奔馳、寶馬、奧迪、大眾四驅系統大比拼

    奔馳、寶馬、奧迪和大眾這幾家德國頂尖的汽車制造商在四驅技術都有著各自的看家本領。在國內，人們對奧迪的QUATTRO四驅技術可能早就耳熟能詳。奧迪官方也把QUATTRO四驅作為奧迪的一個很獨特的技術亮點。但同是德國血統的奔馳4MATIC，大眾4MOTION，寶馬Xdrive就鮮為人知了。事實上，這些四驅都跟QUATTRO一樣，是經過了幾代的演變才變得成熟起來的。

『軍用吉普』

● 說在前面：為什么需要四驅技術？

    要了解這些復雜的四驅技術特性，以及性能上的優劣，首先還得來簡單的了解一下四輪驅動的發展史。四輪驅動技術主要分為越野四驅和公路四驅。越野四驅最早時從戰爭中發展出來的。

    二戰美軍為了加強前線步兵和指揮官作戰的機動性，開發了一款輕便的四輪驅動小車吉普威利斯。它采用的是分時四驅的設計結構。在當時幾乎還沒有全時四驅的設計理念。

    之所以不能把動力固定的以剛性的傳動軸分配給前后輪時因為汽車在轉彎時，四個車輪所運動的軌跡各不一樣，轉彎圓弧的半徑也都不相同。所以要想把動力剛性的分配給前后車輪就必須讓前后車輪保持完全相同的轉速，這在直線行駛時并沒有什么壞處，相反還能提高輪胎的有效抓地，但在轉彎時問題就出來了。

『過彎弧線各輪不同』

    由于每個車輪在轉彎時所壓過的弧線不一樣就意味著每個車輪的轉速都不能一樣。如果剛性的把發動機的動力通過傳動軸分配給前后車輪的話，那么每個車輪的轉速都只能完全相同那么在轉向時，前后車輪就會發生轉向干涉，如果是干燥路面就會產生一個制動力讓車不能前進，這就是我們常說的轉向制動。當然，不光是前后車橋有轉速差，從圖上看左右車輪也存在轉速差。

    我們知道在汽車的驅動橋上都裝有差速器。差速器的作用就是能夠調節左右車輪的轉速差來適應不同的轉向軌跡。普通的這種差速器由于沒有任何差動限制，發動機的動力被差速器自動的分配給受阻力較小一側的車輪，所以這種叫做開放式差速器。幾乎所有兩輪驅動的汽車上都裝有這種差速器。

    那么，如果一臺汽車是由四個車輪驅動的，那么我們不難想象，如果要剛性地按照50：50給前后驅動橋分配動力，那么就不能長時間處于四輪驅動狀態，在高摩擦系數路面上轉彎時則必去切換回兩輪驅動。如果要全天候確保能夠讓四個車輪都能獲得動力，那我們就需要一個中央差速器來給前后驅動橋分配動力，就像兩輪驅動汽車的開放式差速器一樣。

    當然除了中央差速器為前后橋分配動力外，還需要前/后兩個差速器給左右車輪分配動力，這就是全時四驅的雛形。但裝配了三個開放式差速器的四輪驅動對于越野和提高通過性來說時毫無意義的。我們知道，開放式差速器的功能時把發動機動力分配給受阻力小的車輪，如果一臺車上使用了三個開放式差速器來調節轉速差的話，那么如果有一個車輪受阻力最小，動力就會100%的傳遞給這個車輪。

    這種情況在越野和通過惡劣路面的時候是很常見的。因為汽車在通過惡劣路面時，很容易出現一個車輪離地，或者陷入泥潭打滑的情況，那么如果裝用了三個前，中，后開放式差速器的全時四驅車，遇到這種情況就無法獲得牽引力繼續前進了。

    因此這種四驅是毫無意義的。作為像吉普威利斯那樣的分時四驅來說，由于前后車橋是被剛性分配動力的，在任何情況下都是前后各一半（50：50）的分配比例，所以即便前輪打滑，還有后輪能提供動力。而對于裝了三個開放式差速器的全時四驅來說，就只能通過別的辦法來解決這個問題了。

『差動限制器』

    差動限制器就是這樣誕生的。我們知道既然開放式差速器的特性是將動力傳給受阻力較小一方的車輪，那么如果我們給打滑的車輪制造一個阻力讓它不能轉動，那么動力自然就能傳遞給沒有打滑（仍然有抓地力）的車輪了，從而擺脫拋錨的困境；當然，還有一種方案就是像分時四驅那樣，一旦有車輪打滑，我們直接跨過差速器，把前后傳動軸剛性的連接起來（鎖死），那么動力將為完全按照50：50的比例來分配，那么沒有打滑的車輪也能獲得一部分動力從而擺脫打滑的困境。

    這兩種差動限制就是現在最常用的四驅技術，對于全時四驅來說，決定四輪驅動技術性能好壞的關鍵，在很大程度上往往就取決于差動限制方式的設計好壞。作為全球幾個知名汽車生產廠商，對于四輪驅動的理解也不一樣，有著各自的獨特設計。下面讓我們來看一看這些方式有哪些不同。

● 奔馳4MATIC:

『裝備4Matic的奔馳S級轎車』

     奔馳把它旗下的四輪驅動技術命名為4MATIC。這套系統最早只在奔馳的專業越野車G級上被采用，當然，當時的G級完全時為了通過性的才去考慮配置四驅系統的，而當時的奔馳4MATIC與現在亦有很大的差別。
 
