奔驰、宝马、大众、奥迪的四驱技术详解

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奔驰、宝马、大众、奥迪的四驱技术详解

奔驰四驱技术：4MATIC（1）
奔驰汽车，一个几乎全世界无人不知的汽车品牌。奔驰最初是由两家公司合并而来的，这两家公司分别是卡尔•本茨（Karl Benz）在1883年创立的Benz & Cie.汽车，以及戈特利布•戴姆勒（Gottlieb Daimler）在1890年创立的DMG（Daimler-Motoren-Gesellschaft，戴姆勒发动机公司）。后遇上第一次世界大战爆发，经济不断恶化之下两间公司于1926年正式完成合并。自此，梅赛德斯奔驰汽车品牌全面拉开大幕。

奔驰四驱技术的名称4MATIC，来源于4 Wheel Drive（四轮驱动）和Automatic（自动的）的组合。4MATIC在1986年首次实际投入使用在W124 E级车系中。

图：奔驰W124 E级车型首次使用了4MATIC技术。

时至今日，奔驰的4MATIC四驱技术已经经历过两代的更新改变。而目前使用的都是第二代的技术，其与第一代相比有了质的提升。而第一代的4MATIC技术主要是为了越野而设计的，最典型的例子就是应用在奔驰的G级车型身上，由于4MATIC技术的出色表现也让G级车型奔驰家族中越野性能最为强悍的家伙。

图：奔驰G500车型。

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奔驰四驱技术：4MATIC（2）

早期的4MATIC四驱技术在汽车直线行驶时一般采用后轮驱动，此时中央差速器会将动力全部传递给后轮；当汽车转弯时，后轮开始打滑，车载电脑会自动使中央差速器接合，这时三分之一的动力会传递给前轮，如果前轮的动力还不足以让后轮摆脱打滑的局面，车载电脑会自动锁死多片离合器，从而将动力以50%：50%的固定比例传递给前后桥，这样发动机的动力就被平均分配给了四个车轮来帮助后车轮脱离打滑的困境。

图：奔驰4MATIC标志。

第二代4MATIC技术除了保证了一定的越野性能之外还照顾到公路行驶，是二者兼顾考虑下完成设计的，传动比为恒定的45%:55%。除此之外，奔驰还引用了一套核心的概念，叫“4ETS”技术，4ETS是利用了ABS的制动力自动分配（EBD）功能，实现了差动限制。道理很简单，比如在越野路面上，当车辆有一个车轮打滑时，电脑可以通过控制ABS对这个打滑车轮制动并限制它的空转，使打滑的车轮获得抓地力，同时使其他三个车轮也能获得足够的抓地力，从而增强车辆的通过能力。同样道理，如果车辆有三个车轮都在打滑，只有一个车轮能获得抓地力的话，4ETS也能给这三个车轮产生制动力限制其打滑，而让动力100%地传递给未打滑的这一个车轮，让车摆脱困境。

图：带有4MATIC技术的奔驰ML350车型。

上文提到第二代的4MATIC技术是从越野性和公路行驶性两方面考虑的，所以除了让车辆具备一定的越野性能外，确保车辆在公路行驶的安全性和操控性也是至关重要的。如果车辆正在湿滑的路面上行驶，就会很容易发生轮子因为打滑而失去抓地力的情况，而4MATIC四驱技术最大的特点就是保证了每个车轮拥有最大的抓地力，这样就会使打滑的车辆重新获得抓地力，从而使车辆在打滑的状况下也能得到有效地控制。

奔驰的4MATIC四驱技术拥有较好的越野性和公路行驶性。但是，也恰恰因为其二者兼顾，所以也使得4MATIC技术在越野性能上表现得不够纯粹，对于一些较为极限的越野路面它还是显得差强人意。但是，总的来说，纯粹的越野始终只适合少数人群，而绝大多数人更多的时间是在公路上行驶或者偶尔能到越野路面上过一把瘾就足够了。而对于这部分人的需求来说，奔驰的4MATIC四驱技术已经完全可以胜任。

