主题：几个关于四驱系统的疑问 -- 河友甲
家园 几个关于四驱系统的疑问 最近对四驱系统有兴趣，去研究了一下相关知识，有几个问题，向各位求教。
1. 全时四驱似乎不是十分必要？我觉得平时两驱，需要时再挂上四驱就可以了吧。但确实有些高档车是全时四驱的，比如 Audi Q7，设计时的考虑是什么？弄成分时的省点油有啥不好？
2. 有些全时四驱为什么不加差速锁？比如东湖老大的 Subaru Outback 别说没有中差锁，也没有前后差锁，如果一侧轮子打滑，四驱也不起作用啊。这个设计时是怎么考虑的？加个差速锁很麻烦吗？
3. 还有一个问题我想不太明白，前差速锁锁止的时候，是不是不能转动方向盘？根据原理，扭动方向盘，轮轴会扭断对吧？那万一差速锁锁上时真需要转方向盘怎么办呢？
家园 关于斯巴鲁的问题 我也是很久以前买车之前看过，买车之后好用就成了，现在也记不太清楚，大致是酱紫：
最新的2010年型号的斯巴鲁OUTBACK是有Center differential lock中央差速器锁的，同时也有原来一直就有Center limited slip differential。
你说的四驱的油耗问题，再好的传动机构也不能做到100%把动力传递过去，这中间必然有能量损耗的。再有，这套系统还有重量，你想想，拿OUTBACK跟本田雅阁比，多了前后两个差速器，还有中间的那个粗粗的传动轴，还有两个后轮的传动轴，这都是重量。所以，四驱的油耗肯定比两轮驱动的高。你说的那种临时切换的四轮驱动系统不是没有，本田CR-V，PILOT上都有，其他厂家也有。但是，效果还是没有SUBARU的这种对称全时驱动好。
Subaru所有的AWD方式都不能锁止差速，因此可以认为Subaru的AWD的目的，是为了提供更好的操控性，而不是提供很好的越野能力。它家的车的悬挂也不高，真的越野就挂住了，但是对付恶劣天气很不错的。
下面当文抄公：
在低附着力的路面，高速过弯中独步天下的斯巴鲁，采用了一种秘密武器——其安装了不等分扭矩的中央差速器，这可以在正常驾驶的时候，始终把更多的扭矩偏向与后轮，实现更好的运动性。
在通常这个机构的常规“武器”基本上都是伞齿型开放式中央差速器，在正常驾驶的时候是，这种伞齿开放式中央差速器将动力平均分配给前后轴的，但是翼豹的非常规“武器”之所以非常规，就是因为它能做到不等分扭矩，能把更多扭矩分给后轮，避免前轮打滑的同时，还提高了驱动效率。
伞齿型开放式中央差速器是主流的中央差速器，它分配动力很公平，但不一定符合所有车型的需求。普通的开放式中央差速器可以实现前后动力50：50的动力分配，它的结构形式及动力传输的路线，是由传动轴传递来的动力通过传动轴端的伞型齿轮与差速器中的盆型齿轮相互咬合，将动力传递到差速器中，在盆型齿轮一端还布置着二到四个行星齿轮（每个厂家的设计都会不同），行星齿轮的形状也是一个伞型的，它会始终随着盆型齿轮的旋转进行公转。与行星齿轮相互咬合的是两根前后传动轴端的伞型齿轮，通过行星齿轮的公转，将动力分别传递给两根传动轴。这些行星齿轮也会自传，通过它们的自传来消除前后轴的转速差。
在正常情况驾驶时，由于两根传动轴端的伞型齿轮的大小一致，所以它们的旋转速度相同，传递的动力也就是一样的。这样，开放式的中央差速器就把发动机传来的动力分成的两等份，分别传递给前后轴。这样的结构既满足了动力的分配，又可以自动调整输出轴之间的转速差别，而且可以通过控制机构实现前后轴动力从 0-100%的调节，因此在大量的全时四驱车型上使用，并且成为四驱车型中的高级配置。这种结构很公平，会自然的分配动力，但正是因为这种公平，它很难做到主动的全时有差别的分配动力，这对于需要日常行驶就更多地将动力分配给后轴的车型，就无能为力了。
翼豹STI的中央差速器与传统的伞齿型中央差速器的结构完全不同，它更像是自动变速箱里的行星齿轮组，而这里面的行星齿轮是直齿的，因此我们把它称作直齿行星齿轮中央差速器。通过上面的关于开放式中央差速器的介绍，可以看出，它们之间的每一次动力的传递都是由伞型咬合盆型、伞型咬合伞型形成的。也就是说，它们之间的传递都是由两个锥面之间的齿轮咬合，而且改变了传递的方向。而翼豹的中央差速器则是采用的直齿行星齿轮结构，它的结构与一般的差速器完全不同，而是像自动变速器的行星齿轮机构。它分别是由一个大的外齿环、以及里面的三个行星齿轮构成的行星齿轮托架还有一个位于中间的太阳齿轮。外齿环、行星齿轮托架和太阳齿轮都是同心旋转的，行星齿轮则围绕着太阳齿轮公转。故得名太阳齿轮和行星齿轮。翼豹发动机的动力一分为二的工作就是由这个行星齿轮机构完成的。
那么它是怎么完成的动力传递呢？从发动机出来的动力首先传递到行星齿轮托架上，然后外齿环负责传递后轮的动力，太阳齿轮则负责传递前轮的动力。这时会发现，由于外齿环的旋转半径和太阳齿轮的旋转半径不一样，作为同为行星齿轮托架的输入齿轮，所以经过该中央差速器传递到前后轮的动力就不应该一样。这是因为外齿环的旋转半径大与太阳齿轮，所以输出后前后轮的传动比不是一样的，后轮的要大于前轮的。根据变速箱的变速的原理，如果以相同的转速进行输入时，齿轮比较小的输出转速就要大于齿轮比大时的输出转速。所以在原理上翼豹的前后的转速应该是不一样的，前轮的转速应该大于后轮，莫非翼豹的前后轮胎的大小不一样？
实际上翼豹的前后轮的大小是一样的，而且前后轮的转速也是一样的。那么中央差速器导致的这种转速差是什么用意呢？这就是变扭矩的奥秘了。这种转速差在现象上看是不存在的，之所以要在理论上设置这样的转速差是为了让扭矩自动分配到转得慢的车轮上。这种扭矩的倾斜会一直持续到转速的平衡。所以在翼豹上的后轮可以得到更多的扭矩，直到前后轮的转速达到一致时，扭矩的分配就达到了平衡值。所以在正常驾驶的时候，翼豹前轴输出的扭矩要小于后轴输出的扭矩，也就是说此时后轮可以分配到更多的动力。实际上这个比例是40：60。
在直齿行星齿轮差速器上，这样的转速与扭矩之间的矛盾是时时刻刻都存在的，所以后轮得到的扭矩就会一直比前轮多。这样的分配有什么好处吗？对于四驱车来说，更多的动力分配后轴有利于提高车辆的加速性和操控性
家园 全时4驱并不一定是为了越野 全轮驱动是最理想的，因为可以把驱动力分配到了所有车轮上，所以和两轮驱动的时候多少还是有点儿不同。当然代价就是油耗。
第二个问题需要厂家来回答。
差速锁锁的是两根驱动半轴，和方向盘没有关系。当然如果两根轴被锁住的话，差速作用完全消失，转弯时两侧车轮会被迫以相同的转速转动，此时车轮处于半滚半滑的状态。但是通常当差速锁生效的时候车辆一般已经被陷住，速度很低，所以车轮有点磨损也是可以接受的。