給我抓地力（上）

進(jìn)入20年代80年代以來，以往在越野車上“一枝獨秀”的四驅(qū)技術(shù)開始逐漸出現(xiàn)在豪華轎車身上，以德國奔馳、BMW、奧迪和大眾等為代表的主流汽車制造商紛紛推出自己的四驅(qū)技術(shù)。時至今日，quattro、xDrive、4MATIC等名詞不斷涌八人們的視野。那么，到底是什么促使四驅(qū)技術(shù)如此迅猛地發(fā)展起來的呢?這就要從四驅(qū)技術(shù)的由來說起。

為什么要四驅(qū)?

最早的四驅(qū)技術(shù)出現(xiàn)在1903年荷蘭制造的軍用偵察車上，不過由于當(dāng)時還不能很好地解決轉(zhuǎn)向干涉的問題，所以沒有大范圍推廣四驅(qū)技術(shù)。直到了第二次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，美國為了增強(qiáng)前線步兵和指揮官的機(jī)動靈活性，軍方為吉普威利斯加裝了一套分時四驅(qū)系統(tǒng)，需要時候可以把發(fā)動機(jī)動力平均分配給所有四個車輪，這就大大提高了車子的通過性能。

可是，新的問題也隨之出現(xiàn)了。如果汽車的4個輪胎平均分配發(fā)動機(jī)的動力，在直線道路上絕對沒有問題。可一旦汽車要轉(zhuǎn)彎，車身內(nèi)外側(cè)的輪胎由于在轉(zhuǎn)彎時候所要走過的距離不同，因此會產(chǎn)生動力干涉的情形，這種動力干涉對汽車的傷害非常巨大。通常，我們汽車上的差速器會自動消除轉(zhuǎn)向過程中內(nèi)外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速差，將更多發(fā)動機(jī)動力傳遞給阻力較小的一側(cè)。

目前看來，轉(zhuǎn)向的問題解決了，可新的問題也隨之出現(xiàn)了。一旦車身的一側(cè)車輪行駛在抓地力很小的濕滑、泥濘路面，普通的差速器(不帶鎖止功能)就會將幾乎全部動力傳遞給打滑的輪胎，抓地力較大的一側(cè)輪胎反而分配不到足夠的動力，車子就會陷在不良路面上難以擺脫困境。

科技總是隨著歷史的前進(jìn)而不斷發(fā)展，限滑差速鎖(帶鎖止功能的差速器)適時誕生。可以在單側(cè)輪胎打滑時候鎖住差速器，將發(fā)動機(jī)動力平分地分配給兩側(cè)的車輪，這樣就可以讓抓地力良好的一側(cè)車輪獲得充足的動力來繼續(xù)前進(jìn)。這就是所謂的50：50動力分配(左右側(cè))，受限于差速器結(jié)構(gòu)的制約，抓地力較大一側(cè)輪胎最多也只能獲得50％的發(fā)動機(jī)動力。

以上是目前主流汽車四驅(qū)系統(tǒng)的基本特點。在這個特點之上，各大汽車車上都分別開發(fā)出了自己的四驅(qū)系統(tǒng)。雖然這些技術(shù)各自原理不盡相同，但是都圍繞著共同的核心而開發(fā)得來：差速鎖止(或者說動力分配)。這些不同的四驅(qū)技術(shù)有著各自獨特的設(shè)計，其各自的優(yōu)缺點也各不相同。

奔馳4MATIC技術(shù)

奔馳旗下的四輪驅(qū)動技術(shù)4MATIC，最早應(yīng)用在奔馳G級越野車上面。那時候的4MATIC可以被粗略地稱為第一代技術(shù)(大約1987年左右誕生)，采用了分時四驅(qū)技術(shù)，通過車子前軸處的多片式離合器來接通或者切斷前輪的動力。在正常行駛的時候，汽車僅使用后輪來驅(qū)動，車載電腦控制前輪處的離合器保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。在汽車轉(zhuǎn)彎的時候，車載電腦根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角來計算出前后車輪的轉(zhuǎn)速差，然后與輪端傳感器收集到的信號進(jìn)行對比。如果兩者的差距過大，電腦就會認(rèn)為車子的輪胎存在打滑現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)出指令將發(fā)動機(jī)35％的動力傳遞到前輪。如果打滑仍然存在，電腦就會發(fā)出指令采取上面提到的最簡單、直接的方式：4個輪胎平均分配動力，也就是50：50的前后動力分配。

1999年，第二代4MATIC推出。與第一代4MATIC相比，第二代的結(jié)構(gòu)改進(jìn)不多，不過卻加上了一套全新的控制方法——“4EIS”技術(shù)。前面提到過，不帶鎖止功能的差速器面對單側(cè)車輪陷入困境的狀況無能為力，反而會加劇身陷絕境的危險。第二代4MATIC增加的4ETS技術(shù)，可以利用ABS的制動功能，對正在打滑的輪胎單獨施加制動力。接下來，正如上面分析的，打滑的輪胎一旦被鎖止就成為行駛阻力很大的一側(cè)，發(fā)動機(jī)的動力自然就全部轉(zhuǎn)移給其他的輪胎，充分利用抓地力較大的路面幫助車子擺脫困境。最令人叫絕的是即使汽車有3個輪胎同時打滑，發(fā)動機(jī)也能傳遞盡可能多的動力給尚未打滑的那個輪胎。

