AWD & 4WD 全时四传对决分时四传

问提问者：网友 | 时间：2019-11-22 11:47:43

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回答者：网友 | 时间：2019-11-22 11:47:43

四轮传动系统又可区分为不须由驾驶者切换操作的全时（full-time）AWD，手动切换选择二轮驱动或四轮驱动的是分时（part-time）4WD，如今全时型式AWD已成为主流。以下分四段为大家介绍：

1. 为军事而生的4WD
2. 4WD也有全自动或手动切换？
3. 少了这个，AWD就不行了？
4. 驱动力分配控制才是精髓！
 

为军事而生的4WD

4WD的起源是1900年代首次为了军车而开发，就是美国Chrysler旗下的Jeep（“吉普”名称之由来），自第二次世界大战起，吉普车在世界上的战乱地区发挥了杰出的机动性。
 

然而，军事用途之外的4WD历史也同样悠久，荷兰Spyker于1902年为一般赛车与爬山赛车所开发的车款已有中央差速器和2档传动，美国Indy500大赛则有Miller上场，大奖赛车也不例外，F1就有Lotus 63、McLaren M7、Matra MS84驰骋于赛车场，但随着轮胎的进步，4WD就从这些赛车中引退，造就四轮传动通常给人联想到军车以及从事载重任务的用途，这些4WD就是可以切换二轮传动和四轮传动的分时4WD。
 

首度在小汽车上复活4WD的是日本Subaru，Leone Van旅行车搭载了4WD机构，但那仍是分时4WD，真正全时4WD的登场，则要等到1980年的Audi Quattro。

▲全时4WD

前轮与后轮固定连接，不须驾驶者介入的四轮传动系统，称为全时4WD（AWD）。这种型式的前提为具备中央差速器以及前后驱动分配机构，中央差速器结合前后轴各一的限滑差速器（LSD），AWD小汽车几乎都采用这种方式。

▲分时4WD

通常只由前轮或后轮来驱动，驾驶者以手动切换、将驱动力传递至原本没驱动的车轮，称为分时4WD。主要为军事用或工程用而开发，部分SUV越野休旅车也有采用，如今已成为少数派。
 

4WD也有全自动或手动切换？

AWD和4WD最大的不同就如它们的名称，固定四轮驱动以及手动切换二轮传动和四轮传动。4WD由分动箱（或称加力箱）负责分配前后驱动力，切换即可选择二轮驱动和四轮驱动，当驾驶者认为不需要四轮驱动时，可操作转换为二轮驱动。大多数的4WD以FR（前置引擎后轮驱动）车型为基础，因此二轮驱动时就等于是FR车。
 

AWD则与驾驶者的意志完全无关、由车辆自行分配前轮和后轮的驱动力，大致分为常时式4WD、适时式4WD、主动驱动力分离式4WD、电子式4WD等，也有手动切换为二轮驱动的款式。常时式4WD随时自动分配前后驱动力；适时式4WD通常以2WD行驶，当驱动轮打滑时会自动变成4WD；主动驱动力分离式4WD采用电子控制多片式离合器，根据行驶状况即时分配驱动力；也有以马达驱动后轮的例子，油电混合动力也有搭载后轮专属驱动马达的车款。

▲AWD

全时4WD以轮速感知器检测轮胎与路面的接触状况，借由驱动力分配以获得最佳的抓地力。依据中央差速器的型式，也有通常以二轮驱动行驶的款式。

▲分时4WD

分时4WD通常以二轮驱动行驶，由驾驶者操作分动杆切换为四轮驱动，驾驶者必须正确掌握路面状况。
 

4WD旅行车的先驱

4WD长期使用于工程用以及军事用，但从1972年的Subaru Leone Van 4WD起，旅行车也开始采用4WD，初期Subaru采用分时4WD，随着Leone的改款进化也成了全时4WD（AWD）。
 

另一款先驱则是1980年登场的Audi Quattro（意大利文“Quattro”为4），采用中央差速器，不用驾驶者操作就能随时分配前后驱动力。Audi在市售之后就参加了WRC，获得多场胜利，参赛第二年就拿下总冠军，在拉力赛领域将FR车送进历史。Quattro的诞生，就是现代AWD的始祖。

▲1980年发表的Audi Quattro，是采用AWD的先驱，隔年的Monte Carlo拉力赛就拿下首场的胜利，值得一提的是，在拉力传奇车手Hannu Mikkola和女车手Mich?le Mouton的操控下共跑出7场WRC单站冠军，直到1986年才划下休止符。
 

少了这个，AWD就不行了？

直线行进时，左右车轮几乎以相同的速度在旋转，但在转弯时，外侧与内侧车轮的速差即会显现，负责吸收这种速差的就是差速器，4WD也是相同原理：转弯时前轮和后轮的速差也会显现，前后直接连结的方式无法吸收速差，回转半径小的时候，车轮会相互干扰，前轮抓地力高的时候，后轮会发生空转，而后轮抓地力高的时候，前轮会发生刹车动作。
 

