四轮驱动系统分类

2023年12月6日发(作者：名爵mg6所有按键解释)

很多人都以为四轮驱动的汽车可在任何地面上跑，想去哪里就去哪里。实际上这是夸大了四驱车的能耐，就算是我的HUMMER，也不敢单独在野外行驶。开过四驱越野车的朋友可能都知道，在恶劣的路面上，汽车差速器使得每一轴只有一个轮可以得到驱动，而且是在不停地打滑。所以四驱车并非万能车，你必须知道四驱系统是怎么一回事。

一、四驱系统分类

四轮驱动顾名思义就是汽车四个车轮都能得到驱动力。这样一来，发动机的动力被分配给四个车轮，遇到路况不好才不易出现车轮打滑，汽车的通过能力得到相当大地改善。

四驱系统主要分成两大类：半时四驱（Part Time 4WD）和全时四驱（Full Time 4WD）。

现时，我们使用的四驱车大多是半时四驱。只要车上有专门的两驱、四驱切换拨杆或按钮，那么，这辆就是使用半时四驱的四驱车。半时四驱是四驱车最常使用的四驱系统，基本型号（一辆四驱车可能有4-6种型号，如Pajero的五种型号的引擎、变速箱和车内饰完全不一样，车价可相差近一倍）的三菱帕杰罗、L300、L400、基本型号的陆地巡洋舰PRADO、LC100、LC70、LC75、美国JEEP、五十铃TROOPER、RODEO、铃木VITARA、JIMNY等都使用半时四驱。

半时四驱的使用可分两种状态：一种是两驱，汽车只有两个车轮得到动力，与普通汽车没有区别；另一种则是四驱，此时汽车前后轴以50：50的比例平均分配动力。半时四驱历史悠久，其优点是结构简单、可靠性大，加装自由轮毂（Free Wheel Hub）后更加省油。

全时四驱是使汽车四个车轮一直保持有驱动力的四驱系统。若要细分全时四驱系统，可分成固定扭矩分配（前后50：50比例分配）和变扭矩分配（前后动力分配比例可变）两大类。全时四驱也有很长的历史，可靠性更大，但其耗油量较大。

二、两种四驱系统比较

半时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。由于分动器内没有中央差速器，所以半时四轮驱动的汽车不能在硬地面（铺装路面）上使用四驱，特别是在弯道上不能顺利转弯。这是因为半时四驱在分动器内没有中央差速器，而无法把前后轴的转速调整所致。汽车转向时，前轮转弯半径比同侧的后轮要大，路程走得多，因此前轮的转速要比后轮快；以至四个车轮走的路线完全不一样，所以半时四驱只可以在车轮打滑时才挂上四驱。一回到摩擦力大的铺装路面应马上改回两驱，不然的话，轮胎、差速器、传动轴、分动器都会损坏。

不少半时四驱前轮都可以装上自由轮毂（FREE WHEEL HUB），这是一个很好的手动离合器，在不用四驱时，它可以断开前轮与传动半轴的连接，从而把车轮和左右传动半轴、差速器、传动轴、分动器的摩擦力都减去，达到省油和延长CV JOIN（万向节，constant velocity

joint）和分动器齿轮寿命的目的。又可以降低车内噪声，是一个十分好的设计（WARN和ARB都有这产品给SUZUKI、LAND ROVER、HILUX、PRANDO、PAJERO、NISSAN CHEROKEE等半时四驱吉普车使用）。所以驾驶半时四驱车必须小心，其四驱不可以在硬路面（铺装路面）上使用；下雨天也不可以用；有冰或雪地则可以用，而一旦离开冰雪路面应马上改回两驱。

