五、底盤對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

（一）傳動(dòng)系總傳動(dòng)比對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

1.傳動(dòng)系總傳動(dòng)比概述

傳動(dòng)系總傳動(dòng)比等于傳動(dòng)系各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)總成傳動(dòng)比的乘積。一般來說，如果汽車上沒有配備分動(dòng)器和副變速器，傳動(dòng)系總傳動(dòng)比就等于變速器的傳動(dòng)比乘以主減速器的傳動(dòng)比。

變速器的傳動(dòng)比根據(jù)變速器檔位的不同而不同，通常用i_g來表示。一檔的傳動(dòng)比最大，二檔次之，最高檔的傳動(dòng)比最小，直接檔是指變速器中轉(zhuǎn)動(dòng)比等于1的那個(gè)檔位。大部分汽車的倒檔轉(zhuǎn)動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比基本相等。

變速器一檔的傳動(dòng)比最大，因此一檔的車速最低，爬坡能力最強(qiáng)；最高檔的傳動(dòng)比最小，因此最高檔的車速最高，爬坡能力最差；直接檔則由于其參與嚙合的齒輪數(shù)目最少，傳動(dòng)效率最高，行車時(shí)最節(jié)省燃油。

一輛汽車的主減速器通常只有一個(gè)檔位，因此，主減速器的傳動(dòng)比也就只是一個(gè)固定的數(shù)值，我們常用i₀表示主減速器的傳動(dòng)比。

當(dāng)變速器處于直接檔時(shí)，傳動(dòng)系總傳動(dòng)比就等于主減速器的傳動(dòng)比i₀。主減速器的傳動(dòng)比i₀不同，汽車的后備功率也不同。如圖2-2-9所示，隨著i₀增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線左移，汽車的后備功率增大，動(dòng)力性加強(qiáng)，但燃油經(jīng)濟(jì)性較差。i₀減小，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線右移，汽車的后備功率較小，但發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率高，燃油經(jīng)濟(jì)性較好。大部分20世紀(jì)90年代轎車的后橋轉(zhuǎn)動(dòng)比在2.7∶1到3∶1之間。

從圖2-2-9還可以看出主減速器的傳動(dòng)比i₀不同，汽車功率平衡圖上發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線的位置就不同，與水平路面行駛阻力功率曲線的交點(diǎn)所確定的最高車速也就不同。當(dāng)阻力功率曲線正好與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線交在其最大功率點(diǎn)上時(shí)，所得到的汽車最高車速數(shù)值最大，v_max＝v_p，v_p為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的車速。當(dāng)阻力功率曲線交在其最大功率點(diǎn)的右方時(shí)，所得到的汽車最高車速數(shù)值小于v_max。但能得到一定的后備功率用于汽車爬坡與加速。

2.傳動(dòng)系總傳動(dòng)比對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

傳動(dòng)系的傳動(dòng)比包括變速器各檔速比和主減速器比，在良好的道路上行駛選用小速比的主減速器可提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。但是，主減速器傳動(dòng)比過小，就會(huì)使最高檔的動(dòng)力性過低，反而會(huì)使汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性變壞，因此一般設(shè)計(jì)減速器傳動(dòng)比都有一個(gè)范圍，使得掛直接檔時(shí)仍能有較大的后備功率用于加速或上小坡。

（二）傳動(dòng)系檔位個(gè)數(shù)對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

1.傳動(dòng)系檔位個(gè)數(shù)

當(dāng)主減速器的傳動(dòng)比一定，且無(wú)副變速器和分動(dòng)器時(shí)，傳動(dòng)系檔數(shù)即為變速器前進(jìn)檔的檔位個(gè)數(shù)。各種不同類型的汽車，變速器檔位數(shù)的多少設(shè)置各有不同，貨車變速器檔位數(shù)隨整車裝備質(zhì)量的增加而增多，總質(zhì)量3.5t以下輕型貨車絕大多數(shù)采用四檔變速器，總質(zhì)量3.5～10t的汽車80%用五檔變速器。

總質(zhì)量14t以上的汽車大都帶有副變速器，常采用8、10、12個(gè)或更多檔。越野車總質(zhì)量在3.5t以下的汽車多采用四檔變速器和兩檔分動(dòng)器，3.5t以上的采用五檔或六檔變速器和兩檔分動(dòng)器?，F(xiàn)在，轎車已越來越多地采用五檔變速器。

