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身为法拉利当家旗舰,FF绝对足以列入未来汽车教科书的教材。
性能车四驱系统完全手册
Text:陈政义
性能车的竞争已经转变为变态的马力竞赛,为了有效管理如洪水猛兽般的狂暴马力,除了一套严密的动态安全系统外,赋予4个轮子抓地力,听起来是更聪明的选择。
为什么说四轮驱动更聪明呢?同样是有效管理过大的动力,动态稳定系统的逻辑是,当输出大于轮胎负荷时,适度切断动力让轮胎恢复抓地力,也就是用釜底抽薪的方式剥夺了车辆原有的动能。而四驱系统则是将原本的两个驱动轮的扭力适度分散到另外两轮,如此一来便不会矛盾地将一方面增强动力,一方面又箝制动力。
听起来很美,但实际上难度不低,就技术角度来看,有两大难点始终难以克服,第一:重量,额外的四驱系统至少包含了分动器、传动轴、差速器与控制机构等部位,增加100公斤的重量是非常保守的。第二:效率,当今多数四驱系统都是从主驱动轴分出动力,在特定条件下传输到另一轴,动力必须经过变速箱、分动器然后才到传动轴,都属于间接传动,不论反应速度或是动力的传输效率,都始终难以让人满意。历史上曾经有双引擎驱动或是搭配电动机的直接四驱,可惜都因为诸多问题难以量产。
Ferrari 4RM
代表车款 FF
上述的两个难点,法拉利的4RM通通克服了!这毫无疑问是当今车坛最先进的四驱系统。
基本上,4RM的逻辑在绝大多数车上都难以实现,第一必须是后轮驱动平台;第二是发动机必须完全在前轴之后,也就是说目前99%市售FR车款都不适用,但理论上,纵置MR或是Porsche的RR也可以衍生类似系统。
从基本结构来看,4RM基本的FR架构不变,关键核心在于曲轴前端的PTU(PowerTranfer Unit)机构,PTU整合了简单的变速齿轮以及两组多片式离合器,因为不经过变速箱与分动器,属于曲轴直接驱动,重量上少了传统笨重的分动系统与大型传动轴。两组离合器分别控制左右轮扭力,油压控制的多片式离合器透过啮合力道实现了调节转向轮内外比例的效果。请注意!PTU调节的是转向轮的内外比例,而不是过去被视为高科技的驱动轮比例,整套4RM系统整合了F1-Trac、E-Diff与动态稳定系统等功能,随时根据4轮转速、动态G值与油门状况连续调节前后与左右的驱动比例,是目前最智能也最有效率的四驱系统。
Nissan ATTESA E-TS
代表车款 GT-R
这是日系性能车的代表,GT-R能够在纽博林圈速上技压群雄,这套聪明的四驱系统功不可没!
目前性能车四驱中,GT-R的驱动逻辑与FF最为接近,多数时刻以后轮驱动为主,但结构上可谓南辕北辙。由于变速箱位于后轴,所以工程师大费周章从后轴再拉一根传动轴到前轮,电脑计算的功能相当强大,系统会根据车速、方向盘角度、4轮转速差与G值等调节前后驱动比,必要时可达50:50。
这套系统的优点显而易见,它让GT-R在赛道上如虎添翼,但缺点同样鲜明,额外的四驱系统笨重且占空间,维修麻烦,动力的传输路径长,但即便如此,这已经是目前最顶尖的四驱系统之一。
Porsche PTM
代表车款 911 Turbo、Panamera Turbo、Cayenne
保时捷采用的PTM系统根据车辆属性不同而有不同设计,除了鲜明的后驱取向外,同样实现了后轮的内外扭矩分配效果。
电磁控制的PTM(Porsche Traction Manageing)核心在于以电控离合器为核心的扭力分配系统,只配备在大马力性能车上,核心理念就是要分散驱动轮承受的瞬间扭力,达到最佳的轮胎抓地力。与多数后驱跑车类似,PTM一般将多数比例集中在后轮,只有在瞬间加速或是弯道补油时前轮才会获得更多牵引力。而新一代PTM还整合了PTV(Porsche Torque Vectoring)扭矩分配系统,分配扭矩的步骤差异不大,但由于PTV位于主驱动轮,在弯中加速对于循迹路线的修正效果远较以前驱为主的系统明显。
Mitsubishi ACD+AYC
代表车款 Lancer EVO.X
这是横置引擎车款少见的全时四驱系统,开发之初便针对拉力赛恶劣的路面,对于操控性能的助益非常明显。
这套系统的核心在于ACD与AYC两样利器,ACD顾名思义为主动式中央差速器,电脑会收集车辆各种参数决定最佳的驱动比例,而AYC直翻为主动式舵角控制器,实际上就是具备调节内外轮比例的差速结构,其采用两组液压多片离合器控制,可单独锁定或加压,在过弯时赋予外侧轮更多驱动力,减速时亦能控制内外刹车力道,增进弯道中的循迹性能。
这是目前FF中最高效的四驱系统,可惜的是前置引擎的配重特点难以改变,车尾的动态始终无法与FR车种相提并论。
Subaru DCCD
