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汽车四驱系统的简介
发布于2019-01-06 13:31:15 文章来源：本站
第1章差速器/差速锁
1.1差速器
从世界上第一辆汽车的诞生之后不久，差速器这个东西也就随之诞生了，它存在的意义只有一个——为了汽车能正常转弯。过去的马车两侧车轮是通过一根硬轴链接的，所以两侧的车轮的转速永远是相同的，因为无法差速，转弯的时候内侧的车轮除了滚动摩擦外还会有滑动摩擦，还好马车的车轮是木头做的，耐磨……同理汽车在转弯的时候也会有同样的问题，如果还是采用一根硬轴链接，那么转弯时汽车的轮胎等部件将会受到严重的损伤。为了解决这个问题，当今汽车都是两个半轴的设计，将两个半轴链接起来的就是差速器，有了差速器也就允许两侧车轮有转速差。
『直行状态下差速器不工作』 『转弯状态下差速器工作』
能达到实现两侧车轮转速不一样，最重要的是差速器里面的一组行星齿轮。为了通俗易懂，我们做一个比喻：差速器壳体里面的一组行星齿轮就可以抽象地看作为只有一个齿的“齿轮”，也就是一根棍子，这个棍子可以链接两侧的半轴，并带动两个半轴旋转。注意，这个棍子除了随着传动轴公转，同时还可以自转。如果两侧的车辆受到的摩擦力是相同的，那么这根棍子就不会有自转，即两侧车轮转速也相同；如果有一侧车轮受到的摩擦力大于另一侧，那么这根棍子本身就会发生自转，这样在不改变公转转速的情况加上自转，就可以达到两侧转速不一样的目的。也就是说，如果一侧的轮子被卡死不能转动了，那也无妨，虽然动力依然存在，但这个会自转的棍子就会带动那个没有被卡死的轮子转动。如果再加上更多的棍子，也就形成了齿轮，即行星齿轮，也是差速器的核心部分。当今的汽车通常有一组四个行星齿轮。
优点：
可以让车辆正常转弯，允许两侧车轮有转速差；
缺点：在越野路况下差速器会影响车辆的脱困性。
小贴士：一般来说，越野性能的是否优良一般是由两个指标来判断的。
① 通过性：接近角、离去角、车身最小离地间隙越大的车通过性越好。
② 脱困性：在极限路况下能够自救的能力。（有差速锁的车型脱困性较强）
差速器对越野性能的影响：
由于差速器允许车轮以不同转速转动，所以在泥泞等路面，当一个车轮打滑时，动力全部消耗在飞快转动的打滑车轮上了，其他车轮会失去动力。通俗的话说，差速器是让车辆转弯时候内外轮有轮速差用的，否则车辆转弯就会困难，但是差速器在越野道路上就是帮倒忙的。
因此，在四驱车上，还需配有限制和防止打滑的装置，如差速锁、限滑差速器、牵引力控制系统等。
1.2差速锁
上面讲的是差速器，那么还有一个经常被人混淆的词汇就是“差速锁”，差速锁这个东西和差速器起到完全相反的作用。也就是不让差速器工作，让两侧的车辆转速相同。
为什么发明了差速器还不让他工作？这是因为差速器越野路面行驶时就显出了弊端，差速器会成为汽车前进的障碍。比如一侧的车轮卡死另一侧车轮打滑的情况下，差速器就会起作用了，因为差速器的作用就是允许两侧车轮出现速度差，这样，被卡死的一侧车轮仍静止不动，而另一侧车轮则会因为差速器的作用而疯狂的旋转，一侧卡死，一侧狂转，汽车自然也就无法前行。为了让动力能够正常的传递到那个“静止”的车轮上，就必须有差速锁，它可以将两个半轴进行钢性连接，使其成为一个整体，这样两侧的车轮都可以得到相同的动力，使车辆可以摆脱困境，这就是差速锁的作用。当今主流的差速锁有机械式（牙嵌式），经典车型Jeep牧马人，伊顿式差速锁，经典车型大切诺基。
1.2.1手动机械式差速锁（牙嵌式）
手动机械差速锁的技术简单，生产成本低，但却仍然是迄今为止最为可靠、最有效的提高车辆越野性能的驱动系统的装备。它可以实现两个半轴的动力完全机械式结合，很牢固。但是只有在恶劣路况或极限状态下使用差速锁，在正常行驶时使用会对汽车的轮胎等部件造成严重的损害。
优点：在越野路况可以使车辆所有车轮得到有效动力，在恶劣情况下摆脱困境；
缺点：必须在停车状态下切换。
1.2.2伊顿式差速锁
伊顿差速锁也是机械差速锁的一种，当两侧车轮的附着力出现差异时，如果两侧车轮的转速差达到了设定的数值，那么伊顿差速锁将会自动锁止差速器，使得两侧车轮拥有相同的动力，从而使车辆脱困。
优点：完全自动控制锁止；
缺点：不可手动控制，必须等到转速差出现的时候才起作用，反应速度略慢。
1.3差速器的种类
① 开放式差速器
顾名思义，开放式差速器就是没有任何限制，可以在汽车转弯时正常工作的差速器，行星齿轮组没有任何锁止装置。
优点：没有特别的优点，因为差速是汽车正常行驶的必备条件；
缺点：在越野车领域，开放式差速器会影响非铺装路面的脱困性。
② 多片离合器式差速器
