四驱系统技术.doc

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1、奥迪quattro 提到全时四驱，相信很多人脑海里都会闪现一个词，那就是奥迪的quattro！奥迪是最早将四轮驱动装置运用在拉力赛中并取得巨大成功的车厂。那么究竟什么是quattro？ quattro一词在意大利语中就是“四”的意思，而对于奥迪来说quattro还有其他含义。1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统，并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上，这辆轿车的名字也叫Quattro。另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司，专门实验和研发高性能车型。因此，quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。托森差速器结构图 提到了quattro，

2、很多人又会紧接着联想到另外一个词那就是Torsen差速器，在这里我们翻译成托森差速器。托森差速器是一个扭矩感应式限滑差速器，在quattro系统中，它作为中央差速器安装在变速箱的输出端，动力从变速箱出来后会先经过托森差速器，之后再分配到前后桥。多数带有quattro标志的奥迪车都装备了托森差速器，对于这些车来说，托森差速器是实现全时四轮驱动的核心部件。 关于托森差速器的作用原理，我再次引用百度百科里的解释： Torsen这个名字的由来取Torque-sensing Traction感觉扭矩牵引，Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统，从Torsen差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、蜗杆结构

3、，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。 从这段文字中我们可以发现，托森差速器是一套纯机械式的装置，其中没有任何电子设备介入，驾驶员也不能手动设定。这就意味着该装置有很高的可靠性和灵敏度，因此这套系

4、统可以被装在拉力赛车等高性能车上，在复杂路况下提供无与伦比的抓地力。在奥迪产品序列里，装备quattro系统的车往往就意味着高性能！ 不过由于在国内的普及度不高，人们对这套系统缺乏了解，而许多零零散散的介绍又不是很详细，渐渐的使人们对quattro产生了很多误解，误解主要集中在以下三点：quattro全时四轮驱动系统是一套纯机械的四驱系统；该系统可以保证即使三个车轮全部失去抓地也会将100%的动力传递到没有失去抓地的车轮上；Torsen差速器是quattro系统的核心，而像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的quattro！ 要解答

5、前两个问题，我们还是要从quattro的结构说起。目前我们通常意义上讲的奥迪quattro四驱系统所使用的中央差速器是一个托森差速器，然而我们总是在感叹托森差速器带给车辆的高性能，却忽略了这是一个系统，仅靠这一个差速器是不可能实现完美操控的。之前已经说过，要实现全时四轮驱动必须有三个差速器，作为中央差速器的托森差速器可以分配通往前后轴的扭矩，可是扭矩到了前后轴之后还要通过差速器分配到左右车轮。奥迪A4L 3.2 quattro 其实多数装备奥迪quattro系统的车（除了高性能RS和R8等）在前后轴只上只配备了普通的开放式差速器，与普通家用两驱车差速器的构造没什么区别，根本不具备限滑功能。这就

6、产生了一个问题：假如车辆一侧的两个车轮全部因为陷入泥地而失去抓地，即使有托森差速器分配前后扭矩，两个普通开放式差速器仍然会将动力传递到打滑的车轮。如果没有电子系统的辅助，岂不是奥迪四驱轿车就得抛锚？奥迪A8四驱系统结构图 奥迪当然不会允许如此尴尬的事情发生！为此，工程师们在quattro系统内集成了EDL，EDL的全称是Electronic Differential Lock，翻译成中文应该叫电子差速锁。这一装置会监测四个车轮的转速，当某个车轮因失去抓地而空转时，EDL便会通过ABS给空转的车轮单独施加制动力，使得扭矩通过开放式差速器传递到另一侧不打滑的车轮。 由于前后轴的两个差速器都是普通差

7、速器，因而想把动力100%传递到某个不打滑的车轮几乎是不可能的。首先托森差速器本身能达到的扭矩分配比例就有限，目前市面上的多数奥迪四驱车的托森差速器的扭矩分配比例只能达到2:1，也就是说顶多有三分之二的扭矩能被分配到一端。不过在中央差速器和电子差速锁的相互配合下使得奥迪车即使仅有一个车轮有抓地力时也能够行进，只是此时动力相对较弱罢了。 要实现全时四驱，需要Torsen差速器和EDL、ABS、ESP等电子系统相互配合才能完成，所以说Torsen差速器是纯机械的，但奥迪quattro四驱系统不是纯机械的。奥迪TT 这是在很多车迷中流传的一种说法：像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器

