誕生
汽車的每個驅動輪之間都必須有差速器才能實現高附着路面上的轉彎,這是因為不同車輪在轉彎時的轉速不同導緻的,差速器就是消除這種轉速差速的部件,全時四驅就是基于這個理念而誕生的,它的中央差速器的作用就是完成消除前後軸轉速差的工作,因此它可以實現任何時候都保證四輪驅動。分時四驅是不能實現在四驅狀态下公路過彎的,因為它沒有中央差速器,因此它隻能在越野的時候手動切換為四時模式,常規情況下隻能采用兩輪驅動。當在市場上認為全時四驅結構過于複雜,許多車型不方便布置,而且傳動率不夠高;而分時四驅需要手動切換很麻煩,同時對駕駛員的技術要求很高,無法做到更廣泛普及的時候,可以自動切換兩驅和四驅的适時四驅技術就應運而生了。
發展
技術分支
目前全球采用适時四驅技術的車型大緻有兩大分支:一是以采用瑞典HALDEX公司提供的四驅為代表的歐系車,如大衆的途觀、帕薩特R36、高爾夫R20、奧迪的TT3.2quttro、A3quttro,福特德國的KUGA,路虎的神行者2等等;另一分支則是以日本JECKT公司提供的四驅為代表的日系車,像豐田的RAV4和漢蘭達等等。
分為三個階段
适時四驅從誕生開始發展到現在,大緻經曆了三個階段,每個階段的構造和性能都有所區别。
第一階段
早期的适時四驅是純機械的,最典型的代表車型就是本田的CR-V,它通過液力耦合器來實現自動向後輪分配動力。這種四驅的核心部件就是這個液力耦合器,在這個耦合器中充滿了矽油,輸入軸和輸出軸一端與浸沒在矽油中的葉輪相連,另一端則與前後差速器相連。在正常行駛的時候,前後車輪保持相同的速度運轉,液力耦合器的兩個軸之間不存在轉速差。當前輪出現打滑的時候,轉速會超過後輪,從而導緻耦合器裡的兩個葉輪之間出現轉速差,這種轉速差會導緻矽油升溫而粘度迅速升高,從而将動力傳遞給後輪。這種适時四驅的結構比較簡單,不需要電控元件,但由于它需要前後車輪出現明顯轉速差的時候液力耦合器才能介入,因此它的響應速度比較慢,無論是在提高越野性能還是通過性能的時候,都會明顯遜色于全時四驅。
第二階段
适時四驅開始通過電子裝備來解決之前機械式帶來的問題。在這一代适時四驅中,中央差速裝置被多片式離合器所取代,它的開與合則由ECU來掌控。前後車輪的輪速傳感器會将實時的輪速反饋給ECU,一旦ECU檢測到前輪的轉速比後輪快,就會迅速發出指令給多片式離合器,從而向後軸傳遞動力。由于有了電控系統的加入,此時的适時四驅在響應速度上大幅度提高,而且在分配動力比例上,也可以做到智能化控制。另外多片離合器在完全結合時可以達到硬連接的效果,因此不僅它的傳動效率要比機械式的更高,而且使得鎖死差速裝置成為可能。
第三階段
發展到第三階段,則是以現在歐洲新款适時四驅車型采用的,以第三代HALDEX四驅為代表的智能電子式适時四驅。與第二代産品相比,最新的适時四驅增加了預載功能,可以通過前輪的運轉情況來實現預判斷,在前輪有打滑趨勢之前就預先接通,理論上已經做到與全時四驅類似的效果。另外這種适時四驅還可以做到正常行駛情況下,前後軸之間的動力分配恒定在90:10。從某種意義上說,這種四驅已經可以算作是全時四驅了,許多采用這種四驅的歐洲車型,甚至已經在這種四驅的車型上标注了AWD的标志。
系統分類
機械聯軸式
n這種四驅的核心部件是液力耦合器,在這個耦合器中充滿了矽油,輸入軸和輸出軸一端與浸沒在矽油中的葉輪相連,另一端則與前後差速器相連。在正常行駛的時候,前後車輪保持相同的速度運轉,液力耦合器的兩個軸之間不存在轉速差。當前輪出現打滑的時候,轉速會超過後輪,從而導緻耦合器裡的兩個葉輪之間出現轉速差,這種轉速差會導緻矽油升溫而粘度迅速升高,從而将動力傳遞給後輪。n
多離合器式
n這種适時四驅的核心部件是多片離合器式限滑差速器。多片離合器式差速器主要是通過濕式離合片産生差動扭矩,而離合器的壓緊與分離是靠電子系統來控制的。車輛在正常行駛時,驅動形式為前驅,如當系統檢測到車輪打滑時,通過電子系統控制離合器壓緊,進而将部分動力傳遞至後輪,理論上電腦會根據車速與路況自動分配前後軸扭矩,以達到抓地性能最優化。不過這種四驅系統通常在主驅動輪失去抓地力(打滑)後,另外的驅動輪才會被動介入,所以它的響應速度較慢。n
智能電子式
n這種适時四驅可以根據車輪打滑或轉向信息,精确控制智能分動器向四輪傳遞出大小可控的扭矩,提高整車加速性、穩定性和燃油經濟性。在停車時,傳遞給前輪扭力非常低或為零,提高了操作的便利和舒适性。在ABS工作時,短時間内迅速切斷前輪動力傳遞,确保刹車時整車的穩定性。加速時,在四個輪上實現最大的牽引力,加速性更好。在濕滑路面上時,與其他安全系統通訊,實現最佳的牽引力和安全性能。
優劣
相比全時四驅,适時四驅的結構要簡單得多,這不僅可以有效也降低成本,而且也有利于降低整車重量。由于适時四驅的特殊結構,它更适合于前橫置發動機前驅平台的車型配備,這使得許多基于這種平台打造的SUV或者四驅轎車有了裝配四驅系統的可能。前驅平台相對于後驅平台本身就有着諸多優勢,如更有利于拓展車内空間、傳動效率更高、傳動系統的噪音更小等等。這些優點對于小型SUV,特别是是發動機排量較小的SUV來說顯得尤其重要。
由于全時四驅的結構複雜,傳動部件多而重,會極大地降低動力的響應性,如果小排量發動機裝備全時四驅,會明顯感覺得到功力不足。不僅如此,由于全時四驅的功耗大,它對經濟性的影響是非常明顯的,而适時四驅則不存在這一問題。
當然,适時四驅的缺點仍然是存在的,目前絕大多數适時四驅在前後軸傳遞動力時,會受制于結構本身的缺陷,無法将超過50%以上的動力傳遞給後軸,這使它在主動安全控制方面,沒有全時四驅的調整範圍那麼大。