多片摩擦式限滑差速器依靠湿式多片离合器产生差动转矩。这种系统多用作适时四驱系统的中央差速器使用。其内部有两组摩擦盘，一组为主动盘，一组为从动盘。主动盘与前轴连接，从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡在专用油中，二者的结合和分离依靠电子系统控制。
在直线行驶时，前后轴的转速相同，主动盘与从动盘之间没有转速差，此时盘片分离，车辆基本处于前驱或后驱状态，可达到节省燃油的目的。在转弯过程中，前后轴出现转速差，主、从动盘片之间也产生转速差。但由于转速差没有达到电子系统预设的要求，因而两组盘片依然处于分离状态，此时车辆转向不受影响。
当前后轴的转速差超过一定限度，例如前轮开始打滑，电控系统会控制液压机构将多片离合器压紧，此时主动盘与从动盘开始发生接触，类似离合器的结合，扭矩从主动盘传递到从动盘上从而实现四驱。
多片摩擦式限滑差速器的接通条件和扭矩分配比例由电子系统控制，反应速度快，部分车型还具备手动控制的“LOCK”功能，即主、从动盘片可保持全时结合状态，功能接近专业越野车的四驱锁止状态。但摩擦片最多只能传递50%的扭矩给后轮，并且高强度的使用会时摩擦片过热而失效。
优点：反映速度很快，可瞬间结合；多数车型都是电控结合，无需手动控制；
缺点：最多只能将50%的动力传递给后轮，高负荷工作时容易过热。
③ 托森差速器
Torsen这个名字的由来取Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引，Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统，从Torsen差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。
当车辆正常行驶的时候，差速器壳P转动，同时带动蜗杆3和4转动，此时3和4之间没有相对转动，于是红色的1轴和绿色的2轴以同一个速度旋转。而当一侧车轴遇到较大的阻力而另一侧车轴空转的时候，例如红色车轴遇到较大的阻力，则一开始它静止不动，而差速器壳还在旋转，于是带动蜗杆齿轮4沿着红色轴滚动，4滚动的同时又带动3旋转，但是3与绿色的车轴2有自锁的效果，所以3的转动并不能带动绿色车轴2转动，于是3停止转动，同时又使得4也停止转动，于是4只能随着差速器壳的转动带动红色车轴旋转，即将扭矩分配给了红色车轴，车辆脱困。
最核心的装置就是中央扭矩感应自锁式差速器，它可以根据行驶状态使动力输出在前后桥间以25：75～75：25连续变化，而且反应十分迅速，几乎不存在滞后（扭矩感应自锁式差速器的特点在前面也详细分析过），而且有电子稳定程序的支持，更进一步提高了动力分配的主动性。
简单地说，托森差速器就是一个全自动纯机械差速器，即不需要人为控制+100%可靠的+传动直接的限滑差速器，从某个角度来说是一种很均衡的设计。
优点：能够在瞬间对驱动轮之间出现的阻力差提供反馈，分配扭矩输出，而且锁止特性是线性的，能够在一个相对宽泛的扭矩输出范围内进行调节；
缺点：没有两驱状态；差速器限滑能力有限，动力无法完全传递到有某一车轮。
『托森差速器-结构图』
④ 粘性联轴节式差速器
粘性联轴节式差速器，这种结构的差速器是当今全轮驱动汽车上自动分配动力的灵巧的装置。它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车上。这种汽车平时按前轮驱动方式行驶。粘性联轴节的最大特点就是不需驾驶员操纵，就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。
粘性联轴节的工作原理，有点类似于多片离合器。在输入轴上装有许多内板，插在输出轴壳体内的许多外板当中，并充入高粘度的硅油。输入轴与前置发动机上的变速分动装置相连，输出轴与后驱动桥相连。
在正常行驶时，前后车轮没有转速差，粘性联轴节不起作用，动力不分配给后轮，汽车仍然相当于一辆前轮驱动汽车。
汽车在冰雪路面上行驶时，前轮出现打滑空转，前后车轮出现较大的转速差。粘性联轴节的内、外板之间的硅油受到搅动开始受热膨胀，产生极大的粘性阻力，阻止内外板间的相对运动，产生了较大的扭矩。这样，就自动地把动力传送给后轮，汽车就转变成全轮驱动汽车。
在汽车转向时，粘性联轴节还可吸收前后车轮由于内轮差而产生的转速差，起到前后差速器的作用。在汽车制动时，它还可以防止后轮先抱死的现象。
优点：尺寸紧凑、结构简单、生产成本低；
缺点：缺点是反应速度慢，扭矩分配比例小，结合和分离不可手动控制，高负荷工作时因为过热可能会失效。
1.4四驱形式的分类——三大类
1.4.1全时四驱
全时全轮驱动——简称AWD（All Wheel Drive的简写）。具体的含义是：汽车在行驶的任何时间，所有轮子均独立运动。
