四驅系統之於冰雪路況有多重要,昂科旗帶你來揭祕

冬季,對於大多數北方的車主來說,行駛在道路上最害怕的莫過於遇到下雪之後的結冰或者泥濘道路,這種路面環境也是日常駕駛中我們能遭遇到的最極端、最容易導致車輛失控的路況。

在這類惡劣的路面上要保證行車的安全性,需要車輛底盤有著良好的操穩性能,而這其中最關鍵的就是輪胎。車輛能否在路面上穩定的行駛,取決於輪胎的抓地力,而在冰雪泥濘道路上,輪胎的作用很重要,這就是為什麼北方冰雪季要給車輛配雪地胎或者防滑鏈的原因。而剩下的性能就取決於底盤和車體結構,以及底盤電控系統。

四驅系統之於冰雪路況有多重要,昂科旗帶你來揭秘

當然,在北方的冬季只是給車輛配四條合適的輪胎顯然也不夠。如今決定一輛車好壞的從來都不是基礎的功能配置,而是那些能在關鍵時候幫助、甚至挽救我們生命的功能。就好比AEB(主動剎車)或者車道保持等主動安全系統,雖然我們用到它們的頻率很低,但是關鍵時候它可以挽救我們的生命。一輛好的汽車在安全設計上的最終目的,是要將道路安全事故的墨菲定律降到最低,甚至完全扼殺。所以,一輛車想要在冰雪泥濘道路擁有良好的行駛性能和安全性,不止是需要一條合適的輪胎,還得有其他優秀的底盤結構和電子控制系統,去從容應付那70%之外的意外,比如底盤的四驅系統。

在冰雪道路上,一套優秀的四驅系統能為我們多提供哪些安全保障?

四驅系統相比兩驅系統在一些特定路況下,有著明顯的優勢,比如坑窪路面、四輪附著力不一樣的路面、坡道等,四驅車型的通過能力會更強。在一般道路上它在彎道的極限性能、加速能力、行駛的穩定性方面也都有著優勢。而四驅系統的這些優勢在冰雪道路上一樣適用,且冰雪道路上有更多複雜的四輪附著力不同的工況。

四驅系統之於冰雪路況有多重要,昂科旗帶你來揭秘

四驅系統目前主要分為三類:分時四驅、全時四驅、適時四驅。從使用的智能化、便利性以及燃油經濟性的角度來說,適時四驅無疑是更匹配當前車輛智能化的發展需求,也是當前大多數高端車型的首選配置。這裡我們可以拿別克昂科旗這套優秀的適時四驅系統來做一些冰雪道路行駛的場景化舉例。

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為了便於大家理解,可以先通過這張四驅構型簡圖來給大家解讀一下昂科旗的這款適時四驅的特點。傳統適時四驅系統(右圖)的前後軸之間會佈置一個離合器,底盤電控系統通過控制離合器的結合與分離來實現兩驅和四驅的切換,代表車型就是大眾的途觀L等。離合器分離,動力向後傳遞中斷(途觀L的四驅實際並未完全分離,大約還有5%左右的動力),車輛變為“兩驅”模式;離合器結合,動力均衡的傳遞給左右後輪,此刻即為四驅模式。當後輪單側車輪打滑時,後橋差速器則鎖死,保證另一側車輪依然能夠獲得50%的驅動力。

昂科旗的適時四驅系統(左圖)有別於傳統適時四驅系統,在前後橋之間是通過PTU鏈接,PTU可以實現結合和完全分離,以此來實現兩驅和四驅的切換,這樣設計的好處是兩驅模式下可以更省油,該模式下的燃油經濟性與兩驅車型相當。

另外,它與傳統適時四驅最大的不同在於,昂科旗的後軸有一套差速器總成,在左右半軸上分別佈置了一個離合器。這樣設計的好處是可以讓動力獨立的傳遞給兩個後輪,而且由於兩個離合器是分別獨立工作,因此可以自由分配傳送到左右輪的動力,實現0-100%的連續分配。這意味著即使一側車輪完全失去抓地力,而另一側車輪在有抓地力的情況下就可以獲得100%的動力分配。此外,別克昂科旗這套四驅系統在軟/硬件方面做了全新匹配開發,後軸扭矩容量較上一代提升20%,達到3000N.m,有助於提升加速和脫困能力。所以昂科旗這種適時四驅系統相比途觀L這類傳統適時四驅系統,具有更好的脫困能力,比如說面對3個車輪同時陷車的情況。

