略分爲兩大類,分時四驅系統和全時四驅系統,雖然可能有很多種的稱呼,但都應該是這兩種方式衍生出來的,這其中包括扭矩可以分配的四驅系統。

一、分時四驅系統。這是一種可以在兩驅和四驅之間手動切換的系統。動力輸出的扭矩基本是以同樣的大小傳遞給前後軸,當在抓地力良好的路面行駛至彎道時,由於前後軸的轉速不同,分時驅動的前後軸之間沒有差速器,所以會發生一側輪胎産生了刹車的感覺,所以不能在硬地面(鋪裝路面)上使用四驅,特別是在高速急轉彎時,這種彎道制動有可能造成車輛失控。汽車轉向時,前輪轉彎半徑比同側的後輪要大,行程長得多,因此前輪的轉速要比後輪快;以至四個車輪走的路線完全不一樣,所以半時四驅只可以在車輪打滑時才切上四驅。一回到摩擦力大的鋪裝路面應馬上改回兩驅,不然的話,輪胎、差速器、傳動軸、分動器都會損壞。所以駕駛半時四驅車必須小心,其四驅不可以在硬路面(鋪裝路面)上使用;下雨天也不可以用;有冰或雪地則可以用,而一旦離開冰雪路面應馬上改回兩驅。


只裝置了機械式分時驅動在台灣的常見的商用車種有:Jeep Wrangler、Jeep Cherokee sport、三菱Pajero V32、鈴木Jimny等。而VW的4Motion(A6)是將引擎的扭力輸出到後輪,只有當前輪打滑時,Haldex型的中央差速器才開始起作用,將一部分扭力輸出到前輪,形成四驅的形式。

二、爲了避免分時系統所産生的彎道制動現象,在前後軸之間裝上差速器,這就是全時驅動。全時四驅系統內有三個差速器:除了前後軸各有一個差速器外,在前後驅動軸之間還有一個中央差速器。這使全時四驅避免了分時四驅的固有問題(在硬路面不能用四驅的問題):汽車在轉向時,前後輪的轉速差會被中央差速器吸收。所以,全時四驅在硬路面(鋪裝路面)、下雨時有更可靠的四輪抓地力,比分時四驅優越。但到了冰雪,沼澤地就會把中央差速器鎖上(否則可能無法前進);回到不滑的硬路(鋪裝路)會把中央差速器鎖解開。

裝置這類純機械式全時系統的常見車種分別有:Subaru全車系(Symmetrical AWD)、Audi的Allroad、Q7(Quattro)、三菱Pajero V300、Jeep Cherokee Limited。

有些四驅車使用看起來像全時四驅的智慧四驅系統。這些系統平時是以前驅爲主,當前輪打滑時,動力會部分轉移後輪,幫助前輪使汽車行駛(可理解爲智慧的半時四驅),如本田CRV、淩志RX330、豐田RAV4等就是使用這種系統。這種系統成本低可提升在濕滑路面行駛穩定性,可靠性比純機械式全時系統差。

鑒於四驅車理想的表現,自1982年起世界拉力錦標賽中獲勝的車輛都是全時四驅的車種。既然四驅明顯優於兩驅,但採用的比例卻遠遠小於兩驅車呢?其答案就是成本。四驅車的造價比兩驅車高得多,一輛四驅車必須採用3個差速器,其中一個安置於前後傳動軸之間,而另兩個則分別安置在前後半軸之間。正是因爲價格的原因,汽車製造商無法將四驅車型全面推向民用市場。另外,四驅車的燃油經濟型比較差,在民用市場上推廣受到了很多掣肘。但在拉力車賽中,車輛追求的是最高性能,理所當然會採用各種最先進的技術,而不會過多考慮成本問題。如果不能提供足夠的抓地力,再強大的引擎扭力也無法施展。所以,如今主流的拉力賽車都採用四驅方式。