全时全轮驱动车辆会比两驱车型(2WD)拥有更优异与安全驾驶基础，尤其是碰到极限路况或是激烈驾驶时。理论上，AWD会比2WD拥有更好的牵引力，车子的行驶是依据它持续平稳的牵引力，而牵引力的稳定性主要由车子的驱动方法来决定，将发动机动力输出经传动系统分配到四个轮胎与分配到两个轮胎上做比较，其结果是AWD的可控性、通过性以及稳定性均会得到提升，即无论车辆行驶在何种天气以及何种路面（湿地、崎岖山路、弯路上）时；驾驶员都能够更好的控制每一个行迹动作，从而保证驾驶员和乘客的安全。
而在驾驶时，全时全驱的转向风格也很有特点，最明显的就是它会比两驱车型转向更加中性，通常它可以更好的避免前驱车的转向不足和后驱车的转向过度，这也是驾驶安全性以及稳定性的特点之一。
也正因为AWD的存在，为汽车提供了“主动安全、主动驾驶”的机会。目前应有这种技术的厂家已经有不少，这其中包含我们熟悉的奥迪Quattro、大众4motion、奔驰4MATIC、讴歌SH-AWD等等……
操作方式：直接驾驶；
代表车型：A4 3.2 FSI Quattro、大众CC、奔驰S350 4MATIC、讴歌MDX等。
1.4.2分时四驱
分时四驱（PART-TIME 4WD）——这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。
分时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。它的优点是结构简单，稳定性高，坚固耐用，但缺点是必须车主手动操作，有些甚至结构复杂，不止是一个步骤，同时还需要停车操作，这样不仅操作起来比较麻烦，而且遇到恶劣路况不能迅速反应，往往错过了脱困的最佳时机；二是因为分时四驱没有中央差速器，所以不能在硬地面（铺装路面）上使用四驱系统，特别是在弯道上不能顺利转弯。
一般情况下，车辆并不是长时间处于四驱状态，正常行使状况下，采用的是两轮驱动，当需要通过恶劣路面时，驾驶员可以通过分动杆把两轮驱动切换成四轮驱动，让四个车轮都提供驱动力，从而提高车辆的通过性能。
操作方式：车内会特别设计分动装置，有些是分动箱的挡杆，有些是电子的按钮或旋钮；
代表车型：JEEP牧马人、长城哈弗等。
1.4.3适时四驱
适时四驱（Real－Time）——单纯从字面来理解，就是指只有在适当的时候才会的四轮驱动，而在其它情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。这个名称是有别于需要手动切换两驱和四驱的分时四驱，以及所有工况下都是四轮驱动的全时四驱而来的。
相比全时四驱，适时四驱的结构要简单得多，这不仅可以有效也降低成本，而且也有利于降低整车重量。由于适时四驱的特殊结构，它更适合于前横置发动机前驱平台的车型配备，这使得许多基于这种平台打造的SUV或者四驱轿车有了装配四驱系统的可能。
前驱平台相对于后驱平台本身就有着诸多优势，如更有利于拓展车内空间、传动效率更高、传动系统的噪音更小等等。这些优点对于小型SUV，特别是是发动机排量较小的SUV来说显得尤其重要。
当然，适时四驱的缺点仍然是存在的，目前绝大多数适时四驱在前后轴传递动力时，会受制于结构本身的缺陷，无法将超过50%以上的动力传递给后轴，这使它在主动安全控制方面，没有全时四驱的调整范围那么大；同时相比分时四驱，它在应对恶劣路面时，四驱的物理结构极限偏低。
操作方式：大多数都在车内设计了单独的按钮，印有“LOCK”字样，而也有些为自动感应式的联通四驱状态，车内无按钮；
代表车型：奇骏、RAV4、CRV等。
1.5分动箱
所谓分动箱，就是将发动机的动力进行分配的装置，可以将动力输出到后轴，或者同时输出到前/后轴。特点是：带有分动箱的汽车，都是动力先由传动轴传递到分动箱，在由分动箱来分别传递到前轴和后轴，并且可以在后驱和四驱之间切换，多使用在硬派越野车上。
① 分时四驱分动箱——硬链接机构
分时四驱汽车就是平时可以为两驱车，越野路况转为四驱的汽车。分时四驱分动箱是一种纯机械的装置。这种结构的分动箱在挂上4驱模式的时候，前后轴是钢性连接，可以实现前后动力50：50的分配，对于提高车辆的通过性非常有利。另外由于它的纯机械结构，可靠性很高，这对于经常在缺少救援的荒野行驶的车型是至关重要的。即使到现在，仍然有大量的硬派越野车采用这种分动箱。
但是也正是因为如此，硬链接机构的分动箱少了一个状态，就是用四驱状态在正常道路上行驶。这是由于分动箱接通为四驱模式后，前后车轴的转速就被锁定为相同的了，这时汽车只能保持直线正常行驶，而无法正常转弯，否则代价就是加快对轮胎的磨损，甚至发生危险。
