[汽車(chē)之家 技術(shù)] 一輛高性能汽車(chē)需要什么,?強(qiáng)勁的動(dòng)力,、堅(jiān)韌的懸掛,、專業(yè)的輪胎,,這些都是顯而易見(jiàn)的,,另外一個(gè)不那么起眼但同樣重要的裝置也不能忽視:差速器。之前我們?cè)?jīng)常提到差速器,,但主要是在越野車(chē)上,,實(shí)際上對(duì)于高性能車(chē)來(lái)說(shuō)限滑差速器也是必不可少的。
而在國(guó)產(chǎn)的高爾夫GTI上我們聽(tīng)到了一個(gè)新名詞:XDS電子差速鎖,。在官方網(wǎng)站上,,廠家這樣宣傳它們的產(chǎn)品:“GTI在彎道上的出色動(dòng)態(tài)平衡還得益于另一項(xiàng)法寶——XDS車(chē)輛動(dòng)態(tài)電子差速鎖,內(nèi)置于ESP系統(tǒng)內(nèi)的XDS可以避免內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的打滑,,有效改善前驅(qū)車(chē)的轉(zhuǎn)向不足現(xiàn)象,;而大尺寸的剎車(chē)盤(pán)則提供了極其優(yōu)異的制動(dòng)性能,為駕駛者的極致速度提供了更安全的保障”,。XDS系統(tǒng)似乎很強(qiáng)大,,當(dāng)然廠家的宣傳需要辯證的看待,況且可能還有很多人并不明白:為什么避免內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑就能避免轉(zhuǎn)向不足,?
要搞清這個(gè)問(wèn)題我們首先要了解普通開(kāi)放差速器的結(jié)構(gòu),。由于之前的相關(guān)介紹文章太多,所以這里就不再浪費(fèi)篇幅了,,感興趣的朋友可以看之前的文章,。
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《拒絕專業(yè)術(shù)語(yǔ) 詳解汽車(chē)差速器構(gòu)造原理》
//zphnet8.com/drive/200903/57727.html
衡量一輛車(chē)性能優(yōu)劣,除了看直線加速能力外,,關(guān)鍵還是在彎道中的表現(xiàn),,高性能車(chē)型如果裝備的是普通差速器的話,在高速過(guò)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題,。在日常行駛中,,我們認(rèn)為四個(gè)車(chē)輪總是緊貼地面的,左右兩側(cè)車(chē)輪的抓地力的差異基本可以忽略,,差速器將動(dòng)力平均分配到左右車(chē)輪,。但在激烈駕駛時(shí)情況就變得復(fù)雜了。
注:以下所說(shuō)的“內(nèi)側(cè)輪”,、“外側(cè)輪”都指兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪,,不包括從動(dòng)輪。
● 問(wèn)題一:動(dòng)力的損失
細(xì)心的駕駛者都會(huì)有這樣的感覺(jué),,那就是影響車(chē)輛動(dòng)態(tài)表現(xiàn)的一個(gè)重要因素在于所謂的重量轉(zhuǎn)移,。舉個(gè)例子,,為什么汽車(chē)的前剎車(chē)盤(pán)都比后剎車(chē)盤(pán)大?因?yàn)檐?chē)輛在強(qiáng)力剎車(chē)時(shí)由于慣性導(dǎo)致車(chē)體前傾,,車(chē)身大部分重量移至前軸,,所以前輪的剎車(chē)力度一定要大,后軸實(shí)際上只分擔(dān)了很少一部分剎車(chē)工作,。
同樣的道理,,車(chē)輛在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力,而且轉(zhuǎn)彎速度越快離心力也就越大,,離心力會(huì)使車(chē)身重量轉(zhuǎn)移到彎外的一側(cè),,車(chē)?yán)锍蓡T能清楚體會(huì)到的向外甩的力量,而我們從外面看到的車(chē)身表現(xiàn)就是彎外側(cè)的懸掛被壓縮,,而彎內(nèi)側(cè)的車(chē)輪幾乎可以離地,,抓地力也急劇下降。
這時(shí)普通開(kāi)放差速器的缺點(diǎn)開(kāi)始暴露出來(lái),,那就是永遠(yuǎn)將扭矩平均分配到左右兩半軸并且趨向于阻力較小的那一側(cè),。具體到高速過(guò)彎中的車(chē)輛,由于內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪阻力很小以致幾乎懸空使得作用在該側(cè)半軸上的扭矩較直線行駛時(shí)大為減小,,抓地力的不足甚至可能令車(chē)輪開(kāi)始出現(xiàn)打滑,,而另一側(cè)抓地力很大的車(chē)輪所獲得的扭矩也同樣小,對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō)就等于動(dòng)力的損失,。這有點(diǎn)類(lèi)似于我們做四驅(qū)系統(tǒng)測(cè)試時(shí)讓一個(gè)車(chē)輪離地的狀態(tài):懸空的車(chē)輪瘋狂空轉(zhuǎn)而車(chē)輛只是停在那里勉強(qiáng)蠕動(dòng)兩下,,不同之處是在高速過(guò)彎中驅(qū)動(dòng)輪不一定完全離地并且持續(xù)的時(shí)間非常短暫。也許有人覺(jué)得這種現(xiàn)象只會(huì)持續(xù)區(qū)區(qū)幾秒鐘,,不會(huì)對(duì)操控產(chǎn)生什么影響,但在爭(zhēng)分奪秒的比賽中每個(gè)彎道相差哪怕0.1秒都可能決定勝敗,。
● 問(wèn)題二:前驅(qū)車(chē)轉(zhuǎn)向不足