全時四驅系統與前驅、後驅、分時四驅等驅動形式比較起來在主動安全表現方面更為優異。在冬季的冰雪道、夏天的濕滑路面、高速行駛時的高速變線情況出現時,轉向能不能很到位,是關係到發不發生危險的關鍵。前驅車輛容易出現轉向不足的問題,俗話說的“推頭”現象,而後驅車輛轉彎往往會造成“甩尾”情況。全時四驅系統就有效地避免了這個問題。全時四驅系統把動力通過四個輪子有效地傳遞給路面,在面對上述情況可以讓駕駛人更容易採取反應,分時四驅的特點在於一旦發生危險情況時,用電子設備反應以後變成四驅,但電子設備都有一個反應時間,在車輛發生交通事故時零點幾秒也是至關重要的,所以這個反應時間再短也會有很大影響此時全時四驅就有了更明顯的優勢,可以更有效地解決這個問題。

現在的車廠為因應歐美將車輛動態穩定系統納入安全標準, 所以車輛動態穩定系統的應用將提高行車的主動安全性, 此系統利用電子技術的將原有的ABD/EBD/TCS作整合, 透過對四個輪子個別的煞車獨立控制改變來達到類似全時四驅差速器所提供的主動安全.

值得一提的是雖然四驅車在油耗上的表現普遍高於前驅車,但汽車性能的展現是一個系統工程。僅僅一個驅動形式應用在不同的生產線上,所造就的汽車性能也有很大的不同,而現在的造車技術在四驅車的油耗表現上也不一定高於前驅車。例如Subaru汽車的所有車輛均爲全時四驅系統,而Forester 2.0X(SUV)的百公里經濟油耗以行使高速為例,爲7.6升、Forester 2.5XT(SUV)爲8.3升、Outback 3.0(Crossover)爲7.6升、Impreza 2.0WRX(房車)爲7.1升,不輸於同等排量車的前驅車。而這就得益於其獨特的水平對置發動機和車身輕量剛性設計,水平對置發動機具有重心低、低振動、環保和燃油經濟的特點,與全時四驅系統相結合則形成了一個比較完美的組合。


經過以上的說明, 相信對四驅/前驅/後驅應有基本認識, 當要進一步決定要買哪種類型的四驅車, 建議可以依用途(On-Road>AWD/Off-Road>4WD)/預算(進口/國產/CC數/稅/貸款/保險/保養費)/尺寸(車室空間/停車限制)/性能/保養(耐用度/耗材/零件/服務品質)...去思考選擇適合車種.


PS. 因為個人的用車是Subaru 所以對Subaru比較熟悉, 歡迎大家指教並將各家系統的優缺點分享給將購車的網友參考.

四驅傳動系統示意圖
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Symmetrical AWD
資料來源: store.ncrally.com/catalog/index.php?cPath=113
Subaru原廠網站
前差速器/變速器/中央差速器總體(對稱式傳動機構設計,傳動效率高且穩定)
左剖視圖(左下方前差速器)
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右剖視圖(右下方前差速器)
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中央差速器

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後差速器
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Symmetrical AWD車架總體(Outback3.0R車型)
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EZ30 六缸水平對臥引擎剖視圖(後方接傳動箱)

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Audi Quattro AWD
資料來源: http://bbs.pcauto.com.cn/topic.jsp?tid=192532
前差速器/變速器/中央差速器總體
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Quattro AWD車架總體
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原文出處: Mobile01 »
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冷日
(冷日)
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[轉貼]淺談L.S.D

貓是一新人,來到這裡卻發現大家都是豹迷,也就只好打腫貓臉沖豹子了。

轎車早已走進了平常百姓的家門了(如此說來我還真的不是一般人物了),在這裡,作為一個新人,總得交份作業吧,偶是學工的,就談談汽車的技術吧,談點什麼呢,引擎?太複雜,而且那東西和材料關係大大,偶是學機械出身,放棄;談懸掛?偶沒開過車,不夠資格,放棄;那就談談各驅動形式的特點吧,我QT**,隨便一搜就一萬多篇,快濫大街了,拉倒吧;還剩啥了?Thinking………,OK就它了!L.S.D(Limited Slip Differential)是一種…………,算了,還是從頭說起吧。

