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大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

今天給大家帶來關於大眾途嶽所搭載的4MOTION四驅系統的技術解析,看看大眾4MOTION四驅系統的工作原理,還有其效能表現如何!

大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

說到汽車的四驅系統,大家首先想到應該是奧迪的quattro四驅系統,奧迪憑藉quattro四驅系統在WRC賽事獲得冠軍,從而一戰成名。其實quattro只是奧迪四驅系統的一個名稱和商標而已,比如大眾的4MOTION四驅系統、賓士的4MATIC四驅系統、寶馬的xDrive四驅系統、三菱的S-AWC四驅系統、斯巴魯的Symmetrical AWD四驅系統等。

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四驅系統分類

四驅系統主要分為全時四驅、分時四驅、適時四驅。

全時四驅就是車輛在任何狀態下都是採用四輪驅動,哪怕是有一個輪打滑了,其他三個輪照樣有動力輸出,也就是前後軸都有動力分配。這類的四驅型別油耗比較高。優點是可以保持車輛的高速穩定性和循跡性及提升脫困能力。代表車型有賓士G級。

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分時四驅是指駕駛員可以自主控制車輛斷開分動箱的動力傳遞,從而切換車輛的四驅或前驅模式,需要四驅模式時,可以把車輛調整為四驅模式狀態,一般需要車輛停下後才可以進行切換四驅或兩驅模式。又分為2H、4H和4L3個擋位,部分車型還有AUTO擋位,2H為高速兩驅,適用於一般的鋪裝路面,以兩驅為主,提升燃油經濟性。4L為低速四驅。分動箱內齒比較大,能將扭矩放大,速度減慢動力增加。適合非常惡劣的路況。4H為高速四驅,分動箱內齒比較小,能以相對較高的速度行駛,但動力不能保證,適合一般輕度的越野路況。4L模式用於沼澤地、沙漠等極其惡劣的環境。

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一般行駛在鋪裝路面時,還是以2H模式為主,因為少了中央差速器,前後輪轉速不一致,會導致轉彎困難,所以在嚴重的情況下會損傷傳動系統。AUTO模式就是自動模式,可以自動切換兩驅或四驅模式。分時四驅的優點:純機械結構,可靠性高,透過性好,越野脫困能力強;缺點是整體重量大,操作不方便,油耗高。代表車型有Jeep牧馬人。

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適時四驅是指車輛在適當的情況下會進行自動切換成四驅或兩驅模式,不需要人為控制車輛的驅動形式,也是當下四驅車型比較常用的驅動形式,適時四驅的優點是提升車輛透過性的同時又提升了燃油經濟性,缺點是遇到複雜的路況時,脫困能力較差。代表車型有大眾途嶽、三菱歐藍德、日產奇駿、本田CR-V等車型。

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大眾四驅系統的研發背景

說起大眾4MOTION四驅系統的研發,可以追溯到第二次世界大戰時期,大眾為了獲得德國軍方當時戰爭期間的訂單,而研發出軍用的四驅越野車型,代表車型有Type87,在前後軸配備了ZF自鎖式差速器,僅在1擋和倒擋時啟用四驅模式,該車具有結構簡單、皮實耐用及透過性強,滿足了當時德國軍方在戰爭期間的需求。

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20世紀70年代,大眾為了參加拉力賽,大眾與奧迪一同研發了Type183車型,叫做LLTIS越野車,並在達喀爾拉力賽上獲得了冠軍,並憑藉更便宜的價格打敗了賓士G級,獲得了當時德國軍方的訂單。並研發出多種當時軍用車型,如救護車、通訊車、偵察車等。

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20世紀80年代,大眾開始把四驅系統下放至民用車型,代表車型有T3(Transporter)和帕薩特B2(國內桑塔納),並把四驅系統命名為Syncro四驅系統,採用矽油粘性耦合器作為限滑傳動裝置。

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1985年,大眾為第二代高爾夫提供了四驅車型,與前面所講的四驅系統不同,在後差速器前方配備了粘性聯軸節,在極限狀態下後軸可分配48%的扭矩。使車輛的四驅系統進一步得到了強化。

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大眾4MOTION四驅系統的發展歷程

1998年大眾引進了瑞典Haldex(瀚德)公司的第一代四驅產品,也就是中央差速器(耦合器),大眾把採用Haldex限滑傳動裝置命名為4MOTION四驅系統,並首次應用於第四代高爾夫車型。

