當(dāng)你開車遭遇到嚴(yán)苛的道路考驗,遭遇到轉(zhuǎn)向不足、轉(zhuǎn)向過度和抓地力突變的時候,誰能幫助你脫離困境呢?
在對比分析了奔馳的4MATIC和奧迪quattro系統(tǒng)各自特點之后,讓我們把目光轉(zhuǎn)到德國另外兩套極富盛名的四驅(qū)系統(tǒng)BMW xDrive系統(tǒng)以及大眾4MOTION系統(tǒng)。
在上期我們提到:奔馳利用對單個車輪的制動來將發(fā)動機(jī)動力傳遞到另外一側(cè)輪子上。毫無疑問,這樣的設(shè)定會浪費能量并給剎車系統(tǒng)帶來過大壓力。有著如此設(shè)定的4MATIC系統(tǒng)注定會有不錯的越野表現(xiàn),可如果在干燥、抓地力極大的瀝青路面頻繁制動,就不是什么明智之舉了。
作為奔馳長久以來的對手BMW一向以靈敏的操控性和公路行駛性能著稱。那BMW是如何保證四驅(qū)系統(tǒng)在公路上靈敏、操控靈活的呢?
BMW xDriye四驅(qū)系統(tǒng)
從歷史數(shù)據(jù)上看,BMW的xDrive四驅(qū)系統(tǒng)要比奔馳的4MATIC誕生得更晚,控制方式也更加精巧。其實,BMW最早的四驅(qū)系統(tǒng)一點也不比4MATIC晚。只是當(dāng)時那套系統(tǒng)名叫ADB-X,與4MATIC不僅同時代誕生而且就連控制方式(通過對車輪制動來實現(xiàn)動力分配)也相同。在結(jié)構(gòu)上,ADB-X和4MATIC也都由前輪、中央和后輪差速器組成,如果有車輪打滑,ABS系統(tǒng)迅速對這個車輪進(jìn)行制動,將動力傳遞給尚有抓地力的輪胎。
隨著車速的增高,ADB-X系統(tǒng)的不足(也是4MATIC系統(tǒng)的不足)越來越明顯。隨后BMW決定徹底放棄這一設(shè)計思路,改用電控的多片式離合器來給前、后輪分配動力,xDrive正式誕生。
xDrive系統(tǒng)的核心就是中央差速器(負(fù)責(zé)前后輪的動力分配)上加裝的多片式離合器。如果沒有這個主動限制前后動力分配比例的離合器,中央差速器還會和普通的差速器一樣,把動力往阻力較小的一側(cè)(前軸或者后軸)分配。有了這個多片式離合器,四驅(qū)系統(tǒng)就可以主動地將壓盤壓向阻力較大的一端(前軸或者后軸),避免將驅(qū)動力浪費在沒有抓地力的一端。
這套多片式離合器由一個液壓閥來負(fù)責(zé)壓緊或者松開,從而決定將更多的動力傳遞到前輪還是后輪。
需要指出的是,xDrive摒棄了4MATIC那種制動車輪的方式,而是采用將動力強(qiáng)行分配給抓地力較大車輪的途徑,因此不存在能量損耗和制動穩(wěn)定性的問題。xDrive系統(tǒng)的控制命令由車載電腦來發(fā)布,因此車載電腦對車輛行駛狀況的準(zhǔn)確判斷,是xDrive發(fā)揮最大功效的前提條件。那從哪里能采集到車輛的各種詳細(xì)行駛信息呢?沒錯!DSC系統(tǒng)。
BMW的DSC系統(tǒng)不僅測量每個車輪的轉(zhuǎn)速還記錄下了駕駛者的方向盤轉(zhuǎn)角、剎車和油門踏板位置、車輛各個方向的加速度和偏轉(zhuǎn)角度等。有了這些無所不包的狀態(tài)數(shù)據(jù),DSC就可以準(zhǔn)確地判斷出車輛目前的狀態(tài),并且計算出下一刻的狀態(tài)。下一刻?對,DSC的優(yōu)秀動態(tài)性能經(jīng)過十幾年的錘煉,早也不是ESP失控之后不停補(bǔ)救那樣簡單。目前的DSC系統(tǒng)可以在車輛失控之前,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常波動來判斷出將來發(fā)生的危險,并主動避免危險的發(fā)生。