汽車除了直行,還要轉彎。在轉彎過程中,由於車體存在寬度,左右輪的回轉半徑是不一樣大的,也就是說在轉彎過程中,左右輪的轉速是不一樣的,可早期的汽車左右驅動輪為剛性連接,輪胎和機械部件在轉彎過程中存在相當大的損耗,車子的壽命收到嚴重的限制,路易斯‧雷諾通過一個小小的齒輪機構解決了這個問題,(哪國的工程師?法國雷諾公司創始人。)並及其形象的將其命名為「差速器」。這個機構及其巧妙的通過一個行星齒輪組【紅】將左右兩輪的傳動軸【綠】連接起來,變速箱的輸出軸【藍】連接到差速器外殼【白】上,帶動差速器外殼旋轉,差速器內部通過一組行星齒輪(軸固定在外殼上)將動力通過左右半軸傳送給兩側車輪,當汽車直線行駛時,差速器外殼、左右輪軸同步轉動,差速器內部行星齒輪只隨差速器旋轉,沒有自轉。當轉彎時,由於汽車左右驅動輪受力情況發生變化,反饋在左右半軸上,進而破壞行星齒輪原來的力平衡,這時行星齒輪開始旋轉,使彎內側輪轉速減小,彎外側輪轉速增加,重新達到平衡狀態。同時,汽車完成轉彎動作。



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正是差速器的出現進一步推動了汽車的廣泛使用,並逐步代替了馬車、火車成為人們日常生活中不可缺少的交通工具。而這種差速器在擁有結構簡單、成本低廉、維護方便的優勢的同時,一個致命的缺點隨著汽車的普及逐漸暴露了出來。

當汽車行駛的路況不理想的情況下,特別是左右兩側驅動輪的附著力不一樣時(比如冰雪、泥坑、沙地等),由於差速器的作用,越是打滑的車輪將會轉的越快,差速器將發動機輸出的扭矩大部分甚至全部傳送到打滑的車輪上,而沒有打滑的車輪卻分不到足夠的扭矩維持車輛行駛,於是,拋錨發生了。這種現象在野外是致命的,於是,差速器鎖誕生了。

所謂差速器鎖就是在一側驅動輪打滑的時候能夠自動或手動的將左右兩側驅動輪剛性連接(也就是將差速器屏蔽掉,差速器此時不再發生作用),兩側車輪就會以相同的轉速旋轉,將發動機的輸出扭矩平分,很好的解決了拋錨的問題。

可是這種差速器鎖僅僅適用於越野車的使用,在野外非鋪裝路面上,路面附著力不大,即便差速器鎖止時車輪發生一些打滑也無所謂,至少沒有安全性問題。可是在鋪裝良好的公路上,輪胎與地面的摩擦是相當大的,在高速轉彎時差速器鎖止是非常危險的,彎道內輪因多餘的旋轉及摩擦,導致輪胎跳離地面連帶利用車軸及懸掛使車體上揚,當內側車體上揚加上離心力的驅動,很自然就會朝轉彎方向的另一側翻覆。

怎麼辦?活人豈能讓尿憋死?!有兩種解決方案:

其一,根據差速器的工作特性,通過ABS(剎車防抱死系統)來解決。在一側驅動輪發生打滑時,電子傳感器收集兩側車輪速度差,當電腦發現轉速差超過設定值時,ABS驅動打滑輪的剎車工作,強制降低打滑輪轉速,以增加另一側驅動輪扭矩(好像ESP就是由此發展而來)。如BMW X5使用的ADB-X系統,Audi Allroad使用的EDS系統,VOLVO使用的AOD系統均屬此類。但這種工作方式是以保證安全性為首要目的,以犧牲速度為代價的,在頻繁的工作狀態下容易失效,可靠性不高。作為越來越重視車輛性能的今天,這種系統在高性能車上是決不能容忍的。於是就有了後者。