『分时四驱分动箱操作杆——纯手动、纯机械』
早期的分时四驱是完全靠手动来切换的，当今电动切换的分时四驱装置也纷纷出现在一些硬派越野车上，它的基本原理与手动切换的分时四驱是一样的，只不过所有的切换是通过电机来完成罢了。
优点：纯机械结构可靠性很高；能实现50：50的动力分配；提高汽车的脱困性；
缺点：无差速器，四驱状态下无法转弯；没有同步器，只能在车辆停止时进行切换。
② 超选四驱分动箱——带有中央差速器
“超选四驱分动箱”是三菱对其的称呼，它也是一种分时四驱分动箱，结构与普通的分时四驱分动箱相似，但是要多出一个中央差速器来，当挂上4H的时候，不仅能在沙石路面上高速行驶，也能在普通公路上实现公路四驱的功能。而它提供的4HLC和4LLC选项，则是锁上了中央差速锁的四驱模式，这个时候，它与普通分时四驱中的4H和4L的功能是一样的。目前三菱越野车多采用的是这种分动箱。
优点：可以实现前后轴差速功能，四驱模式下也可正常行驶；行驶中可切换二/四驱；
缺点：无明显缺点。
1.6交叉轴（炮弹坑）
交叉轴是越野时经常会遇到的情况，也就是我们常说的交叉轴行驶。过炮弹坑时前轮和后轮会分别交叉达到最高和最低位置，做这个动作主要是显示汽车的两个性能，如下。
① 对汽车脱困性的考验（有无差速锁是关键）
在交叉轴行驶的情况下，四个轮胎受到的附着力是完全不同的，极限状态下是一对对角的轮子被压缩到极限，而另外一对对角的轮子完全悬空。在这种情况下，有无差前/后速锁就是能否通过的决定性因素。没有差速锁的车型在交叉轴的情况下是无法通过的，因为两侧的车轮附着力不一样，差速器就会疯狂的工作，一侧车轮静止，一侧车轮空转，结果是车辆原地不动，无法脱困。所以说差速锁是通过交叉轴的基本条件，如果在加上强大的动力，从炮弹坑里脱困就不能问题了。
② 对车身钢性的考验
一般来说，专业级别的越野车采用的是非承载式车身，这样在通过炮弹坑时就比承载式车身有优势，不会直接地把底盘受到的压力传递给车身，造成车身变形，经典车型有Jeep牧马人。当然也会一些采用高强度承载式车身的专业越野车，比如长丰帕杰罗V73。
第2章吉普Jeep四驱技术讲解
四轮驱动的形式有很多，例如分时四驱、全时四驱和适时四驱等。而其中全时四驱技术可以说是最复杂最博大精深的一门学问。平时我们总说某某车使用了先进的全时四轮驱动技术，可是到底四轮驱动是怎么实现“全时”的？全时四驱又究竟意味着什么呢？可能我们多数人脑中的概念都很模糊。
2.1为什么要全时四轮驱动？
如果各位看过之前那篇《拒绝专业术语！详解汽车差速器构造原理》的文章，一定还记得在文章的最后提出的装备普通差速器的两轮驱动车的弊端：如果一侧驱动轮失去抓地车辆便无法前行。我们日常生活中接触的两轮驱动家用车其实是很“脆弱”的，只要路面铺装得不好或者带点泥泞的话就很有可能抛锚！这和车子的马力大小没有直接关系。为了解决这个问题，人们开发出四轮驱动装置。
多数专业越野车使用分时四轮驱动，在铺装良好的路面行驶时是一辆两轮驱动车，当车轮陷入泥泞时，驾驶员通过分动箱将前后轴刚性连接起来，从而实现动力在四个车轮间平均分配。这种装置的越野能力非常强，但缺点也很明显：在铺装平整的路面上完全不能使用，因为刚性连接的车轮在高速行驶时非常危险。而且有时候路况是很复杂的，道路面上的水坑或砂石使四个车轮的抓地力随时都有可能变化，这时候分时四驱就显得很没效率了。于是全时四轮驱动系统应运而生。
全时四驱是指车辆在任何情况下都保持四轮驱动状态。由于车辆在转弯时车辆不仅左右轮行驶轨迹不同，而且前后轮之间也会因行驶轨迹也不同而产生转速差，因此全时四驱车必须装有中央差速器用于补偿前桥与后桥之间的转速差，并将发动机动力分配给前后轴。动力从变速箱输出之后会先经过中央差速器，多数中央差速器都是限滑差速器，也可以是普通的差速器，在经过中央差速器后动力被分成两部分，分别通往前轴和后轴，经过前后轴的两个差速器分配到两侧的车轮。
2.2Jeep品牌介绍及四驱形式
从1941年7月23日至今，Jeep品牌一直象征着真正的四轮驱动性能、创新技术和持续改进。今天，Jeep已经不仅是个家喻户晓名字，更是一个超越车型与技术的越野代名词。在超过半个世纪的时间里，它已经成功跨越国界抵达众多爱车人士的内心。也正因为如此，Jeep汽车已销售到近100个国家，拥有众多Jeep爱好者。翻开Jeep的家族史，我们不难发现，正是Jeep对独特个性血脉的传承与创新铸就了Jeep品牌的辉煌。
目前国内在售的Jeep品牌旗下包括指南者，大切诺基，指挥官，牧马人在内的4个车系多款车型，各个车型不同的产品定位使得它们所采用的四驱系统形式也有所不同，具体分类请见下表：
| Jeep在售车型及四驱技术讲解 | ||
| 车型 | 四驱系统名称 | 四驱形式分类 |
