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汽車小知識
吸收就是成長，腦容量還夠用，閒來無事看看小知識吧^^!
車輛的四輪驅動技術與運作
發佈日期：2018-11-08
一、簡介
四輪驅動又稱為四輪傳動，是指汽車所輸出的扭矩傳遞到所有四個車輪上的設計。
四輪驅動技術最早是出現在1903年，一開始是在卡車、越野車上使用。後來，四輪驅動才逐漸引入一般轎車，以便在不同的路面及天氣狀況下，為車輛提供更好的加速性能及可控性。
而目前講到四輪驅動，多半會聯想到越野車，一般的越野車，變速器後面裝有手動分力器，前後車軸各裝一個稱為驅動橋的部件，變速器輸出的扭距透過分動器和傳動軸，分別傳遞到前後車軸上的驅動橋，在透過驅動橋將扭矩傳遞到輪子上。
至於轎車，因為有些轎車的馬力比較大，加速的時候重心後移，全車重量就會像後移動，造成前軸輕飄，前輪驅動的轎車急駛在良好的路面上也會打滑，四輪驅動就可以防止這種狀況發生，這方面的例子有奧迪Audi的A4quattro、Q7。
與二輪驅動相比，四輪驅動的優勢在於因路面或地形原因而導致輪胎抓地力不足的情況下，擁有四輪驅動的車輛有更好的可操控性。
所以，四輪驅動車很適合越野行駛的要求，並且在雨雪或各種惡劣路面上，四輪驅動車也比兩輪驅動車有更好的加速性能，並且也不會卡住。
四輪驅動汽車與兩輪驅動汽車最大的差別，在於FF車型會因為輪子的空轉而轉向不足，偏離了彎道，而FR車型則會甩尾，而四輪驅動則由於各個輪子的動力分配是自動的，就不會有這樣的問題，這是涉及到汽車的循跡性能，而非貼地性能。
二、四輪驅動系統依介入方式分類
四輪驅動系統按照其介入的方式，可以分成被動式四輪驅動、主動式四輪驅動。
被動式四輪驅動採用機械式分動裝置，例如齒輪式的扭力感應差速器---奧迪的Quattro，或者油壓式的分動器---保時捷Porsche的911Turbo，這種系統是在車輪發生空轉以後才介入。
主動式四輪驅動則透過由電腦控制的多碟式離合器來介入的，例如上海福斯的4 Motion，電腦會不斷地收集輪胎的轉速與油門大小等資料，在輪胎空轉前就妥善分配扭力。
三、四輪驅動系統依設計分類
四輪驅動會受到轉彎、加速、減速的影響，四個輪胎會有不同的轉速與配置，如果構造像2WD一樣不但會影響性能表現，更會嚴重磨損輪胎。
所以必須增設一些裝置來改善這些問題，而且也會比較耗油。因為設計的不同而演變出不同的種類。
目前為止，四輪驅動有適時四驅、全時四驅、獨立驅動、混合四驅、智能四驅、混和動力式四驅等類型。
適時四驅
一般都是前軸與後軸各搭配一個差速器，並於傳動軸配置一組離合器或加力箱，有手動的驅動模式切換裝置。在一般的路況行駛時分開傳動軸，只用前輪或後輪來驅動，如果遇到極差的路況，就結合傳動軸使四個輪胎同步驅動，利用2WD模式應付轉彎造成的輪差和柏油路用4WD的耗油問題。
而4WD模式下四個輪胎的動力完全固定且平均，採用加力箱者更可做扭力配置鎖定，這點在越野時有相當的優勢，所以有越野需求的SUV運動休旅車、貨卡、吉普車大多採用此類四輪驅動技術。
不過，適時驅動的電腦即時反應比較慢，缺少駕駛樂趣。
全時四驅
不論在任何的路況下，都以四個車輪驅動的系統，需要配備前橋、後牆與中央三個差速器，沒有驅動模式的切換裝置，而是在前後驅動橋之間多配置了一組中央差速器，以避免全時四驅車輛轉彎的時候，由於前後驅動橋的轉速差導致磨損輪胎的問題。
裝備全時四驅的車輛多為高級全尺寸越野車、豪華轎車、跑車和CUV跨界休旅車等車款上，雖然這些車多半行駛在鋪裝路面，但是通過全時四驅可以讓四輪驅動的加速性、穩定性和循跡性等優勢完整地發揮出來。只是，這種驅動模式的車輛比較耗油。
獨立驅動
是有些四輪電動車會採用雙電動機設計以達至全輪驅動，兩個電動機分別用來驅動前軸及後軸，因此只需要兩個差速器。
此外，兩個電動機可以分別針對低速、高速行車作優化，使電動車在高、低速下都維持較高的效率。在一些設計中，兩個電動機無法同時用最大的功率運作，所以，汽車的總瑪莉不是簡單地把兩個電動機的馬力相加起來。
混合四驅
在前軸、後軸與傳動軸個搭配一個差速器，總共三個，而中央的差速器還具備離合器或加力箱的設計，有時候還會外加扭力分配裝置與電腦控制單元，分為手動或自動的驅動模式切換裝置。
簡單來講，就是結合適時四驅與全時四驅兩者構造的四輪驅動系統，既可使用較省油的2WD模式，也可使用越野性佳的鎖定四驅模式。
在鎖定四驅模式中，中央差速器會被鎖住，前後軸的傳動比會被鎖定在50比50，使其發揮出和適時四驅一樣的動力固定平均特性以應對越野的需求，採用加力箱者也可以作扭力配置的鎖定。
這種四驅系統因為功能多，所以被現在許多運動休旅車採用，但也有構造複雜、成本高和笨重的缺點。
智能四驅
的差速器和離合器的數量視設計而定，但一定會有扭力分配裝置與控制電腦，以及自動的驅動模式切換裝置，因為設計取向不同，切換模式也會不同。