代表车款 Impreza WRX STI
水平对置引擎衍生的四驱有个最大特点,就是平衡性极佳。
纵置的水平对置发动机直接连接传动轴驱动后轮,由于重心低且左右平衡,先天上具备一定优势,而控制四驱系统的核心,就在于电子控制的DCCD电磁式中央差速器。相较于液压控制,电磁控制可以对离合器接合比例最更细微的调节,配置DCCD的翼豹STI一般状况维持50:50的驱动比例,特定状态下可以调节到35:65,驾驶也可以手动设定驱动比例,在操控特性上,STI明显比EVO更具备后驱车的特质。
Honda SH-AWD
代表车款 RL、TL
这是名义上最早实现后轮左右扭矩分配的车款,主要效益在于操控安全上。
我们曾经在一个4WD特辑中测试了RL、Legacy与A6L,其中Legacy均衡度最佳,RL前驱特性明显,由于轴距较长,后轮驱动介入时机较慢,只发挥减少转向不足的作用。
这套系统与多数前驱平台的四驱系统差异不大,关键只在于后轴中央设计一组带多片式离合器的差速器,其作用与三菱的AYC类似,也是透过离合器的锁定改变内外轮的驱动比例。目前包括Saab的XWD与通用旗下的系统,采用的都是同一套机构。
Audi Quattro
代表车款 R8、S5、TT等
Quattro是Audi四驱系统的统称,实际上根据平台的不同还分为3种类别与多种设定,以纵置引擎平台最常见的为例,主要透过核心的中央Torsen差速器调节前后的驱动比例,Torsen为机械式扭力感应结构,一般状态下维持50:50,系统会根据路况调节比例,但可调节范围不广。后期如S或RS系列性能车上,Quattro升级为带有自动锁定的中央差速器,新一代皇冠齿轮组差速器会在加速时自我锁定,多数时刻维持40:60的比例,除了反应速度更快,激烈操驾时的后驱取向也更加鲜明。
至于横置引擎平台的Quattro,采用的是Haldex出品的电子式差速器,采液压驱动的多片式离合器只在特定状况下才接合,多数时刻车辆维持前轮驱动,只有在前轮打滑或是特定状态后轮才会分配到动力,理论上最多可以达到50:50的比例。
R8由于采中置引擎,采用的黏藕式差速器与前述Quattro又有所不同,一般状态下前轮只有15%的动力,依照不同路况,最多能分配30%的动力,此类差速器反应较慢,目的只是为了改善MR超跑过于敏感的车尾,Gallardo搭载的也是相同系统。
性能车四驱系统完全手册
Text:陈政义
性能车的竞争已经转变为变态的马力竞赛,为了有效管理如洪水猛兽般的狂暴马力,除了一套严密的动态安全系统外,赋予4个轮子抓地力,听起来是更聪明的选择。
为什么说四轮驱动更聪明呢?同样是有效管理过大的动力,动态稳定系统的逻辑是,当输出大于轮胎负荷时,适度切断动力让轮胎恢复抓地力,也就是用釜底抽薪的方式剥夺了车辆原有的动能。而四驱系统则是将原本的两个驱动轮的扭力适度分散到另外两轮,如此一来便不会矛盾地将一方面增强动力,一方面又箝制动力。
听起来很美,但实际上难度不低,就技术角度来看,有两大难点始终难以克服,第一:重量,额外的四驱系统至少包含了分动器、传动轴、差速器与控制机构等部位,增加100公斤的重量是非常保守的。第二:效率,当今多数四驱系统都是从主驱动轴分出动力,在特定条件下传输到另一轴,动力必须经过变速箱、分动器然后才到传动轴,都属于间接传动,不论反应速度或是动力的传输效率,都始终难以让人满意。历史上曾经有双引擎驱动或是搭配电动机的直接四驱,可惜都因为诸多问题难以量产。
Ferrari 4RM
代表车款 FF
上述的两个难点,法拉利的4RM通通克服了!这毫无疑问是当今车坛最先进的四驱系统。
基本上,4RM的逻辑在绝大多数车上都难以实现,第一必须是后轮驱动平台;第二是发动机必须完全在前轴之后,也就是说目前99%市售FR车款都不适用,但理论上,纵置MR或是Porsche的RR也可以衍生类似系统。
从基本结构来看,4RM基本的FR架构不变,关键核心在于曲轴前端的PTU(PowerTranfer Unit)机构,PTU整合了简单的变速齿轮以及两组多片式离合器,因为不经过变速箱与分动器,属于曲轴直接驱动,重量上少了传统笨重的分动系统与大型传动轴。两组离合器分别控制左右轮扭力,油压控制的多片式离合器透过啮合力道实现了调节转向轮内外比例的效果。请注意!PTU调节的是转向轮的内外比例,而不是过去被视为高科技的驱动轮比例,整套4RM系统整合了F1-Trac、E-Diff与动态稳定系统等功能,随时根据4轮转速、动态G值与油门状况连续调节前后与左右的驱动比例,是目前最智能也最有效率的四驱系统。
Nissan ATTESA E-TS
代表车款 GT-R
这是日系性能车的代表,GT-R能够在纽博林圈速上技压群雄,这套聪明的四驱系统功不可没!