| 指南者2.4 | Freedom-Drive | 适时四驱 |
| 大切诺基3.7 | Quadra-Trac II | 全时四驱 |
| 大切诺基5.7 HEMI | Quadra-Drive II | 全时四驱 |
| 指挥官5.7 HEMI | Quadra-Drive II | 全时四驱 |
| 牧马人 SAHARA | Command-Trac | 分时四驱 |
| 牧马人 Rubicon | Rock-Trac | 分时四驱 |
2.2.1指南者四驱结构介绍
指南者配备的是名为“Freedom-Drive I”的四驱系统，这是JEEP品牌针对城市路况而开发的，属于适时四驱，从结构上讲是电控多片离合器式的中央差速器，前后桥均为开放式差速器，没有锁止机构，四轮也都没有电子刹车辅助。
日常行驶(主要指在铺装路面上行驶)时，驱动力只传输至前轮，以前轮驱动的行驶方式牵引车辆，此时电脑会随时监测四个车轮的附着力情况，如果有车轮出现打滑，电脑会自动分配动力同时给前后轮，扭矩可在一定范围内调节。为的是确保城市湿滑路面或者急加速状态下，指南者依然有安全可靠的表现。路况复杂时，打开“四驱锁止”功能可以将驱动力恒定的以50：50分配给前后轮。上图便是指南者的四驱结构图，动力由发动机输出后到前驱动桥，同时通过中央差速器连接到后轴上。
疑问：我们在官方网站上的四驱系统动画演示中可以清楚地看到，指南者可以实现动力在前后桥之间自由分配，甚至可以做到将100%的动力传递到前、后桥。但是从结构上看，指南者只有中央差速器（多片离合器结构），并没有分动箱结构。理论上，这样的结构是无法实现完全切断前轴的动力的，故无法将动力100%传递到后轮上。但是此疑问我们在本次测试中也无法给予一个最终的结论。不知道是官方在夸大宣传，还是指南者确实有一套可以切开前轴动力的结构。
在日常行驶时，行车电脑会自动分配前后轮的动力，此时是不需要人为操作的。在路况较为复杂时也可以手动切换，即扳动“4WD LOCK”开关，可将前后50：50的固定扭矩分配模式。
我们测试项目选在高低起伏的路面，虽然四驱系统不算是地道的硬派四驱系统，但是在锁上电子差速时，指南者的实际表现还是不错的，能够正常通过平坦的和较小坡度的路面，而在不锁上时明显感觉车辆使不上劲，也就可以说明“4WD LOCK”锁还是很好的保证了车辆的扭矩分配问题，不过是不是真的是以50：50来锁定能否保持这个比例不变我们就无法考证了。另外在坡度稍大的情况下指南者还是会出现明显打滑现象的。
测试结果及评价：
在干燥的铺装路面上大部分情况下指南者会是以前轮驱动为主，这样相比四轮驱动方式降低了油耗，同时电脑会全时监控四轮的附着力情况，一旦出现打滑或者动力不足时，电脑会把部分驱动力自动分配至后轮，例如你在公路上突然全油门加速，驱动系统会将部分驱动力分配给后轮，这样可以尽量保证抓地力及加速的扭矩。这也说明了指南者确实是在日常行驶时既保证了很好的燃油经济性又兼顾了安全稳定性及加速性。总结来看虽然说指南者的越野能力有限，但是在20万左右的SUV中，它还是一款性价比很高的车型。
优点：无需手动控制可应对较为复杂的路况，前后扭矩比可自动调节；同时可手动切换为前后扭矩固定比例模式，是一款性能不错的城市SUV。
缺点：无脱困能力，无法通过交叉轴项目。
车型定位：指南者的四驱系统结构是JEEP系列车型中最简单的一种也是操作最方便的，当然在越野性能方面就会有所欠缺，完全不适合高强度的越野项目；在城市路面上它的结构能够保证较高的安全性的同时也保证了很好的燃油经济性，是一款地地道道的城市SUV。
2.2.2大切诺基四驱结构介绍（两种结构）
吉普大切诺基的3.7L和5.7L车型不仅在排量上有所不同，它们的四驱结构也有区别，3.7L车型配备了Quadra-Trac II全时四驱系统，而5.7L车型采用的是名为Quadra-Drive II的全时四轮驱动系统，两者都配备了多片离合式机构中央限滑机构，而区别在于前后桥差速器上略有不同。
大切诺基3.7L车型：使用的Quadra-TracII四驱系统：
优点：这套系统结构简单，操作方式也很直观便捷，驾驶者不需要记住复杂的驱动模式切换步骤，大部分情况Quadra-Tra II四驱系统都可以自己应付，只有想用到低速四驱模式时才需轻扳一下开关。
缺点：由于前后轴上的差速器都不带任何限滑功能，所以左右车轮之间的动力分配只能依靠Jeep BTCS制动辅助系统来实现，其作用肯定不及限滑差速器明显。
大切诺基3.7L车型四驱结构示意图：
大切诺基3.7车型的Quadra-Trac II四驱系统属于全时四驱系统，它适合公路和普通越野路面行驶。它的前轴、后轴为开放式差速器结构，中央分动箱配备了多片离合的限滑机构，这样的结构可以使前后轴以相同或者不同的速度转动。
