奥迪和斯巴鲁的绝活——四轮驱动技术

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时至今日还在大力倡导轿车四驱化的汽车企业已经越来越少了，而奥迪和斯巴鲁却是两个例外。它们不仅有着可以让汽车贴地飞行的秘籍、27年和35年的四驱房车制造历史，更多的是它们赢得了各种比赛的奖杯。今天就让我们来了解一下它们各自的绝活儿吧。

    1972年，斯巴鲁首次设计出了左右对称的全时四轮驱动汽车(Symmetrical AWD)，这也是世界上第一部量产四驱轿车。不仅如此，由于全系斯巴鲁的车型都搭载了水平对置发动机，从而让整车的重心大幅降低，弯道操控性也得以大幅提升。

    当然，日本人是永远不会忘记节约的，所以斯巴鲁这套四驱系统在保证驱动效果的同时，制造成本却要比纯机械结构的四驱系统便宜不少。斯巴鲁的工程师使用了一个普通的中央差速器将扭矩分配到前后驱动轴，然后另外再加上一个耦合式限滑差速器来达到防滑的作用，这样既节约了成本，又实现了四轮全时驱动。

    这套系统虽然不如纯机械的四驱系统反应敏捷，但结合了水平对置发动机低重心的特性，斯巴鲁的四驱特性依旧可圈可点。此外，它的四个轮子是采用单独驱动，所以即使是斯巴鲁的轿车也对路况宽容性很高，这也是为什么斯巴鲁汽车能在WRC赛场上屡获殊荣了。

    虽然比起斯巴鲁的四驱历史要晚几年，但德国人在机械方面的天赋还是有目共睹的。27年前，奥迪汽车在位于奥地利Styrian陡峭的山路上进行试验时，首辆装配了四驱系统的车型就向世人展示了其非凡的驾控性能，虽然在急转弯时它的传动系统还有待改善，不过这种全轮驱动的优势已不容小觑。

    到1987年quattro车型的一次革新让奥迪的四轮驱动技术站在了全球汽车工业的最前沿，托森（Torsen）差速器的使用代替了以前的手动差速器锁，从而可以按需将发动机的扭矩进行无级分配。有了这套差速器，车辆能够获得的有效扭矩第一次达到了75%，而由于托森差速器仅在承载状态下才进行锁紧，所以在紧急制动时ABS车轮防抱死系统仍能发挥功效，再加上如今ESP（电子行车稳定系统）的大规模使用，让车辆的极限可操控性得以大幅提升。奥迪的Quattro系统属于纯机械构造，它能非常敏捷地抓住车轮打滑的瞬间，并且快速做出反应，而这种调整也几乎成了车辆的一种本能反应。

    这两家汽车公司的四驱技术与一些电子四驱技术有很大差别，时下的许多汽车企业是利用大量的电子装置来完成四驱系统的动力分配，它的工作原理是当电控单元侦测到有车轮丢转时再向机械结构发出指令，其实这样在现实驾驶中往往已失去了最佳的操控时机，所以四驱的优势并不明显。

    ■链接

    四轮驱动技术原本主要应用于越野车上，如今部分高性能的轿车也会采用四驱技术是因为这种驱动技术能够将发动机的扭矩平均分配到四个车轮上，因此汽车便能够承受更大的侧向牵引力，从而令转向性能更为出色。不过说到四驱系统，可分为全时四驱、兼时四驱和适时四驱等多种形式，虽然四驱有动力均衡、操控出众等诸多优点，但造价偏高、自重较沉，还有维修复杂等都是它不能大规模普及的原因。

道子行

已阅，学习。

牙医

斯巴鲁的车不错，不能因为是小日本的，就抵制他。知识就是力量。
性能好，但是现在全国配件难找，坏了就是麻烦事了。

奥迪的没话说。老牌子了，国宾车。进入中国几十年了，一直做为官方车使用，给人以一种威严的感觉。

四驱卫士

学习。

SPORT~安哥

天微堂主

技术性好帖！

双涡轮

学习了，谢谢楼长。

梦工厂

托森差速器是奥迪的专利！上大学时就这个没学明白！我也不补课！
托森差速器的结构

                                       

