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青山披暮
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[技术牛人]一些超跑4驱疑问解答

(2010-10-26 14:50:06)
标签:

4驱

超跑

超级跑车

跑车

汽车

分类: 汽车

1.911的四驱是和凯宴的相同么?

 

答:完全没有关系

996和小改前的997 Carrera 4(S)是基于粘性耦合器的,和Lamborghini的差不多
变速器直接连通后轴,前轴通过一个粘性耦合器驱动,没有中央差速器

997 Turbo (S)和小改后的997 Carrera 4(S)仍然是这种连接方式
但是耦合器换成了电控多片离合器的形式

Cayenne一代则是有真正的中央差速器的,是一个动力分配偏后轴的行星齿轮式差速器
带有一个电控多片离合器起限滑和改变扭矩分配比的作用
并且整个分动箱还有一个行星齿轮变速机构,可以提供越野低档

Cayenne二代的系统类似一代,但是为了减重,取消了变速机构,没有越野低档了

另外,Panamera 4(S)、Turbo的系统类似997 Turbo,但是因为引擎布局不同,具体形式完全不同
911系的变速器是和后差速器合并成一个变速/差速联合传动器,耦合器则前置和前轴差速器合并
而Panamera是前置引擎,分动装置及耦合器内置于变速器中,位置在引擎之后,和普通车型没有什么两样
不过它的前差速器是内置在引擎曲轴箱内的,这一点就和一般的车型大不相同了

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其实车的设计都是有逻辑的,比如说对于中置或者后置的跑车,如果是AWD,一定是后轴直接变速器,前轴由耦

合器带动
而且90%的可能性耦合器会前置,与前差速器合并。
为什么?
因为中置和后置引擎意味着车重前后分布在45:55到40:60的样子,急加速时后轴的负荷还会更高
所以动力一定是主要向后轴分配才合理。而且作为跑车,强调赛道性能的话,这样对专项特性也有好处
如此一来,采用一个,比方说30:70的中央差速器意义不大,还要额外付出重量和复杂性方面的代价
所以基本上没有厂家会这么做
耦合器的方案这时候最合理,而且耦合器可以很容易前置,多少可以帮助矫正一下车重分布

相反,如果你是需要一定的越野能力,这种基于耦合器的方案就不好用了
(用耦合器的,比如BMW X5、Infiniti FX之类的SUV,都是基本上完全没有越野能力的)
你要么设计成分时四驱,要么就是有真正的中央差速器的AWD

所以说,即便不熟悉资料,仅仅靠猜,也应该知道911和Cayenne的AWD系统会完全不同
911必然基于耦合器,Cayenne必然基于中央差速器
当然,如果不熟悉资料就不会知道具体的形式了,比如哪款911是哪种类型的耦合器之类的
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2.能麻烦再解释下GTR的Attesaets的工作原理吗?


答:首先,作为强调赛道性能的车型,GT-R的AWD很自然的会采用我前面说的,变速器直接驱动后轴,前轴由耦

合器连接的形式
以R34为例,耦合器是个电控多片离合器,引擎前置,变速器在引擎之后,这属于很常见的布局
比如BMW xDrive车型,Panamera 4(S)/Turbo,也包括Nissan自己的其它一些AWD车型,比如G37x之类,都是类似

的AWD形式

本代GT-R也是延续这个路子,但是它同时又是专门设计的跑车,所以布局上又很特别
因为前(中)置引擎的跑车最合理的布局方式是引擎尽量布置在前轴后面,变速器拖后和后差速器合并成联合传

动器
这样容易获得较好的重量分布
但是这样的布局通常只用于RWD,但本代GT-R是最早把它用于AWD的,所以要用另外一根传动轴从后面的变速器再

把动力引回前轴
不过它的引擎不是完全在前轴后,而是妥协了一下,类似Panamera,在前轴差不多正上方
也和Panamera一样,前差速器内置于引擎内部
所以总体上就是,引擎通过一根传动轴传递到后轴处的变速器,变速器一方面直接传递动力给后差速器
同时也驱动一个电控多片离合器构成的耦合器,耦合器再通过另外一根传动轴,把动力传递回引擎,驱动引擎内

部的前差速器
变速器、后差速器、耦合器全部做在一起,构成一个联合传动器
由此可见,前置引擎的跑车如果要上AWD,代价是很大的,整套系统远不如中置或者后置的车型来得简单,车重

也会因此高出很多


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3.大侠能不能再科普一下同为前置引擎的新一代奥迪quattro(RS5)的主要原理以及与R35相比的优劣?


答:主流的前纵置引擎的Audi quattro都是基于中央差速器的,这是继承自早先的拉力血统
强调在附着力不很高的路面上保持较高的车速
这与前面说的跑车血统的车很不一样,这两者不宜互相代替,为什么呢?