8、的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的quattro。会产生这样的想法很正常，quattro和Torsen这两个词通常是捆绑在一起出现的，而在奥迪TT和A3上这两个词没有一起出现，难免会让很多人产生怀疑。1980年日内瓦车展亮相的Quattro 要说清楚这个问题，我们还要往回翻，刚才已经提到了奥迪quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。按照时间先后排列是先研发出的quattro四轮驱动技术，之后是在1980年在日内瓦车展正式亮相的Quattro，再往后的1983年，名为quattro的奥迪高性能部门成立。而Torsen差速器直到1987年才被运用到奥迪

9、的quattro四驱系统中。也就是说在1987年之前的奥迪quattro系统是不包括托森差速器的。奥迪Quattro赛车 另一方面，为庆祝quattro技术诞生25周年，奥迪公司于2005年举行了一系列的庆祝活动，说明奥迪官方承认的quattro技术诞生时间是1980年而不是1987年。如果说只有装备托森差速器的奥迪四驱系统才能叫quattro的话，早期的奥迪quattro系统和Quattro汽车以及奥迪宣称的“25周年”岂不是成了大笑话？ 因此我们可以这样理解：quattro是奥迪四轮驱动系统的总称，所有奥迪生产的装备四轮驱动系统的车都可以加上“quattro”后缀。这就好像大众辉腾的四驱系

10、统实际上完全移植了奥迪quattro，但在大众品牌下依然要叫“4motion”。如果从机械原理角度讲，奥迪TT和A3上的四驱系统确实没有装备托森差速器，而是采用大众4motion的结构。因此说奥迪TT和A3不是quattro这种说法不正确，但从结构原理上讲也有一定道理quattro和4motion有什么区别 文章要点： 1、Quattro、4Motion分别是奥迪与大众四驱品牌商标不代表核心技术 2、两品牌的四驱核心差速系统与发动机布置形式有关 3、中央差速器：Torsen（托森）为纯机械式，Haldex（瀚德）为机电一体式 提到四驱，我想大家并不陌生。从上世纪70年代北京212吉普车上的“4

11、*4”到现在花样繁多贴在汽车尾部的Quattro、4 Motion、4 MATIC、Xdrive等等标识，似乎四驱已经成了“好车”的代名词之一。同时四轮驱动轿车也越来越常见，可以说四驱汽车凭借其良好的操控性和通过性能成为汽车发展的一种趋势。那么形形色色的四驱技术究竟差别在哪儿？在实际使用中各自的表现又如何？从本期开始，小编就跟您聊聊咱们身边的四驱。第一篇：Quattro Vs 4Motion Quattro、4Motion是奥迪和大众公司四驱技术的注册商标，值得注意的是仅凭Quattro或4Motion并不能完全绝对地表示四驱系统的核心技术。因为同为大众旗下的奥迪与大众品牌技术共享，因而两种不

12、同品牌的四驱系统在某些车型上的核心技术可能是一样的：如大众辉腾和奥迪A8这两款纵置发动机轿车，其四驱系统均以Torsen（托森）中央差速器为核心。了解这些之后，我们再来看看Quattro和4Motion究竟有何异同。 四驱车型尾部标识及奥迪A8与大众辉腾Quattro 1980年，第一辆奥迪Quattro在日内瓦车展的亮相标志着Quattro全时四轮驱动技术的诞生。在30年的历史中，奥迪Quattro全时四驱系统经历了6次革新，成为反应迅速、稳定可靠的四驱技术代表。其核心为纯机械结构的Torsen（托森）中央差速器。4Motion 1986年大众公司率先在GOLF车型上配备的“syncro”四

13、驱系统就是今天4Motion的前身，当时以硅油粘性耦合器作为限滑传动装置。1998年公司引进瑞典Haldex耦合器，从此采用Haldex限滑技术的四驱系统被命名为4Motion。该技术凭借电子化程度高、结构紧凑等优良特性成为大众公司四驱技术的核心。Quattro技术核心Torsen中央差速器 Torsen差速器，为蜗轮蜗杆行星齿轮结构，它的工作是纯机械的而无需任何电子系统介入，基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动（运动只能从蜗杆传递到蜗轮，反之发生自锁）特性，因此比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配。上一代Torsen托森B型差速器 各种状态下的扭矩分配示意图 另外，Tors

14、en差速器并非奥迪专属，丰田普拉多、斯巴鲁翼豹STI等车型上四驱系统也以它作为中央差速器，只是将Torsen差速器植入变速箱壳体内的设计是奥迪独创。 新款奥迪A8采用Torsen C型中央差速器并将其融入变速箱壳体内4Motion技术核心Haldex中央差速器 Haldex（瀚德）中央差速器至今已发展为多片离合差速控制系统，通过机械装置与电控液压系统共同作用达到智能分配扭矩的目的。这个多片离合器依车型不同而布置在不同的位置，有的靠近后桥差速器，有的类似于奥迪的方法与变速器融为一体。多片离合器结构简图 其原理类似于手动挡汽车的离合器，只不过摩擦件间的压紧力由弹簧力变成油液压力。基本结构为：输入轴