前兩代4MATIC的成功讓奔馳更充分認(rèn)識到四驅(qū)技術(shù)的光明前途。2003年，第三代4MATIC技術(shù)問世，奔馳同時啟動四驅(qū)發(fā)展計劃，不斷擴(kuò)展四驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用范圍。其主要改進(jìn)在于將車身主動式安全系統(tǒng)與4MATIC結(jié)合了起來，針對車輪的抓地力瞬間變化，及時地做出調(diào)整，避免車輛失控。相對于ESP系統(tǒng)那種失控后不斷調(diào)整的方式，4MATIC的調(diào)整更加迅捷、有效，而且可以提高車輛的過彎性能以及物理極限。

2007年，經(jīng)過重新設(shè)計的第四代4MATIC已率先在全新S級轎車上得到應(yīng)用，它采用的行星齒輪式橋間差速器能夠確保動力始終按照設(shè)計的前后扭矩比例分配，并且也能和4ETS、ESP、ASR(加速防滑系統(tǒng))以及ABS等系統(tǒng)更好地協(xié)調(diào)工作。

4MATIC最大的特色，在于其通過單獨對打滑車輪進(jìn)行制動的方式，來將發(fā)動機(jī)動力傳遞給尚能抓地的車輪。這就帶來了非常好的越野性能，但是頻繁制動車輪勢必會浪費發(fā)動機(jī)動力，并且加劇制動系統(tǒng)的熱衰退，這就導(dǎo)致4MATIC在公路上的行駛性能大打折扣。行駛路面的抓地力越好，4MATIC的介入就對傳動系統(tǒng)的傷害越大。還有很重要的一點：由于4MATIC使用電控液壓的控制方式，存在穩(wěn)定性方面的問題，因此4MATIC并非在公路行駛中的絕佳選擇。

奔馳4MATIC

公路性能：★★☆

越野性能：★★★★

安全性能：★★★★☆

響應(yīng)速度：★★★

可靠性： ★★

價格優(yōu)勢：★★☆

綜合評價：★★★

奧迪quattro技術(shù)

25年來，quattro一直都是奧迪的驕傲。在殘酷的WRC、DTM賽事考驗中，早期的quattro技術(shù)為那些動輒超過500hp的速度機(jī)器提供動力傳遞，這就比當(dāng)時那些后驅(qū)的賽車更加可靠、更加容易全部發(fā)揮賽車的實力。

在賽場上所向披靡的quattro技術(shù)，隨后被奧迪廣泛應(yīng)用于量產(chǎn)汽車當(dāng)中，為用戶提供更加可靠、穩(wěn)定的駕駛感受。

quattro最核心也是最具特色的部件當(dāng)屬它的中央差速器。這個差速器采用托森式行星齒輪結(jié)構(gòu)，發(fā)動機(jī)輸出的動力經(jīng)過變速器之后，直接傳遞到托森差速器中，并根據(jù)前后輪的不同載荷自動分配所需的動力。尤其值得贊賞的是：quattro系統(tǒng)完全都是機(jī)械結(jié)構(gòu)，沒有采用電子或者液壓等控制手段，可靠性非常高。起碼你不會因為某個小小的電子元件失效或者液壓管路泄漏，而讓整輛車都趴在路上。

quattro系統(tǒng)采用的托森差速器雖然和普通的汽車差速器同屬于行星齒輪結(jié)構(gòu)，但是托森差速器的行星輪采用渦輪一蝸桿的嚙合方式。渦輪一蝸桿獨特的自鎖功能正好可以充當(dāng)差速器的鎖止機(jī)構(gòu)，當(dāng)有車輪失去抓地力時，扭矩感應(yīng)式的蝸桿齒輪會立即鎖死，減小傳遞給打滑車輪的動力，將更多動力自動分配給仍然有抓地力的車輪。這就剛好克服了不帶鎖止機(jī)構(gòu)差速器的天生缺陷，而且打滑越厲害的車輪，得到的動力也越少。

當(dāng)然，quattro系統(tǒng)也有它自己的缺點。最明顯的就是蝸桿一渦輪的齒輪嚙合角度，這一角度直接決定差速器為兩側(cè)車輪分配動力的依據(jù)，也影響著扭矩分配對地面阻力變化的敏感程度(也就是汽車的過彎性能)。以奧迪A6L 3.2L quattro為例，其身上裝配的托森差速器，就根據(jù)這款車的最大功率、整備質(zhì)量、前后軸載荷分布和轉(zhuǎn)向半徑等參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計，來發(fā)揮這款車的極限性能。也就是說，雖然你看到的A6L和A4都標(biāo)注有“quattro”字樣，但是它們的quattro系統(tǒng)性能卻有著巨大的差異。個中奧妙，也只有奧迪自己最清楚了。

奧迪quattro

公路性能：★★★★★

越野性能：★★★★☆

安全性能：★★★★☆

響應(yīng)速度：★★★★★

可靠性： ★★★★★

價格優(yōu)勢：★★★

綜合評價：★★★★☆