無論是車身前后配重,還是四驅(qū)動(dòng)力分配,很多廠家在宣傳時(shí)都喜歡吹一波50:50的均衡比例。但對(duì)于汽車而言,橫置四驅(qū)車型最常用的50:50比例向來都不是最好的,甚至在四驅(qū)動(dòng)力分配中,50:50還存在著很多缺點(diǎn)!所以,今天我們就來看看最好的動(dòng)力分配究竟是多少:多少! 要想知道50:50的四驅(qū)動(dòng)力分配為什么不好,咱們首先得明白何為“四驅(qū)動(dòng)力分配”。通常來說,四驅(qū)動(dòng)力分配指的是一臺(tái)四驅(qū)車前、后橋動(dòng)力的比值。所以50:50的動(dòng)力分配就可以理解為前后各占50%。既發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的50%被分配到前軸,另外50%被分配到后軸,以此來達(dá)到前、后軸動(dòng)力輸出相同的效果。 三菱EVO中央差速器 一般情況下,前后軸的動(dòng)力分配都是由汽車的中央差速器完成的。不過,在分配的形式上卻存在著多種形式,其中最簡單、最常用的就是通過離合器來為前、后軸的動(dòng)力進(jìn)行分配。 當(dāng)離合器斷開時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力只會(huì)被輸出到一根車軸上。其中,橫置引擎的車,動(dòng)力大多會(huì)輸出到前軸;縱置引擎的車,動(dòng)力大多會(huì)輸出到后軸(奧迪例外)。而當(dāng)離合器結(jié)合時(shí),動(dòng)力就會(huì)流向傳動(dòng)軸,并被分配到另外一根車軸上。在動(dòng)力傳輸過程中,如果離合器片夾得越緊,那另外一根車軸獲得的動(dòng)力也就越多。當(dāng)離合器片完全結(jié)合時(shí),由于兩根車軸轉(zhuǎn)速相同,所以動(dòng)力就會(huì)被均勻釋放到前后兩根車軸上,此時(shí)前、后動(dòng)力的分配就是50:50。 按理說,前后50:50的動(dòng)力分配可以讓車輛的前后四個(gè)車輪都分配到相同的動(dòng)力,最大程度發(fā)揮四個(gè)車輪的抓地力,從而讓輪胎能在直線加速或賽道劈彎的過程中,擁有最佳的表現(xiàn)才對(duì)???0:50動(dòng)力分配的實(shí)際情況,卻并非想象中那么理想,至于為什么,往下看! 50:50前后動(dòng)力分配的第一個(gè)問題就是加速慢。雖然對(duì)于馬力不大的車型來說,50:50的四驅(qū)系統(tǒng)可以讓車輛在加速時(shí)有效避免前輪打滑的問題。但對(duì)于大馬力車型來說,50:50可就不好使了。舉個(gè)例子,假設(shè)單一車軸左右兩條輪胎的動(dòng)力承受上線是150匹,超過150匹就會(huì)打滑。那么從理論上來說,一臺(tái)50:50動(dòng)力分配的四驅(qū)車,不會(huì)出現(xiàn)打滑的極限動(dòng)力就是前、后軸各150匹相加的300匹。 但不能忽略的是,車輛在急加速過程中,車身的重量是會(huì)向后移動(dòng)的。所以前、后輪的軸荷自然不會(huì)相同,動(dòng)態(tài)的抓地力極限自然也會(huì)與靜止時(shí)出現(xiàn)差別。這就意味著在急加速時(shí),前輪因?yàn)檐嚿碇亓亢笠?,抓地力下降,所以能承受的極限動(dòng)力是小于150匹的。同理,根據(jù)p(壓強(qiáng))=F(壓力)/S(面積),既重量越大壓強(qiáng)越大,以及f(抓地力)=μ(摩擦系數(shù))×Fn(壓力),既路面摩擦系數(shù)不變時(shí),更大的壓力會(huì)帶來更強(qiáng)的抓地力,所以車輛在急加速時(shí),后輪的抓地力極限是會(huì)大于150匹的。