檔位數(shù)的多少還影響到相鄰兩檔之間的傳動(dòng)比的比值。相鄰兩檔之間的傳動(dòng)比比值過大時(shí)會(huì)造成換檔困難，一般認(rèn)為該比值不宜大過1.7～1.8，要求高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值小。因此一檔傳動(dòng)比越大的變速器，檔數(shù)量也應(yīng)該越多。

2.傳動(dòng)系檔位個(gè)數(shù)對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

變速器檔位數(shù)增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在接近最大功率工況下工作的機(jī)會(huì)增加，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率高，后備功率也會(huì)增大。這有利于汽車加速和上坡，提高了汽車中速行駛時(shí)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。但檔位數(shù)多于五檔，會(huì)使變速器的結(jié)構(gòu)和操縱變得非常復(fù)雜。

（三）變速器的型式對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響

1.變速器的類型

眾所周知，變速器型式有手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器由于具有操作容易、駕駛舒適、能減少駕駛者勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代轎車配置的一種發(fā)展方向。裝有自動(dòng)變速器的汽車能根據(jù)路面狀況自動(dòng)變速變矩，駕駛者可以全神貫注地注視路面交通而不會(huì)被頻繁換檔所累。

汽車自動(dòng)變速器常見的主要有3種型式：液力自動(dòng)變速器（AT）、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器CVT（如圖2-3-5所示）和電控機(jī)械自動(dòng)變速器（AMT）。其中，電控機(jī)械自動(dòng)變速器又稱手自一體式變速器。此外，近年來，一些高檔汽車還使用了性能優(yōu)越的DSG雙離合器變速器。目前，裝備自動(dòng)變速器的汽車轎車普遍使用的是液力自動(dòng)變速器（AT）。

圖2-3-5　無(wú)級(jí)變速器（CVT）操作手柄

圖2-3-6　自動(dòng)變速器（AT）操作手柄

2.自動(dòng)變速器的檔位

一般來說，自動(dòng)變速器的檔位分為P、R、N、D、2、1或L等，如圖2-3-6所示。其中，P檔（Parking）用作停車之用，它的工作原理是利用機(jī)械裝置鎖緊汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，使汽車停車后不易被推動(dòng)。在使用時(shí)應(yīng)注意：車輛一定要在完全停止后，才可使用P檔，要不然自動(dòng)變速器的機(jī)械部分會(huì)受到損壞。另外，自動(dòng)變速轎車上裝置空檔啟動(dòng)開關(guān)，使得汽車只能在“P”或“N”檔才能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以避免在其他檔位上誤啟動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)使汽車突然前竄等啟動(dòng)沖擊現(xiàn)象。

R檔（Reverse）用作倒車之用。要使用倒檔時(shí)，通常要按下變速桿上的保險(xiǎn)按鈕，才可將變速桿移至“R”檔。在使用時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)車輛尚未完全停穩(wěn)時(shí)，絕對(duì)不可以強(qiáng)行掛入“R”檔，否則，變速器會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞。

N檔（Neutral）為空檔。當(dāng)將變速桿置于“N”檔上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力就被切斷。車輛行駛時(shí)如需短暫停留，駕駛員可將變速桿置于此檔，并拉緊駐車制動(dòng)桿，右腳可移離制動(dòng)踏板稍作休息。

D檔（Drive）為前進(jìn)檔，用于在一般道路上行駛時(shí)選用?！癉”檔內(nèi)一般包含了從1檔至最高檔或者從2檔至最高檔的全部前進(jìn)檔位。掛入“D”檔后，行駛中的汽車會(huì)隨著車速及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化而自動(dòng)換檔。當(dāng)將變速桿放置在“D”檔上時(shí)，駕車者只要控制好節(jié)氣門踏板的開度就可以控制車速的快慢。

2檔（Second Gear）為前進(jìn)檔，但掛入該檔位的變速器只能在1檔、2檔之間自動(dòng)換擋，沒有3檔、4檔、5檔等其他檔位。將變速桿撥放在該檔位時(shí)，汽車會(huì)由1檔起步，當(dāng)速度增加到符合換擋條件時(shí)會(huì)自動(dòng)換入2檔。2檔一般用作汽車在上、下坡或冰雪和泥濘路面行駛時(shí)選用。

1檔（First Cear）也是前進(jìn)檔，但掛入該檔位的變速器只能在1檔內(nèi)工作，不能變換到其他檔位。一般在交通嚴(yán)重堵塞的道路條件下，或者坡度較大的斜坡道路和條件極為艱難的冰雪和泥濘的路面上使用該檔位。

