最近追雪四輪傳動正夯
但我可能距離四輪傳動車子的預算還有一段距離
想先研究起來放
網路上好多資料,專有名詞也很多,有的真的很難理解清楚
大概只能知道
全時四輪傳動、適時四輪傳動,還有一種是有加入加力箱的
再來就是一連串的機械結構解釋,好暈啊
那這幾種追雪會有差嗎?
失去結果的因 wrote:
最近追雪四輪傳動正夯
但我可能距離四輪傳動車子的預算還有一段距離
想先研究起來放
網路上好多資料,專有名詞也很多,有的真的很難理解清楚
大概只能知道
全時四輪傳動、適時四輪傳動,還有一種是有加入加力箱的
再來就是一連串的機械結構解釋,好暈啊
那這幾種追雪會有差嗎?
專有名詞一堆,真正關鍵的只有兩點
1. 單獨前輪 或單獨後輪 運作時 是否有足夠的馬力與扭力推動車子
2. 動力比例切換的反應速度
先說我的結論,過去把四輪驅動用分時四驅、適時四驅跟全時四驅來區分
我認為這是過時的分類方法了,雖然這種分類還是能用,但相當不符合現在這時代了
我認為要真正理解四驅系統的優劣,或是四驅系統的特性
要實際去看這套系統的內容
譬如分時四驅,一般對分時四驅的定義就是有分動箱跟加力箱,可以手動切換二輪跟四輪驅動,有加力箱的話會有4L檔這樣,但其實加力箱不是分時四驅的必要條件,只是因為分時四驅通常會有重度越野需求,在重度越野時會需要一組特別大(輕)的齒比去放大輪上扭力,換句話說,加力箱就是一組獨立的二速變速箱,低速齒比就是加力齒比這樣而已。
分時四驅還分很多不同設計,譬如臺灣萬年不敗得利卡是使用輪觳離合器來切換四驅/二驅,分時四驅不多說了,不是越野玩家基本不需要去深究,越野玩家自然會懂
全時四驅是比較複雜的,尤其全時四驅的系統演變超級大,以前的全時四驅跟現在的全時四驅差異大到根本不是同一件事了,乃至於現今的全時四驅跟適時四驅從系統架構上已經分不出差異了
從字面意義來看,全時四驅就是永遠都有四個輪子在出力,適時四驅是平時只兩輪驅動,需要時才把動力分配到另外兩輪。
從全時四驅開始說,要理解全時四驅,要從差速器瞭解,我不解釋差速器原理,沒有基礎的可以google,網路上說明很清楚。
前驅車會有一組前輪差速器,用來分配兩個前驅動輪的動力並調節轉速差。後驅車亦然
如果希望四個輪子同時輸出動力,那就必須要有三個差速器,前差速器分配兩前輪,後差速器分配後兩輪,中樣差速器分配前後軸
這就是最古早的全時四驅,用三個差速器硬幹出來。然後這種直接靠三個差速器分配動力給四個輪子的機械結構,其實缺點大於優點,首先當然是耗油問題。這種全時四驅在駕駛上因為四個輪子都有驅動力,會給駕駛很大的安心感,然後單純只是這樣的硬體系統,在脫困的表現上其實真的不怎麼樣
這要回到差速器原理,差速器可以調節兩個輸出軸的轉差,其實換個說法,差速器會把動力分配給阻力比較小的那一側輸出。所以一般二驅車在脫困上最大的問題,不是只有二驅,而是兩個驅動輪只要一輪打滑,差速器會一股腦的把所有動力丟給打滑的輪子,所以踩到爛泥巴的那邊輪子瘋狂空轉,另一邊還在柏油路上的輪子因為分配不到動力所以根本不出力,不然這時其實只要動力給有摩擦力的輪子,脫困根本不是問題。
那如果車上有三個差速器,理論上四個輪子只要有一輪完全失去抓地力,那所有動力都會直接被灌給這一輪,其他三輪得不到任何動力,這聽起來比二驅還糟,因為前驅車如果你兩個後輪都掉到溝裡,可以靠兩個有抓地力的輪子把車子拖上來,但三個差速器的全時四驅,如果一個輪子完全失去抓地力(譬如懸空),那車子就動彈不得了
這聽起來不太妙對不對?