分时4WD通常在正常行驶时是手动二轮驱动，即便切换成四轮驱动也仅限于低速域，因此不会产生大的弊端，但由于AWD从低速到高速皆以四轮驱动行驶，这样就行不通了。
 

为了防止这种情形，于是设置了中央差速器，而负责吸收前后轮速差的中央差速器，也必须有差速锁定，四个车轮无论哪一个发生弹跳，或是路面摩擦力低的那一轮发生空转，如果没有锁定功能，驱动力就无法传递至每个车轮。现在的AWD有各种差速方式，锁定机构也已经一体化。

▲4WD

分时驱动的中间设有分动箱，从这里隔开前后传动轴，手动操作中间的分动箱能切换2WD和4WD。

▲AWD

在前后相连的传动系统中间插入中央差速器，作动方式与控制左右车轮速差的差速器相同，有锥状齿轮式、驱动力差速式、电子控制式等。

没有LSD  也无法达成AWD
 
AWD由各式各样的前后驱动力分配机构和限滑差速器（LSD）组合而成，大致上的LSD型式有行星齿轮+多片式离合器、棘轮（锥状齿轮）+黏性耦合器、驱动力差速器三种，其中驱动力差速器的特征之一是在差速功能中增加锁定功能，由VW、Audi等车厂所采用。
 

通常为二轮驱动，因应必要时自动切换为四轮驱动的适时式4WD，搭配的LSD为棘轮+黏性耦合器，使用的车款也很多，总成箱里内藏多片式离合器，注满专用的硅油，当前后车轮速差大时，受热后的硅油黏度变大，进而连动离合器产生连结力，即因应轮速差距来传递驱动力的简单方式，也能发挥LSD的功能。Honda则是采用独家的双泵浦模式，根据前后传动轴的速差，以液压泵浦操作多片式离合器的断续。
 

此外，主动驱动力分离式也采用多片式离合器，但离合器的断续和接合的力道皆由电子控制，因应行驶状况分配最佳的驱动力。

▲使用驱动力式的中央差速器，不仅能分配前后的驱动力，当前后任何一边发生空转时，还能发挥限滑差速功能。

总成箱里有多片离合器的组合，以硅油密封的黏性耦合式，前后速差大时，液体的抵抗力就会提高，并自动分配驱动力。

以电子控制多片式离合器分配驱动力的结构，以离合器接合的力道来精密控制驱动力的大小，亦可用于2WD车款，采用这种方式的车型日益增加。

▲Subaru水平对卧引擎搭配的4WD机构，由前轮左右轴与后传动轴的驱动机构组合而成。
 

驱动力分配控制才是精髓！

AWD的驱动力分配方式有多种衍生变化，使用棘轮或驱动力式的中央差速器大多为50:50，差速限制在0～100%之间；还有行星齿轮式的中央差速器，这种方式分配前后驱动力的自由度较高，例如35:65等，根据车款而有相应的设定。
 

而电子控制多片式离合器则先决定基本的驱动力分配，再依据驶状况进行最佳化分配，它的分配不只为了前进时的驱动力，还能借由驱动力分配来减轻转向不足或转向过度情形。

 
其实，这些控制的基础来自感知器的讯号，有轮速感知器、档位感知器、节气门深度感知器等，最新款的4WD还连动偏航率感知器或转向角感知器，以判断车子是在转向不足或转向过度。
 

以驱动力分配为例，Subaru根据不同车款就有60:40、49:51、45:55等细微的设定，然而性能车型由于重视操控，因此基本设定为0:100的FR（后轮驱动），一旦后轮出现打滑，就会配合车辆的动态而将驱动力分往前轮。

▲前后轴驱动力的分配来源自轮速感知器的车轮滚动不顺的讯号为基础，再加上来自各种感知器的讯号，以控制车辆安全稳定行驶。

▲控制系统不仅分配前后轴的驱动力，还能控制后轮左右的驱动力，不仅追求良好的抓地力，还能主动提升操控性。
 

日本引以为傲的两款超级4WD  终极驱动力分配的活用
 
欧洲车在非4WD就无法取胜的WRC大为活跃，但那毕竟都是专为参加拉力赛的产品，日本则有杰出的市售超级4WD，Lancer Evolution和GT-R即属此类，Lancer Evolution采用电子控制的中央差速器，基本驱动力分配为50:50，差速限制可从完全自由到完全固定，后轴差速器更是结合左右驱动力分配机构，能因应行驶状态或驾驶者的操作来进行左右驱动力分配的最佳化控制，兼顾稳定性和操控性。
 

另一方面，GT-R则是将一体化的离合器、变速箱、加力箱设置于后方，虽然这种方式从以前就有了，但GT-R却有世界首见的创新布局，尽管驱动力分配基本是前0后100，但因应行驶状况可分配至50:50，还有就是接收偏航时机的反馈，令它拥有接近轨道行驶般的操控性。

▲Nissan GT-R的传动系统将离合器、变速箱、驱动力分配机构皆设置于后方，可在基本0:100到50:50间控制，发挥高度的稳定性和操控性。

▲以前轮驱动为基础的Lancer Evolution 4WD结构，不仅分配前后驱动力，也能主动控制后轮左右的驱动力，提升操控性。

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  回答者：网友 | 时间：2019-11-22

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