其二,L.S.D(Limited Slip Differential限滑差速器)終於出現了。其實本質上來講,第一種也可以稱為電子式限滑差速器,不過平時提到LSD時,絕大多數是指以機械機構實現限滑的差速器,在本文LSD同樣是指後者。

限滑差速器,顧名思義就是指兩側驅動輪轉速差值被允許在一定範圍內,以保證正常的轉彎等行駛性能的類差速器。從傳動零件的組成上也就是從結構上分可以分為兩種:通過螺旋齒輪工作的,和通過離合器工作的。而從其功能上分又可以分為:1WAY、2WAY、1.5WAY三種。

螺旋齒輪結構的LSD是指連接左右輪軸的齒輪齒形為螺旋形,有別於普通差速器的直齒形式。正是因為齒形的變化才使其有了限滑的功能,這類LSD又可分為兩種:扭力感應式LSD和螺旋齒輪LSD。

扭力感應式LSD是將普通差速器的齒輪從齒輪改成渦輪蝸桿,而安裝位置和形式並不變,借由渦輪蝸桿傳動的自鎖功能(渦桿可以向渦輪傳遞扭矩,而蝸輪向渦桿施以扭矩時齒間摩擦力大於所傳遞的扭矩,而無法旋轉)來實現防滑功能。著名的QUATTRO就是採用這種結構,下文會有介紹。



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螺旋齒輪LSD同樣是將普通差速器的齒輪從直齒改成螺旋齒,不過不是利用二者摩擦力的不同,而是改變了齒輪的安裝位置和形式,通過只有螺旋齒輪才能實現的安裝位置和形式,利用齒輪的減速比來限制左右驅動輪轉速差的。這種LSD所能達到的最大轉速差比較小,所以只適用於前驅車。




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離合器式LSD是指左右兩驅動輪不再通過齒輪連接,而是通過離合片的接合來實現左右驅動輪轉速同步的。這類LSD又可分為兩種:黏性耦合式LSD和機械式LSD。

黏性耦合式LSD是指通過液體實現離合器接合的。其內部充滿LSD專用硅油,當左右驅動輪轉速不同(即發生相對轉動)時,硅油就會受熱膨脹,轉速差越大,產生熱量越大,當達到某一界限時,受熱膨脹的硅油就會將離合器壓合,使驅動輪同步,實現鎖止。而離合器的鬆開將不取決於驅動輪是否已經同步,而是取決於硅油的溫度,這種LSD響應速度快,造價低,體積小,應用普及,但並不適合頻繁攻彎的賽車。



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機械式LSD是指通過壓板來實現離合器的接合。機械式LSD響應速度快,靈敏度高,限滑比例可根據壓板和離合片的不同組合來實現,可調範圍廣,但造價高,耐久性不好,需定期保養,故僅應用於高性能的跑車中。同時由於其性能出色,也是廠方與民間高性能化改裝的首選結構。




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1WAY的LSD是指限滑功能僅在加油時起作用的LSD,比如扭力感應式LSD;2WAY的LSD不僅在加油時起左右,在減速剎車時同樣會發揮性能的LSD,兩種離合器式LSD都有2WAY形式的產品;而1.5WAY的LSD就是在加油時起作用,而在收油時的效果位於1WAY和2WAY之間的一種LSD,比如螺旋齒輪LSD。



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還有一種差速器是比較特殊的,叫做中央差速器。將它單列出來不是因為其結構特殊,而是因為其安裝的位置不同。中央差速器僅會出現在四驅車上,其輸入軸安裝在變速箱輸出軸末端,其兩支輸出軸分別接到前軸差速器和後軸差速器上。

是的,你沒有聽錯,四驅車的確有三個差速器,因為它的四隻車輪都是驅動輪,所以前軸和後軸上必須有差速器以調整轉彎時外側車輪和內側車輪的轉速差。而在汽車轉向時,前軸的轉彎半徑與後軸的轉彎半徑也是不同的,如果沒有差速器的話,在彎中加油就會轉向不足,收油就會轉向過度,無法保證安全性。所以必須裝有中央差速器。