全时四驱系统内有三个差速器：除了前后轴各有一个差速器外，在前后驱动轴之间还有一个中央差速器。这使全时四驱避免了半时四驱的固有问题（在硬路面不能用四驱的问题）：汽车在转向时，前后轮的转速差会被中央差速器吸收。所以，全时四驱在硬路面（铺装路面）、下雨时有更可靠的四轮抓着力，比半时四驱优越。但到了冰雪，沼泽地就必须把中央差速器锁上（否则可能无法前进）；回到不滑的硬路（铺装路），马上要把中央差速器锁解开。有些全时四驱的中央差速器比较先进，一般情况下它可以把汽车动力平分给前后轴。当车轮出现打滑时，它会自动把中央差速器锁上。在第一代Range Rover自动变速车型中就可以找到这种设备，它是大众汽车发明的粘性防滑差速器。此系统同时也常被Audi的四驱车所使用。这种系统在小车上表现很好（类似的限滑差速器在现代的四驱轿车上被广泛使用，可有效提高行驶的安全性等），但在大四驱车上，它就没有差速器手动锁来得可靠。所以，新一代Range Rover已不再使用这一系统了。

另外，有一些四驱车使用看起来像全时四驱的智能四驱系统。这些系统平时是以前驱为主，当前轮打滑时，动力会部分转移后轮，帮助前轮使汽车行驶（可理解为智能的半时四驱），如本田CRV、HRV等就是使用这种系统（不少平价SUV包括CRV，HRV，凌志RX300丰田RAV4等都可能省去四驱系统而只是前轮驱动，购买时请注意）。这种系统并不可靠，但有新意（一般由前臵前驱的轿车系统改进而来）。

从大四驱越野车的驱动系统来看，我个人喜欢半时四驱和有手动中央差速锁的全时四驱车，其它的智能四驱系统都是没有必要的。因为，时间证明了半时四驱和全时四驱带中央差速锁是最可靠的四驱系统。无可否认，智能四驱系统十分适合小汽车用。因为一般市民开车并不需要了解驱动结构，只要汽车会走就可以了。全自动是最简单的选择。

现在，有的四驱车标榜可以实现半时四驱和全时四驱的切换，我认为这是画蛇添足，只是车商为了增加新意的做法。如美国JEEP中顶级Cherokee、Grand Cherokee Evolution、日本顶级Pajero 3.5GDI等。它们还都有一个共同的缺点，就是不能装上自由轮毂（Free Wheel

Hub），在用两驱时不能真正起到的省油作用。

三、差速器

差速器是把两个传动半轴（传动半轴直接连着左右车轮）连起来，通过齿轮组的特殊设计，两半轴（左右车轮）可以实现不同速度旋转，而不会出问题。差速器是1825年由法国人发明的。它是汽车工业发展中十分重要的一环，要是没有差速器，汽车就无法实现顺利地转弯。

由于车子在转弯时左右轮转速不一样，内侧车轮转得慢、外侧车轮转得快，驱动轴如何能传递动力而不干扰车轮的正常转速呢？靠的就是差速器，如果没有差速器，汽车在路面上就不能实现转弯（差速器种类及原理，解释起来需要较大篇幅，在此不冗述）。

在汽车发明的初期，道路条件很差。所以早在1902年，第一辆四驱车就已经诞生，但由于成本问题，加上CV JOJN万向节还没有达到成熟的地步，所以，四驱车并没有被大量生产。到了第一次世界大战，四驱车的可靠性得到认同，促使军队投入大量资金去制造全轮驱动的汽车。今日，全时四驱已十分流行三差速器的设计，它们可以在硬路（铺装路面）使用四驱系统而不会互相干涉。

四、解决差速器的缺陷

差速器的结构精巧，可巧妙地抵消不同车轮间的转速差，但它又有致命的弱点。就是碰到恶劣路面如沙、泥地时，只要一个车轮陷入打滑状态，差速器另一端的车轮会完全丧失动力而一动不动。为解决这个问题，你必须为你的差速器装上LSD防滑差速器或AIRLOCK气动差速锁，把差速器的齿轮组部分完全锁止，使差速作用临时失效。