例如，NissanGT-R所搭載的ATTESA E-TS就是代表，一般情況下只靠後輪傳動，可是一但車速感應器以及車身內的兩個G力感應器察覺到車身打滑或不穩定的時候，就會主動驅動前輪來固定車身，完全不受人為操控，這是一種後驅型智能四輪驅動。
混合動力式四驅
是受到混和動力車輛(Hybrid)系統下催生而來的四輪驅動系統，以油電混合為例，其設計可是以汽油或柴油引擎驅動前輪，再以電動馬達驅動後輪，或者相反，藉此發揮出前輪驅動、後輪驅動和四輪驅動皆可以的驅動系統。
Toyota MR-S Hybrid Concept、Volvo V60 Plug-in Hybrid就都是混和動力式四驅的代表。
四、結語
很明顯，四輪驅動系統有不同的系統介入方式及設計，因此有不同的類型。
四輪驅動的汽車一般都會用4X4或者4WD來表示，車身有標示這兩種字樣的，就表示有四輪驅動的功能。
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四輪驅動又稱為四輪傳動，是指汽車所輸出的扭矩傳遞到所有四個車輪上的設計。
四輪驅動技術最早是出現在1903年，一開始是在卡車、越野車上使用。後來，四輪驅動才逐漸引入一般轎車，以便在不同的路面及天氣狀況下，為車輛提供更好的加速性能及可控性。
而目前講到四輪驅動，多半會聯想到越野車，一般的越野車，變速器後面裝有手動分力器，前後車軸各裝一個稱為驅動橋的部件，變速器輸出的扭距透過分動器和傳動軸，分別傳遞到前後車軸上的驅動橋，在透過驅動橋將扭矩傳遞到輪子上。
至於轎車，因為有些轎車的馬力比較大，加速的時候重心後移，全車重量就會像後移動，造成前軸輕飄，前輪驅動的轎車急駛在良好的路面上也會打滑，四輪驅動就可以防止這種狀況發生，這方面的例子有奧迪Audi的A4quattro、Q7。
與二輪驅動相比，四輪驅動的優勢在於因路面或地形原因而導致輪胎抓地力不足的情況下，擁有四輪驅動的車輛有更好的可操控性。
所以，四輪驅動車很適合越野行駛的要求，並且在雨雪或各種惡劣路面上，四輪驅動車也比兩輪驅動車有更好的加速性能，並且也不會卡住。
四輪驅動汽車與兩輪驅動汽車最大的差別，在於FF車型會因為輪子的空轉而轉向不足，偏離了彎道，而FR車型則會甩尾，而四輪驅動則由於各個輪子的動力分配是自動的，就不會有這樣的問題，這是涉及到汽車的循跡性能，而非貼地性能。
二、四輪驅動系統依介入方式分類
四輪驅動系統按照其介入的方式，可以分成被動式四輪驅動、主動式四輪驅動。
被動式四輪驅動採用機械式分動裝置，例如齒輪式的扭力感應差速器---奧迪的Quattro，或者油壓式的分動器---保時捷Porsche的911Turbo，這種系統是在車輪發生空轉以後才介入。
主動式四輪驅動則透過由電腦控制的多碟式離合器來介入的，例如上海福斯的4 Motion，電腦會不斷地收集輪胎的轉速與油門大小等資料，在輪胎空轉前就妥善分配扭力。
三、四輪驅動系統依設計分類
四輪驅動會受到轉彎、加速、減速的影響，四個輪胎會有不同的轉速與配置，如果構造像2WD一樣不但會影響性能表現，更會嚴重磨損輪胎。
所以必須增設一些裝置來改善這些問題，而且也會比較耗油。因為設計的不同而演變出不同的種類。
目前為止，四輪驅動有適時四驅、全時四驅、獨立驅動、混合四驅、智能四驅、混和動力式四驅等類型。
適時四驅
一般都是前軸與後軸各搭配一個差速器，並於傳動軸配置一組離合器或加力箱，有手動的驅動模式切換裝置。在一般的路況行駛時分開傳動軸，只用前輪或後輪來驅動，如果遇到極差的路況，就結合傳動軸使四個輪胎同步驅動，利用2WD模式應付轉彎造成的輪差和柏油路用4WD的耗油問題。
而4WD模式下四個輪胎的動力完全固定且平均，採用加力箱者更可做扭力配置鎖定，這點在越野時有相當的優勢，所以有越野需求的SUV運動休旅車、貨卡、吉普車大多採用此類四輪驅動技術。
不過，適時驅動的電腦即時反應比較慢，缺少駕駛樂趣。
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不論在任何的路況下，都以四個車輪驅動的系統，需要配備前橋、後牆與中央三個差速器，沒有驅動模式的切換裝置，而是在前後驅動橋之間多配置了一組中央差速器，以避免全時四驅車輛轉彎的時候，由於前後驅動橋的轉速差導致磨損輪胎的問題。
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獨立驅動
是有些四輪電動車會採用雙電動機設計以達至全輪驅動，兩個電動機分別用來驅動前軸及後軸，因此只需要兩個差速器。
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混合四驅
在前軸、後軸與傳動軸個搭配一個差速器，總共三個，而中央的差速器還具備離合器或加力箱的設計，有時候還會外加扭力分配裝置與電腦控制單元，分為手動或自動的驅動模式切換裝置。
簡單來講，就是結合適時四驅與全時四驅兩者構造的四輪驅動系統，既可使用較省油的2WD模式，也可使用越野性佳的鎖定四驅模式。
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