第一代四驅系統結構比較簡單,主要由差動液壓泵、多片離合器、可控節流閥、電子控制單元等組成。平時採用前輪驅動,當車輛前軸和後軸產生轉速差時,透過驅動差動液壓泵產生的油壓壓緊多片式離合器,實現動力向後軸的傳輸,從而使後軸獲得動力,但是其缺點切換四驅模式時,需要透過前後軸的轉速差(也就是某輪出現打滑)來實現,因此切換四驅模式時比較遲鈍。

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2002年Haldex公司釋出第二代四驅系統,結構上與第一代產品基本一致,主要改動了節流閥,第一代為電機控制的線性節流閥。第二代為採用了電磁閥控制的比例節流閥,只要車輪空轉超過20°,即可切換至四驅模式,並加入了壓力感測器。從而實現了扭矩的閉環控制,在反應速度較上有所提升。代表車型有大眾帕薩特(B6)。

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2004年Haldex公司釋出第三代四驅系統,在第三代四驅系統中增加了電動液壓泵及單向閥門,採用電動液壓泵後,該系統可以主動建立油壓,也就是可以主動控制油路中的壓力,提升了該系統的反應能力,並可以智慧化的控制前後軸的扭矩分配。代表車型有大眾高爾夫(第五代)。

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2007年Haldex公司釋出第四代四驅系統,該系統增加了蓄壓器,蓄壓器的作用就是儲存油壓,在系統需要建立油壓的時候,蓄壓器可以立即滿足需求,系統建立油壓的時間更快了,切換四驅模式的時候也就快了。經過軟體控制系統的最佳化後,該系統還可以根據路況來進行動力分配。由此可見,該系統已經比較成熟了,2008年Haldex在第四代四驅系統進行了強化,該系統增加了電子限滑裝置(eLSD),該裝置可以使後輪輪間實現扭矩分配的能力,也就是把後軸的某輪扭矩轉移至另一邊車輪。2008大眾將該系統裝配了大眾CC、大眾途觀、大眾高爾夫(第六代)等車型。

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2009年Haldex公司釋出第五代四驅系統,相比第四代四驅系統,第五代四驅系統採用了離心式液壓泵,並取消了蓄壓器,結構變得更加緊湊,更輕量化,相比上一代減輕了1。5kg,並支援EDL電子差速器等。2012年大眾將該系統裝配了大眾邁騰、大眾途嶽、大眾探嶽、大眾途觀L等車型。

不過Haldex公司在2010年被博格華納公司收購後,其後該四驅系統也被冠名為博格華納Haldex四驅系統了。

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而博格華納-Haldex公司的四驅系統目前已經更新至第六代四驅系統了。博格華納第六代Haldex四驅系統中央差速器依舊是採用電控多片式離合器,電動液壓泵的電機換成了無刷直流電機,控制單元也集成於一體,帶來了更加智慧的電控邏輯與更高效的傳動效率,同時還具備更好的散熱性以及輕量化等特點。結構上更加精簡,零部件的相對較也少了,博格華納第五代Haldex四驅系統整體的整備重量約為100KG,而博格華納第六代的瀚德四驅系統整備重量僅為70KG,整體重量減輕了,滿足了車輛設計輕量化、降低成本和節省燃油的需求,並且能夠透過電控單元使橫置四驅平臺實現後軸分配到100%扭矩驅動。代表車型有大眾攬境、大眾途昂、吉利星越L、哈弗H9、領克09等車型。

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途嶽搭載的4MOTION四驅系統技術解析

大眾途嶽四驅車型搭載了大眾4MOTION智慧四驅系統,該系統基於博格華納第五代Haldex中央差速器進行開發的。

博格華納第五代Haldex四驅系統主要由離心電動液壓泵、多片式離合器、活塞、控制單元等組成。

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1、離心式電動液壓泵

離心式電動液壓泵作用是透過控制單元控制離心葉片的開度大小,來改變電動液壓泵的排量輸出,進而調整該系統中液壓油的壓力,從而達到控制活塞對多片離合器的壓緊力。不同的壓緊力可以控制對後軸輸出的扭矩,從而達到了分配扭矩的目的。

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2、多片式離合器

多片式離合器就是起到離合的作用,在離合器不被壓緊的狀態下,後軸基本上是無法獲取動力扭矩分配的,因此該四驅系統是透過壓緊後離合器片來傳遞動力的,壓的越緊動力傳遞的扭矩就越大,如果一直處於壓緊狀態,會導致離合器片過熱而燒蝕損壞,因此該系統為了對離合器進行保護,會對後軸的傳遞扭矩和離合器壓緊的時間是有一定的限制的。