這其實就是開放式差速器的先天缺陷
所以為了解決全時四驅的這個缺陷,發明了差速鎖定跟限滑差速器。總之目的就是限制差速器兩個輸出軸的轉差
譬如前驅車,如果前差速器有鎖定功能,當右前輪完全空轉打滑,如果左前輪還有抓地力,這時讓差速器鎖定,強迫左右輪的輸出各一半,這樣一踩油門,兩個輪子同時轉動,只要總合的抓地力足夠,車就脫困了
同理,全時四驅車也可以搭配差速鎖,當有脫困需求時,把差速器鎖定,就可以強迫差速器同步輸出轉速避免空轉輪吃掉所有動力。因為車上有三顆差速器,所以最多可以有三差鎖定。雖然現實世界原廠配三差鎖定的車款已經少到快絕跡了,大部份強調越野的車,能給中差+後差鎖定就已經很不錯了,玩家大多自己去改前差的差速鎖定來實現三差鎖定,當三差鎖定時,四個輪子都同步轉動,只要四個輪子加起來的總抓地力能推動車身,就立刻不拖泥帶水直接脫困。限滑差速器跟差速鎖定的目標類似,只不過限滑差速器多半是自動限滑的,偵測到轉差發生就自動鎖定,鎖定率跟產品有關,最大鎖定就是50/50。一般強調越野取向的會配差速鎖,而不是配限滑差速器,限滑差速器多配在性能車款或是甩尾車上,這比較離題先不多說。
這類可以三差鎖定的全時四驅車,適合用來長時間連續高強度越野,因為差速鎖定本身是純機械動作,且鎖定就鎖定了,機械強度很高,可以一直操一直操
但這類車的缺點也很明顯,就是節能性不佳(越野誰跟你節能?),還有就是差速器要嘛不是全開放讓它自己分配,要嘛就是手動鎖定強制1:1輸出,在道路上基本是不能去鎖差速器的,一轉彎就硬碰硬,有在一般道路開三差鎖定去轉彎就知道,這不是開玩笑的(光是鎖中差就明顯有差了),長時間在高摩擦道路鎖定差速器會造成機構損壞,且高速過彎會有翻車風險。
因為這些缺點,對於在一般城市使用的車輛來說,全時四驅的缺點大於優點,所以在電控系统發展後,電控四驅就誕生了,電子四驅多半會取消中央差速器的配置,改用一個可以電子控制接合的離合器來取代中央差速器。這樣就可以透過電控系統來決定何時要把動力往另一個軸分配,要分配多少等都可以調控
所以這類城市型SUV,多半都有一個主要驅動軸,譬如大部份我們常看到的是前驅為主,透過一組電控離合器決定動力要不要/要多少分配給後軸,然後搭配前+後差速器。構成現今全時四驅的基本架構
用一顆電控離合器有一個好處,就是製造商可以讓離合器全分離,這樣就可以變成純二驅模式,當然也可以在設計時永遠不讓離合器全切離,這樣最基礎條件時後軸也會有基本驅動力。前者就是我們常說的適時四驅。所以現今適時四驅的系統架構跟全時四驅根本看不出差異,差別主要在軟體怎麼去控制,譬如Vitara All Grip跟Eclipse cross的S-AWC,如果只畫系統架構圖,兩台車是一模一樣的,前者是適時四驅,後者是全時四驅 (不過all grip可以手動切到全時四驅模式,這套系統本身也能工作在全時四驅工況,純二驅模式單純為了節能而已)
電控離合器可以調整分配比例,但最大的範圍就是100:0 (全切離)到50:50(全接合)
全接合狀態就等同中差鎖定的狀況。以前驅為主的全時四驅,後軸靠中央離合器最多就是分配到50%的動力
這類全時四驅的主要訴求是一般城市道路使用,在面對雨雪、泥濘路面時可以快速分配前後輪動力讓行駛更穩定,這無庸置疑,所以在某些討論四驅有沒有用的討論串裡,會有一些開分時四驅的人說他一輩子沒切過四驅模式來當做四驅對一般道路使用沒用途的立論,我只能說 : 跑錯棚囉! 大大
那脫困呢?這類全時四驅車的脫困能力如何?