15、末端通过花键与离合器片径向固定；输出轴与壳体铸为一体，壳体内侧也安装了多片离合器片。扭矩的分配便是通过油压对离合器片的作用来实现，油压的高低决定了分配扭矩的大小，而油压则是通过ECU控制电磁阀产生的。有了ECU这个聪明的家伙，至于何时何地分配多少扭矩到各个车轮，自然也就变得简单。布置在开放式轮间差速器前的Haldex多片离合中央差速器如今两种四驱系统具体采用哪种核心技术要据车型而定 从上表可以看出，并非所有Quattro系统都以Torsen中央差速器为核心，对于横置发动机的TT、A3虽然标着“Quattro”，但本质是4Motion；同样像辉腾、途锐以及PASSAT B5这样纵置发动机的车型，

16、其“4Motion”本质是Quattro。 最后，要提到一个特例-4Xmotion，它是新途锐3.0TDI车型选装的四驱系统。之所以称之为特例是因为途锐出自纵置发动机平台，但并未采用Torsen差速器，而采用具有多级减速功能的Haldex多片离合中央差速系统。虽然没有纯机械差速器那样“防患于未然”而稳定可靠，但0-100%的扭矩分配能力以及快到可以忽略迟滞的响应速率，使新途锐3.0TDI的越野能力丝毫不逊于Q7。 与奥迪Q7 Quattro（左）大众途锐4Xmotion(右) 总之，奥迪四驱系统称作Quattro，大众四驱系统称作4Motion，两个品牌商标既有各自核心技术，又在个别车型上有所

17、重叠。探寻奔驰“4Matic”技术历程自动锁止式差速器(ASD)是指一种带有多片式离合器的电控液压式自动锁止差速器。最高工作速度为30km/h，可以使用在承载式车身上。比如在美国，自1991年以来，部分使用承载式车身的小型柴油车就开始选装ASD以代替成本更高的ASR（加速防滑控制系统），后者在动力更为强劲的车型中仍是常见装备。ASD也是老版4matic系统的组成部分。 老版4Matic四轮驱动技术（19871995）该技术于1985年在法兰克福国际车展上首次亮相，当时被称为“自动选择四轮驱动技术(4MATIC)”。它可能受到了1979年面世的奔驰G系列的某种启发，但比G系列更出色，因为它有三个

18、开式差速器，包括前部、后部，甚至还有中央差速器，而G系列是在90年以后才提供中央差速器的。它抛弃了手动分动箱和差速器锁，转而采用液压操作的多片离合器。通过ABS系统的车轮转速传感器来探测车轮打滑情况，随之在控制器的作用下，多片离合器逐渐接合。它测量方向盘转角，并使用线性模型（类似于ESP系统所使用的模型）来计算预期的前轮转速，并将其与测得的车轮转速相比较。如果发现两者有差异，则中央多片离合器接合，前桥随之接通动力。通常情况下，它是一套后轮驱动系统，一旦发生打滑，前轮会接收动力，一开始前后动力分配比是35:65。此时，组合仪表上的三角形警告灯开始闪烁。如果打滑仍继续，中央差速器彻底锁止，前后轮动

19、力分配比变为50:50，并且最终后桥差速器也可锁止。如果进行制动操作，则三个离合器会同步分离，以防止干扰ABS系统的工作。车辆起步或加速时，前桥通常是主动接合的，无论此时是否探测到车轮打滑情况。它仅仅是一套分时四轮驱动系统，而不像后来的新版4Matic是一套全时四轮驱动系统。在起伏的山路中，该系统没什么作用，因为它缺少一个前桥差速器锁，就象奔驰500GE一样。车主一般会对它的性能表示满意。有时分动箱内部的执行器密封件可能失效，导致液压油泄漏到分动箱中，但是改进后的分动箱已经排除了这种故障。但是老式4Matic系统有一个缺点更为致命：锁止差速器会对传动系、齿轮、万向节、车桥、轴承等部件产生非常大