提升冰雪路面的爬坡和脫困能力

北方的冬季較為漫長,路面積雪或者結冰成為常態。當兩驅車型在冰雪路面行駛時,因為只有前輪或者後輪具備驅動力,驅動力總和則為單軸重量與冰雪地面摩擦係數的乘積,而前驅車的前軸載荷只有車重的50%~60%,後驅車型前後軸載荷則基本是50%的平均分配,所以兩驅車型相比四驅車型,在冰雪路面的驅動力最大隻有四驅車型的50%~60%之間。所以兩驅車型相比四驅車型,在冰雪路面的脫困能力明顯要弱於四驅車型,而這種差距能被雪地爬坡或者冰面行駛時無限放大。

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提升彎道控制的穩定性和過彎極限速度

如果在冰雪路面上快速過彎或者變道,因為路面附著係數低的緣故,前驅車最容易出現的情況就是轉向不足,車輛容易滑出車道,後驅車型則容易出現轉向過度,車輛出現甩尾的問題。

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而如果搭載了昂科旗這種適時四驅系統,車輛在入彎時,系統主動向外側輪分配更多的扭矩,以提高轉向的響應並減少轉向不足;過彎過程中,結合整車狀態及駕駛員的意圖,更多的扭矩被分配到外側後輪,實現更好的橫擺控制,幫助車輛過彎並保持駕駛員轉彎預期,減少過度轉向的可能性;出彎時,扭矩在後橋上均勻分佈,在加速過程中給予車輛路面附著力允許情況下的最大牽引力。在整個彎道的過程中,四驅系統讓車輛具備了更好的彎道穩定性。同時,通過單側輪胎扭矩輸出的管理,減少滑動摩擦,提升了輪胎抗滑的極限,讓車輛具備更快過彎的極限能力。

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當然,對於操控極限的提升不只是四驅和電控系統在起作用,還取決於底盤的機械結構,比如前後懸架的結構對車輛動態行駛的力學結構和支撐性,昂科旗後懸採用的是同級並不多見的五連桿結構。從操穩性角度來說,五連桿相比四連桿、扭力梁等結構能夠更好的分解車輛行駛動態對底盤的力學性能需求,提供車輛更好的支撐,讓車輪獲得更加可靠的行駛軌跡,有效提升不同路況下兩側車輪與路面的適宜接觸,加強車輛的操縱穩定性。

昂科旗的後懸架整體與車身採用的是“軟”連接方案,連桿的襯套過濾了輪胎端傳遞的振動,而副車架與車身連接也是採用襯套,進一步過濾車輪端振動向車內的傳遞,地面的振動被兩次過濾,大大提升了乘坐的舒適性。

提升極端路況的行駛穩定性

在冬季的冰雪路面行車,最容易讓車輛失控的路況不是行駛在雪地,也不是行駛在冰面上,而是行駛在一側路面結冰或者下雪,一側是良好的鋪裝路面上,而這種路面情況在北方下雪之後的馬路上又比較常見。

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車輛行駛在這樣的路面上,左右側車輪的附著力不一樣,車輛只要稍微的急加速或者急剎車,附著力更差的那一側車輪會出現打滑,車輪會“發飄”。此時駕駛者如果情急之下進行方向修正,兩驅的車型大概率會出現側滑或者甩尾現象,而駕駛員此時又不具備優秀的救車能力時,車輛很可能就會失控引發事故。

四驅系統之於冰雪路況有多重要,昂科旗帶你來揭秘

如果此時車輛配備了昂科旗這類實時四驅系統,通過與ESC以及TCS的完美匹配,在車輛做出剎車或者加速的動作時,電控系統通過監測車輪的附著情況,實時調整前後單側車輪的扭矩輸出,減少滑動摩擦,提升該車輪與路面的抓地力,讓車輛軌跡迅速得到修正,減少車輛發生側滑的可能性,保證車輛能更穩定的行駛,減少事故發生。

當然,冰雪道路的行車情況遠不止我舉例的這些,所以主機廠在對四驅系統進行標定和調教時會將車輛拉到中國最北邊的冬季實驗場,比如海拉爾、黑河等地區,進行各種極端冰雪路況的耐久性驗證,驗證車輛在各種極寒路況下的底盤行駛穩定性。

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綜上所述,在冰雪路面上行車,從駕駛者的角度來說,規範行車和控制速度才是關鍵。而從車輛自身的性能來說,選擇合適的輪胎或者安裝防滑鏈是出行的前提,但是車輛如果擁有如昂科旗這樣優秀的適時四驅系統,更能提升行車的安全性和車輛通行能力。

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另外,適時四驅系統優異的性能不只是體現在冰雪路面,在其他道路上,它還能賦予車輛更好的越野和加速能力,所以工程們會給四驅系統調教出一些特定的駕駛模式。比如別克的工程師們就給昂科旗的四驅系統單獨設定出了巡航模式、運動模式、四驅模式、越野模式,讓車輛具備更多的駕駛樂趣。


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