因此,如果以前、后50:50的比例來分配300匹的話,車輛的加速成績勢必會(huì)因?yàn)榍拜喆蚧艿接绊憽?/span> 除了直線加速外,前后50:50動(dòng)力分配的車型,在賽道的過彎狀態(tài)也會(huì)十分推頭。眾所周知,車輛前輪的最大用途就是負(fù)責(zé)車輛轉(zhuǎn)向。那么在賽道這種相對(duì)激烈的駕駛工況下,為了能以最快的時(shí)速通過彎道,前輪的抓地力往往都會(huì)被用到極限。而在這種情況下,動(dòng)力分配50:50的四驅(qū)車就會(huì)開始推頭了。 要想知道50:50為何會(huì)導(dǎo)致推頭,咱們首先需要了解一下何為“輪胎極限”。其實(shí),輪胎的極限可以被理解成坐標(biāo)軸里的一個(gè)圓。其中X軸代表了橫向抓地力(彎道抓地力表現(xiàn)),Y軸代表了縱向抓地力(加速制動(dòng)抓地力表現(xiàn)),而圓的邊就是輪胎在各種情況下的極限。因此,當(dāng)輪胎在縱向使用了過多抓地力時(shí),這個(gè)圓對(duì)應(yīng)的橫向坐標(biāo)軸就會(huì)相應(yīng)減少,反之亦然。這就是賽車技巧中十分關(guān)鍵的“輪胎極限圓”定理。下面,我們就來在“輪胎極限圓”定理的基礎(chǔ)上,模擬一下50:50四驅(qū)動(dòng)力分配的車型是如何出現(xiàn)推頭的。 過彎輪胎極限 在入彎時(shí),由于車輛沒有繼續(xù)加速的需求,所以此時(shí)Y軸是為0的,前輪的抓力地都會(huì)用在橫向抓地力上,也就是X軸(為了防止混淆,我再強(qiáng)調(diào)一下這個(gè)坐標(biāo)軸代表的是輪胎力,而非展示車身整體G值狀態(tài)的G-force map)。此時(shí),因?yàn)槿霃濍A段不涉及動(dòng)力輸出,所以此時(shí)50:50的四驅(qū)動(dòng)力分配還不會(huì)造成負(fù)面影響。 出彎加速輪胎極限 不過,當(dāng)車輛經(jīng)過彎心,開始出彎加速時(shí),由于前輪突然在橫向極限上又施加了縱向加速請(qǐng)求,所以前輪便會(huì)突破極限,失去抓地力,進(jìn)而推頭。此外,就算車輛在出彎時(shí),并沒有將代表輪胎橫向力的X軸用滿,也就是沒有處于極限狀態(tài),但就像上面講的加速一樣,出彎給油同樣會(huì)造成車身重量的后移,那前輪的抓地力極限便會(huì)減小,所以當(dāng)50%的縱向牽引力施加到前輪上時(shí),前輪同樣很容易會(huì)失去抓地力,進(jìn)而推頭。 在發(fā)生推頭現(xiàn)象后,車輛的前輪不但不會(huì)對(duì)加速請(qǐng)求作出任何反應(yīng),反倒還會(huì)因?yàn)槌鲎サ亓O限的關(guān)系,讓輪胎失去原本擁有的橫向抓地力。因此對(duì)于使用50:50動(dòng)力分配的車型來說,在賽道出彎時(shí)就只能用晚開油的方式來避免推頭,但這無疑會(huì)對(duì)圈速造成一定的影響。 此外,50:50的四驅(qū)分配還會(huì)在很大程度上限制優(yōu)秀車手的實(shí)力發(fā)揮。因?yàn)楫?dāng)一個(gè)優(yōu)秀車手在駕駛后驅(qū)車時(shí),除了能通過方向盤來調(diào)整車身的過彎角度外,還能通過油門的深淺來改變車尾的角度,甚至還會(huì)利用油門讓后輪出現(xiàn)些許的打滑,從而使車尾順勢向外滑動(dòng),幫助車身以更大的角度來過彎,減少車輛通過彎道的時(shí)間。這個(gè)操作在后輪動(dòng)力輸出占比更多的四驅(qū)車上同樣可以實(shí)現(xiàn),但對(duì)于前后50:50動(dòng)力分配的四驅(qū)系統(tǒng)而言就不可能了,因?yàn)榫拖裆衔乃f的一樣,前輪在過彎時(shí)已經(jīng)被橫向力給逼到極限邊緣了,此時(shí)一給油,前輪勢必會(huì)率先突破抓地力,導(dǎo)致車輛出現(xiàn)推頭問題,最終拖慢圈速。 