如何避免呢?如果是普通的后驅(qū)BMW,DSC只是降低發(fā)動機(jī)動力輸出,對某個尾部輪胎進(jìn)行制動來調(diào)整車身到駕駛者需要的角度。如果是裝備了xDrive的BMW,那DSC的真正潛力才能完全發(fā)揮出來。
由于xDrive共享了DSC系統(tǒng)的詳盡車輛狀態(tài)數(shù)據(jù),所以它可以準(zhǔn)確地判斷出駕駛者是行駛在直道還是彎道,需要加速還是減速等駕駛者的意圖。如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的危險,xDrive自動將中央差速器的離合器壓向后輪驅(qū)動軸,讓前輪重新恢復(fù)側(cè)向抓地力,從而克服轉(zhuǎn)向不足的缺點;如果是轉(zhuǎn)向過度,就分配更多的動力給前輪,讓失去側(cè)向抓地力的后輪空轉(zhuǎn)降下來,重新恢復(fù)抓地力。這么看來,xDrive最大的優(yōu)勢就是先于駕駛者發(fā)現(xiàn)危險并主動處理危險。駕駛者所感受到的就是車輛平穩(wěn)、安全地繼續(xù)行駛很難感覺到xDrive已經(jīng)成功地幫他化解了一場危機(jī)。
如果xDrive判斷出以上操作仍然不能避免車輛失控那它就會將任務(wù)轉(zhuǎn)交給Dsc系統(tǒng),通過降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、制動車輪來恢復(fù)正常行駛。也就是說,在DSC系統(tǒng)接管車輛之前,xDrive可以靈敏、迅捷地合理分配四個輪胎的驅(qū)動力而且這一分配過程是幾乎沒有能量損耗的。
此外,為了提供最大的抓地力,xDrive在汽車由靜止起動時刻,是將中央差速器的多片式離合器壓緊(前后軸緊緊相連),所以不會有任何一個輪胎打滑。而當(dāng)車輛行駛速度超過一定范圍后xDrive又完全變成后驅(qū)形式,提供更好的車尾穩(wěn)定性。
但是,作為一套電控、液壓的系統(tǒng)xDdve不可避免地存在可靠性和成本上的一點劣勢。而且,這種通過離合器分配動力的系統(tǒng)沒有完全的差速鎖止功能,在越野性能上稍有不足。
BMW xDrive
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:★★★★
大眾4MOTION:
提起大眾的4MOTI0N系統(tǒng),很多人總喜歡把它和奧迪的quattro系統(tǒng)相比較。事實上,這兩種四驅(qū)系統(tǒng)雖然同屬大眾汽車集團(tuán)(奧迪品牌從屬于大眾汽車集團(tuán)),但是它們的設(shè)計思想、工作方式和各自特點幾乎截然不同,大眾和奧迪并沒有實現(xiàn)四驅(qū)技術(shù)的共享。
追究起來,4MOTION其實也不是大眾汽車自己開發(fā)而來,而是大眾汽車委托瑞典Haldex公司合作開發(fā)的四驅(qū)方案。與奧迪的quQltro相比,4M0110N體積更小,控制方式更具彈性,尤其適合裝配在前置前驅(qū)的小型汽車上。
我們都知道,雖然大眾和奧迪都是前置發(fā)動機(jī)的堅定擁護(hù)者,但是由于奧迪品牌的汽車車身尺寸較大,所以很多采用發(fā)動機(jī)縱向(汽車前進(jìn)方向)布置的格局,而大眾多采用橫向布置發(fā)動機(jī)。對于大眾緊湊型的汽車來說,問題產(chǎn)生了:要同時在汽車前軸上方安置發(fā)動機(jī)和變速器,必然導(dǎo)致變速器不能位于前軸中點處,那還怎么放置中央差速器(用來向前、后軸分配動力)呢?