3.手自一體式變速器（AMT）

手自一體式變速器是通過電控系統(tǒng)，模擬出手動(dòng)變速器的操作動(dòng)作，讓駕駛者可以通過換檔桿選取加檔或減檔操作的裝置。它的出現(xiàn)，使駕駛者可以自由選擇合適的換檔檔位和換檔時(shí)機(jī)，大大提高了駕駛樂趣。

目前市場(chǎng)上常見的手自一體式變速器主要有以下兩種大的類型：

第一種類型的手自一體式變速器是以自動(dòng)變速器（AT）為基礎(chǔ)，在自動(dòng)變速器（AT）的基礎(chǔ)上，加裝了專門用于監(jiān)控手動(dòng)模式下駕駛?cè)藫Q檔動(dòng)作的電子和液壓控制裝置，這樣，即便是處于手動(dòng)模式工作時(shí)，自動(dòng)變速系統(tǒng)仍然處于自動(dòng)控制狀態(tài)，如保時(shí)捷、奧迪所選裝的Tiptronic變速系統(tǒng)、寶馬Steptronic變速系統(tǒng)及阿爾法·羅密歐選用的Q變速系統(tǒng)都屬于這一類。

使用這類手自一體式變速器，當(dāng)處于手動(dòng)模式時(shí)，如果駕駛員忘記加、減檔操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行加、減檔操作；如果駕駛員不小心實(shí)施了誤操作，系統(tǒng)會(huì)拒絕執(zhí)行（比如在車速很高時(shí)駕駛員掛入較低的檔位時(shí)）；起步時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地將檔位掛入1或2檔；當(dāng)車輛打滑時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)到“惡性劣天氣模式”，以防止車輪打滑。

第二種類型的手自一體式變速器是以手動(dòng)變速器為基礎(chǔ)，采用了普通“H”型換檔方式的手動(dòng)變速器和自動(dòng)離合器相結(jié)合的變速系統(tǒng)。它與普通手動(dòng)變速器的區(qū)別是，擁有電子和液壓控制的離合器。而換檔機(jī)構(gòu)仍是和傳統(tǒng)的普通手動(dòng)變速器一樣的。如雷諾的Easy System、薩博的Sensonic、菲亞特的Seicento城市自動(dòng)系統(tǒng)以及奔馳A級(jí)車都采用了這種變速系統(tǒng)。

這種變速系統(tǒng)的離合器踏板，被微處理器ECU所控制的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)傳感器感應(yīng)所得到的汽車實(shí)時(shí)的檔位、車速、節(jié)氣門位置，執(zhí)行電動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)微處理器的命令，使離合器分離或接合，如圖2-3-7所示。

4.CVT（無(wú)級(jí)變速器）

CVT無(wú)級(jí)系統(tǒng)主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬傳動(dòng)帶和液壓泵等基本部件，CVT的內(nèi)部并沒有傳統(tǒng)變速器所具有的齒輪傳動(dòng)裝置，如圖2-3-8所示。其基本結(jié)構(gòu)和原理是，將金屬傳動(dòng)帶的一端繞在主動(dòng)輪組的錐形帶輪上，另一端則繞在從動(dòng)輪組的錐形帶輪上，通過液壓油缸和活塞的推力，可以使主、從動(dòng)錐形帶輪的軸向位置發(fā)生變化，從而改變主、從動(dòng)錐形帶輪外徑大小。電控系統(tǒng)控制系統(tǒng)油壓，以最大直徑的主動(dòng)錐形帶輪，帶動(dòng)最小直徑的被動(dòng)錐形帶輪，就可得到最高的傳動(dòng)比；反之，則得到最低的傳動(dòng)比。行車時(shí)，根據(jù)工況變化，電腦控制系統(tǒng)通過來自各個(gè)傳感器信號(hào)的變化，隨時(shí)判斷控制主、從動(dòng)錐形帶輪的液壓油缸的油壓，錐形帶輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以連續(xù)變化，從而達(dá)到無(wú)級(jí)變速的目的。

圖2-3-7　手動(dòng)/自動(dòng)一體式變速器操縱手柄

圖2-3-8　CVT（無(wú)級(jí)變速器）

5.DSG雙離合器變速器

手動(dòng)變速器在換檔時(shí)，都需要經(jīng)過空檔，因而常常出現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。自動(dòng)變速器換檔時(shí)，需要經(jīng)過液壓傳遞，會(huì)存在響應(yīng)遲緩的缺點(diǎn)。DSG雙離合器變速器則綜合了手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器的各自優(yōu)點(diǎn)，能獲得很好的變速效果。