大切诺基的四驱系统有正常全时四驱和低速四驱两个模式选择，正常行驶情况下，发动机统向前后两个传动轴输出扭矩，一旦需要额外的牵引力，电子系统将自动做出反映，通过中央多片离合器组不同力度的结合，最大可将发动机动力100%的分配到前轴或者后轴，增强车辆的脱困能力。
大切诺基的低速四驱切换是可以在行驶中进行的，但要求车辆的时速必须低于40公里。拉起位于中央扶手箱下面的四驱模式转换开关，仪表板上4LOW指示灯亮起说明低速四驱档接通，此时发动机扭矩将按照2.72:1的齿比进行放大，同时通过中央多片离合器结合，将前后传动轴（注意是传动轴不是前后桥）锁死，前后轴动力输出分配为50:50，ESP也随之关闭（因此前后轴的转速完全相同了），在这种状态下适用于更加严峻的越野环境，或者在拖拽重物时可提供更大的扭力。
3.7L大切诺基尽管没有前后桥的锁止装置，但电子限滑装置在一定程度上弥补了没有前后桥差速锁的不足，在后面的实际测试中效果还是非常明显的。所谓电子限滑就是在车辆驱动轮打滑的情况下，系统自动对附着力较小车轮进行制动，这样通过差速器的作用，使扭矩部分或者完全传递到附着力较强一侧，使车辆脱困。
大切诺基5.7L车型：使用Quadra-DriveII四驱系统
优点：在通常情况下，Quadra-Drive II四驱系统具备的前中后三组电控限滑差速器可以应对绝大多数复杂路况，甚至可以接近于差速锁的性能。而且操作方式也不复杂。
缺点：多片离合器结构的限滑差速器在提供自动分配扭矩的便利性的同时，也存在着耐久度低的问题，在遇到需要连续长时间高强度的工作时，这套系统的性能可能会打折扣。
5.7L大切诺基配备Quadra-Drive II是一套既具备优秀的公路性能，又适合野地里穿行的四驱系统，相比3.7L大切可以应对更加恶劣的道路环境，因为它在Quadra-Trac II四驱系统的基础上，前后桥也使用了多片离合器的限滑差速器，可以进行左右轮的锁止。
大切诺基5.7L车型四驱结构示意图：
在正常干燥路面行驶的情况下，前后轮分别获得48%和52%的扭力分配，一旦有车轮丧失牵引力，系统感应到车轮打滑，三个电控限滑差速器（中央、前后桥）便立即将合适的扭力分配到一个或多个车轮，在必要的情况下，甚至可以把发动机的全部动力都输出到一个车轮，大大增强了车辆的脱困能力。
『Quadra-Trac II和Quadra-Drive II对比』
开启Quadra-Drive II低速四驱的方式和3.7L的大切相同，在开启此模式后，系统会通过电控装置锁止（其实是压紧多片离合器）前后桥和中央分动箱内的中央差速器，可以起到与机械锁类似的作用，扭矩也随之放大到2.72:1来增强牵引能力。另外，跟3.7L一样，5.7L的大切诺基车型也配备了电子辅助限滑系统。
2.2.3指挥官车型四驱结构介绍（两种结构）
4.7L指挥官车型：装备Quadra-Tra II四驱系统
首先来看4.7L车型的Quadra-Tra II四驱系统，其核心机构是前后轴之间的NV245双速分动箱，内部使用电控多片离合式中央差速器来实现前后轴之间的扭矩分配。通常行驶状态下，Quadra-Tra II四驱系统将全部动力输出给后轴，此时车辆就是后轮驱动的特性。而当后轮发生打滑时，多片离合式中央差速器自动连通将动力分配给前轮，理论上Quadra-Tra II四驱系统可将几乎100%的动力自由分配给前轴或后轴。
但由于Quadra-Tra II四驱系统在前后轴上只装备了开放式差速器，因此前后轴左右车轮间的动力分配只能依靠电子辅助制动系统来完成。此外需要注意的是Quadra-Tra II四驱系统还带有一个低速四驱挡（4L），在遇到较为极端的越野路况时，挂上4L挡后双速分动箱可以2.72:1的齿比放大扭矩，此时前后轴动力分配为50:50，来帮助车辆更好的通过障碍。
Quadra-Tra II四驱系统优缺点：
优点：这套系统结构简单，操作方式也很直观便捷，驾驶者不需要记住复杂的驱动模式切换步骤，大部分情况Quadra-Tra II四驱系统都可以自己应付，只有想用到低速四驱模式时才需轻扳一下开关。
缺点：由于前后轴上的差速器都不带任何限滑功能，所以左右车轮之间的动力分配只能依靠Jeep BTCS制动辅助系统来实现，但其作用肯定不及限滑差速器表现出来的明显。
5.7L指挥官车型：装备Quadra-Drive II四驱系统
而高端的5.7L车型装备的是Quadra-Drive II全时四驱系统，这套系统是在Quadra-Tra II四驱系统的结构基础上加装了前后轴的电控多片离合式限滑差速器，可主动进行前轴或后轴的左右车轮之间的动力分配，因此理论上性能表现要比Quadra-Tra II四驱系统更加强大。
