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讴歌rdxsh-awd四驅測評

科技 更新时间:2024-08-20 04:06:32

讴歌rdxsh-awd四驅測評(不可小瞧的汽車黑科技)1

本文着重講以下三點:

1.它的工作原理

2.為什麼它可以向後輪持續輸送動力,卻不用擔心耐久和過熱問題?

3.它與本田VTM-4的區别在哪?

綜述

目前這套系統有四款,分别應用于:

第一代:2005-2012款RL

第二代:2007-2012款RDX,2007-2013款MDX(二代),2014-2015款MDX(三代),2010-2013款ZDX,2009-2014款TL

第三代:2015款及之後的TLX,2016款及之後的MDX

第四代:2014款RLX sport hybrid

注意:2016款MDX和2014、2015款是同一代,但SH-AWD系統卻大相徑庭。事實上你可以把TLX和MDX上的第三代SH-AWD看作是VTM-4的加強版(這部分後邊會細說)。

第四代 Sport Hybrid SH-AWD則是脫胎換骨。它的前橋是引擎驅動,後橋則用一對電機取代了過去的機械傳動軸和多片離合器。不過,本文不讨論第四代。

正文

下圖是RL上的那套SH-AWD系統——

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首先看第二代。

它用一根中央傳動軸連接前後橋,後橋驅動單元裡有一套雙曲面齒輪,向左右半軸分配動力。講到這裡,還看不出這套系統和VTM-4有什麼區别。接下來的東西才有意思。

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SH-AWD系統中,左右後橋由雙曲面齒輪驅動,并各自與一套行星齒輪組和電磁多片離合器相連,人們常誤以為是多片離合器在驅動後輪,其實不是。

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▲行星齒輪組:齒圈,行星輪,行星架,太陽輪

SH-AWD類似于帶行星齒輪中央差速器的全時四驅系統,多片離合器的作用是限滑。不同之處在于,SH-AWD有兩套差速器,左右各一套。

下圖顯示了其傳動系的功率流(也即齒輪傳動比)——

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SH-AWD系統中,兩側後輪各有一套行星齒輪組。齒圈通過雙曲面齒輪,與中央傳動軸相連,行星架與驅動後輪的半軸相連,離合器一端與太陽輪相連,另一端固定在動力單元殼體上。

下圖清晰的展示了後驅動單元中的離合器結構——

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離合器鎖止後,太陽輪也就鎖定了,齒圈和行星輪的齒數不同,于是,與前輪相連的齒圈和連接後輪的行星架将以不同的速度旋轉,最終後輪比前輪轉速要快1.7%(超速傳動)。

不過,如果行駛在筆直的高速路上,後輪不能比前輪快1.7%,因為一旦如此,前輪轉動等于在刹車,這麼做毫無意義。此時要想前後輪轉速相同,離合器就不能鎖止,于是SH-AWD控制單元會調整施加在離合片上的壓力,讓太陽輪緩慢旋轉,離合片滑動摩擦。而這些通過摩擦傳遞的扭矩,會被齒圈和太陽輪的杠杆效應放大,然後傳遞給行星架,最終輸送到後輪。這就是後輪從引擎獲取扭矩的全過程。

當離合器完全分離,就不再有扭矩傳遞到後輪。以MDX為例,SH-AWD可以傳遞70%的扭矩到後輪,隻要将離合器完全鎖止。與此同時,後輪轉速會比前輪快1.7%。由此可知,這隻能發生在汽車過彎的時候,這也是為什麼讴歌對它的描述是這樣的:

“在彎道上急加速,可以将70%的有效扭矩傳遞至後輪。”——它提“彎道”不是沒來由的。

從下圖中你可以看到,電樞中的螺線圈會産生電磁力,從而推動活塞,去擠壓固定在殼體上的離合片——

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下面來考考你對這套系統的理解。

問:SH-AWD與行星齒輪中央差速器 多片限滑離合器的AWD系統有什麼不同?

答:後者隻有一套中央差速器,将引擎動力分配到左右後輪,離合器用于調整扭矩分配比。而SH-AWD有兩套中央差速器,每套差速器都将引擎動力分别傳遞給各自一側的後輪和太陽輪,太陽輪此時相當于虛拟的車輪。如果“虛拟輪”得到了“牽引力”(離合器鎖止),同側的後輪也會如此。而離合器能決定傳遞多少扭矩給後輪,因為左右後輪都有專門的行星齒輪組和離合器,各側車輪上的扭矩就可以獨立調節,從而實現扭矩的矢量化。

下圖是大衆途銳的多片離合限滑差速器,可以看出它與SH-AWD之間的相似和不同:你看這個離合器,它的作用是調節前後輪之間的扭矩分配——

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為什麼SH-AWD可以長時間輸出大扭矩?

福克斯RS的Twinster AWD系統是通過離合器來驅動後輪,也就是說,後輪獲得的動力,完全來自離合片的滑動摩擦。因此,一旦持續時間過長,必然導緻嚴重的磨損和過熱問題。

而如果你開的是讴歌 TL/MDX,你會發現後輪的動力源源不斷。在勻速巡航中,後輪也至少得到10%的扭矩。RL的後輪甚至可以得到30%。為什麼SH-AWD不用擔心磨損和過熱?

