奔驰全新四驱系统4MATIC,看自由光的四驱系统如何为城市路况优化

  谈到ABB的四驱系统,大家都很容易想到三家品牌各自的看家本领——奥迪Quattro,宝马xDrive以及我们本篇要重点介绍的奔驰4Matic。三家品牌的四驱系统都已经有几十年的历史,起初这些个系统都只是用在双用途的SUV以及一些常年积雪国家车子的身上,而如今AWD四驱系统用在公路车上已经不是什么寻常事儿。

[汽车 新鲜技术解读] 国产Jeep自由光是首款搭载AAM(American Axle &
Manufacturing,美国车桥)公司EcoTrac四驱系统的量产车型。该系统是业内首款能够在两驱模式下断开中央传动轴传动以降低油耗的量产型四驱系统。AAM
EcoTrac四驱系统首创的断开中央传动轴技术思路已成为目前主流趋势,包括采埃孚、麦格纳在内的知名零部件供应商都推出了具备类似功能的四驱系统,以迎接排放法规升级对四驱车型带来的挑战。今天我们要来深入剖析的正是搭载在现款国产Jeep自由光上的AAM
EcoTrac四驱系统。

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  奔驰4MATIC四驱系统目前已运用至奔驰60款车型当中,覆盖了从紧凑车型到像G-Class这样的SUV范围。和其他厂家不一样的是,当厂家们几近丧心病狂地把自家四驱技术安装到自家SUV身上的时候,奔驰都已经照顾到了除他家SUV外的其他车型,像A/B/C级车等对4MATIC的运用。

● 自由光四驱系统的硬件结构

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自由光上搭载的四驱系统是AAM的EcoTrac四驱系统。AAM成立于1994年,总部位于美国底特律。AAM在2006年正式进入中国,在江苏常熟建立了工厂,主要为北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒代工国产300C车型提供车桥部件。在乘用车市场,AAM目前主要为国内的北京奔驰、广汽菲克等整车企业提供车桥部件。

  和上一代4MATIC相比,奔驰最新4MATIC四驱系统对油耗方面的考虑会更加周到——通过更宽的前后扭矩比分配使得车辆能够在节油模式以及运动模式之间实现更加自由切换。在这期间涉及到两个值得一提的创新点——第一,后桥动力经过高度整合到奔驰的7速双离合变速器上的变速齿轮传递而来;第二,后桥差速器内部有齿轮减速机构以及多片离合机构负责对前桥传递过来的动力进行整合,从而实现前后桥间更宽的扭矩比分配。

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AAM EcoTrac四驱系统主要由两部分组成,PTU(Power Transfer
Unit,动力传输装置)和RDU(Rear Drive
Unit,后桥驱动装置)。PTU位于前桥变速箱输出轴附近,能够断开动力传递至中央传动轴;RDU位于后桥后差速器总成上,通过多片离合式限滑差速器来动态分配前、后桥扭矩。

  新一代奔驰4MATIC四驱系统用的变速器是一款7速双离合变速器,传至后桥的动力自变速器输出后经过动力端输出(PTU)齿轮实现一级变速。该齿轮共享变速箱内部齿轮的润滑机构,不需要额外再增加一润滑装置,有助于降低能耗。

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  后桥多片式离合片是常开式的,由于离合器不结合,这时候来自前桥的动力不能够传递至后桥,车辆处于前驱模式,本着没事儿不拿四条腿来跑路的原则,只要行驶路面条件允许,后桥用来驱动离合器片结合的油泵不会随意被激活。尤其像遇到急刹车ABS介入控制这种情况,即便后轮目前处于驱动模式,也得马上切断离合器片,以保证ABS能够正常工作。

从解剖模型上我们可以看到,来自发动机的扭矩会先经过一组斜齿轮进行增速降扭,然后再通过一组准双曲面齿轮组进行二次增速降扭后,再传递至中央传动轴。这样做的好处是能够降低传动轴承受的扭矩,有利于实现传动轴的小型化,降低重量。

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  只有当车身系统检测到车辆前后轮出现了较大范围转速差的时候,油泵才会驱动后桥离合器片相结合,继而传递来自前桥的驱动力,此时车辆处于四驱模式。通过位于后桥前端的变速机构对驱动力进行作用,从而实现100:0和0:100的超宽前后扭矩力分配。

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如果只采用一组大减速比的准双曲面齿轮组进行增速降扭,整个PTU的体积就会变得太大,无法布置在发动机舱内部。

  值得一提的是,奔驰新一代的4MATIC四驱系统除了能够实现前后驱动桥全范围扭矩力的分配外,这套系统还能够在车辆发生转向不足和转向过度的时候发生作用,其作用效果和车身电子稳定系统作用效果差不多。

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  当车辆转为运动或者手动模式时候,激活油泵用的时间缩短,系统这时候的判断策略是尽可能地把更多的扭矩传递至后前以期望动力能够瞬间倍增,车辆瞬间提速。

这套多片离合式限滑差速器是利用高压液压油进行压紧的。液压油的高压是由一个电动高压油泵产生的,多片离合器的压紧力则通过位于控制模块内部的电磁阀进行控制。

  总结:之前听很多人说,开得起四驱SUV的款爷们都不在乎那点儿油钱,特别是开得起ABB四驱SUV的款爷们。不过,时代貌似变了,在这样一个时不时就拿石油来制裁别人的年代,开得起ABB四驱SUV的款爷们也要对日益增长的油价零头揪心了。奔驰新一代4MATIC四驱系统显然就是朝这个方向努力的结果。

● 四驱系统是如何分配来自发动机的动力的?

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自由光的四驱系统通过上述的PTU和RDM实现前、后桥动力分配,左、右车轮之间的动力分配依靠的是ESC车身稳定系统通过制动打滑车轮实现。

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2019美洲杯盘口买球平台,自由光的四驱系统由两驱模式切换到四驱模式时,首先会结合RDM内的多片式离合器,然后再结合PTU内的齿形离合器,齿形离合器结合后动力才会被传递至后桥,整个过程用时约为200毫秒。前、后桥之间动力分配的主要依据是车轮的转速,当某一个车轮的转速远高于其他车轮的转速,该车轮就被判断为打滑。对于自由光这套四驱系统,如果是前轮打滑,四驱系统会在扭矩分配范围内把更多的动力分配至后桥;如果是后轮打滑,四驱系统会在扭矩分配范围内保留更多的动力在前桥。

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当位于前风挡玻璃上的晴雨传感器检测到暴雨、车辆的环境温度传感器检测到温度低于0摄氏度时、坡度传感器检测到坡度较大,自由光的四驱系统也会自动地切换至四驱模式并动态控制前、后桥扭矩分配,以提升车辆的通过性和操控稳定性。

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