如圖2-3-9所示，DSG雙離合器變速器的工作過程是這樣的：濕式雙離合器中的一個(gè)離合器控制單數(shù)檔位齒輪的動(dòng)力輸入，另一個(gè)離合器控制雙數(shù)檔位齒輪的動(dòng)力輸入。這樣，在變速器掛入一檔工作時(shí)，二檔齒輪組就已經(jīng)嚙合完畢，一到升換檔時(shí)機(jī)，雙數(shù)檔位離合器就與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸接合而換入二檔，與此同時(shí)，由單數(shù)檔位離合器所控制的三檔齒輪組隨即完成嚙合，等待換檔指令出現(xiàn)即掛入三檔。

在DSG雙離合器變速器換檔過程中，微小的液壓功耗損失和極短的換檔時(shí)間使得整個(gè)換檔過程達(dá)到了極高的效率，從而降低了動(dòng)力損耗，提高了汽車的加速性和燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，除了大眾集團(tuán)一些車型使用DSG雙離合器變速器外，像日產(chǎn)超級(jí)跑車GT-R、三菱新一代EVO和寶馬M系列運(yùn)動(dòng)轎車上都使用了雙離合器變速器，可以預(yù)計(jì)，在強(qiáng)調(diào)高性能的高檔轎車和跑車上，將會(huì)有越來越多雙離合器變速器的身影出現(xiàn)。

6.經(jīng)典變速器舉例

1）奧迪Multitronic變速器。

奧迪Multitronic變速器實(shí)際上就是一種無(wú)級(jí)變速器（CVT）。我們已經(jīng)知道，裝用CVT無(wú)級(jí)變速器的汽車，從理論上來說，相當(dāng)于汽車有無(wú)窮多個(gè)檔位，因此能極大地提高汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。但是CVT變速器也有其弱點(diǎn)，比如說，傳動(dòng)帶容易損壞，無(wú)法承受較大的載荷等，正因如此，使得它一直以來多應(yīng)用在小排量、低功率的汽車上。奧迪Multitronic變速器通過多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，將無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT）拓寬到了大排量、中高檔車領(lǐng)域。

奧迪Multitronic變速器對(duì)傳統(tǒng)CVT的技術(shù)改進(jìn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

首先，電子控制系統(tǒng)中所謂的DRP動(dòng)態(tài)控制程序，能夠?qū)︸{駛員使用節(jié)氣門踏板的方式進(jìn)行自動(dòng)評(píng)估，從而確定動(dòng)力輸出方式是偏重動(dòng)力性能還是偏重經(jīng)濟(jì)性。如果動(dòng)力輸出方式偏重經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)車速很低時(shí)，由于此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低并具有較小節(jié)氣門開度，DRP動(dòng)態(tài)控制程序會(huì)根據(jù)工作特性圖，以通過減小傳動(dòng)比的方式，維持汽車正常行駛速度。如果動(dòng)力輸出方式偏重動(dòng)力性，當(dāng)駕駛員把節(jié)氣門踩到底時(shí)，DRP動(dòng)態(tài)控制程序會(huì)根據(jù)工作特性圖，增大傳動(dòng)比，此時(shí)，既使汽車行駛速度很低，發(fā)動(dòng)機(jī)也需高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，以輸出所需的最大功率。在其他正常駕駛工況下，DRP動(dòng)態(tài)控制程序會(huì)在上述兩種極限情況之間，選擇變速器所需的最合適的傳動(dòng)比。

圖2-3-9　DSG雙離合器變速器

第二，Multitronic變速器采用鏈條傳動(dòng)代替了金屬帶傳動(dòng)，并對(duì)鏈條的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，它采用一種稱為多片式鏈帶的傳動(dòng)組件，其鏈條采用了層狀的結(jié)構(gòu)，增加了傳輸轉(zhuǎn)矩的能力，能滿足大排量汽車的傳動(dòng)要求。

第三，Multitronic變速器在結(jié)構(gòu)上利用濕式多片式離合器取代了以前傳統(tǒng)CVT和普通自動(dòng)變速器車上的液力變矩器。濕式多片式離合器具有質(zhì)量小、尺寸小、反應(yīng)快、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。

