深入浅出 斯巴鲁四轮驱动

深入浅出 斯巴鲁四轮驱动斯巴鲁是一个四驱品牌，选斯巴鲁车型应该从四驱开始，选四驱模式比选车型还要重要，然而，能弄懂斯巴鲁四驱模式之间区别的人不多，可恶的是厂家似乎也不希望大家弄懂。网上有很多介绍斯巴鲁四驱的帖子，但是或者太肤浅甚至是谬误，或者太专业甚至于晦涩。研究多日，准备发一个深入浅出的帖，目标是让大家都可以理解。欢迎不懂的人提问，更欢迎专业的人拍砖。第一节 差速器的种类本文假设大家已经知道差速器的作用，下面说说斯巴鲁有哪些种类的差速器。1，普通的锥形齿轮差速器，就是一般的前轮驱动车的那种。 特点：不打滑的情况下扭矩50:50 打滑情况下0:100（100是给打滑轮的，等于没有有效扭矩）2，LSD差速器，简单说就是普通锥形齿轮差速器加上粘液限滑功能 特点：不打滑的情况下扭矩50:50 打滑情况下X:（100-X）（根据粘液温度，不一定，反应慢）3，托森差速器，纯机械的可以限滑的差速器 特点：不打滑的情况下扭矩50:50 打滑情况下0:100（100是给不打滑轮的），反应快。4，行星齿轮差速器，多片离合限滑 特点：不打滑的情况下扭矩55:45，或者60:40，可以自由设计扭矩比。 打滑情况下X:（100-X）（电脑调节），反应比托森慢，比粘液快。5，多片离合差速，严格说这个不算是差速器，只是可以代替差速器的功能。 特点：不打滑不转向的情况下扭矩50+X:50-X 不打滑转向的情况下X:（100-X）（X接近100） 打滑情况下X:（100-X）（电脑调节），反应比托森慢，比粘液快。第二节 斯巴鲁四驱分类斯巴鲁的四驱主要差别就在于差速器，四驱车需要3个差速器，前轮之间一个，后轮之间一个，前后轮之间一个。ACT4：前差：普通锥形轮 后差：LSD 中差：多片离合LSD：前差：普通锥形轮 后差：LSD 中差：LSDVTD：前差：普通锥形轮 后差：LSD 中差：行星齿轮DCCD：前差：普通锥形轮 后差：托森 中差：行星齿轮DCCD赛车版：前差：托森 后差：托森 中差：行星齿轮选择其他差速器组合，还可以有其他四驱方式，当然斯巴鲁选定的就以上五种了。其实我想要一个这样的四驱：前差：普通锥形轮 后差：普通锥形轮 中差：行星齿轮可惜没有。先说锥形齿轮差速器的结构，这个非常重要。请看视频：/programs/view/PTkqkZujzZ4/动力通过四个锥形齿轮分配到左右车轮，因为连接车轮的两个锥形齿轮可以通过中间锥形齿轮相对运动，所以两个车轮转速可以不同。也是因为这种结构，如果一个车轮打滑，那个这个车轮就会狂转，另一侧的车轮不动，中间的锥形轮也狂转。粘液限滑简单说，就是在中间的锥形轮上加上一个装置。当中间的锥形轮旋转的时候，会搅动粘液，导致粘液温度升高膨胀，膨胀之后会推动一个压紧装置，卡住这个锥形轮。中间的锥形轮被卡住不能转的时候，动力就会传到不打滑的一边。粘液温度升高有一个过程，也不见得能100%压紧，但是多少可以传点动力过去。因为正常的转弯的时候，中间轮也有转动，粘液做得不可能太灵敏，太灵敏了就会发生正常转弯也被压紧的问题。大众好像有电控限滑锥形轮差速器，斯巴鲁好像没有。斯巴鲁的电控限滑只搭配行星齿轮差速器使用。感觉斯巴鲁可以出一个电控限滑的锥形轮差速器，这样可以比行星齿轮的便宜，比粘液的效果好。基础知识二：强大的行星齿轮行星齿轮最常见是用在自动变速箱里，4AT有两套行星齿轮。斯巴鲁还把行星齿轮用于差速器。/show/oFk7qLMjx6ZkYzSc.html这是一个解释行星齿轮的视频，不过是说的自动变速箱，不需要看后面的自动变速箱变速原来，看前面的行星齿轮结构就可以了。简单说，行星齿轮是三个组件。中间的大轮叫太阳轮，围绕大轮的几个小轮叫行星轮，行星绕太阳转嘛，图中是3个行星轮，实际上也可以更多。多个行星轮的轴是连在一起的，叫行星齿轮架。就是说行星轮式上在行星齿轮架上突出的轴上面的，可以绕轴转。