四驅講堂—斯巴魯篇:從變速箱分辨四驅結構

講堂回顧:

《四驅講堂》1-鈴木篇:離去的吉姆尼,和英雄落幕的超級維特拉

《四驅講堂》2-三菱篇:獨步天下的超選四驅;移梁換柱的S-AWC

《四驅講堂》3—日產篇,途樂:不要把我和SUV混為一談!


起源於富士重工,憑藉基於水平對置發動機的左右對稱全時四驅系統,斯巴魯的全時四驅成為四驅江湖中的一種清流。

公路方面,斯巴魯有和三菱EVO所搭載的 S-AWC實力並駕齊驅的DCCD式全時四驅系統;而SUV方面以森林人為代表,雖然它不算純正越野車,但不僅公路操控人人稱道,全地形能力也有口皆碑。但你可知道不同的森林人或是傲虎搭載了不同的四驅系統?


四驅講堂—斯巴魯篇:從變速箱分辨四驅結構


斯巴魯四驅基礎——水平對置發動機


雖然說的是四驅,但老司機們一定知道發動機的排列(橫/縱置)作為動力的先天基礎,從結構和佈局上限制了四驅的動力走向,雖然最終都實現了四驅,比如大體上橫置發動機以前驅為主、縱置發動機以後驅為主。

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斯巴魯以操控性著稱,最重要的根源來自“左右對稱”,不同於常規的"L"和"V"型發動機,斯巴魯堅持使用目前極少被採用的水平對置發動機,另一個代表品牌是保時捷。

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其顯著優點主要為三個,一是氣缸佈局對稱,發動機的運轉平順性比V型發動機還要好的多,功率損耗小;二是低重心,氣缸平放,不僅降低整車重心,還能讓車頭設計得又扁又低,能極大提升汽車行駛穩定性;三是可將發動機重心以及傳動軸均放在車輛中心線上,驅動呈直線左右對稱排列在前後軸之間,同樣提升整車穩定性。但缺點同樣有,主要包括結構相對複雜、機油潤滑問題、後期維護保養要求高等,綜合生產和維護成本,並未被廣泛採納。


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所以斯巴魯統稱的Symmetrical AWD四驅系統在國內被稱為左右對稱全時四輪驅動系統。但針對不同車型以及變速箱方式,還有四大分類。

這主要因為斯巴魯的四驅系統同變速箱一體設計,所以四驅的系統的方式根據手動、自動、CVT的不同形式而有所不同。


DCCD式全時四驅系統

代表車型:WRX STI

國內對斯巴魯WRX的認知極為小眾,作為從翼豹旗下獨立出來的車型,是熱衷高性能車或痴迷改裝玩家的最愛。

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WRX STI作為專供賽道的車型,從以翼豹之名起就與三菱EVO相愛相殺多年,除了強悍的底盤調校和動力,更與斯巴魯DCCD四驅系統密不可分。DCCD全名為Drivers Control Center Differential,代表著斯巴魯旗下最好的四驅操控性能,1994年首次登場於翼豹WRX STI。


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DCCD核心的的前、中、後三組差速器分別為:前螺旋齒輪式限滑差速器、中間為電控多片離合器和機械雙重控制的行星齒輪組、後輪為託森限滑差速器。可以理解為機械為主,電子為輔的前中後三把鎖。


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中央行星齒輪差速器根據齒比41:59(不同年款略有不同)向前後輸出扭矩,並可調節到50:50。但最為特別的,針對中央差速器,有兩套限滑裝置,一套是電控的,一套為機械控制:

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這套四驅系統的根本目的是根據駕駛需求調整車輛在彎道中的轉向過度,提升彎道駕駛的有效牽引性。


VTD-AWD式全時四驅系統

代表車型:斯巴魯傲虎(5AT車型)

VTD(Variable Torque Distribution)為可變扭矩分配全時四輪驅動系統,核心為以行星齒輪為主、電控液壓多片離合器限滑的中央差速器,這套系統在平常狀態下前後輪的扭矩分配為45:55。系統會感知油門踏板開合度、發動機轉速、驅動輪的旋轉差等進行調節。

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其四驅傳動核心為上圖23的行星齒輪組和24的限滑電控多片離合器,這兩處結構的傳動原理類似於三菱二代超選四驅的4H模式。依靠行星齒輪穩定傳輸動力,檢測到打滑後多片離合器可主動進行限滑,可實現主動扭矩分配。

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這套系統偏重後驅,也很容易根據駕駛者意圖進行漂移,同樣是一套公路操控為主,通過性為輔的四驅系統。


粘性限滑全時四驅

代表車型:森林人(手動擋車型,2014款以前)

手動擋車型的四驅系統,主要應用於老款的手動擋的森林人。可理解為帶被動限滑功能,前後50:50動力輸出的標準全時四驅。

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其原理類似於三菱一代超選四驅的4H模式,四驅核心為上圖中的10和11,變速箱輸出直通後軸的同時,通過一組對稱行星齒輪向前軸傳遞動力,行星齒輪具備差速功能,正常駕駛模式下前後50:50動力分配,但當前後轉速差過大,鏈接行星齒輪的(上圖11)粘性耦合器內硅油攪動過熱,會限制行星齒輪的差速功能,相當於差速鎖,實現限滑功能。

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此種四驅模式限滑反應尚可,極限陷車打滑狀態可短時間實現近乎100%的鎖死,但如果短時間頻繁使用會過熱失效。整體來說實用性很高,但穩定性稍弱。


ACT-4主動扭矩分配全時四驅系統

代表車型:森林人(4AT/CVT)、傲虎(CVT)、XV


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目前以森林人為代表的SUV普遍採用ACT-4主動扭矩分配式全時四驅系統,其結構特點是四驅傳動機構和變速箱融合在一起,實現四驅(後驅)的核心是多片式離合器。

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四驅傳動過程:變速箱末端輸出軸通過齒輪傳動向前軸傳遞動力的同時,在輸出軸縱向通過一組多片離合器(上圖23)通往後軸傳遞動力。這套系統在上世紀90年代就誕生,最早也稱MPT,其正常狀態下的前後扭矩分配也從最初的90:10、80:20到如今的60:40逐漸演變。行駛過程中,根據不同情況,能做到從完全前驅狀態(多片離合器斷開)一直調整到前後軸完全連接狀態(50:50)。

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四驅系統的核心輔助是X-MODE和VDC(車輛動態控制),X-MODE模式是進一步通過車輛動態控制系統加強對動力輸出和扭矩分配的控制系統,例如在積雪或崎嶇不平的路況下,當輪胎在斜坡上空轉並且難以脫離的情況下,重新打開X-MODE開關,控制立即主動進行干預。

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此外森林人和傲虎最新X-MODE還被細分為兩種模式。積雪及砂石道路時的“SNOW DIRT”模式,以及應對深雪和泥濘“DEEP SNOW MUD”模式,實現更加精密的扭矩分配。


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