20、的应力，因为高达100的扭力可能突然施加到单个车轮上。而这一点在某种意义上也违背了四轮驱动的初衷，因为之所以开发四轮驱动技术，就是为了将扭力均匀分配给全部车轮。出于以上原因，该系统的车辆传动系中的部件必须能承受相当大的载荷。这增加了成本，并且由于这种部件较重，车辆性能也会有一些损失，包括悬架上非簧载质量与簧载质量的比值也会偏高。它与PSK（保时捷四驱技术）类似，并且考虑到它并非是全时四轮驱动系统，它的价格也偏贵。老式4matic系统主要与直列式六缸汽油发动机搭配使用，从未扩展到动力更为强劲的发动机，个中原因估计也就是因为以上这些因素。因此在1997年，该系统被基于4ETS技术的新版4Matic

21、系统代替。新版4Matic和电子牵引系统(ETS,4ETS)对于车辆制动操作来说，优化车轮的滑移率就可以优化车辆的抓地性能，这一点也同样有益于车辆的加速表现。从下面的轮胎附着力与打滑情况对照图中可以看到，加速曲线和制动曲线基本是对称的：注意，当车轮在加速打滑时，轮胎的侧向抓地力会变得非常小，因此，如果你的车辆没有安装该系统，那在湿滑路面上急加速并且车轮快速空转时，你通常会发现车辆会向侧面滑动。和ABS系统一样，加速时也需要有一个最佳的打滑比率，因为这对于保持轮胎的横向附着力，进而至保持车辆的可控性非常重要。加速防滑控制(ASR)，或称电子牵引力控制(ETS)系统首先出现在1986年。车轮转速通

22、过ABS系统的车轮转速传感器感测得出。当在驱动车轮上发现初期打滑迹象时，首先，进一步的发动机动力请求被会拒绝。系统通过正时延迟、节气门、喷油脉冲或点火等手段对发动机加以控制。还可以通过对单个制动器施加短时间的脉冲来控制车轮打滑情况（例如博世5.0、5.3、5.7和8.0版的ABS就采用该技术）。为什么ASR/4ETS系统能在驾驶员不踩下制动踏板的情况下进行制动操作呢？它使用ABS系统中已有的回流泵，但是在每个对角制动回路中新增了两个阀门。在这两个阀门的帮助下，油液可以反向流动。原理其实相当简单而且有效，一点也不复杂。为什么我们就没有早想到这一点呢？该系统的制动反应时间是最快的。与之相比，节气门

23、和正时干扰的反应时间要长一倍，对于单凭节气门控制进行作用的系统，反应时间则是它的6倍。4ETS是ASR/ETS的一种延展，从作用于两个驱动车轮扩展到四个驱动车轮。在奔驰ML级车中，该系统是一套使用三个开式差速器的全时四轮驱动系统。扭力被自动分配至具有抓地力的车轮。保时捷将这种系统称为自动制动差速(ABD)系统，比如在保时捷卡雷拉4上就使用了该系统。该系统也被称为电子制动差速(EBD)系统或者电子差速系统（EDS）。一个简单实验将车辆开到岩石堆上，使一个（或多个）车轮离地。此时，三个开式差速器会将扭力经由阻力最小的路线进行传递，因此离地的那个车轮会空转，你的车辆于是就陷住了。接下来什么办？如果你

24、的车辆没有4ETS系统或机械式差速器锁，有经验的越野车手此时会拿出一把锁紧钳，用它将仍附着在岩石上的驱动车轮的制动软管夹住。这样一来，该车轮就不能制动了。然后，重新在岩石上发动车辆，轻踩制动器，使离地的车轮刚好被刹住而不能空转。你成功脱离困境了！以上介绍的其实是一个由来已久的越野“小把戏”，其正好阐述了4ETS的原理，这样你就可以翻越障碍，畅通无阻了。4ETS应用实例我们将车辆的左前轮开到岩石上。此时每个轮子会各获得25的总扭力。由于车辆前部抬起，右前轮自然也抬起并离地，开始空转。如果这是块非常大的岩石，那对角线方向的那个相对的车轮（在这里是左后轮）也可能会因此失去部分牵引力。能量依然又开始沿

25、着阻力最小的路线进行流动，被传递至空转的车轮处被白白损失掉，而攀在岩石上的左前轮和紧紧附着在地面上的右后轮则因此失去了扭力。4ETS感测到车轮空转，立即（一般只要几秒钟）对空转的右前轮（也可能同时对左后轮）施加制动，使它们的空转速度慢下来。该制动操作会“骗过”开式差速器，使其将等量的动力重新分配至具有抓地力的车轮，这些车轮从而得以保持一定的扭力（每个车轮大约获得25的总扭力）。如果三个车轮都失去了牵引力（这种例子很少见），大部分的四驱车在这种情况下一般都会完全动弹不得。奔驰M系车辆则是少数可以攀爬复杂山地（类似上面所说的罕见情形）的越野车。我曾看过一次试车活动中，一辆RX300灰溜溜地败下阵来