现代不少四驱车都装有差速器锁。在越野时可自动或手动地锁上差速器；如果你的四驱车没有差速器锁，那么，只要自己装上前后差速锁，在越野时可以发挥出真正的四驱本色。

如今，有不少车装有ATRC（ACTIVE TRC）、TT4（TORQUE TRACK 4）等牵引力控制系统。当前或后轴轮胎发生空转打滑时，汽车会对空转轮施以制动力。由于差速器的结构使得其驱动力自动转往另外一边的车轮。这看起来很方便，在理论上十分好，但在攀爬高山和沼泽地时这套系统容易出现故障。这个连HUMMER身上的TT4也不例外，有时甚至连刹车系统也同时出现故障。所以我自己的HUMMER也再加上了前后两组ARB AIRLOCK（ARB品牌的手动控制气动差速器锁，这是一种改装用的限滑差速器锁），手动的差速锁是最可靠的。

L.S.D（Limited Slip Differential）限（防）滑差速器有许多种，但适合越野的不多。只有50%，75%和100%的限滑率才适合真正的越野。5%，25%的防滑差速器并不适合真正的越野，最起码应有50%。但50%和75%LSD在硬路U形转弯时会发出一点\"滴、滴\"声，因为它是用离合器的原理。而100%锁止的Airlock则是所有LSD中最好的一组，它是唯一可完全锁止差速器的装臵（回到硬路面又可恢复一般差速器功能），是通过压缩空气来推动的。奔驰G系原装有三个用油压推动的差速器锁，而LC100、LC90、日产等四驱车也可以加装这种配件，Airlock在四驱车专门店都可以找到。如果你还不能理解为什么要装差速器锁的话，希望我平时玩四驱车曾出现各种车轮离地打滑的状况能帮助你理解这一原理。

2H是半时四驱车在硬路面时使用的

4H是半时四驱车在沙、泥、雪地时使用的

4L是半时四驱车攀爬1：4以上的大斜坡或是更大的拖力和驱动扭力在野地时使用

N是被拖时用的或都使用本地的PTO（Power take off，除车轮外其它的动力输出），如绞盘时才可以用，因为当挂上了N，四个轮都没有动力，但如装有PTO，动力会转向PTO那里4H是全时四驱在马路上用的

4HLC是全时四驱碰到有车轮打滑时使用，在沙、泥和雪地一定要把中央差速器锁上

4LLC是全时四驱攀爬1：4以上的大坡或需要更大的拖力（拖动3-5吨以上卡车用）和驱动扭矩的情况下使用

N和以上一样，全车没有驱动力，引擎离合器、波箱不能把动力传给分动器

五、四驱操纵问题

1.轮边离合器锁止时，车内分动器选2H，跑起来有什么情况？（后果严重吗？）

陆风车的前轮自由轮毂锁上后，就和切诺基一模一样了。

答：锁上前轮，前桥的差速器齿轮组和前驱动轴就会随着前轮的转动跟转。此时分动箱在2H，仍然是4X2，因为分动箱中驱动前传动轴的齿轮并没有与变速箱中的主传动齿轮接合。一般来说，这个状态就是切诺基挂在2H时的状态，可以随便开，铺装路面也没问题，只是前桥在动，多些摩擦而已

2.我粗略读过《四驱宝典》，好象书中介绍倒车10米即可转回两驱（我忘了说的是轮边离合器还是差速锁了）

答：自由轮毂一共有三种，结构一种比一种复杂，可靠性一种比一种差。陆风的自由轮毂是结构最简单的，需要下车手动转动锁止旋钮锁止。第二种是机械式自动自由轮毂，就是楼主提到的倒退10米可以脱开的那种，当分动箱接上4X4的时候，前桥有了动力，前半轴就有了与前轮朝车辆前进方向相对运动的趋势，这个差动力可以带动一组弹簧锁片控制的锁止齿轮，锁上自由轮毂；当分动箱分离成2H的时候，倒退一段距离让车轮与半轴反方向相对运动达到预定角度，弹簧片齿轮就会脱开，完成解锁动作。第三种比较少见，就是以电动执行机构代替第一种自由轮毂的手动锁止机构，当分动箱挂入四驱的时候，自动锁止前轮，这玩意可靠性最差，现代的FB型高档越野车大多采用电控四轮驱动，也不用这玩意了。从硬派越野的角度来看，纯手动的自由轮毂结构最简单，可靠性最高，最受欢迎。