而中央差速器同樣存在前輪或後輪全部打滑時有附著力的車軸卻分配不到扭矩的情況,於是中央差速鎖成了越野車的必備武器,而中央差速鎖也和普通差速鎖一樣,在野外是張王牌,而到了公路上就只能算「虎落平原」了。


中央限滑差速器能夠很好的解決這個問題,不過其造價的昂貴直接提高了汽車的製造成本,在競爭越來越激烈的市場中已是不算多見的了。比較常見而且有名的就屬AUDI的QUATTRO和SUBARU的AWD了,它們也是現今市場上最先進的恆時四驅技術。

AUDI的QUATTRO系統簡單的說就是由托普森中央差速器(Torsen)和前後軸上安裝的兩個普通差速器構成的恆時四驅系統。托普森中央差速器是一種扭力感應式限滑差速器,而前後軸差速器僅僅是普通的差速器(QUATTRO部門生產的高性能車S、RS系列除外,不作闡述。),其防滑的功能是通過ABS系統來實現的,這種防滑原理前面已經提到,不再贅述。QUATTRO系統最大的特點就是它的體積很小,托普森中央差速器和前軸差速器都已經集成在了變速箱的殼體裡面,有效的節省了發動機倉的空間,是AUDI車能夠允許塞入V8甚至是更加龐大的W12引擎的關鍵。QUATTRO系統安裝在AUDI車上,使AUDI車擁有了更高的性能,雖然它增加了車重,但卻使AUDI擁有更平衡的動態曲線。更主要的就是增加了車輛的主動安全性能,這也是AUDI公司開發QUATTRO系統的最原始的初衷。可以說QUATTRO是以實用和安全為考量的四驅系統,如果說它能給車子提供更高的性能,那只能說這是一個附加功能。



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SUBARU的AWD系統展現的卻是另外的一種風格。AWD系統由2WAY黏性耦合式中央差速器(STI生產的車型為2WAY機械式LSD)、前軸普通差速器(STI車型為扭力感應式差速器,這也是為什麼普通型WRX比STI更加容易產生轉向不足的重要原因)和後軸機械式LSD組成。Torsen和黏性耦合兩種中央LSD的區別就是前者通過感應前後輪的扭矩情況決定是否動作,而後者是通過感應前後輪的轉速情況決定是否動作,而二者動作的結果都是調節前後輪的扭矩分配。這樣的構成形式決定了SUBARU在安全的前提下,更加強調高速操控性能。

談到AUDI的QUATTRO,SUBARU的AWD,就不能不談WRC,說到了WRC就必然會出現兩個選手…………



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STI之於SUBARU、RALLIAR之於MITSUBISHI就像M-Gmbh之於BMW、AMG之於BENZ,都是車廠旗下的高性能改裝部門,而其作品Impreza WRX STI(以下簡稱STI)與Lancer Evolution(以下簡稱EVO)的關係就彷彿M5與E55的關係一樣,它們是那麼的相近,又是那麼的不同。就二者的性能表現來講,差距僅在伯仲之間,可基本的設計理念卻是大相逕庭。

STI與其原型車WRX的關係就好像M3與3Ser,雖然沒有什麼可以通用的部件,但是卻完全基於相同的結構,只不過進行了加強。輸出為225HP、300NM的EJ205引擎被從內到外的進行了強化,在更換了更強的周邊設備後,達到了280HP、400NM的輸出;代號為GDA的車架經過更換更強的板金件並加裝底盤強化組件後重新命名為GDB,代表了更強的車架剛度,可以承受更強大的G值;傳動系統方面更是將實用的5MT更換為強調性能輸出的6MT,雖有損加速表現但卻擺了過彎時2檔低3檔高的局面;以扭力感應式LSD代替了原來前軸普通差速器,帶來了更加精準的車頭指向;以機械式LSD代替原來的黏性耦合式中央差速器得來的是更加靈活的彎道表現;以鋁制前懸掛組件及倒置避震筒代替了原來的鑄鐵前懸掛和普通避震筒,換來的是更加敏捷的動態響應;整套BREMBO前四後二剎車組合完全不見原廠WRX激走下制動力減弱甚至制動油管爆裂的尷尬。