2）通用Hydra-Matic變速器。

通用Hydra-Matic變速器目前裝備在凱迪拉克STS-V車型上，這種變速器實(shí)際上就是一種六速液力自動(dòng)變速器（AT）。

通用Hydra-Matic變速器與常用液力自動(dòng)變速器（AT）相比較，其先進(jìn)性主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）檔位多，換檔平順性好。目前市面上常見的自動(dòng)變速器，一般都采用四速行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比。而通用Hydra-Matic變速器則具有六速行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，其行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比分別是一檔為4.03、二檔為2.36、三檔為1.53、四檔為1.15、五檔為0.85、六檔為0.67。顯然，它比四速自動(dòng)變速器具有更大的傳動(dòng)比和更小的相鄰兩檔之間的傳動(dòng)比級(jí)差，因此變速時(shí)也就更加平順。

（2）具有手自一體化功能。該變速器裝備了駕駛換檔控制系統(tǒng)（DSC），通過它，可以實(shí)現(xiàn)液力自動(dòng)檔和五速手動(dòng)檔之間的切換。而且，在設(shè)計(jì)上保證每個(gè)檔位上都有滑行離合器，能在所有五個(gè)檔位上進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。

（3）具有自動(dòng)降檔功能。該變速器裝備了具有性能運(yùn)算降檔功能的系統(tǒng)（PAL），該系統(tǒng)會(huì)在汽車連續(xù)高速行駛后，阻止變速器再行升檔，保持發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車輛拐彎前速度下降過多，變速器可能會(huì)連降兩檔以避免失速。

另外，這款變速器還具有在崎嶇山路上減少“檔位搜索”的換檔穩(wěn)定功能，帶有制動(dòng)助力的降檔監(jiān)視功能、電控發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，以及適應(yīng)這些高動(dòng)力、高扭力的新式發(fā)動(dòng)機(jī)所需的新型雙片式扭力變換器。

3）日產(chǎn)智能XTRONIC變速器。

日產(chǎn)智能XTRONIC變速器的最大亮點(diǎn)是應(yīng)用了子行星齒輪技術(shù)，即除了傳統(tǒng)的CVT通過鋼帶和錐形帶輪變速外，再外加一套副變速系統(tǒng)。

子行星齒輪技術(shù)的應(yīng)用最大優(yōu)勢(shì)是，由于副變速系統(tǒng)的運(yùn)用，可以在維持傳動(dòng)范圍不變的情況下，減少帶輪的直徑，因此減小了變速器的體積和重量。

（四）變速器型式對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

從理論上來說，CVT可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，可獲得傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，依靠變速器無(wú)級(jí)調(diào)速來適應(yīng)汽車的各種速度，使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在最佳工況，因此可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率，從而能極大地提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性；在動(dòng)力性方面，CVT能與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，充分調(diào)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，其減速增扭的性能明顯優(yōu)于MT和AT，所以裝配在需要強(qiáng)調(diào)扭力的SUV車型，裝備CVT汽車的加速性能（0～100km/h）比裝備AT汽車提高7.5%～11.5%，高速狀態(tài)加速性能也明顯優(yōu)于MT汽車。

（五）汽車驅(qū)動(dòng)方式及其對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

汽車驅(qū)動(dòng)方式的分類標(biāo)準(zhǔn)是按照驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)量，分為兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)兩大類。四輪驅(qū)動(dòng)汽車是以提高汽車的劣質(zhì)道路行駛能力為主要性能特征，四輪驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性降低了動(dòng)力傳動(dòng)的效率，因此其經(jīng)濟(jì)性比兩輪驅(qū)動(dòng)汽車要差。在動(dòng)力性方面，四輪驅(qū)動(dòng)的汽車比兩輪驅(qū)動(dòng)汽車的爬坡能力較大，加速能力較好。

1.兩輪驅(qū)動(dòng)

在兩輪驅(qū)動(dòng)形式中，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛的位置以及驅(qū)動(dòng)輪的位置進(jìn)而細(xì)分為前置后驅(qū)（FR）、前置前驅(qū)（FF）、后置后驅(qū)（RR）、中置后驅(qū)（MR）等形式。目前，兩驅(qū)SUV和中高級(jí)轎車最常用的是前置后驅(qū)形式。

前置后驅(qū)（FR）的全稱叫做前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)，是一種比較傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)形式。其中前排車輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，后排車輪承擔(dān)車輛的驅(qū)動(dòng)工作。在這種驅(qū)動(dòng)形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力全部輸送到后驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)后輪使汽車前進(jìn)。