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宝马四驱技术：Xdrive

宝马早期的四驱并不叫Xdrive而是叫ADB-X，它跟奔驰的4MATIC几乎是同时代的产品。因此，宝马早起的ADB-X四驱系统跟奔驰的4MATIC非常相似。

图：宝马X5车型。

宝马早期的ADB-X四驱系统采用的也是前、中、后三个开放式差速器。动力通过这三个差速器分配给每个车轮，当有车轮打滑时，也是通过ABS的制动来实现差动限制的。但是后来，宝马的ADB-X也升级到Xdrive了，就像奔驰4MATIC从第一代演变到第二代的原因一样，也是因为它在公路上的行驶性能不足，为了对其升级才推出了Xdrive。而Xdrive全时四驱系统类似于4MATIC，同样是考虑到公路的行驶性能，或者说同样是为了迎合那大部分消费者的需求吧，而做出了很大的改进。而宝马的主要解决办法就是在中央差速器上安装了一套多片离合器。

图：宝马X5车型。

这里需要一提的是，中央差速器的差动限制比较独特，它不采用ABS制动，而采用多片离合器的分离和结合来实现差动限制。这套多片离合器由一个液压阀控制，液压阀能产生很大的推力，在电脑的控制下实现多片离合器的分离和结合。当多片离合器分离时，中央差速器按照把动力分配给受阻力小的车轮的原则分配动力，但当车轮打滑时，多片离合器结合，把动力分配到抓地力大的车轮上。

图：宝马Xdrive标志。

另外，这套多片离合器除了能够帮助车辆具备更好的通过性之外，它还可以解决4MATIC在高速形势下动力分配损耗的问题。它不需要频繁的制动就可以实现前后车桥的动力分配，而只要在分动箱里面通过调节多片离合器的结合力就可以实现。

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奥迪四驱技术uattro

奥迪的四驱技术名称为quattro。“quattro”在意大利语意为“四”的意思，而对于奥迪来说，既代表了一种四驱技术又代表了一种车型还可以是一家公司的名字。下文我们所说的“quattro”主要代表着的是奥迪的四驱技术。

图：quattro技术最早被应用在拉力赛车上。

Quattro最早被采用在八十年代的奥迪S1拉力赛车上。当时S1属于拉力B组的比赛，B组是当时全世界拉力赛车中改装几乎不受限制的组别，所有的赛车都配备了超大功率的发动机，平均功率都在500匹左右。而奥迪采用的quattro四驱，让它的S1赛车所向披靡。

图：奥迪Quattro标志。

奥迪的quattro四驱独特，主要是因为它的中央差速器设计非常独特。奥迪quattro采用的是托森中央差速器，前转动轴，前差速器都是集成在变速箱的壳体里面的，这样的设计结构非常紧凑。其实能这样紧凑主要归功于奥迪独特的发动机布置方式。我们知道大众-奥迪集团的旗下的大部分车型都采用纵置发动机结构设计，整个发动机布置在前轴之前，变速箱布置在前轴之后。这给差速器腾出了足够的空间，也因此才可以把四驱系统最占地方的中央差速器，前差速器和前传动轴集成为一体。所以结构紧凑是奥迪quattro的一大优点，为其带来的是更高的传动效率和更轻的整备质量。

图：应用quattro四驱技术的奥迪Q7车型。

在直线行驶状况下托森差速器是前后50：50平均分配动力的，此时差速器壳体里面的行星齿轮自身并不转动。当汽车加速时，由于后轮附着力增大，托森会自动向后轮分配更多的动力来获得更大的有效牵引力。同样的道理，当汽车加速出弯时，后轮附着力增大，它会自动地把稍多的扭矩分配给后轮，这相当于一种偏向后轮驱动的全时四驱，我们知道后轮驱动的汽车能有更高的弯道操控极限和更高的过弯速度，那么托森刚好满足了这种需求。当车轮打滑时，由于转速差很大，托森又会把更多的动力分配给未打滑的车轮让汽车摆脱困境。