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而EVO之於LANCER卻更像GT-R之於SKYLINE。在LANCER的外殼下,完全的大換血,和EJ207半斤八兩的4G63T,極其堅硬的車架,以及完全不同於LANCER FF的驅動形式。EVO以前軸扭力感應式LSD、主動式中央差速器和主動式後差速器構成AWC四輪驅動系統。如此之換血應該可以像GT-R一樣獨立於LANCER之外單獨建立一個EVO車繫了。



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解釋一下主動式限滑差速器。在EVO和STI上主動式限滑差速器都有應用。EVO的主動式差速器名為ACD(中差)和AYC(後差);從05款開始,STI也有了主動式中差,名為DCCD。這三種主動式LSD都是離合片形式,與普通離合器式LSD不同的是離合片是否接合不是靠輸出軸的轉速差反饋到壓板,由壓板施力將離合片接合,而是由電子系統檢測輸出軸的轉速差,反饋給電腦,由電腦決定接合,便輸出信號給電磁或電液系統將離合片接合。工作過程多了電腦的參與,動作更加精確,能夠實現傳統LSD所不能實現的動作。ACD和AYC是靠電液系統,而DCCD是靠電磁系統。

看過網上、雜誌上關於STI和EVO的文章和視頻對比無數,隨便說點自己的想法。


在TOPGEAR(英國BBS電視台名譽全球的汽車節目)對比STI和EVO的錄像中,整個影片中主持人都是在誇獎EVO的ACD和AYC動作系統,原其能在保證車子優秀循跡性的前提下,最大限度的發揮引擎的動力性能,稍嫌簡短的賽道時間對比上,EVO也是以1.1秒的優勢取勝,要知道STI跑完賽道的時間也不過1:30秒,不可謂差距不明顯,就在我以為這次EVO是大贏家的時候,在結尾兩位主持人簡短的對話讓我瞠目結舌。(名字記不住了,暫以A,B代替)

A:它(EVO)太快了,竟然可以和murcielago一樣快。



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B:簡直不可思議,它是一輛非常快的車子。

A:也就是說,如果你要在賽道上跑得更快,一定要選EVO8,但是,你會選擇哪一個?

B:翼豹,想都不用想。



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怎麼會這樣?!重頭再看,仔細再看。終於,我發現了,他們最大的差別在於彎道,讓我從結構談起。


ACD和AYC的配合是EVO能完勝STI的原因,不過,恐怕這也是讓兩位主持人更傾向於STI的原因。ACD:主動式限滑中央差速系統;AYC:後輪主動式扭力分配系統。二者的實質就是加裝了N多電子傳感器的兩組LSD(限滑差速器),且由同一台電腦控制,也就是二者是同時發生作用的。不同就是ACD裝在前後軸之間,作用是主動調節前後軸扭力分配;AYC裝在後軸,用於主動調節左右後輪的扭力分配。。

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以接近輪胎極限的速度下左轉為例,將整個彎角分為兩個部分來看ACD和AYC的動作過程。

首先入彎時,當電腦檢測到車體減速並有轉向動作時:ACD會將扭矩分配傾向於後輪,以抵消EVO較重的車頭引起的轉向不足,AYC又會將較大的扭矩分配給左後輪,以盡量避免在入彎過程中出現的轉向過度,ACD和AYC在及其短的時間內往復循環上述動作,而最終表現在車身上的是EVO在入彎過程中以略為推頭(轉向不足)並逐漸傾向於中性的姿態衝進彎角。(但是,正是由於ACD和AYC的存在,一旦EVO的入彎速度過高,那麼它將帶給你的是推頭,瘋狂的推頭。)