最后一个组件式外面的齿圈，行星轮内沿和太阳轮啮合，外沿和齿圈啮合。行星齿轮组合的特点是，三个组件中得任何一个固定不动，剩下的两个就可以互为传动。比如动力从太阳轮输入，固定齿圈，太阳轮就会带动行星架，固定行星架，太阳轮就会带动齿圈。固定一个让另一个转，这个是自动变速箱利用行星齿轮的形式。如果齿圈和行星架都不固定，太阳轮就会带动他们两个都运动，这就是差速器的模式。斯巴鲁行星齿轮差速器，就是动力从太阳轮进，然后行星架连接后轮，齿圈连接前轮。基础知识三 行星齿轮差速和锥形齿轮差速的差别结构上他们都是一份动力输入，两份输出，固定一个输出则动力会全部分配到没有固定的那边。那么行星齿轮有什么好处？首先说明，上次说从太阳轮输入，行星轮架到后轮，齿圈到前轮是错误的。应该是从行星轮架输入，齿圈到后轮，太阳轮到前轮。发现不同了吗？齿圈和太阳轮的直径是不同的，所以传给前轮和后轮的扭矩不一样，比例就是他们直径的比。普通的锥形轮差速器两边的锥形轮直径一样，所以只能50:50分配。这里说的都是不打滑的情况。斯巴鲁的行星齿轮中差，有41:59的，40:60的，45:55的。后轮稍多一点。基础知识四 行星齿轮差速器的锁止理解行星齿轮的锁止，是了解DCCD和VTD扭矩分配的关键，我也没完全弄懂，先写出我的理解，大家一起讨论吧。从结构上，强大的行星齿轮可以有三种锁定模式。从三个组件中任意选两个进行锁定。复习：上节说的，动力从行星架进，齿圈到后轮，太阳轮到前轮。如果将齿圈和行星架锁死，扭矩100%输出到后轮。如果将太阳轮和行星架锁死，扭矩就100%输出到前轮。（当然这个没必要了）如果将太阳轮和齿圈锁死，相当于前后轮不允许差速，这个状态就是所谓的差速器锁死状态。这时候扭矩是固定50:50，也可以理解为0:100，100是分给不打滑车轮。到这里应该有网友注意到一个关键问题，就是所谓的扭矩分配，是有一个理解问题的。差速锁止状态，你说是50:50也行，说0:100也行。知道为什么厂商公布的扭矩分配比例这个乱了吧。所以不用纠缠扭矩比例，知道差速锁止了，前后轮就必须同样速度转，就可以了。强大的行星齿轮，除了锁定差速器以外，还可以让动力锁定到后轮。这就是DCCD的魅力了。根据锁止力的不同还可以实现分级调节。锁死就是0:100，完全放开就是太阳轮和齿圈的直径比，比如41:59。所以DCCD可以做到41:59-0:100分级调节。不知道VTD有没有锁止到后轮的功能。我的理解是DCCD可以锁定差速器，也可以锁定到后轮。VTD只能锁定差速器，就是说VTD少一个多片离合。等我调查一下，后续再发帖说明。基础知识五 托森差速器很多人都说托森是最好的差速器，但是我认为他和行星齿轮各有优劣。托森差速器的结构如图所示。外面的大齿圈连接动力输入，大齿圈和壳体连在一起，壳体内部有成等边三角形排列的三对涡杆齿轮，蜗杆齿轮的轴插在壳体上面，壳体带动蜗杆齿轮传动。蜗杆齿轮带动轴线方向的齿轮转动。轴线方向的齿轮分别连接两个输出端。蜗杆齿轮之间还一有小齿轮互相咬合。托森差速的好处是可以不需要电子设备，也不需要粘液，可以在一侧打滑的情况下，快速将扭矩分到没有打滑的一侧，自动实现差速锁定功能。但是托森也不是万能的，比如在不打滑的时候，只能50:50分配扭矩，没有行星齿轮那么灵活。而且蜗杆结构的传动效率应该不如行星齿轮。而且价格比行星齿轮还要贵。基础知识六 多片离合中差现在来讨论最后一种中差，也是用得最多的中差。除了斯巴鲁的ACT4，大众4Motion，奇骏。用多片离合做中差的车很多。多片离合，不管电磁驱动也好，液压驱动也好，反正都是一个行车电脑可以控制接通或者断开或者半离合的离合器。多片只是为了增加摩擦面，不需要一片做很大。这种结构最大的特点是，动力直接输送到前差，另外以无差速硬连接方式引一路动力到多片离合，然后多片离合的输出连接后差。一般的中差，动力路线是：发动机-中差-前差和后差。