所以总的来说，拥有托森中央差速器的奥迪quattro是一个既兼顾公路性能又兼顾通过性能的全时四驱。最难能可贵的是它没有借助任何电子设备，而是通过精妙的纯机械设计来达到这些性能上的需求，所以奥迪Quattro四驱有着极高的响应速度，这给公路行驶带来很大的好处；而且纯机械结构带来的是超高的可靠性和耐用性，这对需要通过性能的SUV是非常有好处的，Q7正是拥有这种设计的SUV。

图：奥迪Q5车型。

奥迪quattro这套机构严谨精密，同时具有很高的可靠性和耐用性，但也导致其制造成本非常高。奥迪对左右车轮打滑的处理方式则是跟奔驰4MATIC和宝马Xdrive一样，应用了EDL电子差速制动来实现对打滑车轮的差动限制。不过对于一台全时四驱的汽车来说中央差速器是最重要的传动机构，因为它直接负责分配动力给前后桥。所以采用了托森差速器作为中央差速器的quattro在四驱性能上已经可以算领先对手了。

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大众四驱技术：4motion

奔驰拥有技术成熟的4MATIC，宝马拥有看家之宝Xdrive，奥迪拥有独特优势的quattro，同样地，大众也拥有属于自己的一套四驱技术：4Motion。另外，大众4Motion 并非大众自己开发，而是与瑞典的四轮驱动开发商Haldex合作开发的。主要针对的是大众旗下大部分的横置发动机结构的车型而量身定做的。

图： 大众采用纵置发动机结构的途锐实际采用quattro四驱技术。

其实大众4Motion技术跟早期的奔驰4MATIC非常类似。它并非完全意义上的全时四轮驱动，它与奔驰第一代4MATIC最大的区别就是4MATIC 在正常情况下以后轮驱动为主，而大众4Motion则是以前轮驱动为主。但是，因为横置发动机的设计，使得大众无法给旗下的大部分车型装配中央差速器，所以4Motion只能从前驱动桥引出一根传动轴把动力分担给后轮。不过，我们知道，刚性地把前后桥动力连接起来是不行的，因为会产生转向制动，但在这种情况下又不能布置中央差速器，所以大众的解决方案就是在后转动轴的末端（接近后差速器处）安装了一个电控液压多片离合器。

图：大众旗下横置发动机结构的途观采用4Motion四驱技术。

这个多片离合器的输入轴上加工了许多花键，然后安装了很多离合器片；输出轴与壳体相连，壳体内侧也安装了很多离合器片，在强大的液压的作用下，活塞可以横向推动离合器片接合，并产生强大的摩擦力，从而把动力传递给后轮。而液压则是完全通过电脑对电磁阀的控制实现控制的。

所以这一切又归结到ECU电脑上来了，四个车轮上与ABS共用的转速传感器检测到前轮有打滑倾向时，它会迅速的产生一个命令信号通过CAN-BUS总线系统（汽车上电脑与各种伺服器和传感器之间的通信系统）传递到控制液压的电磁阀上。一旦电磁阀打开，液压则被接通，那么活塞有了足够的力量推动离合器片接合把动力传递给后轮。前轮的动力被分走了，分给了有足够抓地力的后轮，那么打滑和失控的危险也就得到解决了。所以大众4MOTION是一套很被动的四驱系统。虽然一切都由电脑来完成，在操作上跟全时四驱没什么两样，但本质则与分时四驱差不多。

上文提到大众旗下大部分车型都是横置发动机结构，所以导致车辆不能装配中央差速器，因此，大众与Haldex共同研发出一种有效的解决方案：4Motion。不过，大众旗下的车型并非所有都是横置发动机设计的，奥迪旗下也并非所有都是纵置发动机结构。那么，大众旗下采用纵置发动机结构的车型如途锐、帕萨特等，其实采用的就是奥迪的quattro结构，只不过在大众旗下就被统一称为4Motion；反观奥迪里采用横置发动机的车型如A3、Q3、TT等车型,其实采用的就是大众的4motion结构（同样是Haldex做的），只不过在奥迪旗下也被贴上了Quattro标志。