    上世紀八十年代的奔馳G級上并沒有引入現在流行的全時四驅的概念，而是早期的分時四驅系統。但這套分時四驅并不是像吉普威利斯那樣依靠駕駛員的操作進行切換的。而是采用了濕式多片離合器來控制前橋動力的通斷。

    當汽車正常行駛時，實際上僅是采用后輪驅動的，因為此時中央耦合器在電腦的控制下是保持斷開的，動力100%地傳遞給了后輪。當汽車在轉彎時，電腦會通過轉角傳感器測得一個轉向角度，然后通過這個轉向角度計算出一個前后車輪的理論轉速。

    如果后輪的轉速與前輪的轉速相匹配（差別在誤差允許范圍內），那么視為正常轉向。如果前后車輪轉速差超過正常范圍，那么電腦則會判斷此時后輪已經開始打滑，然后自動控制中央粘性耦合器接通，將一部分動力分擔出來傳遞給前輪。這時前輪獲得的動力大概只有35%，其目的時為了讓后輪擺脫打滑。如果此時后輪仍然打滑，那么電腦則會判斷，35%的動力不足以讓汽車擺脫打滑的局面，從而自動鎖死多片離合器。

    這時相當于剛性地把前后驅動橋連接起來，前/后按照50：50的固定比例傳遞動力。換個角度來看相當于差速器被差速鎖鎖死。當然這種方式最大也只能實現前后50：50的動力分配，如果50%的動力仍然不能把車從泥坑里拉出來，那只能束手無策了。

    不過多年以后，隨著第二代4MATIC的推出，奔馳的四驅系統在性能上得到了質的提升。這套一直沿用至今的新一代4MATIC四驅系統實際上就是上文所介紹的，采用了前，中，后三個開放式差速器的全時四驅系統。其實這種三個差速器的設計并不稀奇，但它的核心就在差動限制技術上。

    奔馳引入了一套全新的概念，叫“4ETS”技術，這跟保時捷在959車型上推出的PSK技術有些相似。我們前面說過，開放式差速器的好處是能夠自動調節動力的分配，把動力自動分配給受阻力小的車輪。但是它的缺點也顯而易見，就是一旦有一個車輪失去抓地力，那么車輛將陷入困境。4ETS就是利用了ABS的制動力自動分配（EBD）功能，實現了差動限制。

    道理很簡單，我們知道，4通道4傳感器ABS最大的好處就是可以實現制動力自動分配功能，給需要制動的車輪逐個進行制動，而不是同時給全部車輪制動。每個車輪上的制動器都由一個電磁閥來控制，電磁閥能在電腦的控制下處于三種狀態：加壓狀態、平衡狀態和減壓狀態。從而實現對逐個車輪的單獨制動，而這一切都可以由電腦來自動控制完成。

    那么當這種全時四驅的車輛有一個車輪打滑時，電腦可以通過控制ABS對這個打滑車輪制動的辦法來限制它的空轉。這樣差速器就不會把動力傳遞給這個打滑的車輪了，轉而傳遞給未打滑的其他三個車輪。如果制動系統把這個打滑的車輪鎖死，那么其他三個車輪就能得到所有的動力，也就是說其他每個車輪能得到33%的動力。

    如果車輛有三個車輪都在打滑，只有一個車輪能獲得抓地力的話，同樣的道理，4ETS也能給這三個車輪產生制動力限制其打滑，而讓動力100%地傳遞給未打滑的這一個車輪，讓車擺脫困境，不過遇到三個車輪都打滑的機會是非常小的。當然如果四個車輪都打滑的話，那么神仙也救不了你了。

    4MATIC還有一個好處就是在高速行駛時能提高汽車的主動安全性能。我們知道高速行駛最讓人抓狂的就是輪胎喪失抓地導致汽車失控，這在濕滑路面上尤為多見。在4MATIC的幫助下能夠保證汽車能更好地在安全的駕駛極限內行駛。不過這跟ESP所起到的保護作用不同，但原理有些相似。

    我們知道ESP為了保證汽車在高速行駛時不至于失控的做法就是電腦一旦檢測出某個車輪有打滑的跡象就給通過減小油門開度（降低速度）和對這個可能要打滑的車輪進行制動讓它保持在極限范圍內。不過這一切都比較被動，因為減小油門開度來減慢速度是需要時間的，這相當于我們在不踩油門的情況下利用發動機制動讓車減速。而ESP的制動又會白白損失動力。

    對于4MATIC來說這些問題都迎刃而解了。同樣是對可能失去抓地的單個車輪進行制動但情況卻不相同。由于采用了三個開放式的差速器，在給這個將要打滑的車輪進行制動時動力并沒有被損耗掉，而是通過差速器傳遞給了其他三個車輪。正因為4MATIC的4ETS技術能把傳遞到每個車輪的扭矩從0-100%的進行動態調節，所以極大地優化了驅動力的合理分配，從而保證了車輛高速行駛的主動安全性，而且過彎的速度和極限也能更高。

    當然這些都是理論上的結論。我們知道頻繁地制動會大量消耗動力而且使制動系統發熱。不過實驗表明，在速度較低的情況下這種發熱并不可怕，但是如果高速行駛的情況，能量損失就不容小覷了。所以4MATIC低速越野是它的強項，要提高公路性能，我們則需要采用另外一種方式。因此針對4MATIC公路性能的弱點，寶馬的Xdrive就應運而生了。

奔馳4MATIC
公路性 ★★★
通過性 ★★★★
主動安全性 ★★★★
響應速度 ★★★
機械損耗 ★★
可靠性 ★★
成本優勢 ★★★
總體推薦值 ★★★