四驱系统技术

奥迪quattro提到全时四驱，相信很多人脑海里都会闪现一个词，那就是奥迪的quattro！奥迪是最早将四轮驱动装置运用在拉力赛中并取得巨大成功的车厂。那么究竟什么是quattro？quattro一词在意大利语中就是“四”的意思，而对于奥迪来说quattro还有其他含义。1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统，并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上，这辆轿车的名字也叫Quattro。另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司，专门实验和研发高性能车型。因此，quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。『托森差速器结构图』提到了quattro，很多人又会紧接着联想到另外一个词那就是Torsen差速器，在这里我们翻译成托森差速器。托森差速器是一个扭矩感应式限滑差速器，在quattro系统中，它作为中央差速器安装在变速箱的输出端，动力从变速箱出来后会先经过托森差速器，之后再分配到前后桥。多数带有quattro标志的奥迪车都装备了托森差速器，对于这些车来说，托森差速器是实现全时四轮驱动的核心部件。●关于托森差速器的作用原理，我再次引用百度百科里的解释：Torsen这个名字的由来取Torque-sensingTraction——感觉扭矩牵引，Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统，从Torsen差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。从这段文字中我们可以发现，托森差速器是一套纯机械式的装置，其中没有任何电子设备介入，驾驶员也不能手动设定。这就意味着该装置有很高的可靠性和灵敏度，因此这套系统可以被装在拉力赛车等高性能车上，在复杂路况下提供无与伦比的抓地力。在奥迪产品序列里，装备quattro系统的车往往就意味着高性能！不过由于在国内的普及度不高，人们对这套系统缺乏了解，而许多零零散散的介绍又不是很详细，渐渐的使人们对quattro产生了很多误解，误解主要集中在以下三点：quattro全时四轮驱动系统是一套纯机械的四驱系统；该系统可以保证即使三个车轮全部失去抓地也会将100%的动力传递到没有失去抓地的车轮上；Torsen差速器是quattro系统的核心，而像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的quattro！要解答前两个问题，我们还是要从quattro的结构说起。目前我们通常意义上讲的奥迪quattro四驱系统所使用的中央差速器是一个托森差速器，然而我们总是在感叹托森差速器带给车辆的高性能，却忽略了这是一个系统，仅靠这一个差速器是不可能实现完美操控的。之前已经说过，要实现全时四轮驱动必须有三个差速器，作为中央差速器的托森差速器可以分配通往前后轴的扭矩，可是扭矩到了前后轴之后还要通过差速器分配到左右车轮。『奥迪A4L3.2quattro』其实多数装备奥迪quattro系统的车（除了高性能RS和R8等）在前后轴只上只配备了普通的开放式差速器，与普通家用两驱车差速器的构造没什么区别，根本不具备限滑功能。这就产生了一个问题：假如车辆一侧的两个车轮全部因为陷入泥地而失去抓地，即使有托森差速器分配前后扭矩，两个普通开放式差速器仍然会将动力传递到打滑的车轮。如果没有电子系统的辅助，岂不是奥迪四驱轿车就得抛锚？『奥迪A8四驱系统结构图』奥迪当然不会允许如此尴尬的事情发生！为此，工程师们在quattro系统内集成了EDL，EDL的全称是ElectronicDifferentialLock，翻译成中文应该叫电子差速锁。这一装置会监测四个车轮的转速，当某个车轮因失去抓地而空转时，EDL便会通过ABS给空转的车轮单独施加制动力，使得扭矩通过开放式差速器传递到另一侧不打滑的车轮。由于前后轴的两个差速器都是普通差速器，因而想把动力100%传递到某个不打滑的车轮几乎是不可能的。首先托森差速器本身能达到的扭矩分配比例就有限，目前市面上的多数奥迪四驱车的托森差速器的扭矩分配比例只能达到2:1，也就是说顶多有三分之二的扭矩能被分配到一端。不过在中央差速器和电子差速锁的相互配合下使得奥迪车即使仅有一个车轮有抓地力时也能够行进，只是此时动力相对较弱罢了。要实现全时四驱，需要Torsen差速器和EDL、ABS、ESP等电子系统相互配合才能完成，所以说Torsen差速器是纯机械的，但奥迪quattro四驱系统不是纯机械的。『奥迪TT』这是在很多车迷中流传的一种说法：像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的quattro。会产生这样的想法很正常，quattro和Torsen这两个词通常是捆绑在一起出现的，而在奥迪TT和A3上这两个词没有一起出现，难免会让很多人产生怀疑。『1980年日内瓦车展亮相的Quattro』要说清楚这个问题，我们还要往回翻，刚才已经提到了奥迪quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。按照时间先后排列是先研发出的quattro四轮驱动技术，之后是在1980年在日内瓦车展正式亮相的Quattro，再往后的1983年，名为quattro的奥迪高性能部门成立。而Torsen差速器直到1987年才被运用到奥迪的quattro四驱系统中。也就是说在1987年之前的奥迪quattro系统是不包括托森差速器的。『奥迪Quattro赛车』另一方面，为庆祝quattro技术诞生25周年，奥迪公司于2005年举行了一系列的庆祝活动，说明奥迪官方承认的quattro技术诞生时间是1980年而不是1987年。