如上邊示意圖所示,4MOTI0N系統(tǒng)從變速器之后引出了一根驅(qū)動軸,傳遞到車輛后輪的差速器處,在后輪差速器之前增加了一個Haldex液壓多片式離合器這個Haldex離合器(紅色線框標(biāo)示部分充當(dāng)中央差速器的作用)正是4MOTION系統(tǒng)的核心所在。
這個Haldex離合器在輸入軸上布置了3片輸入軸離合器,間隔分布的是3片輸出軸離合器。在液壓閥推動下,兩組歸屬不同的離合器片相互擠壓并靠摩擦力共同旋轉(zhuǎn)起來,從而將前輪處傳遞來的動力分給后輪一部分。具體的分配比例,要由液壓閥對離合器片的壓力來決定:如果壓力為0,那么后輪就完全沒有驅(qū)動力;隨著壓力增加后輪逐漸有了驅(qū)動力;當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時候,幾乎全部的動力都傳遞給后輪,前輪反而沒有了驅(qū)動力。
Haldex離合器的控制方式也很簡單:平時壓力閥并不打開,此時汽車是純粹的前驅(qū),如果前輪開始打滑(驅(qū)動力大于抓地力),就把部分的動力傳遞給后輪,讓前輪恢復(fù)抓地力,從而避免車輛失控。從這方面看來,4MOTION是一套車輛失控之后被動調(diào)節(jié)的四驅(qū)系統(tǒng),不能歸納為全時四驅(qū)系統(tǒng)。事實上,在停車入庫、正常行駛、車輛滑行等大部分情況下,汽車的后輪都不參與驅(qū)動任務(wù)。準(zhǔn)確來說4MOTOION是一套以前驅(qū)為主的分時四驅(qū)系統(tǒng)。
由于4MOTION非常適合發(fā)動機(jī)前置的緊湊型汽車所以就連奧迪TT和A3等緊湊型的轎車,都將4MOTOION應(yīng)用到自己身上。雖然這兩款車的四驅(qū)系統(tǒng)仍然被稱為quattro,但是卻用Haldex離合器替代了quattro系統(tǒng)中的扭矩感應(yīng)式托森差速器,這也是車和A3的quattro名字后面沒有(R)標(biāo)記的原因。
受制于4MOTION系統(tǒng)完全依靠液壓壓力來保證嚙合的特點,其公路行駛的靈活性和敏捷性大受限制,但是低廉的成本讓這套系統(tǒng)有著廣泛的中、低檔轎車應(yīng)用前景。
大眾4MOTION
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:★★★
小結(jié)
接連兩期內(nèi)容,為大家介紹了目前德國主流廠商各自不同的四驅(qū)系統(tǒng)。這四套系統(tǒng)是目前所有四驅(qū)系統(tǒng)的典型代表,其設(shè)計思想和控制方式涵蓋了所有四驅(qū)系統(tǒng)。在這里,讓我們以一個小結(jié)來結(jié)束對汽車四驅(qū)系統(tǒng)的介紹與分析。
奔馳4MATIC:
安全性高、越野性能突出,公路性能一般。
綜合評價★★★
奧迪quattro:
響應(yīng)迅速,可靠性高,唯一缺點是造價過高。
綜合評價★★★★☆
BMW xDrive:
電控系統(tǒng)敏捷,公路操控性能出色越野性能一般。
綜合評價★★★★
大眾4MOTION:
基本上表現(xiàn)出前驅(qū)的特點,響應(yīng)速度慢成本優(yōu)勢突出。
綜合評價★★★