全轮驱动的优势！AWD的发展及构造详解[转帖]

ESC、TCS系统通过控制发动机动力输出和制动系统来保证平稳驾驶，以损失动力作为安全保证以防止超越物理极限；AWD控制并调整每个车轮的扭矩输出，在不干涉发动机动力输出的情况下提高了物理极限，保证你全天候的驾驶乐趣。

奥迪Quattro AWD诞生于1980年，当年奥迪的设计师声称:“早晚有一天，AWD会像今天4轮盘式刹车一样流行。”

果不其然，今天奥迪用AWD武装了它的每一款型号的车型，而各大厂商也在纷纷加入AWD行列。

车辆的驱动型式有FWD(Front-Wheel Drive)、RWD(Rear-Wheel Drive)、4WD(Four-Wheel Drive)和AWD(All-Wheel Drive)。我们先来看看这几种驱动型式。

前轮驱动(FWD)：今天占轿车产品的70%的经济型及中级轿车都采用了前轮驱动。就像名字所暗示的，只有前轮传递动力。安装在前部的发动机将动力直接传输到前轮，提高了牵引效率，60%～70%的重量集中在轿车前部，提供了更好的冰雪稳定性，但前轮要承受75%的制动,而且在急加速时车身重心后移，就会造成加速延迟，在操控上也存在着转向过度和后轮打滑现象。

后轮驱动(RWD)：豪华轿车通常采用后驱，重量分配接近于50∶50，提供了更平稳的驾驶。RWD与FWD驱动情况正相反，操控性能有所提高。当加速时车身重心向后转移，这正是你所希望的，因为后轮主管牵引力，前轮主管汽车方向。你还可以在弯道加速。这并不是说RWD在结构上就好,它也存在缺陷，如从前到后的传动轴（使车内地板从前到后隆起），还有一个很大的差速器在后部，增加了重量和成本，它同样不适应全天候驾驶。

以上两种车型都是只使用了两个车轮传递动力，为什么不同时使用另两个车轮？

四轮驱动就是使用了4个车轮传递动力，它又分为4WD和AWD两种形式。4WD是为了增加牵引力，在不顺利的道路条件下或是追求极限性能驾驶，是专为越野设计的。而AWD主要是为了减少轮胎的滑动和提供更好的操控性能。AWD通常不需要司机来操作接合系统，没有低速范围，按照需求自动分配前后轮扭矩。AWD通常是一种公路驾驶系统，提高公路驾驶性和全天候性，而不是越野性。

AWD可以全时段实现最佳操控。相对于RWD和FWD，AWD对每个驱动轮分配了更少的牵引力，所以会更少发生牵引力大于轮胎和地面的摩擦力的情况，也就是说，驱动轮更少打滑。

显然四轮驱动会带来更高水平的牵引和操控，因为牵引力是被4个车轮而不是2个车轮分享。它能够跨越更高的弯道极限，特别是在粗糙、湿滑路面，所以从1980年奥迪使用AWD开始就主要用于WRC赛车。

恒时AWD轿车会产生中性的转向倾向，这要得益于4个车轮共享牵引力。事实上，还与重量分布相关，而通常恒时AWD轿车前后的重量分布是50∶50，所以很难出现转向过度。

AWD轿车有些是恒时四驱，而有些平时是前轮或后轮驱动，只有在车轮打滑时才变为四驱。今天竞争的压力已使更多的汽车厂商制造了不同级别的AWD轿车。那么AWD是最好的驱动方式吗？并不准确，因为它增加了重量和复杂性及增加了成本，AWD会比2WD多消耗燃油，一般AWD系统会比2WD重50～100kg，即使是一般品牌售价也要增加2000美元，但AWD在驾驶性能上的提高是不可否认的，像保时捷AWD从0到100km/h的加速时间是3.7s，而两轮驱动只能达到4～5s。

下面我们来看看AWD的发展历程。

AWD的童年——成长的年代

当人们谈到AWD时，多数人首先想到的是奥迪，事实上早在1966年，英国的Jensen公司作为一家很小的运动车制造商就在Jensen FF上第一个使用了AWD系统。Jensen FF在中间和后差速器使用了粘性耦合器LSD差速器，直到今天这一系统还很流行。Jensen FF良好的操控性震惊了人们，但是由于价格很贵并没有大量生产，到1972年不得不停止了生产。