一

托森差速器结构图

　　1－差速器壳；2－直齿轮轴；3－半轴；4－直齿轮；5-主减速器从动齿轮；6-蜗轮；7-蜗杆（两个）

　　托森差速器的结构：差速器壳、蜗轮轴(6个)、前轴蜗杆、后轴蜗杆、和直齿圆柱齿轮(12个)、蜗轮(6个)等组成。空心轴和差速器外壳通过花键相连而一同转动。每个蜗轮轴上的中间有一个蜗轮和两个尺寸相同的直齿圆柱齿轮。蜗轮和直齿圆柱齿轮通过蜗轮轴安装在差速器外壳上。其中三个蜗轮与前轴蜗杆啮合，另外三个蜗轮与后轴的蜗杆相啮合。与前、后轴蜗杆相啮合的蜗轮8彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合，前轴蜗杆和驱动前桥的差速器前齿轮轴为一体，后轴蜗杆和驱动后桥的差速器后齿轮轴为一体。

·利用蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部差动转矩的大小而自动锁死或松开，即在差速器内差动转矩较小时起差速作用，而过大时自动将差速器锁死，有效地提高了汽车通过性。

·奥迪80和奥迪90全轮驱动轿车的前、后轴间的差速器采用了这种新型的托森差速器。发动机输出的
转矩经输入轴l输入变速器，经相应档位变速后，由输出轴(空心轴)输入到托森差速器的外壳，经托森差速器的差速作用，一部分转矩通过差速器齿轮轴传至前桥，另一部分转矩通过驱动轴凸缘盘传至后桥，实现前、后轴同时驱动和前、后轴转矩的自动调节。

  
托森差速器的工作原理：

·当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴传至差速器外壳，差速器外壳通过蜗轮轴传到蜗轮，再传到蜗杆。前轴蜗杆通过差速器前齿轮轴将动力传至前桥，后轴蜗杆通过差速器后齿轮轴传至后桥，从而实现前、后驱动桥的驱动牵引作用。

·当汽车转弯时，前、后驱动轴出现转速差，通过啮合的直齿圆柱齿轮相对转动，使一轴转速加快，另一轴转速下降，实现差速作用。

·托森差速器的转矩分配原理

1）托森差速器是利用蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩Mr进行转矩分配的。而Mr又取决于两端输出轴的相对转速。当 n1、n2 转速差比较小时，后端蜗轮带动蜗杆摩擦力亦较小，通过差速器直齿圆柱齿轮吸收两侧输出轴的转速差。当前轴蜗杆山较高时，蜗轮驱动蜗杆的摩擦力矩也较大，差速器将抑制该车轮的空转，将输入转矩Mo多分配到后端输出轴上，转矩分配为M1=1/2(Mo-Mr)，M2=1/2(Mo+Mr)。

[ 本帖最后由 梦工厂 于 2009-1-23 20:39 编辑 ]

dbt

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解放dh

斯巴鲁车的确不错

涡轮

学习！

alfs

有相应的动画演示没有？看着还是不太明白

B哥

好文章。
就是看不懂。
楼主和看贴的xd们春节快乐！

超级轮毂

收藏了！

狼哥1

苏幕遮

TORSEN(托森)差速器不是奥迪的,它是美国品牌.奥迪只是它其中的一个客户.托森的系列产品的使用车型还有以下这些:

Acura Integra Type-R (front)
Audi A4,A6,A8,S4,S6,S8 (center)
Ford FX4 (rear)
Chevrolet Trailblazer SS (center)
Lexus GX470 (center)
Subaru Impreza WRX STI (rear) (2007)
Toyota 4runner (center)
Toyota FJ cruiser (center) (only manual models)
Honda S2000 (rear)
Mazda Miata/MX-5 (rear) ('94+ manual models)
Toyota Supra (rear)
Lexus IS300 (rear)

JEEP征程

自由风.

图示，可理解为：两副涡轮机构，通过涡轮上的直齿轮啮合连接。


不理解发生差速时如何传动。当一副涡轮蜗杆带动蜗轮转动时，另一副涡轮就要蜗轮带动蜗杆转动了.......呵呵~~


是不是蜗轮齿角度的变化，使其可逆。