26、，而ML则比较顺利爬上了这种山地。的确相当令人吃惊。据Magna Steyr公司的四驱技术专家称，全部扭力可以100地传递至任何一根车桥处，速度非常快，然后会在前/后轮间以50/50（早期的M系和G系列车型），或48/52（后期的M系），或40/60（C系、E系和S系）的比例平均分配，基本上每个车轮获得25的扭力，无论是被刹住的车轮，还是驱动轮。该系统是自适应的，不需再劳驾司机用锁紧钳了。谁先发明了4ETS？梅塞德斯公司与Magna Steyr公司和Continental Teves公司一道开发了4ETS。曾有传言说当时还有另外一个开发计划（该计划采用托森差速器）也在进行中，但最后未获采用。新

27、系统在测试中经受住了考验：控制能力更强、驾驶员操控感和性能更加优异。同时还为梅塞德斯乘用车开发了一套类似系统4matic。为了测试该系统是否适用于M系，1993年曾在一辆G-wagen装上该系统并进行了测试。由于4ETS通常只在低速时才会进行干涉，并且只持续几秒钟，因此只有很少的扭力（大概不到1的总动能）损失，在制动器上被转化成了热能。在开发初期甚至连那些研发人员都吓了一跳，因为他们本以为制动器会变得滚烫！他们用测试灯来查看制动器何时作用，作用了多长时间。结果他们惊讶地发现，测试灯只不过发生了短暂的闪烁。为什么扭力没有在制动器上损失为热能？这是因为4ETS一般只在低速时进行干涉操作，并且只作用

28、很短的时间。4ETS系统允许各个车轮独立工作。即使只有一个前轮具有牵引力，车辆也照样能继续前进。M系上的4ETS工作时，发动机动力不会受到干扰，这一点与ASR系统不同。也不会因为差速器锁止而导致在过弯时相关部件互相撞击发声。轮胎、齿轮和车桥也不会因为差速器锁止后，传动系咬死而发生过早磨损。它是一套简单而精致的机械式全时四轮驱动系统。还有一个重要的优点是，驾驶员无需考虑何时应当锁止一个或多个差速器。一方面，因为当你转过弯道，看见路面结冰时想锁止差速器实际已经晚了。另一方面，你可能根本看不见那些黑色的冰块。而差速器锁止不当则更可能导致严重的后果。因此汽车制造商都避免使用手动差速器锁，尤其是在前桥上

29、，因为此处一旦锁住就可能无法进行转向了。4ETS的另一个优点是它与ABS能紧密结合。在之前的系统中，例如老版4Matic系统，或其他采用粘液式离合器或差速器的系统，使用ABS会造成严重的困难。通常在制动时，需要快速地将离合器分离，以避免对ABS系统造成干扰，以及产生车辆控制问题。由于这个原因，粘液离合器必须相当松散（如采用托森差速器，则零件制造误差必须非常小）。这导致这些老式系统只能用在传动系性能要求较低的车辆上，比如小型厢式车。在一些高性能车辆上就无法使用了。4ETS优点一览 低维护需要、高可靠性的四轮驱动系统 前、中、后三个开式差速器 全时机械式四轮驱动系统 乘坐感受、控制、性能和操控表现

30、优异 各个车轮都能独立作用，不会发生起伏转向 没有车桥咬死情况，因此不会导致转向反馈慢或在转向时发生振动现象 能与制动、牵引和稳定性控制系统充分整合，适合用于高性能车辆 重量轻，只有不到200磅 易磨损件价钱不贵，而且容易更换 高达100的扭力可以快速分配至任一车桥，并且之后可以将扭力平均分配至全部车轮（早期的ML和G-wagen为50/50，后期的ML为48/52） 简单而高效，有过往的实测记录 缺点 四轮驱动并不常用，并且重量和油耗导致成本偏高 某些驾驶员可能更愿意通过手动按钮，或使用差速器锁来控制车轮打滑在奔驰C系(4Matic)、E系(4Matic)、S系(4Matic)之后，奔驰G级

31、、GL级、R级、Jeep大切诺基、宝马X5、路虎、保时捷卡宴和大众途锐等等车型后来都采用了类似的四轮驱动系统。给我介绍一下 benz 的4 MATIC？自动锁止式差速器(ASD)是指一种带有多片式离合器的电控液压式自动锁止差速器。最高工作速度为30kM/h，可以使用在承载式车身上。比如在美国，自1991年以来，部分使用承载式车身的小型柴油车就开始选装ASD以代替成本更高的ASR（加速防滑控制系统），后者在动力更为强劲的车型中仍是常见装备。ASD也是老版4matic系统的组成部分。 老版4Matic四轮驱动技术（19871995） 该技术于1985年在法兰克福国际车展上首次亮相，当时被称为“自动

