四驱车的动力分配一直让广大车迷捉摸不透,外加厂家的官方宣传,更让大家一脸懵逼。
旋转的车轮有转速和扭矩两个参数,它们共同决定了车轮对外输出的动力。为了思考方便,姑且可以认为动力是转速和扭矩的乘积。
(资料图片仅供参考)
分析四驱车的动力分配,我们先分析扭矩分配,再看转速,最后再看动力分配。
不同四驱种类分配的原理是不一样的,所以得分全时、分时、适时三种情况。
全时四驱
全时四驱是一种动力传递给中央差速器,中央差速器再分配给前后轴的四驱结构,而差速器内,两个输出轴的扭矩是固定比例的。这种特性的本质是行星齿轮可以自由地自转,它两头的力是相等的,输出扭矩的比例取决于两个力臂的长短比例,力臂的长短是结构决定的,生出来就固定不变的,所以只有全时四驱才可以不借助外力永远保持一个固定的前后扭矩分配比例。
开放式中央差速器
如果中差的两个输出轴力臂相等,那么它前后扭矩分配永远是50:50,动力分配是根据转速的。
如果中差的两个输出轴力臂不等,那么它前后扭矩分配就是它们的比例,比如前后40:60、35:65等等之类的,动力分配也是根据转速的。
场景答疑:
一辆三开放差且中差为5050的全时四驱车,右前轮悬空,可知此时只有右前轮空转,其他三个轮子都停着不动,这种情况还是50:50吗?
答:仍然是50比50。车轮空转也是有阻力的这个阻力非常小,所以空转的车轮也需要一点微小的扭矩,再配合飞快的转速,这就是车轮消耗的功率也就是动力也就是油烧到这里来了。它上面加载了微小的扭矩,根据差速器的特性,其他3个车轮也拥有同样微小的扭矩,然而这个扭矩非常小,不足以克服阻力,仍然停着不动,所以前后依旧是前后50:50的扭矩比例,但是动力就不同了,空转的右前轮消耗了100%的动力,前后轴的动力分配可以说是100:0。
中央限滑差速器
对于限滑差速器的理解,你可以简单的认为两个输出轴越过差速器直接获取一部分扭矩。而限滑差速器又分预限滑,转速敏感型,扭矩敏感型,预限滑就是有预压弹簧一直起作用,转速敏感型是出现转速差时才起作用,扭矩敏感型是转矩出现变化即可触发限滑。
限滑差速器是在开放式中央差速器那一套分配的规律下进行扭矩转移,比如5050的中差,前轴打滑了,后轴就通过限滑差速器直接向动力输入轴取力,注意这种额外取力不是更多,而是在原有差速器传递弱化的情况下额外取一点力。极端的例子比如:一辆车前轴1000牛米后轴1000牛米,现在前轴悬空,后轴的扭矩瞬间趋近于0,此时通过限滑差速器取一点扭矩,比如200牛米。原来后轴是1000牛米现在是200牛米,但仍然可以说出“此车配备了托森中央差速器,前轮遇到湿滑路面,自动把动力转移到后轮”这种听起来非常高科技的话。
中央差速器锁
差速器锁就是把前后轴刚性连接,变成一根连通的铁棒。当前轴悬空,它就无法消耗这个铁棒上的扭矩了,所有的扭矩都归后轴所有,前后就是0:100,如果后轮无法驾驭这么大扭矩,那就自动打滑,功率一定,转速增加扭矩降低直至平衡。反之亦然,前后轴100:0。
如果前轴不悬空只是附着力降低,比如前轮过泥沙路后轴在柏油路,前后轮扭矩都是1000牛米,泥沙路最多只能支持300牛米,前轮想打滑但由于和后轮转速绑定它不能打滑,只能把多余的700牛米还给铁棒子,铁棒子在把700牛米送给后轮,这个瞬间,前轮300牛米,后轮1700牛米,于是无良厂家就可以这样说了:此车配备中央差速器锁止功能,开启后,动力自动从0:100到100:0之间随意变化。其实只是简单的初中物理。
分时四驱
分时四驱是一种要么两驱要么前后轴刚性连接的四驱。
要么0要么1,在0也就是两驱的时候没有什么前后动力分配。在1的时候也就是接通四驱的时候,和上面所说开启中央差速器锁的情况一模一样。
适时四驱
适时四驱根据需求自动切换两驱四驱,并且四驱时前后轴不一定刚性连接。
当代适时四驱的多片离合器大多带有预压,副驱动桥始终可以取到一定的扭矩,比如大众说横置4motion后桥有5%的动力,斯巴鲁说它的后桥有30%的动力,表达的意思就是大众压的比较松斯巴鲁压的比较紧,不要在意5%30%这种数字,这种结构是无法固定分配前后扭矩的。
有些适时四驱的离合器是不能完全压死的,比如到了最大驱扭矩的80%它就打滑了。这时如果主轴悬空,副轴抓地力足够的情况下,就可以获得80%的扭矩,此时就可以宣传此车的可以从100:0到0:80之间随意改变。
如果能完全压死,那就可以宣传从100:0到0:100之间随意变化,故意让你有种此车无敌的错觉。
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