奥迪是第一个成功大批量生产AWD轿车的制造商。在1980年3月的日内瓦车展上奥迪揭开了Quattro的面纱，奥迪80 AWD轿车上市了。它的设计师声称：“早晚有一天，AWD会像今天4轮盘式刹车一样流行”。AWD第一代使用了手控限滑差速器，尔后使用了Torsen LSD差速器。奥迪在赛车场上一个接着一个的胜利，在80、81、82连续3年获得WRC冠军。不仅是在赛场上，在民用车市场上也开启了一种新观念，良好的牵引力、更多的安全和更多的驾驶乐趣使恒时4驱确定了它的地位，自此AWD轿车开始在世界流行。今天奥迪用AWD装备了它的每一款车型。

AWD的鼎盛时代83—93年



奥迪Quattro在WRC的成功使众多公司纷纷加入AWD行列。从83年到85年就有标致205 T16、蓝旗亚Delta S4、福特RS200、罗孚Metro 6R4等车型加入AWD行列，这也是赛车运动推动汽车技术发展的一个典型例子。随着1986年赛车规则的改变则有更多的车型加入了AWD行列，如福特Escort RS、丰田Celica GT4、三菱LancerGSR和斯巴鲁翼豹WRX等。此时，奥迪则把AWD推广到了全车系，目的是要提高湿滑/冰雪路面的安全操控性而不是鼓励高速通过弯道等极限路段。其他厂家如宝马、福特、标致、斯巴鲁等也都相应推出了民用产品。

AWD的消沉期1994—1999年

自1994年开始越来越多的厂商停止了AWD车型的开发，这主要是由于当时车辆牵引力和平衡稳定控制系统的出现，因为他们同样体现了湿滑/冰雪路面的安全操控性，而ABS电子系统更是以价格低、重量轻、燃油消耗低取胜。事实上AWD的良好操控性能还是不能够被替代的，但由于过高的造价使AWD在许多车上消失了。到了1998年，宝马、PSA、欧宝、雷诺、马自达等都停止了生产AWD车型，只剩下了奥迪/大众、斯巴鲁等主要生产AWD轿车。

2000年AWD的复苏，AWD的黄金时代来临了



随着SUV和RV的盛行，AWD又开始变得流行。如今在美国销售的SUV有近一半使用的是4WD，而在日本几乎所有新型SUV都有4WD车型。这股潮流也带动了轿车向AWD发展。在2000年宝马又开发了3系AWD轿车以抗击奥迪AWD。奥迪A8曾经是这一级别唯一采用AWD的轿车，而今天大众辉腾也加入了其中。

在美国，2004年销售的轿车中全轮驱动所占比例已经从1999年的12%上升到2004年的23%，这一数据还在不断上升。新上市的产品有无限G35、绅宝9-2X。通用也在准备生产四驱凯迪拉克STS，林肯也要在3年内生产四驱轿车，福特水星部的05款中级轿车Montego和福特部的福特500都有相应的AWD车型。在国内我们也已经能看到奥迪A4、大众辉腾及斯巴鲁全系列等AWD车型。

AWD轿车技术的核心是LSD差速器

AWD的基本构成是具有3个差速器，分别控制前轮、后轮、前后扭矩分配。然而只有3个差速器并不能满足轿车在恶劣路面具有良好操控性能的需要。当通过湿滑路面轮胎发生打滑时，需要限制打滑轮胎的扭矩，这就需要限滑差速器（Limited Slip Differential 简称LSD)。当打滑发生时LSD就会锁住驱动轴，使车辆冲出困境。

LSD差速器作为AWD轿车技术的核心，有Torsen LSD, Viscious Coupling LSD, VC differential lock and Active LSD，Haldex LSD等几种，它们具有不同的特性，我们来看看这几种LSD差速器。

Torsen LSD的主要使用者是奥迪Quattro，它是恒时4驱，牵引力被分配到了每个车轮，具有良好的弯道、直线（干/湿）驾驶。Torsen自锁中心差速器确保了前后轮均一的动力分配。任何速度的不同，如前轮遇到冰面时，系统会快速做出反应，75%的扭矩会转向转速慢的车轮，在这里也就是后轮。Torsen LSD是纯机械系统。

Haldex LSD: 从1998年大众开始使用4Motion系统，首先使用在高尔夫Ⅳ4Motion车型上，差速器使用了瑞典Haldex公司生产的多片离合器式差速器，并使用了电脑控制，与主动差速器相似。中间差速器与后差速器相邻，内部充满了液压油以减少摩擦，并依靠液压油控制离合器。当离合器不作用时扭矩不传到后轴，随着压力的增加，离合器啮合也变得紧密，传输到后轴的扭矩就越大。而电脑决定传递扭矩数值，通常是50∶50分配，但也可实现100∶0或0∶100。

