硬漢到底硬在哪兒 牧馬人四驅系統解析
提到四驅車,人們總會第一時間想到Jeep品牌,在很多人眼中吉普車甚至等同于四驅車,所以吉普也很有些無奈的喊出了一句“不是所有吉普都叫Jeep”的廣告語。的確,吉普品牌能夠走到今天靠的就是強大的四驅性能,旗下車型里面尤以牧馬人系列的表現最為出眾。其出色的offroad能力帶給了消費者無與倫比的駕乘體驗,而好的四驅車離不開優秀的四驅系統設計,所以今天編輯就來給您說說吉普牧馬人為何這么強,其實很簡單。
優秀的四驅車需要什么?
組成一部優秀四驅車的因素有很多,但也無外乎以下幾個因素
■ 堅固的車身:帶大梁的非承載式車身
如下圖所示,駕駛艙、動力總成以及懸掛部件等全部以大梁為核心進行布置,各部分之間相互影響小,整車剛性很高。在高難度四驅時不會因四輪對車身的支撐不均勻而導致車體產生形變。簡單來說就是不管“腿”怎么扭,“身體”不受影響。
【注:配圖非牧馬人】
■ 合理的懸掛結構:前后整體橋式或前雙叉臂后整體橋式
使用這樣的結構主要有兩個目的,一個是結實耐造,另一個是能夠提供足夠的懸掛行程。第一個目的很簡單,對于四驅來講,只有造不壞,才能玩兒得high。而足夠的懸掛行程對于四驅車來說太重要了,我們知道車輛行駛的其中一個前提就是輪胎和地面相接觸,這樣動力才能通過輪胎作用在地面上推動車輛前行。如果輪胎離地了,即便有再強的動力也無濟于事。
這個狀態下,前懸掛已經做了最大的努力,但無奈路況過于復雜以至于左前輪離地。這時候就該四驅系統發揮作用了,具體的我們后面說。
■ 強大的四驅系統:分時四驅
四驅系統的種類有很多,我們今天只說牧馬人上所裝配的分時四驅。至于全時四驅,適時四驅等,我們留著以后慢慢說。之所以說分時四驅是強大的,主要還是出于硬派四驅的角度來出發,這種結構簡單可靠,耐用性高,維護成本較低,適合牧馬人的使用需求,類似的結構出現在很多國產的低端四驅皮卡上就是個很好的證明。
■ 大扭矩發動機
為什么強調大扭矩發動機呢?簡單來說發動機的扭矩越大,越能承受負載,功率大小則對最高車速起到直接影響。很多大貨車都只有200-300馬力,但發動機都能輸出1000Nm甚至2000Nm的扭矩,所以它們有的是力氣去克服重載,只是這時候跑不快罷了。對于四驅車也是一樣,能克服阻力往前走很重要,至于走多快反而沒多大意義。當然,大功率的發動機對于四驅也是有積極意義的,動力越足越從容嘛。
■ 扭矩放大
發動機在特定的轉速下輸出的扭矩和功率是固定的,但有時高難度的四驅路況對于扭矩的需求是巨大的,很可能就出現扭矩不夠用的情況。這時候就需要有一套額外的機構來為車輛提供必要的扭矩,這就是分動箱中的扭矩放大擋,在不改變發動機轉速的情況下實現扭矩放大,但代價就是車速更慢了而已。
簡單來說,在功率一定的情況下,扭矩與轉速的關系成反比。如下表所示:
不同狀態下擋位下分動箱動力傳遞數值對比(假設值) | |||||||||
驅動模式 | 傳動比(輸入/輸出) | 輸入轉速 | 輸入扭矩 | 輸出轉速 | 輸出扭矩 | 對應車速 | |||
高速兩驅 | 1:1 | 2000轉/分 | 200Nm | 2000轉/分 | 200Nm | 40公里/時 | |||
高速四驅 | 1:1 | 2000轉/分 | 200Nm | 2000轉/分 | 200Nm | 40公里/時 | |||
低速四驅 | 4:1 | 2000轉/分 | 200Nm | 500轉/分 | 800Nm | 10公里/時 | |||
制表:網上車市 www.cheshi.com |
我們都知道,車輛動力的傳遞順序為發動機→變速箱→分動箱→主減速器→差速器→車輪,其中變速箱,分動箱和主減速器具有改變轉速和扭矩的功能(分動箱為適時四驅系統專用)。在使用高速四驅時,由于分動箱沒有起到改變扭矩和轉速的作用,車輛正常行駛。而使用低速四驅的時候,分動箱低速擋工作,在發動機和變速箱擋位保持不變的情況下,車速成比例降低,而車輪獲得的扭矩則成比例增大。
■ 其他因素
對于四驅車來說,更高的離地間隙,更大的接近角/離去角以及通過角也是能否通過障礙的重要影響因素。此外,更大更厚更適合非鋪裝路面的四驅輪胎也影響著車輛的四驅能力。
撒哈拉Sahara和羅賓漢Rubicon
關鍵詞
■ 撒哈拉:開放式差速器、2.72倍、電子輔助
先來惡補個小知識:差速器是干啥用的?