多片离合方式动力路线是：发动机-前差和多片离合。其他的中差都是分动（动力一进二出）和差速两个作用，多片离合是传动（一进一出）和差速两个作用。这种结构最大的问题是传动和差速不能同时很好的进行。传动需要压紧，差速需要放松，互相矛盾。比如，转弯的时候，需要差速，这时候必须放松离合，完全放松吧，那等于是个前驱车，过弯会推头，不放松吧不能差速。一般的选择是放松一半，后轮还是有点动力，离合磨损一点算了。大众的4Motion和ACT4根本上是同一个东西，当然，据说大众用的离合器比较好，电控系统也更好。但是本质是一样的，性能不会有太大差别。说什么大众可以分100%给后轮，斯巴鲁只能分50%，是错误的。不打滑的情况下不可能完全压紧离合，因为这样就不能差速了。前轮打滑，可以100%压紧，这时候就是前面说的中差锁死状态，前后轮必须相同速度转，你说50:50也可以，你说0:100也可以。大众说他是0:100而已。第三节 为什么要四驱 四驱一定比两驱好吗？四驱基本上是为了解决（改善）如下问题：1，大马力起步打滑2，高速过弯的时候的稳定性3，高速通过湿滑路面的稳定性4，低速湿滑路面的通过性5，低速崎岖路面通过性四驱也有缺点，主要动力传输效率低，车重增加，导致油耗高。还有就是传动占用空间导致室内空间布置困难一点。当然还有价格高。下班之前发一贴，回家吃饭。后续会按照这五种情况分别分析各种四驱方式的优缺点。第四节 关于大马力起步打滑很多人都注意到力狮GT的加速很快，5.5秒，比很多大马力车都要快。比3.0T的宝马M1都慢不了多少。这就是4驱的厉害之处。这个还是0-100加速的数据，如果是0-50，0-30，力狮GT会比M1还快，信不信由你了。轮子的摩擦力有限，马力大的车，特别是扭矩大的涡轮车，起步很容易打滑，四轮驱动，每个轮子分担的扭矩先对较小，这是显而易见的。观察力狮GT的加速曲线，会发现起步瞬间，加速是0.9G以上，然后逐渐下降，因为到了高速，发动机储备功率下降，加速就下来了。观察M1的曲线，会发现起步的时候是0.7G，可以很长时间都保持0.7G，下降很少，因为M1马力更大，功率足够。但是起步的时候因为怕打滑，电子系统限制了马力输出。那么为了起步快，喜欢绿灯亮地板油的网友，应该选哪种四驱模式？除了ACT4，其他都可以。DCCD和VTD差不多，LSD差一点点。DCCD和VTD都是后轮扭矩多一点，因为起步的时候后轮压力大，多分点给后轮更合理，但是LSD的50:50其实也够好了。DCCD比VTD多一个托森，在这种情况下没什么用。当然具体到斯巴鲁的车，LSD只配小马力车，不改动力的话，没戏。DCCD配的手动变速箱，更容易控制转速，玩弹射起步，这点比VTD好。ACT4的问题是靠多片离合向后轮传动力，十分有限，搞不好前轮和多片离合都打滑。结论是：米多的人，喜欢手动买DCCD的，喜欢自动买VTD的。 米少的人，买LSD的，再花点钱改动力，加个涡轮什么的。花20多万买个翼豹2.0，LSD那种，再改个涡轮。30来万的价格。在市内就可以拼一下60万的M1了。当然别上高速，高速上面马力决定一切。第五节 高速过弯的时候的稳定性大家都知道高速过弯，前驱车容易转向不足，后驱容易转向过度，四驱稳定性高很多。这种情况，也是除了ACT4以外，其他几个都可以。个人觉得LSD的应该最好，四轮均衡啊。DCCD和VTD也很好，和LSD差别也不大。ACT4不行，在高速转弯的时候，前后轮转速差比较大，这时候多片离合很松，后轮分的扭矩很小，基本上和前驱车性能一样。当然这里讨论的是高速过弯的稳定性，不是讨论过弯速度。单纯比过弯速度，可能四驱还不如后驱，后驱可以比较容易玩漂移过弯。所以小马力的跑车，多半是后驱，动力不大没有起步打滑问题，后驱还可以节省点动力，然后车身可以做得很轻。比如马上要上市的FT-86。