到達彎道頂點後,在加油出彎的過程中AYC又會將較大的扭矩分配給右後輪產生轉向過度來幫助車頭迅速指向出彎的方向,這種後輪扭力分配的方式甚至會讓左後輪離開地面(在各種EVO的錄像中早已屢見不鮮)。




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而ACD又會將較大的扭矩分配給前輪以抵消AYC動作所產生的部分轉向過度,而最終表現在車身上的是EVO在出彎過程中以略為甩尾(轉向過度)的姿態和輕微的滑移動作衝出彎角。(看著沒,說著說著就又離地了)



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ACD和AYC是由同一個電腦控制的,二者的動作是同時的、迅速的、連續的,卻又起著完全相反的效果,EVO正是在二者不斷的調節與糾正下,以近乎於完美的姿態通過彎角,而駕駛員所需要做的就是穩住方向盤,不斷的提高速度。

同樣的彎角,於STI卻又是另外一番風景,入彎是推頭的,大腳油下去,它就會給你臉色,甩給你看,出彎竟然也是推頭的,電影裡最後一個左彎呼的一下,STI就衝進了草地。



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無可否認,EVO的四驅系統是先進的,是非常先進的,以至於它的對手都要向它學習,05款STI也開始在AWD系統中加裝了DCCD,其實就是SUBARU版本的ACD系統,只不過DCCD不是象ACD那樣是全時的,是和AYC一樣有開關的,而且可以固定於65:35~35:65間的任意一個值上。

有人要說「看來EVO真的是比STI強啊,技術先進,速度更快,TOPGEAR這黑哨是不是吹的有點太明顯了啊!」且慢,人家沒說EVO不好啊,人家TOPGEAR有說EVO快啊,而且是不可思議的快。但是,我很清楚的知道,我是driver,並不是racer,我需要的是溝通,人和車之間的溝通、交流,建立在這些基礎上的速度我叫它駕駛樂趣,而不是EVO那種簡單的快,程式化的快。

一輛優秀的運動型轎車,速度僅僅是它的一方面,當然也是必要的,慢得和公交車似的就不叫運動型轎車了。更重要的是操控性要好。什麼樣的算好?首先要能夠忠實的執行駕駛者的每一個命令,當然是要在車子的能力範圍內了,而這個能力的界限應該是模糊的,也就是從受控到失控一定要有一個漸進的過程,不應該太神經質了,我們需要的是轎車不是賽車;其次它應該能夠和駕駛員進行良好的溝通,把有用的信息反饋回來,把沒有用的淘汰掉,通過良好的反饋讓人和車統一在一起。

在駕駛的感覺上,STI和EVO就像下面這樣:

Driver—→方向盤、踏板—→STI—→傲人的性能

↑↓

 ——方向盤、座椅、踏板←—

Driver—→方向盤、踏板————————→EVO——→傲人的性能

↑  ↑  ↓

 ——方向盤、座椅、踏板←—ACD、AYC←——

EVO相較於STI多了ACD和AYC電子系統,這無疑是先進的,但在先進技術應用的同時,最原始的應該由駕駛員來決定的事情,好大一部分都被AYC代替了。正所謂魚和熊掌不可兼得,要想以不是非常NB的技術在彎中獲得絕對優化的路線和狀態,那EVO的確是不二之選,但必然要損失掉很多原始的駕駛感受;如果你更看重和愛車的溝通,而並不在乎在某個彎角比人家慢個幾分之一秒的化,STI將會是你忠誠的夥伴。




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EVO和STI都是這一等級的運動轎車的顛峰之作,非要在二者間得出個誰是誰非的結論的話,是沒有意義的,只能說你喜歡誰的風格。問我選哪個?那好,我會告訴你:

翼豹,豹子的一種,屬貓科動物,系偶表親,絕無胳膊肘往外拐之理。


偶選




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不對不對,全TM亂了。重來


偶選




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本文於2005-12-27 22:29:01.381被 老貓 修改過。這是本帖的第5次修改。

此帖出自: 貓眼看車 - Subaru論壇_車友會俱樂部_太平洋汽車論壇
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