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3、活塞

活塞的作用就是把液壓油進行壓縮。離心式電動液壓泵推動活塞,活塞對油液施加壓力,產生的液壓壓力壓緊多片式離合器,從而達到向後軸傳遞動力的目的。

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4、控制單元

四驅系統控制單元根據前後軸轉速差、油門、剎車、轉向等資訊,透過控制離心式電動液壓泵推動活塞對多少式離合器施加不同的壓緊力,從而將所需的驅動力由前軸分配到後軸,離合器動作時間只需100毫秒 。該系統正常情況下會把大部分動力分配到前軸,也就是大眾官方所說的前後軸95:5的動力分配,前軸95%的動力,後軸5%的動力,從而提升了燃油經濟性。如果車輛前軸出現打滑,極限狀態下對後軸可以傳遞90%以上的動力,以提升車輛的透過性。

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大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統工作特性

大眾途嶽搭載的4MOTION智慧四驅系統,車輛在正常行駛時,車輛後軸僅分配5%的動力,前軸則分配了95%的動力,當路面整體附附著力較差時,離心式電動液壓泵提供液壓壓力對多片離合器進行壓緊,從而實現前後各50%的動力輸出。在前輪無附著力且僅有後輪有附著力時,極限狀態下大眾4MOTION四驅系統可在短時間內向後軸分配90%或更多動力,從而達到車輛進行脫困目的。

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大眾途嶽在什麼情況下會採用四驅模式

其實大眾途嶽是一直處於四驅模式的,按照大眾官方的表述為車輛正常行駛狀態下,前軸95%的動力,後軸為5%的動力,其實這5%的動力也算是慣性粘性傳遞了,算不上真正的動力輸出,因此也是適時四驅。

大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

主要在車輛起步、坡道起步、行駛不平路面或非鋪裝路面、以及車輛急加速時,車輛基本上是處於四驅模式狀態,以提供車輛良好的透過性及操控性。

大眾4MOTION智慧四驅系統的優缺點

優點:大眾4MOTION智慧四驅系統可實現95:5的動力分配,系統實時監測行駛狀態,迅速對前後橋速輸出扭矩進行合理分配,確保車輛有好的循跡性和越野性。

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缺點:由於該系統的結構設計,採用了多片式離合器,離合器片在長時間工作時容易高溫過熱,過熱後會導致摩擦效率下降,引發後軸動力減弱、過熱報警等問題。同時大眾4MOTION四驅系統的動力分配,除了在前軸完全失去抓地力的瞬間(極限狀態下)可以將大多數動力輸送至後軸外,加上輪間電子限滑的限制。一般狀態下最多僅可向後軸輸送50%的動力,大眾途嶽搭載的大眾4MOTION四驅系統越野能力一般,比較鋪裝路面及一些比較簡單的越野路況。

大眾4MOTION四驅系統搭載了哪些車型

大眾四驅車型基本上都搭載了大眾4MOTION智慧四驅系統,目前在售的車型有大眾途嶽、大眾探嶽、大眾探嶽X、大眾途觀L、大眾途觀X、大眾途昂、大眾途昂X、大眾攬境,還有斯柯達柯迪亞克、斯柯達柯迪亞克GT。

大眾途嶽同級競品車型對比分析

以豐田RAV4榮放、本田CR-V、三菱歐藍德、日產奇駿等四驅車型,進行同級競品車型對比分析。

大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

根據上圖分析可以看出,現在的中央差速器基本上都是採用了多片式離合器結構。並且四驅形式為適時四驅,這也是汽車市場發展下的趨勢,適時四驅相對於分時四驅和全時四驅,有些結構輕量化、提升燃油經濟性的優勢,在需要四驅的時候自動切換至四驅模式,在不需要的時候自動切換成兩驅模式,既提升了車輛的透過性和燃油經濟性。

大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

上圖中三菱歐藍德的S-AWC四驅系統,該四驅系統結合了分時四驅和全時四驅的優點,可以在高速情況下進行全時四輪驅動,同時在不需要四輪驅動的時候,還可以實現後輪驅動的兩驅模式,使得車輛的操控性更好。

大眾途嶽4MOTION智慧四驅系統技術解析,實際效能是何水平?

而大眾途嶽正常兩驅行駛狀態下,前後軸扭矩分配為95:5,也可以算得上是全時四驅範圍。其他車型正常行駛狀態下基本上以前驅為主了。

總結

大眾途嶽搭載的大眾4MOTION智慧四驅系統,整體表現還是比較優秀的,雖不及奧迪quattro四驅系統的越野效能強大,但是應對一般的越野路況還是可以的,因此大眾途嶽搭載大眾4MOTION智慧四驅系統後,整體提升了車輛透過性和燃油經濟性,綜合來看效能表現還是不錯的。

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