如果说只有装备托森差速器的奥迪四驱系统才能叫quattro的话，早期的奥迪quattro系统和Quattro汽车以及奥迪宣称的“25周年”岂不是成了大笑话？因此我们可以这样理解：quattro是奥迪四轮驱动系统的总称，所有奥迪生产的装备四轮驱动系统的车都可以加上“quattro”后缀。这就好像大众辉腾的四驱系统实际上完全移植了奥迪quattro，但在大众品牌下依然要叫“4motion”。如果从机械原理角度讲，奥迪TT和A3上的四驱系统确实没有装备托森差速器，而是采用大众4motion的结构。因此说奥迪TT和A3不是quattro这种说法不正确，但从结构原理上讲也有一定道理quattro和4motion有什么区别文章要点：1、Quattro、4Motion分别是奥迪与大众四驱品牌商标不代表核心技术2、两品牌的四驱核心差速系统与发动机布置形式有关3、中央差速器：Torsen（托森）为纯机械式，Haldex（瀚德）为机电一体式提到四驱，我想大家并不陌生。从上世纪70年代北京212吉普车上的“4*4”到现在花样繁多贴在汽车尾部的Quattro、4Motion、4MATIC、Xdrive等等标识，似乎四驱已经成了“好车”的代名词之一。同时四轮驱动轿车也越来越常见，可以说四驱汽车凭借其良好的操控性和通过性能成为汽车发展的一种趋势。那么形形色色的四驱技术究竟差别在哪儿？在实际使用中各自的表现又如何？从本期开始，小编就跟您聊聊咱们身边的四驱。第一篇：QuattroVs4MotionQuattro、4Motion是奥迪和大众公司四驱技术的注册商标，值得注意的是仅凭Quattro或4Motion并不能完全绝对地表示四驱系统的核心技术。因为同为大众旗下的奥迪与大众品牌技术共享，因而两种不同品牌的四驱系统在某些车型上的核心技术可能是一样的：如大众辉腾和奥迪A8这两款纵置发动机轿车，其四驱系统均以Torsen（托森）中央差速器为核心。了解这些之后，我们再来看看Quattro和4Motion究竟有何异同。四驱车型尾部标识及奥迪A8与大众辉腾Quattro1980年，第一辆奥迪Quattro在日内瓦车展的亮相标志着Quattro全时四轮驱动技术的诞生。在30年的历史中，奥迪Quattro全时四驱系统经历了6次革新，成为反应迅速、稳定可靠的四驱技术代表。其核心为纯机械结构的Torsen（托森）中央差速器。4Motion1986年大众公司率先在GOLF车型上配备的“syncro”四驱系统就是今天4Motion的前身，当时以硅油粘性耦合器作为限滑传动装置。1998年公司引进瑞典Haldex耦合器，从此采用Haldex限滑技术的四驱系统被命名为4Motion。该技术凭借电子化程度高、结构紧凑等优良特性成为大众公司四驱技术的核心。Quattro技术核心——Torsen中央差速器Torsen差速器，为蜗轮蜗杆行星齿轮结构，它的工作是纯机械的而无需任何电子系统介入，基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动（运动只能从蜗杆传递到蜗轮，反之发生自锁）特性，因此比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配。上一代Torsen托森B型差速器各种状态下的扭矩分配示意图另外，Torsen差速器并非奥迪专属，丰田普拉多、斯巴鲁翼豹STI等车型上四驱系统也以它作为中央差速器，只是将Torsen差速器植入变速箱壳体内的设计是奥迪独创。新款奥迪A8采用TorsenC型中央差速器并将其融入变速箱壳体内4Motion技术核心——Haldex中央差速器Haldex（瀚德）中央差速器至今已发展为多片离合差速控制系统，通过机械装置与电控液压系统共同作用达到智能分配扭矩的目的。这个多片离合器依车型不同而布置在不同的位置，有的靠近后桥差速器，有的类似于奥迪的方法与变速器融为一体。多片离合器结构简图其原理类似于手动挡汽车的离合器，只不过摩擦件间的压紧力由弹簧力变成油液压力。基本结构为：输入轴末端通过花键与离合器片径向固定；输出轴与壳体铸为一体，壳体内侧也安装了多片离合器片。扭矩的分配便是通过油压对离合器片的作用来实现，油压的高低决定了分配扭矩的大小，而油压则是通过ECU控制电磁阀产生的。有了ECU这个聪明的家伙，至于何时何地分配多少扭矩到各个车轮，自然也就变得简单。布置在开放式轮间差速器前的Haldex多片离合中央差速器如今两种四驱系统具体采用哪种核心技术要据车型而定从上表可以看出，并非所有Quattro系统都以Torsen中央差速器为核心，对于横置发动机的TT、A3虽然标着“Quattro”，但本质是4Motion；同样像辉腾、途锐以及PASSATB5这样纵置发动机的车型，其“4Motion”本质是Quattro。最后，要提到一个特例--4Xmotion，它是新途锐3.0TDI车型选装的四驱系统。之所以称之为特例是因为途锐出自纵置发动机平台，但并未采用Torsen差速器，而采用具有多级减速功能的Haldex多片离合中央差速系统。虽然没有纯机械差速器那样“防患于未然”而稳定可靠，但0-100%的扭矩分配能力以及快到可以忽略迟滞的响应速率，使新途锐3.0TDI的越野能力丝毫不逊于Q7。与奥迪Q7Quattro（左）大众途锐4Xmotion(右)总之，奥迪四驱系统称作Quattro，大众四驱系统称作4Motion，两个品牌商标既有各自核心技术，又在个别车型上有所重叠。探寻奔驰“4Matic”技术历程自动锁止式差速器(ASD)是指一种带有多片式离合器的电控液压式自动锁止差速器。最高工作速度为30km/h，可以使用在承载式车身上。比如在美国，自1991年以来，部分使用承载式车身的小型柴油车就开始选装ASD以代替成本更高的ASR（加速防滑控制系统），后者在动力更为强劲的车型中仍是常见装备。ASD也是老版4matic系统的组成部分。老版4Matic四轮驱动技术（1987－1995）该技术于1985年在法兰克福国际车