粘性耦合（Viscious Coupling）中央差速器LSD使用在许多简单的AWD系统，早期的如大众Syncro。他们由许多片摩擦片和钢片组成，就像自动变速器中的多片式离合器。在密封的差速器内充满了粘性液体，这些液体有强烈的倾向将这些离合器片粘合在一起。通常情况前后轴速度相同，摩擦片和粘液是相对稳定的。当一个轴的轮胎打滑时，改变了摩擦片的速度，粘液受到搅拌就会将它们粘合，使非打滑车轮得到足够的牵引力。

粘性耦合LSD差速器是速度感应器，没有打滑时扭矩平均分配。当打滑时，扭矩可100%分配到其它车轮。它存在着一定的延迟性，液体并不像齿轮，它重量轻、更便宜，所以我们会在许多产品中看到它，如斯巴鲁AWD轿车。



今天主动式LSD(Active LSD)也已广泛应用，使用了多片离合器分配扭矩到前后轮，利用电脑控制并收集多项信息，以保证更精确的控制，不但在转弯、打滑时应用，还可在加速和制动时合理分配牵引力。

三菱AYS主动差速器。它实现扭矩的传递是通过差速器内的2个离合器，一个控制左侧，一个控制右侧。当电脑认为有必要对一侧车轮传递更多扭矩时，压紧相对侧车轮离合器，更多扭矩就会传递到希望的车轮。它能够精确控制扭矩分配，实现全时段平顺控制。

在2004年4月，本田公司宣布了新的超级AWD系统，称作SH-AWD（Super Handling All-Wheel-Drive），安装在Acura RL（北美） 和Legend（日本)车上，该系统在弯道具有出色的操控性和车身平稳性，其前后轮扭矩分布系统带有独立的后轮左、右侧扭矩调节，可以依据驾驶条件自由地分配最合适的扭矩到4个车轮。

系统通过监测司机的操作和驾驶条件（路况），SH-AWD决定最适合的前后和左右扭矩分配。这一信息再传递到后差速器，在这里电磁离合器连续调节并改变前后扭矩分配比率，可以30∶70到70∶30，后轮左右扭矩分配从100∶0到0∶100。扭矩不仅作为推进力，还提高了车辆操控性。

SH-AWD能够按照司机的意图给出最佳的扭矩分配，提供给你完全中性的转向感觉，实现出色的舒适性和稳定性。在弯道加速时,后轮的扭矩输出是连续变化的,外侧车轮可以是100%，内侧车轮是0%，在片刻产生向内的偏航，明显提高操控性。在偏航发生时通过监测车辆的重心改变来改变车轴的扭矩输出。在直线加速时，前轮载荷减少，前后扭矩输出也会相应调整。SH-AWD应用了世界第1款电磁离合器，电磁线圈产生磁力，压合多片离合器。紧凑的离合器单元配备行星齿轮增强扭矩，保证高扭矩的真实输出。搜寻线圈监测电磁线圈和磁体的间隙，电磁离合器再做精确扭矩调整。

当直线行驶时，双齿轮行星齿轮和传动轴同步，产生前后轮同速。当进入弯道时，行星齿轮锁住，增加后轮速。液压执行器操作离合器开关，其中还有一个单向离合器。电脑读取转向角度、侧向加速度、偏航率、车轮速度等数据。由于左右轮可变扭矩，在到达车身平衡极限时就可以不通过ESP系统而直接通过扭矩的分配来控制车身平衡。

奔驰的E240、E350、E500使用了4MATIC四驱系统。车辆配备了SBC（Sensotronic Brake Control）刹车控制系统，在弯道时每个车轮可以具有不同的制动力。4MATIC并不具备传统的自锁差速器，而是被电控牵引力控制系统4ETS所替代。当有车轮失去牵引力时，系统会自动介入，对单个车轮实施制动，同时对牵引轮增加扭矩。要感谢快速的制动系统，它完成了3个差速器的工作。

驾驶乐趣被作为车辆开发的最主要因素之一。AWD能有效提高驾驶乐趣，自然会提高车辆的市场竞争力，于是众厂商纷纷涉足AWD轿车。在2004年生产的AWD轿车有奥迪全系列、美洲虎X-Type、斯巴鲁翼豹、翼虎、Volvo S60、S80、奔驰E、C、S级、宝马3系、保时捷911、Suzuki Aerio、三菱Lancer、丰田Matrix、大众帕萨特、大众辉腾、福特500、水星05款中级轿车Montego等。AWD的队伍正在飞速壮大。

学习!喜欢!AWD的车..从我车车前年去沙滩玩的时候偶就知道..偶要一部AWD车!