信不信由你,十代三菱Lancer Evolution那套四驅系統是有史以來最複雜的AWD系統之一 ——準确的講,這是橫置前驅車中最先進的AWD系統。
因為它擁有貨真價實的前中後三個差速器,每個差速器都内置了一套限滑和主動扭矩矢量控制裝置。
S-AWC綜述
三菱把Evolution X上的那套AWD系統命名為“S-AWC”(超級全輪控制系統),以下是它的主要構件。
S-AWC的構成——
前輪:螺旋齒限滑差速器;
中央差速器:螺旋齒型,默認50:50扭矩分配,調節前後輪動力分配比的電控多片離合器;
後輪:螺旋齒限滑差速器,配上行星齒輪組,實現左右後輪扭矩矢量化,三菱稱它為Active Yaw Control(主動式舵角控制器);
前橋差速器
S-AWC使用一套螺旋齒限滑差速器:
這樣的設計很普遍,福特RS和思域Si也這麼幹。請注意右側的多片離合器是中央差速器的,與前差速器無關。
中央差速器
它和變速箱是一體的。
下面的剖視圖是上一代的,但Evolution X的變速箱 中央差速器的布局與之非常相似:
中央差速器的限滑離合器與前差速器聯結,如下圖所示:
錐形齒輪中央差速器默認将扭矩平均分配給前後橋(防滑箱);同時,它利用一套電控離合器來調節前後扭矩的分配比。
它與前差速器集成在一起,我将關鍵部位做了标記,方便你理解這個設計:
那麼如何用離合器實現前後扭矩分配?請注意離合器輸入/輸出端之間的靜摩擦力,它決定了輸出多少動力。如果傳輸的動力超出了規定的靜摩擦值,離合片就會滑動,額外的動力就沒法輸送出去。
比如我們需要前30後70的扭矩分配,此時引擎輸出100馬力,那麼離合器的靜摩擦值就必須精确調整到能剛好傳遞30馬力到前輪,不多也不少。
調整靜摩擦值的公式如下:
靜摩擦力 (Fmax)=靜摩擦系數(μs)×壓力(Fn)
由于靜摩擦系數是固定不變的,ECU隻需通過液壓泵控制壓力,就可以調整離合片輸入和輸出端的靜摩擦力大小。
後橋差速器
S-AWC的後差速器是它的亮點。因為它是一套主動扭矩矢量控制差速器,官方說法叫“S-AYC”。
事實上,三菱是人類曆史上第一家推出帶扭矩矢量控制差速器的量産車(1996年,第四代Evolution)的車企。
下面的剖視圖就是Evolution X後輪的S-AYC系統:
請注意,S-AYC和限滑差速器有根本的不同。
限滑差速器的功能是向轉速更慢的車輪輸送更多扭矩(因為打滑的車輪轉的更快)。不過,過彎時外側車輪轉動更快,反倒需要更多扭矩,所以,一個“普通”的限滑差速器對車輛的彎道性能來說,或多或少有點兒弊大于利。
主動扭矩矢量控制就是另一回事了。三菱的S-AYC是一套基于離合器的機械裝置。左右後輪分别與一組離合片相連,我給它取個名字叫“輸出片”,源自中差的傳動軸與另一組離合片連接,我叫它“輸入片”。
過彎時,轉動更快的外側車輪需要更多的扭矩,以更快地出彎,讓車輛的操控更加迅捷。然而與此同時,傳動軸(也即輸入片)卻轉動得相對更慢。
想讓轉動更慢的輸入片向轉動更快的輸出片傳遞動力,這是不可能的。因此,S-AYC得想出一個辦法,讓慢轉輸入片向快轉輸出片傳遞動力。
這就意味着,當車輪轉動更快時,它連接的輸出片必須轉得比輸入片慢;而車輪轉動更慢時,它對應的輸出片應當比輸入片轉動更快。要實現這一點,這套系統一定得有兩套不同的齒比,這也就是行星齒輪組被引入S-AYC差速器的原因。
▲如上所示,S-AYC由兩組離合器和一組行星齒輪構成。離合器A控制“左輪扭矩”,離合器B控制“右輪扭矩”。兩個離合器都與行星齒輪組相連,後者設置了特殊的齒比。
這樣一來,S-AYC在任何工況下都可以向左右輪分配更多的扭矩(“active”之名由此得來),這也是它與限滑差速器的不同之處。
目前隻有斯巴魯WRX STI的四驅系統能與之媲美。
STI使用一組後置行星齒輪中央差速器 兩層限滑機構(機械 電控),它的效率堪與EVO錐形齒輪中央差速器匹敵。
不過,STI使用托森後差,通過制動來實現類似扭矩矢量控制的動作。這樣的設計就不如EVO的S-AYC後差來得高級——後者在主動調節左右扭矩分配方面,有更高的自由度。
很不幸,2015Lancer Evolution成了絕唱。如果你想擁有這套四驅系統的巅峰之作,得乘着還能買到趕緊下手,近期不太可能會有比這更好的四驅了。
文|休不眠
圖|網絡
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