與兩輪驅(qū)動(dòng)的其他驅(qū)動(dòng)形式相比，前置后驅(qū)有比較大的優(yōu)越性。當(dāng)車輛在良好的路面上啟動(dòng)、加速或爬坡時(shí)，由于后輪軸重增加，驅(qū)動(dòng)輪的附著壓力增大，牽引性明顯優(yōu)于前驅(qū)形式。同時(shí)，采用前置后驅(qū)的車輛還具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，并有利于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。除此之外，前置后驅(qū)的安排使車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡(jiǎn)化了操縱機(jī)構(gòu)的布置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，這樣更加便于車輛的保養(yǎng)和維修。

基于以上的諸多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)寶馬325i、530i以及檔次更高的進(jìn)口寶馬轎車，賓利、奔馳、捷豹等很多豪華轎車多采用前置后驅(qū)這種形式。

2.四輪驅(qū)動(dòng)

所謂四輪驅(qū)動(dòng)，是指汽車可將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩按不同比例分布在前后所有的車輪上，以提高汽車行駛能力的動(dòng)力布置方式。人們一般稱其為4X4或4WD汽車。

四驅(qū)系統(tǒng)主要分成三大類：分時(shí)四驅(qū)（Part Time 4WD）、全時(shí)四驅(qū)（Full Time 4WD）和適時(shí)驅(qū)動(dòng)（Real time 4WD）。

1）分時(shí)四驅(qū)（Part Time 4WD）。

這是一種駕駛者在行車時(shí)，靠手動(dòng)操作分動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)兩驅(qū)和四驅(qū)切換的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是一般越野車或四驅(qū)SUV最常見的驅(qū)動(dòng)模式。這種驅(qū)動(dòng)方式最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)實(shí)際道路情況來選取驅(qū)動(dòng)模式，用車比較經(jīng)濟(jì)。通常，在良好公路上行駛時(shí)使用兩輪驅(qū)動(dòng)模式，當(dāng)遇到雨雪路況時(shí)，選擇四掄驅(qū)動(dòng)模式，以增強(qiáng)車輛的附著力和操控性。這種驅(qū)動(dòng)方式動(dòng)力輸出的轉(zhuǎn)矩基本是以50∶50同樣的比例傳遞給前后軸。由于分時(shí)四驅(qū)汽車的前后軸之間沒有軸間差速器，這就無(wú)法在轉(zhuǎn)彎時(shí)讓前后輪以不同速度旋轉(zhuǎn)，使得汽車不能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向。所以分時(shí)四驅(qū)只可以在車輪打滑時(shí)才掛上四驅(qū)，一回到摩擦力大的硬地面應(yīng)馬上改回兩驅(qū)模式，否則，輪胎、差速器、分動(dòng)器都會(huì)損壞。

配置分時(shí)驅(qū)動(dòng)的常見車型有：陸地巡洋艦70系列，吉普牧馬人，吉普切諾基sport，三菱帕杰羅V32，鈴木Jimny，尼桑途樂4800等。

2）全時(shí)四驅(qū)（Full Time 4WD）。

全時(shí)四驅(qū)是指四個(gè)車輪一直保持有驅(qū)動(dòng)力的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)內(nèi)有三個(gè)差速器，除了前后軸各有一個(gè)輪間差速器外，在前后驅(qū)動(dòng)軸之間還有一個(gè)中央差速器。這使得全時(shí)四驅(qū)汽車避免了分時(shí)四驅(qū)汽車的固有問題（即在硬路面不能使用四驅(qū)的問題）。全時(shí)四驅(qū)汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)，前后輪的轉(zhuǎn)速差會(huì)被中央差速器吸收，使得汽車轉(zhuǎn)向更平穩(wěn)。全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)可分成固定轉(zhuǎn)矩分配（前后動(dòng)力分配比例一定）和變轉(zhuǎn)矩分配（前后動(dòng)力分配比例可變）兩大類，裝備固定轉(zhuǎn)矩分配的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的汽車有陸地巡洋艦100系列、奔馳G系列、三菱帕杰羅V3000、帕杰羅io、吉普切諾基Limited和吉普自由人等；裝備變轉(zhuǎn)矩分配的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的汽車則以?shī)W迪的quattro^?、Acura SH-AWD和斯巴魯?shù)膍ulti-modo DCCD系統(tǒng)為代表。

全時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點(diǎn)也很明顯，那就是燃油經(jīng)濟(jì)性不夠好。

3）適時(shí)驅(qū)動(dòng)（Real time 4WD）。

適時(shí)驅(qū)動(dòng)的汽車在正常的路面，車輛一般會(huì)采用后輪（或前輪）驅(qū)動(dòng)的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動(dòng)輪打滑的情況，汽車會(huì)自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩分配給前軸（或后軸）的兩個(gè)車輪，自然切換到四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