Quadra-Drive II四驱系统优缺点：
优点：在通常情况下，Quadra-Drive II四驱系统具备的前中后三组电控限滑差速器可以应对绝大多数复杂路况，甚至可以接近于差速锁的性能。而且操作方式也不复杂。
缺点：多片离合器结构的限滑差速器在提供自动分配扭矩的便利性的同时，也存在着耐久度低的问题，在遇到需要连续长时间高强度的工作时，这套系统的性能可能会打折扣。
2.2.4牧马人撒哈拉/Rubicon四驱结构介绍
牧马人是吉普系列中最为强悍的品种，真正意义上的越野车。两款车型撒哈拉和Rubicon分别配置了Command-Trac和Rock-Trac分时四驱系统。它们都采用NV241系列机械分动箱，区别在于，撒哈拉采用2.72:1的低速档传动比，Rubicon可以达到4:1。
两款车在定位方面的最大区别就是越野能力不同，Rubicon除了有更大的扭矩放大比，其前后轴还装备了电控锁止的Tru-loc差速器锁。撒哈拉则无此装备，只能使用EDS电子限滑功能来防止左右两侧的车轮打滑，或者选装Trac-Loc限滑差速器。
撒哈拉和Rubicon的机械分动箱使用方法相同：
在正常铺装道路使用2H两驱高速挡行驶，车辆处于后轮驱动状态。
在湿滑或松软的路面上使用4H四驱高速挡，前后轴被连通，各获得50%的扭矩且转速相同。只能在时速低于55英里（88公里）时进行切换。不能用于铺装路面行驶。
N挡是将分动箱置入空挡，脱开与发动机之间的动力连接，车辆被牵引时使用。
4L低速四驱挡用于需要高扭矩牵引的状态，发动机输出的动力经由分动箱的特别齿轮组，将扭矩放大后等比例传至前后轴，前后轴仍然保持相同的转速。4L状态在极严酷的状态下才能使用，车速不能超过40公里/小时。切换到4L挡时车速需低于3～5公里/小时，正常道路上不可使用4L挡。
★ 牧马人分动箱的使用方法
在需要将分动箱从2H挡切换到4H或4L挡时，需要先将变速箱挂入空挡，再操作分动箱手柄进行切换。2H-4H切换时时速需低于88公里，2H/4H-4L时速需低于5公里。按照说明书进行操作没有错，但保险起见，我们建议2H-4H的操作也在比较低的安全速度下进行。（高速行驶时将变速箱置入空挡本身就很危险）
技巧：原地进行分动箱切换有时候成功率很低，表现为分动箱手柄阻力很大，不能正常进入挡位。因为在静止状态下，分动箱内的齿轮组不能很好的啮合。此时可以让车辆缓慢移动，再进行尝试。切记变速箱要切回空挡。
在低速四驱模式下，撒哈拉的分动箱齿轮比为2.72:1，Rubicon为4:1。在发动机相同的情况下，同样的转速时Rubicon的车轮所获得的扭矩是撒哈拉的1.47倍，可以进行更大强度的攀爬和拖拽。
● 撒哈拉与Rubicon的前后桥限滑装置。
撒哈拉与Rubicon的最大差别在于它们的前后桥之间采用了完全不同的限滑装置。
撒哈拉的前后轴之间为开放式差速器，单独车轮只有EDS电子限滑差速功能，在单侧车轮失去附着力时，电子系统利用刹车进行干预，平衡两侧的驱动力。可以选装限滑差速器，但是进口到国内的撒哈拉均未配备。
Rubicon的前后轴均有机械式差速锁，在面对最严苛的环境时，可以确保四个轮胎都能获得动力。即使三个轮胎打滑，只靠一条轮胎车辆也能脱困。但需要注意，前后差速器的锁止与分离都需要一个过程，在某些情况下锁止和分离过程可能并不顺利，需要车辆移动或者轰油门使齿轮彻底啮合/分离。另外在前轴锁止的情况下，车辆是不得进行转向操作的。Rubicon也配备了EDS电子限滑功能，在不需要差速器锁止的情况下，依靠EDS也能达到同样的效果，遇到一些简单的障碍时不必锁止差速器也能脱困。这样就避免了操作差速器锁的不便利性，也降低了差速器锁止状态下引发意外的几率。
2.3本章小结
对于吉普Jeep品牌旗下众多车型多种四驱结构来说，应该算的上是各有特点，如果单就越野性能而言，牧马人Rubicon的四驱系统无疑是Jeep车系中最为强大，这款纯正的硬派越野车在面对众多越野项目和艰难路况时都可以轻松征服，不过世上没有绝对的完美，无论是Rubicon还是SAHARA，它们在公路上的驾驶感受可就没有那么出色了，但是这丝毫不会影响那些追求纯粹越野的人们对他的喜爱。
论综合表现，大切诺基肯定是最佳选择，在越野性能方面虽然稍逊于牧马人，但是应付常见的越野路况绝对是没有问题，更重要的是，它对于公路驾驶的动力性，舒适性等方面有这不错的兼顾，对于喜欢越野风格又要满足日常公路行驶舒适性的朋友非常合适。