50:50四驅(qū)動(dòng)力分配的最后一個(gè)缺點(diǎn)就是不好控制。眾所周知,大馬力前驅(qū)車在全力加速時(shí)會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的方向盤“搶輪”、車輛跑偏問題,也就是大家常說的“扭矩轉(zhuǎn)向”。而對(duì)于使用50:50動(dòng)力分配的大馬力四驅(qū)車來說,前輪被施加的強(qiáng)大動(dòng)力同樣會(huì)帶來本不應(yīng)該出現(xiàn)在四驅(qū)車上的扭矩轉(zhuǎn)向問題,這個(gè)現(xiàn)象在動(dòng)力蠻橫且采用50:50全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的奔馳G級(jí)AMG上簡直就是家常便飯。 相比起大馬力后驅(qū)車的易甩尾來說,扭矩轉(zhuǎn)向才是真正會(huì)讓人心態(tài)崩潰的不受控現(xiàn)象。不同于甩尾會(huì)使你的嘴角上揚(yáng),扭矩轉(zhuǎn)向這種異常較勁的不受控通常會(huì)讓你對(duì)車輛心生厭惡,仿佛這臺(tái)車天生就喜歡和車主較勁似的。這同樣也是大馬力前驅(qū)車一直不受歡迎的根本原因,同時(shí)也是四驅(qū)車本該避免的問題??上?,采用50:50動(dòng)力分配的大馬力四驅(qū)車并不能很好的規(guī)避掉這個(gè)問題。 既然50:50不是最佳的四驅(qū)動(dòng)力分配,那么究竟什么樣才是最好的四驅(qū)動(dòng)力分配比例呢?首先,根據(jù)加速時(shí)會(huì)出現(xiàn)軸荷轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,讓我們已知了車輛在加速時(shí),后輪抓地力是要大于前輪的。所以要想獲得最快的加速時(shí)間,那勢必要增大后輪的動(dòng)力分配才可能實(shí)現(xiàn)。 但要注意的是,這個(gè)動(dòng)力比值并不能一概而論,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在車身上所處的位置,也會(huì)影響車輛在加速時(shí),前后軸荷的變化。所以最佳的四驅(qū)動(dòng)力分配比例,是要結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)位置來確定的。 搭載初代xDrive的E30 比如使用前縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的寶馬,在初代xDrive上就將前后動(dòng)力分配定為了前37:后63。而初代保時(shí)捷的四驅(qū)系統(tǒng)則因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)位于車輛后方的緣故,將前后動(dòng)力分配定在了31:69。因此我們可以發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)的位置越靠后,后輪動(dòng)力的占比就越高,甚至最佳動(dòng)力分配能做到前30:后70。而前置發(fā)動(dòng)機(jī)越靠前,后輪的動(dòng)力占比就會(huì)越低,最佳動(dòng)力分配比例在前40:后60左右。這么做原因也很簡單,就是為了在不影響加速以及不推頭的前提下,盡可能將動(dòng)力分配在更重的一端,從而更好地發(fā)揮出發(fā)動(dòng)機(jī)重量所帶來的抓地力提升。 此外,為了能讓車輛擁有更好的過彎能力,如今絕大部分四驅(qū)系統(tǒng)的分配比例都是可以實(shí)時(shí)改變的。