以Audi来说,在B8平台出现之前,它的前纵置车型的重量分布也是接近FWD的,前轴负载在58%-60%的样子
这是因为它的引擎必须全部置于前轴前方,否则,要么像大多数基于RWD平台的AWD车型一样,前差速器要偏置在

引擎的一侧
这样的话,这种不对称性会加剧扭矩转向现象,而且半轴必然比较短,也不利于悬挂的设计
要么就像Panamera和GT-R那样,把前差速器放在引擎内部,但是如此一来成本会增加很多,养护也困难一些
Subaru大多数车型也是这样,不过Subaru多采用对置引擎,引擎很短,但Audi甚至会采用V10这样很长的引擎
所以问题来得更严重

B8平台开始,变速器设计改进了一下,前差速器前移了15cm,基本上紧挨着引擎了
这样一来问题有不小的改善,前轴负载降到了55%左右,这就和RWD改AWD的大多数车型差别不大了
然而,尽管如此,毕竟前轴负载还是大大超过后轴,如果让前轴仅仅通过耦合器驱动,动力输出方面显然不是合

理的安排
所以,采用中央差速器就更合适,这是第一点原因

第二点,附着力低的路面上,需要前轮发挥动力的情况较为经常,而且不可预测,这也是采用中央差速器的原因

之一

反过来说,如果仅仅是跑赛道,Audi的设计就显得有些累赘了,所以到了R8,反而是直接借用了Lamborghini的

粘性耦合器系统

具体到RS5的quattro,和其它B8平台的车型系统设计上大同小异,主要差别是第一次采用了crown-gear中差
放弃了其它车型上用的Torsen C中差
crown-gear单将机械性能其实不如Torsen优越,它并没有Torsen对于两个扭矩传递方向的天然的不对称反应
(Torsen对于引擎向车轮传递动力这条途径是个LSD,对于车轮向引擎传递动力这条路径是open diff
所以它既能起到LSD的作用,又不影响正常转向)
但是crown-gear中差非常紧凑,重量和成本都会明显低于Torsen C,而且未来很容易增加电控的功能(RS5目前

还没有用电控)
总的来说,跑赛道,RS5肯定不如AWD跑车优越,但是玩碎石山路,它会比较合适(这同样适用于Evo、STI这些车

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4.碰到这么牛的技术人 有个问题想请教一下

像保时捷这样的动力输送系统里前轮和后轮的宽度都不一样但貌似直径是一样的,这样就保证了高度的统一是吧

(至少我是这么想的),如果要换更大的轮胎,打个比方从 305/30(4s原配) 换到315/30(gt3rs原配),就算

没有像sti那样有中央差速器,对“粘性耦合器驱动”会不会造成负面影响和干扰电脑对打滑的预测?因为不清

楚保时捷是怎样测算打滑的,如果是计算轮子旋转圈速圈数就没问题,如果是安轮胎面滚动距离的话就麻烦了。

像有中央差速器的对轮胎直径要求比较高,好像是每个轮胎不能大于差别 2/32inch=1.5875mm不然的话中央差速

器会过热而损坏,斯巴鲁的中央差速器和变速箱是封闭式的一体的所以一坏就是天价。但4条轮胎都加大直径就

没没有什么大问题,所以想了解一下对保时捷这一类的轮胎要求是怎样的,当然是想避免不必要的算坏。


答:
轮胎对耦合器一样有重大影响,如果是电控的耦合器,你更要谨慎了

简单来说,如果两轴的差速器减速比一致,轮胎直径也一样,那么车在匀速行驶时耦合器两端的转速也一致
假设前后轮胎抓地能力相当,车的前后重量分布是40:60,那么此时前轮最多分配40%的动力
因为假设能够超过这个比例,前轮的滑移率就会超过后轮,耦合器的力矩传递方向就反向了,所以这不可能出现
现在你换了轮胎,可能就改变前后的traction对比,那么这个动力分配比例的极限也会跟着改变

如果你还换了轮胎直径,那么变化就戏剧化了,比方说,你改大了后轮直径,那么同样车速下,前轮转速就超过

后轮
也就是说耦合器是接前轮的“输出”端转速快,这时候耦合器的扭矩传递方向始终是由“输出”端到“输入”端

,反向了
除非发生后轮traction很不好,导致滑移率大幅度上升,扭转这种对比,否则耦合器都没法正常工作
当它是电控的,接通时相当于一个制动,当它是粘性的,它就一直在制动了,这显然不是你想要的结果

反过来说,如果你改大了前轮直径,情况相反,耦合器输入端转速总是超过输出端
这时候分配给前轮的动力就可以超过原来的40%的极限,甚至可以超过后轮
但是因为耦合器此时有内建的转速差,系统设计就很重要了
有些车,比如Porsche 959,Acura/Honda SH-AWD,就是利用这种原理让耦合器实现传递超量的动力的
以SH-AWD为例,应用车型是FWD为基础,重量分布是60:40左右,前轴直接驱动,后轴由耦合器带动
按理说很难向后轮主动分配40%以上的动力(我说“主动”是因为如果前轮抓地不好,情况会不一样)
但是实际上因为有内建的转速差,后轮可以得到最多70%的动力
不过这样的设计的代价是,耦合器工作时两端永远在相对滑动,系统很容易过热
假设原设计是个电控耦合器,没有考虑内建的转速差,耦合器的ECU经常性的接通耦合器
那么你改了轮胎但没有改ECU,结果就很可能是它早早就烧掉了……

所以,你在改动前,应该搞清楚前后差速器齿比,带入轮胎直径,估计一下系统是哪种设计
如果耦合器本来没有内建的转速差的,你最好不要改变这种平衡

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