指南者虽然在越野方面的表现并不出众，但是对于这样一款定位于城市的SUV车型，公路驾驶的表现才是最为重要的。当然，如果在20万元这一级别的SUV车型中做比较，指南者的四驱系统就算是比较强大的了，并且经过亲身体验，指南者具备的动力前后桥自由分配技术确实对日常行驶有所帮助，不过我们对于厂家及官方网站上所宣传的后桥最大可获得100%的动力这一说法仍然存在疑惑，至少这样一个结论从物理角度来说很难实现，也希望对该技术有所了解的朋友可以给我们回复。
第3章奔驰四驱技术详细解析
3.1奔驰四驱技术：4MATIC
4MATIC是奔驰四驱技术的名称，这个名字来源于4 Wheel Drive（四轮驱动）和Automatic（自动）的组合。4MATIC首次出现在1985年法兰克福车展，1986年在W124 E级车系中实际投入使用。
第一代4MATIC采用了可锁止的中央、后桥差速器。中央差速器包含了两套离合器，每一套电控离合器独立工作，最终实现四种驱动模式：后驱，100%的扭矩都分配到后桥，前桥无动力分配；四驱模式1，扭矩按前35后65分配；四驱模式2，扭矩前后50平均分配；四驱模式3：在四驱模式2中，如果两个后轮之间还有转速差存在，那么后桥差速锁锁止，从而提升脱困性能。
各模式的切换完全由电控系统来自主完成，驾驶者不用进行任何操作，第一代4MATIC偏向于后驱，只有前后桥出现明显转速差时，系统才会进入四驱模式。
而现在的4MATIC采用了前中后三个开放式差速器，其中中、后差速器为多片离合形式，可以实现锁止，起到类似传统意义上差速锁的作用，是真正的全时四驱系统，在四传感器四通道ABS的帮助下，扭矩得以分配到每个车轮，最大限度的保障行车安全，并且实现较强的越野能力。
这里必须提到4ETS（四轮驱动电子牵引系统），它起到至关重要的作用，由于已经没有了传统意义上的差速锁，而是采用电控多片离合式的差速器来代替，因此四轮电子刹车辅助的作用必不可少。4ETS正是通过ABS系统对四个车轮的制动力进行相对独立的限滑制动，从而让扭矩得以顺利的传递到任何一个仍然有附着力的车轮上去，实现动力灵活分配，极端情况下，车辆可以仅靠一个车轮脱离险境。
3.2奔驰G级四驱系统解析
说到硬派越野车，除了JEEP的牧马人和路虎的卫士外，奔驰G级绝对是不能被忽略的，它除了拥有复古刻板的外形以外，强大的底盘和四驱系统也让这款车几乎可以胜任任何的越野路线。目前国内在售的G级车型有G500和G55 AMG两款，而这两款车型除了动力系统方面不一样外，底盘和四驱系统均没有任何区别，关于G级的四驱系统讲解我们将以G500这款车为例子。
奔驰G500的强大之处就是它在4MATIC系统的基础之上加入了前、中、后三把机械式差速锁；要知道，目前拥有三把机械差速锁的全时四驱车型只有奔驰G系列。三把差速锁均为手动锁止，位于中控台顶部的三个非常显眼的按键，从左至右的顺序为：前桥差速锁、中央差速锁和后桥差速锁。
操作时，三把差速锁必须按照按1～3的顺序来开启（如上图所示），也就是说必须先锁定中央差速锁后才能锁定后桥和前桥的差速锁。道理很简单，假如说只锁定后轴差速锁，那么一旦前轴出现车轮打滑，那么中央开放式差速器正常工作，所有动力都传递到阻力更小的前轴，而后轴则分配不到动力，车辆无法脱困。
机械式差速锁由于自身的特点，在操作时需要技巧：按下后，按钮下方的黄灯会亮起，但这并不代表差速锁已经锁定，将车移动一点点距离，保证差速锁齿轮完全咬合；真正锁定后，按钮上方的红灯会亮起。此方法适用于单独开启差速锁和按顺序把三个按钮全部开启。
综上所述，奔驰G500的四驱结构是具有三把机械式差速锁和独特分动箱结构的全时四驱结构。
3.3奔驰GLK 四驱结构介绍
国内在售的奔驰GLK共有种型号，分别为奔驰GLK300和GLK350，两者在四驱结构上都是一样——全时四驱，中央差速器形式均为多片离合器，并配有电子辅助系统。（官方称作4ETS）
由于GLK采用的是全时四驱系统，因此不需要进行特殊的操作，车辆发动之后始终处于四轮驱动状态，在电子系统检测到车轮打滑等情况下会通过多片离合器式中央差速器对动力进行前后分配。
优点：电子辅助系统比较强大，四驱系统的越野性能和城市路面驾驶不错。
缺点：中央多片离合器结构的原因导致不能长时间工作。
3.4奔驰GL级四驱系统介绍
四驱结构上的核心部件是带低速四驱挡的分动箱+中央电控多片离合式差速器+后桥多片离合式差速器以及4ETS（四轮附着力电子控制）系统。中央和后桥多片离合式差速器都带有电子差速锁功能，配合4ETS电子辅助控制，也就是电控的刹车辅助，其越野能力值得期待。
四驱模式选择比较简单，主要通过中控台上的驱动模式旋钮来完成。旋钮分三挡，第一当：自动模式；第二挡：中央差速器锁止模式；第三挡：中央、后桥差速器锁止模式，第三挡是越野能力最强的。
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汽车四轮驱动传动系统实验台
