BBA的四驱结构,越野最差的是宝马?

宝马的对电子系统要求高,越野耐用性差,但结构简单重量轻效率高;奥迪的具有自锁功能;奔驰的最传统。

开门见山,先下结论:

宝马的Xdrive四驱没有以行星齿轮为基础的中央差速器,这和奔驰、奥迪相应的的纵置四驱结构有本质不同。这决定了Xdrive越野耐用度严重受影响,所以X5、X6车主千尽量少离开铺装路面。

首先要说明的是,Quattro、4Matic、Xdrive都是各自的四驱品牌名称,每个品牌下至少有两三种四区结构,这点可能大家都知道。

奔驰A级、奥迪A3、宝马MINI这类横置发动机车型,三家的四驱解决方案类似,都是在变速箱旁边设置一个PTU(power transfer unit),通过传动轴把一半的动力传递给后轴,后轴之前放一个多片离合器,通过电控或液压执行机构控制后轴是否获取动力。途观、CR-V等绝大多数城市SUV也都是这种布置,简单,轻,成本低。

再往上的纵置发动机车型的四驱系统和横置完全不同。奔驰和奥迪的四驱是传统意义(严格意义)上的全时四驱,即两者都有真正的中央差速器。

奔驰的4Matic系统中央差速器有两种,C/E/S/GLC级上采用的是行星齿轮差速器,行星架为动力输入轴,太阳轮和齿圈分别对应前轴和后轴。通过三者直径和齿数的设定,能做到前后轴不等扭矩、不等功率的分配(传说中的扭矩45:55)。

第二种是GLE/GLS上的锥齿轮行星齿轮差速器(就是普通的前后轴轮间差速器那种)前后轴动力平均分配。两种中差都能做到消化前后轴的转速差,保证四驱系统顺滑,但是本身都不具有限滑功能,要靠多片离合器来锁定中央差速器。

奥迪的Quattro系统中差也有两种,分别是托森C型和托森D型(冠状差速器),早期的托森A和B型早不用了。托森C型其实不算大家挂在嘴边的早期蜗轮蜗杆型,是带有摩擦盘、能自锁的行星齿轮差速器。同样行星架为动力输入轴,太阳轮和齿圈分别对应前后轴。

和奔驰不同的是,托森C型差速器在有轴打滑、产生较大程度转速差时,齿圈、太阳轮会产生轴向相对运动(涡轮蜗杆原理,转动转化为平动)压紧摩擦盘,产生一定程度的锁止效果。托森C型主要用在Q7/Q5上。

冠状差速器更好理解,看图就可明白。可以这样比喻:动力输入轴把动力传递到差速器中一个“平面圆盘”,前后轴分别啮合在圆盘的两侧,因为靠近圆心的位置不同,所以前后轴扭矩不同转速却可以相同。

当前后轴有较大转速差时,差速器内的行星齿轮转动,摩擦片产生挤压产生一定锁止效果,因此前后扭矩通常为40:60,调节范围为70:30到15:85,原因在于差速器壳体可以传递部分动力。这个原理大家可以记住,后面讲奥迪和宝马左右后轮扭矩分配时还是这个原理。

宝马Xdrive其实没有机械式的中央差速器,变速器传递出来的动力直接连通后轴,传动轴前端有一个多片离合器和分动器(可通往前轴),当多片离合器结合时前轴获取动力,分离时前轴没有动力。前后轴的转速差完全靠离合器片的相对摩擦来弥合,离合器片的结合和分离完全靠电脑判断。

分动器有齿轮和链条两种,不影响宏观四驱结构。所以宝马Xdrive四驱结构更接近城市suv的适时四驱,对高强度频繁的转速差耐受性不佳,也是好多无知车主开区越野然后四驱坏了的原因。

能一路看下来的都是技术宅~不过如果认真看到这里,大家也就明白了BBA四驱系统的各自特点。

简单粗暴的总结,宝马的对电子系统要求高,越野耐用性差,但结构简单重量轻效率高;奥迪的具有自锁功能;奔驰的最传统。但大家注意,这是纯机械结构层面的分析,不代表实际车型的驱动能力。一定要记住这两点:

1. 这三种四驱都不适合越野,因为都没有纯机械式的差速锁止装置,摩擦片结构和纯越野车的没法比,出去高强度豁车吃枣药丸。

2. 实际的驱动表现更看BBA对ESP、牵引力控制系统的设定和调教,动力输出限制、刹车力度和反应速度的表现占比比四驱系统对限滑影响的比例高。

再来说说奥迪和宝马的后轴左右轮扭矩分配系统。左右轮扭矩分配是个有用的东西,尤其对转弯有帮助,三菱的AYC、讴歌的SH-AWD、福特福克斯RS都有类似功能,原理各有不同,我们说奥迪和宝马的。

奥迪叫运动性差速器,宝马叫动态动力分配,其实二者原理相近。

普通开放式差速器的动力流向是通过行星轮流向两个半轴,如果打滑那就浪费掉了。LSD限滑差速器是相当于增加了差速器内阻,但是动力流向仍然是两个半轴,只是限制流失。

奥迪宝马的左右扭矩分配在于,动力从差速器流向两侧车轮各有两条通路,除了正常的从半轴流出,还可以从差速器壳体流向某一侧半轴,开关就是左右两侧的多片离合器,通过电机驱动油泵控制。更细的就不讲了,理解了原理,大家也就能明白怎么回事了。

最后补充几个小细节,奔驰G的四驱是纯机械结构,中央差速器是最古老的机械式差速锁,要么开要么锁,没有多片离合结构。正常的小转速差靠牵引力控制和ESP。

奥迪新推出的Quattro-ultra系统是多片离合器结构,后轴前还有一个可断开的离合器,平时传动轴可以不跟着车轮转以节省动力节约油耗,所以这是一种适时四驱系统。

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