3.读了您上边的文章，陆风车在大雨中的柏油路面不应用四驱吗？

4.如陆风车内分动器选4H, 轮毂锁止，后轮不打滑的情况下车子应

该还是两驱吧？是否在后轮打滑的情况下才将动力传至前驱？

答：第3和第4个问题一起说，四轮驱动一共有四种，或者说是三种半。

第一种是陆风，竞技者，切诺基这样的中低端纯越野车采用的方式，前后桥各有一个差速器，两个桥之间的动力分配有2H，4H，4L三种方式，分别是后轮驱动（前桥断开），前桥接通，分动器锁止，前后传动轴同步转动，4L，同4H，多走一组传动齿轮，降低速度加大扭力。只要挂上四驱，前后桥就以完全同步的方式工作，此时如果车辆进入转向运动，四个车轮由于分别处于不同的回旋半径而发生转速差，前后桥中间的转速差通过传动轴由后桥向前桥传递，造成前轮脱离原运动轨迹，高速行驶时可能造成车辆失控，侧滑等问题，并可能由于铺装路面上前轮抓地牢固而无法释放前后桥相对运动而打坏分动箱，前差速器的齿轮。

于是，针对上面这个问题，就有了第二种4X4方式也就是所谓的第一种半，就是在分动箱前后桥接合处加装第三个差速器，一般高端的硬派越野车比如奔驰G，丰田LC90，三菱PARJERO等。这些车就可以在普通铺装路面（比如柏油马路上）使用四驱，这也就是机械式的全时四驱。某些全轮驱动（AWD，轿车上的4X4）轿车比如富士翼豹，三菱LANCER EVO IV，V，VI都是。全时四驱对于车辆高速行驶时的操控性有很大提升。但是，一台车上有前中后三个差速器，就带来另外一个问题，在越野的时候，任何一个车轮打滑，全车所有的发动机动力都会通过打滑的车轮损失掉，造成车子被陷，於是这些车上提供了手动桥间差速器锁，通过分动箱上的4HLC（4 Hich Lock）和4LLC档位锁止中央差速器，这样就跟小切陆风一样，只有前后桥各有一个车轮打滑车辆才会失去行动能力，为了进一步提高通过能力，一般车厂在后桥差速器中还增加了一个限滑差速器锁（LSD），这种粘液耦合式的差速器锁结构类似离合器，当左右两个半轴出现一定程度的相对转动时，粘液（一般是硅油）由于相对摩擦升温压力升高，把左右一对摩擦片压合，达到锁止的目的。一般的LSD能把75%-85%的扭力传送到另外一个不打滑的车轮上。

第三种四轮驱动方式就是电控四轮驱动，4WD代表作有雪弗兰开拓者，现代特拉卡，JEEP大切诺基，奔驰M系列，丰田LC110（新款霸道），雷诺风景RV4，AWD的典型代表有AUDI TT，A6，A4，A8，三菱LANCER EVO VII，VIII，保时捷911（996）TURBO等。这种车一般不作为纯硬派越野车使用，在一般道路行驶的时候，行车电脑把动力分配给前桥或者后桥的两个车轮，当车轮打滑时，电脑会控制电控的差速器锁锁定驱动桥来传递动力，或者通过EBD把打滑的车轮刹住，甚至是通过牵引力分配系统主动分配牵引力到不打滑的车轮上借此帮助车辆脱困并保持与路面良好抓地力。

第四种驱动方式在国内恐怕有机会见到的人不多，这就是行星减速器，不管这个车有几个轮子，只要给每个轮子配一组行星减速齿轮，就可以把驱动力单独传递下去，同时可以省掉驱动桥，增大离的净高，典型的有大家熟悉的悍马H1，奔驰UNIMOG卡车，以及军队大量使用的多轮轮式装甲车如北约的“皮兰哈”，苏联的BTP70/80/90。