目前性能车四驱中,GT-R的驱动逻辑与FF最为接近,多数时刻以后轮驱动为主,但结构上可谓南辕北辙。由于变速箱位于后轴,所以工程师大费周章从后轴再拉一根传动轴到前轮,电脑计算的功能相当强大,系统会根据车速、方向盘角度、4轮转速差与G值等调节前后驱动比,必要时可达50:50。
这套系统的优点显而易见,它让GT-R在赛道上如虎添翼,但缺点同样鲜明,额外的四驱系统笨重且占空间,维修麻烦,动力的传输路径长,但即便如此,这已经是目前最顶尖的四驱系统之一。
Porsche PTM
代表车款 911 Turbo、Panamera Turbo、Cayenne
保时捷采用的PTM系统根据车辆属性不同而有不同设计,除了鲜明的后驱取向外,同样实现了后轮的内外扭矩分配效果。
电磁控制的PTM(Porsche Traction Manageing)核心在于以电控离合器为核心的扭力分配系统,只配备在大马力性能车上,核心理念就是要分散驱动轮承受的瞬间扭力,达到最佳的轮胎抓地力。与多数后驱跑车类似,PTM一般将多数比例集中在后轮,只有在瞬间加速或是弯道补油时前轮才会获得更多牵引力。而新一代PTM还整合了PTV(Porsche Torque Vectoring)扭矩分配系统,分配扭矩的步骤差异不大,但由于PTV位于主驱动轮,在弯中加速对于循迹路线的修正效果远较以前驱为主的系统明显。
Mitsubishi ACD+AYC
代表车款 Lancer EVO.X
这是横置引擎车款少见的全时四驱系统,开发之初便针对拉力赛恶劣的路面,对于操控性能的助益非常明显。
这套系统的核心在于ACD与AYC两样利器,ACD顾名思义为主动式中央差速器,电脑会收集车辆各种参数决定最佳的驱动比例,而AYC直翻为主动式舵角控制器,实际上就是具备调节内外轮比例的差速结构,其采用两组液压多片离合器控制,可单独锁定或加压,在过弯时赋予外侧轮更多驱动力,减速时亦能控制内外刹车力道,增进弯道中的循迹性能。
这是目前FF中最高效的四驱系统,可惜的是前置引擎的配重特点难以改变,车尾的动态始终无法与FR车种相提并论。
Subaru DCCD
代表车款 Impreza WRX STI
水平对置引擎衍生的四驱有个最大特点,就是平衡性极佳。
纵置的水平对置发动机直接连接传动轴驱动后轮,由于重心低且左右平衡,先天上具备一定优势,而控制四驱系统的核心,就在于电子控制的DCCD电磁式中央差速器。相较于液压控制,电磁控制可以对离合器接合比例最更细微的调节,配置DCCD的翼豹STI一般状况维持50:50的驱动比例,特定状态下可以调节到35:65,驾驶也可以手动设定驱动比例,在操控特性上,STI明显比EVO更具备后驱车的特质。
Honda SH-AWD
代表车款 RL、TL
这是名义上最早实现后轮左右扭矩分配的车款,主要效益在于操控安全上。
我们曾经在一个4WD特辑中测试了RL、Legacy与A6L,其中Legacy均衡度最佳,RL前驱特性明显,由于轴距较长,后轮驱动介入时机较慢,只发挥减少转向不足的作用。
这套系统与多数前驱平台的四驱系统差异不大,关键只在于后轴中央设计一组带多片式离合器的差速器,其作用与三菱的AYC类似,也是透过离合器的锁定改变内外轮的驱动比例。目前包括Saab的XWD与通用旗下的系统,采用的都是同一套机构。
Audi Quattro
代表车款 R8、S5、TT等
Quattro是Audi四驱系统的统称,实际上根据平台的不同还分为3种类别与多种设定,以纵置引擎平台最常见的为例,主要透过核心的中央Torsen差速器调节前后的驱动比例,Torsen为机械式扭力感应结构,一般状态下维持50:50,系统会根据路况调节比例,但可调节范围不广。后期如S或RS系列性能车上,Quattro升级为带有自动锁定的中央差速器,新一代皇冠齿轮组差速器会在加速时自我锁定,多数时刻维持40:60的比例,除了反应速度更快,激烈操驾时的后驱取向也更加鲜明。
至于横置引擎平台的Quattro,采用的是Haldex出品的电子式差速器,采液压驱动的多片式离合器只在特定状况下才接合,多数时刻车辆维持前轮驱动,只有在前轮打滑或是特定状态后轮才会分配到动力,理论上最多可以达到50:50的比例。
R8由于采中置引擎,采用的黏藕式差速器与前述Quattro又有所不同,一般状态下前轮只有15%的动力,依照不同路况,最多能分配30%的动力,此类差速器反应较慢,目的只是为了改善MR超跑过于敏感的车尾,Gallardo搭载的也是相同系统。