全球四轮驱动技术战略及发展前景
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全球四轮驱动技术战略及发展前景
路通
2007-09-13 [ 字体:大中小 ]
四轮驱动最早应用于第一次世界大战的军事用车,很快这项技术在二战期间美国军事车吉普上得到广泛使用。二战结束之后,首先被应用在陆虎上。几十年来,四驱依然被应用在越野车领域上直到1970年英国罗孚(Range Rover)公司使用了这项技术。罗孚公司第一次将四驱技术应用在非越野车上,乘坐时驾乘人员感到前所未有的舒适。
上世纪八十年代初,奥迪推出新车型Quattro Coupe,但不是真正意义上的四驱型轿车。这款车仅是通过调节发动机的扭矩来控制负重轮的,不能达到越野性能。从此,四驱技术被广泛流传。
上世纪九十年代,在北美市场福特和通用推出大量多款SUV和皮卡。至2005年的十年间,这种轻卡占据北美轻型乘用车的50%,但并不是所有SUV和皮卡都采用了四驱技术。这款全尺寸轻卡,如占据北美轻卡市场半壁江山的雪佛兰Tahoe和福特F系列由后轮驱动(RWD)结构转向全时四轮驱动(AWD)。一些小型SUV,如福特Escape,采用前轮驱动(FWD)。
在欧洲,为SUV供货的OEM很少,大多受限于宝马、梅塞德斯—奔驰和陆虎。因此SUV销量仅占轻型乘用车的7%。陆虎的所有车型都采用后轮驱动/全时四轮驱动。而宝马和梅塞德斯—奔驰的SUV系列采用全/半四轮驱动,主要适应公路(on-road)用车。在欧洲四驱被广泛应用在高性能的公路用车或高端家庭用车上。紧随奥迪之后,许多汽车制造商至少在其产品中有一款车型采用四驱技术。因为在欧洲前驱比后驱更普遍,大多数四驱系统采用动力传输装置(PTU)和传输动力的中央差速器及后轴扭矩。这些系统逐渐不起主要作用,仅在前轮失去动力时才被启动。
宝马开始规模化在其X系中使用其四驱技术,随后应用到其乘用车上。宝马和梅塞德斯的全部系列车型都采用后轮驱动,因此采用了分动器系统分配四轮动力。
在日本市场无论是SUV还是高性能公路用车对四驱技术需求更加渴望。如丰田Supra和日产Skyline 就是最典型的代表。据专家估计,四驱和全时四驱占轻型乘用车总产量35%。如果这样,我们要格外注意日本汽车有45%是要出口海外的。
在某些时候,四驱技术的持续流行非常惊人。对一般客户进行调查显示SUV和其它形式的四驱车型很少在越野条件下行驶。四驱系统存在一定的不利因素。首先,需要考虑零部件的重量,一些传动装置就会产生额外燃油消耗。第二,在通过两轴和四轮传输时发动机动力会大大减少机械效率。
事实上,大多数消费者选择四驱车型都是看重其有利的一面。安全性和坚固性成为四驱车显著的特点。
四轮驱动技术特点
1、全时四驱
全时四驱的特点是可以根据路面情况手动地选择四轮驱动或两轮驱动。全时四轮驱动是指20世纪70年代末出现的以在硬路面上行驶为主的常接合式四轮驱动,由于其在各种路况下尤其在潮湿路面和冬季路面上均有较好的驱动能力,低档加速性好,驱动力不受汽车轴荷分配改变的影响,在泥泞和雪地上的行驶稳定性好,对侧风的敏感性小,各轮胎的磨损比较均匀,它已成为今后的发展方向。
轿车采用常接合式四轮驱动,虽使其结构复杂、质量增大、造价提高、油耗增加(约5%~10%),通常其最高车速也有所降低,但可大大地提高它对各种路面的适应性,提高其行驶安全性及通过性,因此深受用户欢迎,得到迅速发展。
以往,常接合式四轮驱动汽车装有轴间差速器及差速锁,后来有的差速锁被粘性离合器或液压多片摩擦离合器所代替;又出现了没有轴间差速器而代之以液压多片离合器、粘性离合器或超越离合器的新型常接合式四轮驱动汽车。
四驱传动可采用全时四轮驱动,也可根据需要仅使用其中两轮驱动。在四驱车市场上,四驱动力是可以选择的,驾驶员可依据离合器情况选择驱动。在一些情况下,驾驶员在松软路面上需要采用四轮驱动。配备的变速箱的四驱可在低转速情况下行驶。
2、差速器锁与四轮驱动汽车
传统两轮驱动配有不同差速器以便使动力轮在不同速度下行驶。这就使四驱车必需有至少两种不同差速器,一头一个。几乎所有的四驱汽车都装有第三个差速器—中央差速器。这种差速器可使每头的轮子以不同的速度行驶。使用差速器是为了转弯时前后轮行驶的距离不同。如果没有中央差速器,两轮会出现失控。这势必会在松软路面上将车轮甩出去。现在,很少有四驱车不装有中央差速器。
(1)常规越野车
这里所谈的是常见的SUV类越野车,如Jeep Cherokee XJ系列、Toyota Land Cruiser系列以及Benz G系列。这类越野车上均安装有两个或三个差速器,并且都可以在差速器上安装差速器锁以提高车辆的越野通过能力。有些车子的分动箱本身就设计有中央差速器锁,这个差速器锁在全时四驱状态下打开而在分时四驱状态下锁止。那么,这类越野车在选择使用差速器前后,将会拥有不同的越野通过能力,简单来讲有以下几种情况:
两驱车在没有安装或使用差速器锁状态下,在湿滑路面上动力会通过差速器传递到附着力小的车轮上,如果一侧驱动轮完全没有附着力,动力便会100%地传递到该车轮上,另一驱动轮因为失去动力而不再转动从而引起陷车。日常生活中我们看到的大部分汽车都是两驱的,但有前驱和后驱之分。大部分小型轿车采用前轮驱动;大型轿车、皮卡和两驱的越野车采用后轮驱动。相对来讲,前轮驱动的车辆在爬湿滑坡道时比后驱要稳定的多。
装有全时四驱系统的四轮驱动车在不使用差速器锁状态下,由于中央差速器和前后桥差速器的差速机能,使得四轮中有任何一轮完全失去附着力时其它三个轮子便不再转动,也就会因此陷车。所以说全时四驱只适用于相对湿滑的路面,如雨天、雪天或有一定附着力的泥路上使用。
装有中央差速器锁的四轮驱动车,在锁止中央差速器的情况下(分时四驱),如果前后桥各有一个驱动轮完全失去附着力,便会因为安装在前后轿上的差速器的作用而空转打滑,这时相对应的另两个前后轮不动。也就是说分时四驱情况下,允许前后各有一个车轮处于打滑状态,这时车子仍可以利用另两个