從系統架構可以看得出來,這類全時四驅的中央離合器最多做到中差鎖定的程度,兩前輪跟兩後輪間都是開放式差速器,所以如果單一前或後輪空轉,或是雙前輪/雙後輪空轉,這幾種狀況都能靠中差鎖定(離合器全接合)來脫困 (當然前提是剩餘抓地力是足以脫困的,這是基本要求)
但是如果是一顆前輪+一顆後輪同時空轉(包含對角輪懸空這種狀態),那單靠中差鎖定是無法脫困的,因為中差把動力平均分配給前後軸,前後軸差速器是開放式差速器,會把動力全部塞給在打滑的那顆輪子,於是就GG了
接下來就換人表演了,如果你對前面的內容都很清楚了
就會知道,要解決前後各一輪同時空轉的狀況,要有後差鎖定或前差鎖定(兩者都有最好),但差速鎖是純機械結構,除了增加額外體積重量外,還會增加成本,所以這類城市型全時四驅,基本沒在跟你搞什麼差速鎖的
於是專門救場的電控就上場了。因為ESP系統的普及(還有ABS),現今車輛電腦可以知道四個輪子各自的轉速(透過ABS系統),同時可以對四個輪子單獨施加煞車(透過ESP系統)
因此電子差速鎖定(EDL)就出現了,這是在基於現有硬體基礎上發展出來的軟體功能,完全不用增加硬體成本喔! 只要開發軟體就可以了,如果你是製造商,會去選擇開發一次軟體,還是在每台車上加裝差速鎖或限滑差速器? 請選擇?!
EDL概念很簡單,系統偵測到哪個輪子在打滑,就用煞車把那輪夾住,前面說到開放式差速器就是吃好怕辛苦,哪側阻力小就把動力往那側丟,當煞車把打滑輪夾住,打滑這一側的阻力增加,差速器就會自動把動力往另一側丟,這樣就能讓還有抓地力的輪子得到動力然後脫困。當然這是簡單概念,實際上你應該要理解這是程度上的差別,EDL不會去把空轉輪完全夾死。
這樣當對角輪懸空這種大魔王級關卡出現時,EDL去夾兩個空轉輪的煞車,就能讓動力分配給接地輪,讓車身脫困。 甚至四顆輪子有三顆在空轉,只剩一顆有抓地的狀況,EDL也能去夾三顆空轉輪讓動力盡量分配給最後一輪。那如果四顆輪子都在空轉呢? 叫拖車啊~ 懷疑喔!
所以現在的全時四驅,特別是設計給城市使用的四驅,基本架構都是這樣,各廠再去延伸自己的功能跟特色
脫困多是靠EDL而不是硬梆梆的差速鎖。所以三差鎖定的越野車在脫困時是直接開走,城市型SUV在脫困時,輪子會空轉一下,系統偵測到空轉發生,才去啟動EDL功能,然後夾煞車脫困,夾煞車的過程也常常不是一次夾到位,系統會從輕夾開始慢慢把煞車夾重,所以這類車在脫困時最典型的行為就是要等系統反應過來
這類電子四驅也無法連續長時間的越野脫困,因為離合器會過熱,一過熱就要停在路邊等它降溫,還會聞到很濃的燒離合器片的味道(跟手煞沒放的味道很像)。 所以這類車不是給你整天往深山跑,挑戰困難地型用的。這類車是給你主要在城市使用,偶爾上山跑跑泥巴地,不要太軟的沙地也許可以,雪地也OK。
而進一步討論到各家的全時四驅,甚至是各獨立車款的四驅系統,那就是case by case,譬如同樣是三菱的SAWC,EVO上那套跟EC上或跟Outlander的系統架構(硬體)都不一樣,光是EVO不同代的硬體都不一樣了。
同樣是SUV,EC跟outlander也不同,EC上的那套就跟前面解釋的基本款一模模一樣樣,前後開放差速器+中央離合器,收工。outlander還多了前軸的主動式差速器(AFD)。速霸陸的四驅叫SAWD,自家內不同車款也會搭配不同的系統(速霸陸比較特別,他們家的四驅配哪套不是看車型,而是看變速箱,頗呵)
同理,各家的四驅都有各自的設計概念,各家內不同車款的四驅也會有差異,無法一言以蔽之。落落長講這麼多,根本也沒講到什麼。
而且因為現在的全時四驅,性能其實吃軟體比較多,硬體架構看起來強,真的不代表使用上就很厲害,軟體寫得好不好比較重要。所以在深入研究各車款的四驅系統時,要先抱著看它的硬體架構,理解原廠這樣設計的理由跟優缺點,然後知道這樣的系統架構能做到哪些能力。最後仍是要看實際的測試才知道控制得好不好
跟硬派越野那種三差能鎖定先贏一半的概念不太一樣就是了。這年頭,軟體寫得好不好才是重點這個概念應該接受度很高了吧?
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