第六节 高速通过湿滑路面的稳定性这种情况，个人认为DCCD有一点用，ACT4和VTD稍稍有点用，LSD几乎没什么用。当然这里说的是四驱的情况比他们的差速器，这种情况下，四驱还是比两驱会好很多的。高速通过湿滑路面，比如一边轮子突然压到冰上面，这种情况下，只有托森差速能起到巨大作用，其他几种作用不大。DCCD因为有一个托森，会比其他几种好很多。VDC的设计目的是防止过弯的时候或者高速通过湿滑路面的时候失控，但是因为原理是各个轮子分别制动，在脱困的时候，可以一定程度代替前差锁和后差锁的功能。所以对脱困还是有帮助的。但是，这个帮助有多大，决定于VDC的程序是怎么写的，是否考虑到脱困的这种情况。考虑到多数斯巴鲁车都配有粘液限滑后差，估计还不如粘液作用大，不然斯巴鲁大可以不用粘液后差。2.0MT的加力挡，作用比较大，等于是10MT车啊。因为手动车在脱困的时候普遍面临扭矩不够的问题，自动挡车的液力变矩器可以放大扭矩，手动挡只能靠变速箱放大扭矩，所以加力挡就比较重要了。另外一个，如果跑盘山公路，上长的陡坡，手动车业面临扭矩不够问题，出个车库什么的，因为坡短，可以挂一档走，慢一点。上山的时候，1挡太慢，2挡除非冲很快，否则扭矩不够，冲很快吧，180度发卡弯又难开。我曾经开一个普通5挡手动车上几十个发卡弯的陡坡窄路山，当时只能挂2挡，猛冲，过弯不敢减速，减速就上不去，一边是悬崖，那个惊险啊。感觉如果有个1.5挡就好了。斯巴鲁这个加力可以很好解决这个问题。市内偶尔飙车，也可以挂低速挡，提高一下起步加速能力。这里有一个概念问题，4驱的作用是提高不打滑情况下的过弯极限，已经打滑了的时候救回来，那是VDC的工作（也就是大众的ESP的作用）。已经打滑的情况下，最重要的是刹车，各个轮子分别刹车，不是动力分配。LSD的极限比ACT4高，也就是说，比如ACT4车60公里过弯，VDC就介入，LSD可能要到70公里才介入。各说各的好如下文Rock-Trac拥有结构坚固、扭矩容量强大的分动箱NV241。所谓分动箱，就是分配发动机米，更值得称道的是，Rock-Trac低速齿轮比为惊人的4：1，在低速模式下，扭力可以放大四倍，有人笑称，在这种模式下，Jeep动力并输出给前后轴的装置。Rock-Trac的分动箱扭矩容量达7533牛 牧马人Rubicon的动力可以轻松推倒一座房子。在极端越野条件下，如需穿越巨石、横木等最复杂的路况，Rock-Trac放大的扭矩“用武之地”就立即显现出来，可帮助车辆轻松通过最难逾越的障碍。在美国的Rubicon 之路（Rubicon Trail）上，Jeep 牧马人Rubicon是唯一可通过的量产车辆，很大程度上也源于其如此强大的攀爬能力。千万别以为Jeep 牧马人Rubicon只适合越野爬坡、征服极限，应对城市路况对它而言也同样轻而易举。当你日常在铺装道路行驶时，可以扳动分动箱的挡把，使用2H（两驱高速）档位。此时，发动机输出的动力就与前转动轴断开，100%传递到后轮上。Jeep 牧马人Rubicon就由四驱车变身为一辆后驱车。后驱模式下的Jeep 牧马人Rubicon同样不容小觑，因为前桥可以自由转动，无论过弯、制动、加速，车身都能保持最平衡的状态。同时因为车尾也有一定重量，转向更为灵敏、动作也不容易激化，车辆在常规城市道路上的操控性也大大提升，冰雪路面、松软沙石、碎石路面这些都市常见路况，对于后驱模式下的Jeep 牧马人Rubicon都堪称小菜一碟。克服一切困难的前、后机械差速锁Rock-Trac系统拥有的另外一项独门秘笈，即前、后机械式差速锁。通俗地说，Rock-Trac拥有“三把锁”。这是因为Rock-Trac是分时四驱系统，在四驱模式下，分动箱将驱动力完美地平均分配给前后轴，使得4轮具有平衡的驱动力，实现“中央差速器锁止”的功能。众所周知，在很多复杂路况下，如冰面、沙地都易打滑的路面，左右两轮可能遭遇不同的阻力，即有一侧的车轮会打滑从而丧失驱动力。这