32、选择四轮驱动技术(4MATIC)”。它可能受到了1979年面世的奔驰G系列的某种启发，但比G系列更出色，因为它有三个开式差速器，包括前部、后部，甚至还有中央差速器，而G系列是在90年以后才提供中央差速器的。 它抛弃了手动分动箱和差速器锁，转而采用液压操作的多片离合器。通过ABS系统的车轮转速传感器来探测车轮打滑情况，随之在控制器的作用下，多片离合器逐渐接合。它测量方向盘转角，并使用线性模型（类似于ESP系统所使用的模型）来计算预期的前轮转速，并将其与测得的车轮转速相比较。如果发现两者有差异，则中央多片离合器接合，前桥随之接通动力。通常情况下，它是一套后轮驱动系统，一旦发生打滑，前轮会接收动力，

33、一开始前后动力分配比是35:65。此时，组合仪表上的三角形警告灯开始闪烁。如果打滑仍继续，中央差速器彻底锁止，前后轮动力分配比变为50:50，并且最终后桥差速器也可锁止。如果进行制动操作，则三个离合器会同步分离，以防止干扰ABS系统的工作。 车辆起步或加速时，前桥通常是主动接合的，无论此时是否探测到车轮打滑情况。它仅仅是一套分时四轮驱动系统，而不像后来的新版4Matic是一套全时四轮驱动系统。在起伏的山路中，该系统没什么作用，因为它缺少一个前桥差速器锁，就象奔驰500GE一样。车主一般会对它的性能表示满意。有时分动箱内部的执行器密封件可能失效，导致液压油泄漏到分动箱中，但是改进后的分动箱已经排

34、除了这种故障。 但是老式4Matic系统有一个缺点更为致命：锁止差速器会对传动系、齿轮、万向节、车桥、轴承等部件产生非常大的应力，因为高达100的扭力可能突然施加到单个车轮上。而这一点在某种意义上也违背了四轮驱动的初衷，因为之所以开发四轮驱动技术，就是为了将扭力均匀分配给全部车轮。出于以上原因，该系统的车辆传动系中的部件必须能承受相当大的载荷。这增加了成本，并且由于这种部件较重，车辆性能也会有一些损失，包括悬架上非簧载质量与簧载质量的比值也会偏高。它与PSK（保时捷四驱技术）类似，并且考虑到它并非是全时四轮驱动系统，它的价格也偏贵。老式4matic系统主要与直列式六缸汽油发动机搭配使用，从未扩

35、展到动力更为强劲的发动机，个中原因估计也就是因为以上这些因素。因此在1997年，该系统被基于4ETS技术的新版4Matic系统代替。新版4Matic和电子牵引系统(ETS,4ETS) 对于车辆制动操作来说，优化车轮的滑移率就可以优化车辆的抓地性能，这一点也同样有益于车辆的加速表现。从下面的轮胎附着力与打滑情况对照图中可以看到，加速曲线和制动曲线基本是对称的： 注意，当车轮在加速打滑时，轮胎的侧向抓地力会变得非常小，因此，如果你的车辆没有安装该系统，那在湿滑路面上急加速并且车轮快速空转时，你通常会发现车辆会向侧面滑动。和ABS系统一样，加速时也需要有一个最佳的打滑比率，因为这对于保持轮胎的横向附

36、着力，进而至保持车辆的可控性非常重要。 加速防滑控制(ASR)，或称电子牵引力控制(ETS)系统首先出现在1986年。车轮转速通过ABS系统的车轮转速传感器感测得出。当在驱动车轮上发现初期打滑迹象时，首先，进一步的发动机动力请求被会拒绝。系统通过正时延迟、节气门、喷油脉冲或点火等手段对发动机加以控制。还可以通过对单个制动器施加短时间的脉冲来控制车轮打滑情况（例如博世5.0、5.3、5.7和8.0版的ABS就采用该技术）。为什么ASR/4ETS系统能在驾驶员不踩下制动踏板的情况下进行制动操作呢？ 它使用ABS系统中已有的回流泵，但是在每个对角制动回路中新增了两个阀门。在这两个阀门的帮助下，油液可