現(xiàn)在我們來(lái)說(shuō)說(shuō)轉(zhuǎn)向過(guò)度和轉(zhuǎn)向不足,。目前普遍的觀點(diǎn)是前驅(qū)車(chē)傾向于轉(zhuǎn)向不足而后驅(qū)車(chē)傾向于轉(zhuǎn)向過(guò)度,這主要和前后軸的重量分配有關(guān),,大部分前驅(qū)車(chē)由于發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都布置在前軸之前,,靜態(tài)時(shí)的前后軸重分配本來(lái)就已近“頭重腳輕”,彎道中重量前移使得前軸負(fù)荷進(jìn)一步增大,,這就很可能令前輪突破抓地極限,,失去轉(zhuǎn)向的作用,車(chē)身不再朝預(yù)定方向轉(zhuǎn)彎而是沿著轉(zhuǎn)彎弧線的切線方向推出去,,就是我們平時(shí)所說(shuō)的“推頭”,。
推頭對(duì)于提升過(guò)彎速度來(lái)說(shuō)顯然是不利的,那么能不能盡量降低轉(zhuǎn)向不足的影響呢,?對(duì)于前驅(qū)車(chē)來(lái)說(shuō)想改變重量分布的先天不足恐怕難度比較大,,可以從另一個(gè)角度入手,,那就是制造一個(gè)橫擺力矩。
什么是橫擺力矩,?舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,,大家都有劃過(guò)雙槳的小船吧,在轉(zhuǎn)向時(shí)我們會(huì)怎么做呢,?如果是向左轉(zhuǎn),,就要用力劃右邊的漿,這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向左的橫擺力矩,,船就向左轉(zhuǎn)了,。車(chē)輛轉(zhuǎn)彎也可以采用相同的原理。有沒(méi)有觀察過(guò)坦克是如何拐彎的,?通過(guò)兩側(cè)履帶的差動(dòng),,坦克甚至可以原地轉(zhuǎn)圈。
回到汽車(chē)上,,現(xiàn)在已經(jīng)有了通過(guò)施加橫擺力矩提升操控性的系統(tǒng),,最典型的有謳歌的SH-AWD系統(tǒng)、瀚德的第四代四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及奧迪,、寶馬部分四驅(qū)車(chē)型后軸裝備的主動(dòng)扭矩分配裝置等等,。它們都采用相同的原理,那就是在車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)主動(dòng)將扭矩分配到外側(cè)的車(chē)輪從而產(chǎn)生向彎內(nèi)的橫擺力矩幫助車(chē)輛過(guò)彎,。
● XDS電子差速鎖的作用:
XDS電子差速鎖就是為了解決以上兩個(gè)問(wèn)題而出現(xiàn)的,。說(shuō)白了就是一個(gè)電子系統(tǒng)通過(guò)剎車(chē)模擬出來(lái)的限滑差速器。它的工作原理是當(dāng)車(chē)輛極限狀態(tài)時(shí)給抓地力很小的內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng),。據(jù)廠家人士稱,,XDS會(huì)對(duì)剎車(chē)盤(pán)施加5-15bar的制動(dòng)力,1bar是每平方毫米是0.1N,,折合平方厘米是10N,,也就是每平方厘米1公斤出頭。它的原理和一些越野車(chē)的車(chē)輪電子制動(dòng)輔助類(lèi)似,。
給打滑車(chē)輪制動(dòng)這一動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)效果:
一,、內(nèi)側(cè)打滑車(chē)輪的阻力增大使得發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞更多的扭矩,相當(dāng)于外側(cè)抓地力良好的車(chē)輪獲得了更多扭矩,,提升了車(chē)輛的彎道性能,;
二、由于內(nèi)側(cè)車(chē)輪抓地力很小而外側(cè)車(chē)輪抓地力大,,所以盡管扭矩依然是平均分配,,但對(duì)于車(chē)輛來(lái)說(shuō)更多的扭矩通過(guò)外側(cè)車(chē)輪作用到地面,從而產(chǎn)生了一個(gè)指向彎內(nèi)的橫擺力矩幫助車(chē)輛轉(zhuǎn)彎,,一定程度上抑制了轉(zhuǎn)向不足,。
● XDS真的很神奇,?
客觀來(lái)講,XDS確實(shí)能提升車(chē)輛的操控性,,但如果用“神奇”來(lái)形容的話顯然言過(guò)其實(shí)了,。
首先我們從官方網(wǎng)站的敘述中就可以看出,XDS是基于ESP基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的功能,,當(dāng)今主流的ESP系統(tǒng)已經(jīng)具備了對(duì)四個(gè)車(chē)輪進(jìn)行獨(dú)立制動(dòng)的功能,,也就是說(shuō)在硬件上已經(jīng)具備XDS的條件,關(guān)鍵就在于軟件的升級(jí)了,。
其次,,XDS系統(tǒng)盡管比機(jī)械式限滑差速器聰明,但效能上還不能和本田的SH-AWD等相提并論,,因?yàn)樗膭x車(chē)力度不能太大,,否則可能導(dǎo)致車(chē)輛不穩(wěn)定的情況,所以只能說(shuō)是一個(gè)入門(mén)級(jí)的限滑裝置,,也只能用在入門(mén)級(jí)的性能車(chē)上,。(文/汽車(chē)之家 羅浩)
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