比如默許狀態(tài)下的動(dòng)力分配,奔馳A45為前45:后55、使用冠狀齒輪的奧迪quattro為前40:后60??梢坏┸囕v在出彎加速或漂移場景下時(shí),奔馳A45就能為后輪提供70%的動(dòng)力,使用冠狀齒輪quattro系統(tǒng)的奧迪S和RS系列就能為后輪提供85%的動(dòng)力。 目前絕大部分基于橫置平臺(tái)的四驅(qū)系統(tǒng)之所以被限制在前后50:50的動(dòng)力分配,主要是因?yàn)檫@些四驅(qū)系統(tǒng)大多是基于橫置前驅(qū)車“改造”而來的,這些車型在誕生之初就是前輪驅(qū)動(dòng)的設(shè)定,在其基礎(chǔ)上開發(fā)四驅(qū)版本則是從前軸增加一個(gè)傘狀取力器,將前軸的動(dòng)力分配出一部分給后軸。 正因如此,車輛的動(dòng)力是優(yōu)先給到前軸,然后再從前軸分配出一部分給后軸。相當(dāng)于變速箱先帶動(dòng)前軸旋轉(zhuǎn),然后前軸再帶動(dòng)后軸旋轉(zhuǎn),這就使得作為主動(dòng)軸的前軸,動(dòng)力一定不會(huì)比作為從動(dòng)軸的后軸小。同時(shí),由于車輛在正常行駛時(shí)前后輪的轉(zhuǎn)速是相同的,所以為了保證前后軸的轉(zhuǎn)速相同,前后軸之間的齒比就需要保持一致。綜上所述,動(dòng)力從前軸分配給后軸時(shí),就只能以最大50:50的比例進(jìn)行分配了。 福克斯RS中央差速器 那么這時(shí)我們反推就可以發(fā)現(xiàn),如果前后軸齒比不同,那車輛在被架起的狀態(tài)下,后橋就會(huì)擁有比前橋更快的轉(zhuǎn)速??扇绻?dāng)車輛行駛在附著力良好的路面上,四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速一致時(shí),就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)尷尬的情況了,由于前后齒比不同,發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過來的動(dòng)力會(huì)使后輪一直處于想要“超速”旋轉(zhuǎn)的狀態(tài),但路面充足的抓地力卻又不允許它這樣做。所以就相當(dāng)于后輪一直處在被強(qiáng)行降速的狀態(tài)。 這時(shí)根據(jù)扭矩=功率/轉(zhuǎn)速來計(jì)算,就會(huì)發(fā)現(xiàn)功率不變、轉(zhuǎn)速變慢時(shí),獲得的扭矩自然也就提高了。如此一來,后輪就能擁有超過50%的動(dòng)力了。此時(shí),如果想讓前后回歸50:50的動(dòng)力分配,也只需要稍微釋放離合器咬合力度,讓離合器出現(xiàn)打滑便可以實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上,除了??怂筊S外,使用橫置四驅(qū)且后輪動(dòng)力輸出能夠大于50%的車,幾乎都使用了類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。既當(dāng)離合器咬死時(shí),后輪旋轉(zhuǎn)速度比前輪更快。 綜上所述,對(duì)于四驅(qū)車來說,后輪擁有更大的動(dòng)力輸出不僅可以讓車輛擁有更快的0-100km/h加速、更好的賽道操控、更高的駕駛樂趣,同時(shí)還能為車手留出發(fā)揮更高駕駛水平的空間。所以如果你在意操控,不喜歡推頭的駕駛感受,那在選購四驅(qū)車型時(shí),一定要搞清它的四驅(qū)動(dòng)力分配比例哦! |
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