37、以反向流动。原理其实相当简单而且有效，一点也不复杂。为什么我们就没有早想到这一点呢？该系统的制动反应时间是最快的。与之相比，节气门和正时干扰的反应时间要长一倍，对于单凭节气门控制进行作用的系统，反应时间则是它的6倍。答案补充 4ETS是ASR/ETS的一种延展，从作用于两个驱动车轮扩展到四个驱动车轮。在奔驰ML级车中，该系统是一套使用三个开式差速器的全时四轮驱动系统。扭力被自动分配至具有抓地力的车轮。保时捷将这种系统称为自动制动差速(ABD)系统，比如在保时捷卡雷拉4上就使用了该系统。该系统也被称为电子制动差速(EBD)系统或者电子差速系统（EDS）。一个简单实验 将车辆开到岩石堆上，使一个（

38、或多个）车轮离地。此时，三个开式差速器会将扭力经由阻力最小的路线进行传递，因此离地的那个车轮会空转，你的车辆于是就陷住了。接下来什么办？如果你的车辆没有4ETS系统或机械式差速器锁，有经验的越野车手此时会拿出一把锁紧钳，用它将仍附着在岩石上的驱动车轮的制动软管夹住。这样一来，该车轮就不能制动了。然后，重新在岩石上发动车辆，轻踩制动器，使离地的车轮刚好被刹住而不能空转。你成功脱离困境了！以上介绍的其实是一个由来已久的越野“小把戏”，其正好阐述了4ETS的原理，这样你就可以翻越障碍，畅通无阻了。答案补充 4ETS应用实例 我们将车辆的左前轮开到岩石上。此时每个轮子会各获得25的总扭力。由于车辆前部

39、抬起，右前轮自然也抬起并离地，开始空转。如果这是块非常大的岩石，那对角线方向的那个相对的车轮（在这里是左后轮）也可能会因此失去部分牵引力。能量依然又开始沿着阻力最小的路线进行流动，被传递至空转的车轮处被白白损失掉，而攀在岩石上的左前轮和紧紧附着在地面上的右后轮则因此失去了扭力。4ETS感测到车轮空转，立即（一般只要几秒钟）对空转的右前轮（也可能同时对左后轮）施加制动，使它们的空转速度慢下来。该制动操作会“骗过”开式差速器，使其将等量的动力重新分配至具有抓地力的车轮，这些车轮从而得以保持一定的扭力（每个车轮大约获得25的总扭力）。答案补充 如果三个车轮都失去了牵引力（这种例子很少见），大部分的四

40、驱车在这种情况下一般都会完全动弹不得。奔驰M系车辆则是少数可以攀爬复杂山地（类似上面所说的罕见情形）的越野车。我曾看过一次试车活动中，一辆RX300灰溜溜地败下阵来，而ML则比较顺利爬上了这种山地。的确相当令人吃惊。据Magna Steyr公司的四驱技术专家称，全部扭力可以100地传递至任何一根车桥处，速度非常快，然后会在前/后轮间以50/50（早期的M系和G系列车型），或48/52（后期的M系），或40/60（C系、E系和S系）的比例平均分配，基本上每个车轮获得25的扭力，无论是被刹住的车轮，还是驱动轮。该系统是自适应的，不需再劳驾司机用锁紧钳了。答案补充 谁先发明了4ETS？ 梅塞德斯公司

41、与Magna Steyr公司和Continental Teves公司一道开发了4ETS。曾有传言说当时还有另外一个开发计划（该计划采用托森差速器）也在进行中，但最后未获采用。新系统在测试中经受住了考验：控制能力更强、驾驶员操控感和性能更加优异。同时还为梅塞德斯乘用车开发了一套类似系统4matic。为了测试该系统是否适用于M系，1993年曾在一辆G-wagen装上该系统并进行了测试。由于4ETS通常只在低速时才会进行干涉，并且只持续几秒钟，因此只有很少的扭力（大概不到1的总动能）损失，在制动器上被转化成了热能。在开发初期甚至连那些研发人员都吓了一跳，因为他们本以为制动器会变得滚烫！他们用测试灯来

42、查看制动器何时作用，作用了多长时间。结果他们惊讶地发现，测试灯只不过发生了短暂的闪烁。答案补充 为什么扭力没有在制动器上损失为热能？ 这是因为4ETS一般只在低速时进行干涉操作，并且只作用很短的时间。4ETS系统允许各个车轮独立工作。即使只有一个前轮具有牵引力，车辆也照样能继续前进。M系上的4ETS工作时，发动机动力不会受到干扰，这一点与ASR系统不同。也不会因为差速器锁止而导致在过弯时相关部件互相撞击发声。轮胎、齿轮和车桥也不会因为差速器锁止后，传动系咬死而发生过早磨损。它是一套简单而精致的机械式全时四轮驱动系统。还有一个重要的优点是，驾驶员无需考虑何时应当锁止一个或多个差速器。一方面，因为