適時(shí)驅(qū)動(dòng)的汽車的轉(zhuǎn)矩分配方式有兩種：一是根據(jù)前后輪的轉(zhuǎn)速差分配轉(zhuǎn)矩，又稱為被動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式；二是利用電子控制分配轉(zhuǎn)矩，又稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式。

被動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的汽車結(jié)構(gòu)，通常是在普通前置前驅(qū)布置方式的基礎(chǔ)上，追加一個(gè)分動(dòng)器和一個(gè)黏性耦合器。在汽車正常行駛時(shí)，前后輪轉(zhuǎn)速相同，黏性耦合器空轉(zhuǎn)不工作，汽車后輪無(wú)驅(qū)動(dòng)力，仍為前置前驅(qū)汽車。一旦前輪出現(xiàn)打滑空轉(zhuǎn)，前后輪轉(zhuǎn)速差變得很大，黏性耦合器開始工作，把驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配給后輪，從而使兩驅(qū)汽車變成四驅(qū)汽車，主要的代表車型如本田CRV、HRV、雷克薩斯RX300、豐田RAV4等。

主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的汽車是利用電腦和各種傳感器不斷地判斷輪胎對(duì)地面的動(dòng)態(tài)附著力和駕駛員的駕駛意圖，積極地控制汽車差速器的差速狀態(tài)，以平衡各車輪的驅(qū)動(dòng)力，優(yōu)化汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的汽車在結(jié)構(gòu)上使用了多盤離合器，這種離合器與軸間差速器配合使用。它通過傳感器監(jiān)視前后驅(qū)動(dòng)橋的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)上的負(fù)荷。當(dāng)前、后驅(qū)動(dòng)橋之間產(chǎn)生速度差時(shí)，電子控制裝置接收來自傳感器的信號(hào)，并根據(jù)此轉(zhuǎn)速差，控制多盤離合器的接合力，從而控制前后輪的轉(zhuǎn)矩分配，如圖2-3-10所示。它可使動(dòng)力從95%前輪驅(qū)動(dòng)和5%后輪驅(qū)動(dòng)分流至50%前輪驅(qū)動(dòng)和50%后輪驅(qū)動(dòng)。

圖2-3-10　具有主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的四驅(qū)汽車結(jié)構(gòu)

3.經(jīng)典四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)舉例

1）Quattro系統(tǒng)。

截至2009年，奧迪全系列產(chǎn)品中已經(jīng)有74種車型、超過180萬(wàn)輛的轎車配備了quattro^R全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。時(shí)至今日，每4輛下線的奧迪車中，就有1輛配備了quattro^R全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。奧迪的quattro^R全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)帶來的卓越性能，使裝備這一系統(tǒng)的奧迪轎車集動(dòng)力、安全與駕駛樂趣于一身。

quattro^R全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)實(shí)際上就是主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的一種。就像奧迪汽車廣告所經(jīng)常炫耀的一樣，它能將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)大動(dòng)力以完美的形式傳遞到路面上，其卓越的行駛動(dòng)力學(xué)特性為駕駛者提供了諸多前所未有的優(yōu)勢(shì)條件。在正常行使?fàn)顟B(tài)下，quattro^R系統(tǒng)可將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力平均分配到四個(gè)車輪（前后輪50∶50，最新一代為40∶60），為車輛在路面上提供更大的側(cè)向附著力，使車輛具有出色的直線行駛穩(wěn)定性；在高速過彎時(shí)，quattro^R系統(tǒng)又可根據(jù)車速和路況隨時(shí)實(shí)現(xiàn)各個(gè)車輪理想的動(dòng)力分配，從而提高了車輛快速過彎的物理極限值，避免后驅(qū)車最容易出現(xiàn)且難以修正的“甩尾”危險(xiǎn)；在沙礫、積雪、濕滑和冰凍等復(fù)雜路面上，可為車輛提供無(wú)與倫比的抓地力和穩(wěn)定性。

2）Acura汽車全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——SH-AWD。

Acura汽車全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——SH-AWD也是一種主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配方式的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，SH-AWD（超級(jí)四輪驅(qū)動(dòng)力自由控制）系統(tǒng)是Acura品牌所創(chuàng)立的全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了可以將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)距在前、后輪之間進(jìn)行自動(dòng)分配外，還能實(shí)現(xiàn)了在后輪的左右兩輪上的自由分配，使四個(gè)車輪都可以根據(jù)需要分配到最佳的轉(zhuǎn)矩。