之前已經提過,這套系統的離合器主要功能不是傳送動力,而是調節扭矩分配比,離合片的磨損自然要小很多。

SH-AWD的行星齒輪組,齒圈有78個齒,太陽輪有30個齒,三個行星輪各有24個齒。做個簡單的代數運算就知道,齒圈的扭矩是太陽輪的2.6倍,因此,行星架得到的扭矩就是多片離合器的2.6 1=3.6倍(後者與太陽輪鎖定),換句話說,每傳遞1馬力,離合片隻負擔0.278馬力;其他齒輪組負責傳遞剩下的0.722馬力。另一方面,離合器也可被視作能量緩沖裝置,處理前後輪1.7%轉速差所産生的額外沖擊。

因此,在相同工況下,相比GKN Twinster和Haldex全時四驅系統,SH-AWD系統的離合器承受的工作負荷僅占前兩者的27.8%。這就是為什麼SH-AWD系統可以長時間高負荷運轉,卻不用擔心磨損和過熱問題。

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什麼時候SH-AWD會失效?

新款RL上的SH-AWD是MDX和TL上那套的升級版。它必然解決了MDX/ZDX/TL上四驅系統的一些問題。在開始讨論之前,先問個問題:

為什麼讴歌要在MDX/ZDX/RDX/TL的前後輪之間建立1.7%的超速傳動比(輪速差)?

如果不這麼做會怎麼樣?當你右轉的時候,你的左後輪将比前輪轉得快很多。不論何時,隻要離合片齧合,行星齒輪組的輸出端就會比輸入端轉動得更快,相當于引擎在為後輪提供制動,這将導緻後輪失控。因此如果不内置輪速差,後輪在彎道中就無法獲取任何動力,就更别提扭矩矢量化了。

這就引出了另一個問題:

後輪與前輪的輪速差有可能超過1.7%嗎?

當然有可能。假定彎道直徑大到能确保前後輪的轉彎半徑相同,以MDX為例,它的後輪距是1.684米,因此,如果轉彎半徑是49.5米。外側後輪将比前輪轉速快(1.684/2)/49.5=1.7%。如果轉彎半徑小于49.5米,理論上MDX的後輪轉速會更快,并超過1.7%的輪速差。此時,連接太陽輪的離合片會完全松開,以避免前面提到的“制動效應”;當然,後輪在此期間就得不到一丁點兒驅動力了。

有人會問:

為什麼那麼多人開MDX/ZDX/TL,都沒有發現這個問題?有兩個因素可以緩解此問題——

1.MDX/ZDX/TL都基于前驅平台,過彎時,由于車頭更重,前輪的滑移率會比後輪高,這有效地為1.7%輪速差增添了一層“緩沖”;

2.當轉彎半徑足夠小時,由于轉向不足,前輪的轉彎半徑比後輪大,這是另一層“緩沖”。

因此,令SH-AWD失效的轉彎半徑可能不是49.5米,而是在0—49.5米之間。

下圖告訴我們,在急彎中,前輪的轉彎半徑會比後輪大——

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RL上的那套SH-AWD與MDX/ZDX/TL的主要區别在于,它在後輪驅動單元前面安裝了一個加速裝置。這個“加速裝置”實際上有兩個擋位:一擋提供1.7%的前後輪超速傳動比,二擋提供更高的5.7%。

下圖就是那個加速裝置——

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之所以需要5.7%的輪速差是為了解決上面提到的問題——轉彎半徑過小,會使SH-AWD失效。通過提供一個較高的輪速差上限,後輪就沒那麼容易耗盡餘量。這意味着,RL将比讴歌其他車型覆蓋更廣的轉彎半徑。不過,後橋的多片離合器仍然需要承擔一部分負荷,更大的輪速差意味着更大的磨損,因此通常情況下,系統默認使用低檔輪速差。

加速裝置的唯一缺點是:換擋有延遲,所以在一些特定工況下,它的反應沒你希望的那麼快。

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讴歌SH-AWD VS 本田VTM-4

用一組濕式離合器取代SH-AWD系統中的行星齒輪組和多片離合器,就是VTM-4。組件和ECU會不太一樣,不過工作模式是這樣的(參考下圖)——

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這從根本上改變了後輪的驅動方式。現在離合器完全用于驅動後輪,和GKN Twinster的工作模式一樣,磨損和過熱成了一個大問題。因此VTM-4不能持久的驅動後輪。事實上,超過30kph,這套系統就失效了,更别提勻速工況了,此時它完全就是一輛前驅車(加速時,VTM-4依然可以介入,臨時為後輪輸出扭矩)。

不過,以上讨論的隻是2015款Pilot的那套VTM-4。

在2015款TLX和2016款MDX上,讴歌改進了SH-AWD系統。下面的剖視圖展示了其機械結構,你可以認為它是本田VTM-4的一個變種——

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這套SH-AWD與VTM-4之間最大的不同:

1.可持續驅動後輪;

2.後輪驅動的扭矩矢量化(其實VTM-4的硬件也可以做到,隻是本田沒給做)

與前代相比,第三代SH-AWD有以下不同:

1.超速傳動比提升到2.7%

2.将電磁離合器改為液壓離合器

3.更小,也更輕

簡單講,第三代系統的離合器承擔了100%的工作負荷,再加上增漲的2.7%超速傳動比,它的磨損和過熱問題将比前代嚴重。但直道巡航時,新系統依然能夠持續傳遞10%的扭矩到後輪,這得益于材料技術的進步,離合片更耐磨了。所以,盡管有大量摩擦,這套系統在一般工況下還是能夠保持良好的可靠性。

2016款及以後的本田Pilot,盡管本田把它的四驅系統稱為“i-VTM4”,其實和第三代SH-AWD本質上是一樣的。

駕仕總結:

1.前代SH-AWD系統的工作原理和其他帶有行星齒輪中央差速器 限滑離合器的AWD系統差不多,它們之間隻有設計布局和限滑比率的差異。

2.第三代SH-AWD和2016款福克斯RS上的那套GKN Twinster本質上是一樣的。

文|休不眠

圖|網絡

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