43、当你转过弯道，看见路面结冰时想锁止差速器实际已经晚了。另一方面，你可能根本看不见那些黑色的冰块。而差速器锁止不当则更可能导致严重的后果。因此汽车制造商都避免使用手动差速器锁，尤其是在前桥上，因为此处一旦锁住就可能无法进行转向了。答案补充 4ETS的另一个优点是它与ABS能紧密结合。在之前的系统中，例如老版4Matic系统，或其他采用粘液式离合器或差速器的系统，使用ABS会造成严重的困难。通常在制动时，需要快速地将离合器分离，以避免对ABS系统造成干扰，以及产生车辆控制问题。由于这个原因，粘液离合器必须相当松散（如采用托森差速器，则零件制造误差必须非常小）。这导致这些老式系统只能用在传动系性能要

44、求较低的车辆上，比如小型厢式车。在一些高性能车辆上就无法使用了。答案补充 4ETS优点一览 低维护需要、高可靠性的四轮驱动系统 前、中、后三个开式差速器 全时机械式四轮驱动系统 乘坐感受、控制、性能和操控表现优异 各个车轮都能独立作用，不会发生起伏转向 没有车桥咬死情况，因此不会导致转向反馈慢或在转向时发生振动现象 能与制动、牵引和稳定性控制系统充分整合，适合用于高性能车辆 重量轻，只有不到200磅 易磨损件价钱不贵，而且容易更换 高达100的扭力可以快速分配至任一车桥，并且之后可以将扭力平均分配至全部车轮（早期的ML和G-wagen为50/50，后期的ML为48/52） 简单而高效，有过往的

45、实测记录 缺点 四轮驱动并不常用，并且重量和油耗导致成本偏高 某些驾驶员可能更愿意通过手动按钮，或使用差速器锁来控制车轮打滑 在奔驰C系(4Matic)、E系(4Matic)、S系(4Matic)之后，奔驰G级、GL级、R级、JEEP大切诺基、宝马x5、路虎、保时捷卡宴和大众途锐等等车型后来都采用了类似的四轮驱动系统。xDrive xDrive全轮驱动系统的核心技术是由奥地利的马格纳斯太尔研制的分动器，以对扭矩分配进行不间断地调节。xDrive系统根据道路情况不断改变扭矩的分配，向前后车轮传输各自所需要的扭矩，最高可达到40：60的分配比例。 行驶过程中，如果系统发现车辆可能转向不足，也就是前

46、轮开始被拖向弯道外侧，就会减少分配给前桥的扭矩，将几乎所有动力都输送至后桥。该系统还不断与动态稳定系统DSC交换信息，从而可以从一开始就识别到车轮打滑。一旦出现车轮打滑，电动机会锁定xDrive的膜片式离合器，并通过额外的驱动力矩使这个车轮拥有更好的附着力，同时空转的车轮也会得到刹车装置的有效控制。这就意味着，无论路面如何突然变化，都会有适量的扭矩被输送到抓地性最好的车轮上，即使是在部分结冰的道路上。Xdrive系统工作原理简介宝马公司为旗下20余款车型配备的“Xdrive”系统，不论是3系、5系还是X3,X5。它的结构是什么样的？到底是以公路性能为主还是以越野通过性能为主呢？“Xdrive”

47、中文称之为智能全轮驱动系统，即适时四驱系统，和传统越野车传动系统相比最大的区别是，它的分动箱没有高低档（没有低速四驱）。为什么称之为智能呢？首先是因为它是由电机控制一组离合器来调节前后扭力分配的中央差速器，不是传统意义上的液力耦合中央差速器LSD（限滑差速器）。其次它能够根据驱动轮的实际需求将扭力由0至100%向前后传动轴无极分配，而不是传统中央差速器LSD的动力分配比例。有一点需要说明的是，当扭力100%传递到前传的时候，并不是说后传动轴一点都不转，毕竟动力输入轴和后传动轴是刚性连接的。而是后轮空转后，扭力全部转到具有附着力的前驱动轮上，以帮助车脱困。最后，它不是机械式中央差速器即托森式差速器。从图上看到，它是利用八字臂的开合施加给离合器片压力，从而实现前后扭力的分配。即前后驱动轮发生打滑后，电脑根据车辆速度传感器和转向角度传感器等发回的信号，把指令信号发给中差电机，然后电机带动八字轮转动，八字轮带动八字臂开合。如果八字臂两端开到最大，