首先,同一個車橋上的兩個車輪需要剛性連接在一起才能保證它們同步旋轉,在直線行駛時兩個車輪所行駛的距離總是相同的。而當車輛轉向時,由于兩側車輪所行駛的軌跡不同(內側車輪行駛距離小于外側)導致了兩輪產生轉速差,此時如果兩車輪之間仍為剛性連接,必然會導致摩擦力較低的那個車輪與地面之間產生相對滑動摩擦,以此抵消轉速差。如果地面附著力很高,兩車輪均無法滑動摩擦,就很可能導致車輛拒絕轉向并產生危險,所以為了防止這樣的事情發生,差速器被引入。
但是差速器仍然是一個不完美的產品,當一側車輪是去附著力并打滑之后,幾乎所有的動力都將以打滑車輪瘋狂旋轉的方式被浪費掉,另一側車輪雖然有附著力但卻因為差速器允許兩輪異步旋轉而無法獲得動力,無法推動車輛前行。要想解決這個瑕疵,有兩個辦法,一個是限制打滑車輪旋轉,另一個是限制差速器工作。
撒哈拉選擇的方式是前者,通過電子系統讓制動系統單獨對打滑車輪制動,阻止動力向打滑車輪傳遞,逼迫其驅動另一側車輪從而實現脫困。這種方法幾乎不需要投入額外的成本,靠電子系統的程序標定就能解決,但電子系統反應需要時間,并且施加的制動力有限,所以效果并不算很理想。
■ 羅賓漢:差速鎖、4倍、電子輔助
通過對比兩車的四驅結構,除了分動箱的扭矩放大倍數不一樣,剩下的就是羅賓漢多出的兩把差速器鎖了。這兩把差速器鎖正是第二種方法——限制差速器工作。在接通四驅模式時,這兩把叫做Tru-loc的電控鎖止機械差速器鎖在鎖止之后保證四個車輪間的剛性連接并一直以相同的轉速進行旋轉(分動箱會保持前橋與后橋之間的剛性連接,橋間無轉速差),這樣哪怕有三個車輪同時失去抓地力,剩下那個也能夠推著車輛繼續前行。
這種方式的優點在于不會有動力被白白浪費,也無需等待電子系統做出反應,更不會造成行駛途中動力中斷。但缺點也顯而易見,由于四個車輪只能同步旋轉,這就等于沒有了差速器,所以只要在行駛中產生車輪轉速差就必須有1個或更多的輪胎與地面相對滑動來進行釋放,這種滑磨只能在低附著力的地面上進行,這也就解釋了為什么所有采用分時四驅的車輛在高附著力路面上行駛時必須使用兩驅模式并解除差速器鎖。
總結
盡管都隸屬于牧馬人的產品序列,但撒哈拉和羅賓漢之間的差距卻幾乎讓這兩個車產生了截然不同的性格,撒哈拉并不能應付那些極為嚴苛的使用環境,畢竟低速四驅擋的扭矩放大比例相對較低,只有電子限滑系統的幫助也使得其脫困能力稍顯遜色。而相比之下的羅賓漢,憑借著硬實力的領先使得其能去到更加原始而狂野的地方,作為同級別的標桿也當之無愧。
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