SH-AWD（超級(jí)四輪驅(qū)動(dòng)力自由控制）系統(tǒng)利用多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)駕駛者的操作指令和輪速、轉(zhuǎn)向角、橫擺角等車輛動(dòng)態(tài)信息，系統(tǒng)電控單元基于這些信息判斷，向四個(gè)車輪實(shí)施最佳動(dòng)力分配。例如，在汽車轉(zhuǎn)彎過程中，系統(tǒng)會(huì)提高外側(cè)后輪的動(dòng)力分配，顯著增強(qiáng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性和和準(zhǔn)確性。

3）斯巴魯?shù)膍ulti-modo DCCD四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

DCCD全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)是斯巴魯家族最強(qiáng)悍的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。DCCD系統(tǒng)一般搭配STI的六檔手動(dòng)變速器，裝有前、中、后三個(gè)限滑差速器。在彎道行駛時(shí)，車輛的偏航傳感器（yaw rate sensor）可以監(jiān)測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向狀態(tài)（轉(zhuǎn)向不足、中性轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向過度），然后重新調(diào)整轉(zhuǎn)矩分配，力求達(dá)到中性轉(zhuǎn)向。而系統(tǒng)的強(qiáng)悍之處就在于不僅可以調(diào)節(jié)前后車輪之間的轉(zhuǎn)矩分配，而且還可以調(diào)節(jié)左右車輪的轉(zhuǎn)矩分配。

另外，三菱藍(lán)瑟EVO九代上的AYC主動(dòng)偏航控制系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)控制左右車輪轉(zhuǎn)矩分配。

（六）輪胎尺寸與型式對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

汽車的驅(qū)動(dòng)力與滾動(dòng)阻力以及附著力都受輪胎的尺寸與型式的影響，故輪胎的選用與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系十分密切。

汽車的驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)輪的半徑成反比，汽車的行駛速度與驅(qū)動(dòng)輪半徑成正比。但一般車輪半徑是根據(jù)汽車類型選定。輪胎花紋對(duì)附著性能有顯著影響。因而合理選用輪胎花紋、尺寸和型式對(duì)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有著非常重要的意義。

（七）汽車質(zhì)量對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

汽車在使用中，其總質(zhì)量隨載運(yùn)貨物和乘客的多少而變化。尤其是載貨汽車拖帶掛車時(shí)，總質(zhì)量的變化更大，汽車質(zhì)量對(duì)其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性也有很大影響。汽車總質(zhì)量增加時(shí)，而道路阻力和加速阻力隨之增大，動(dòng)力因數(shù)D將隨之下降。故汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性將隨汽車總質(zhì)量的增加而變差，汽車的最高行駛速度和上坡能力也下降。

汽車的自身質(zhì)量對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性影響也很大，對(duì)于具有相同額定載重量的不同車型，其自身質(zhì)量較輕的總質(zhì)量也較輕，因而動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性也較好。因此，對(duì)于額定載重質(zhì)量一定的汽車，在保證剛度與強(qiáng)度足夠的前提下，盡量減輕自身質(zhì)量，可以提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

采用拖掛運(yùn)輸可以提高運(yùn)輸生產(chǎn)率，現(xiàn)在已被世界各國(guó)廣泛采用。汽車拖帶掛車或牽引車拖帶半掛車組成的汽車列車，其自身質(zhì)量相對(duì)較?。ㄅc同樣載重質(zhì)量的汽車相比），因而，其動(dòng)力性與和經(jīng)濟(jì)性也都較好。

（八）汽車運(yùn)行條件對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

運(yùn)行條件對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性影響的主要因素有：氣候條件、高原山區(qū)、道路條件和駕駛員的操作水平。在我國(guó)南方行駛的車輛，由于氣溫高，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系散熱不良，容易過熱和降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率。試驗(yàn)指出汽車長(zhǎng)時(shí)間在高氣溫環(huán)境下工作后，發(fā)動(dòng)機(jī)功率只能發(fā)揮30%～45%。在高原地區(qū)行駛的車輛，由于海拔較高，空氣稀?。鈮汉涂諝饷芏认陆担拱l(fā)動(dòng)機(jī)充氣量與氣缸內(nèi)壓縮終點(diǎn)壓力降低，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

汽車在使用過程中，道路條件不斷地變化。有時(shí)行駛在壞路（雨季泥漿土路、冬季冰雪路和覆蓋砂土路）和無(wú)路（松軟土路、草地和灌木林等地帶）的條件下，由于路面的附著系數(shù)減小和車輪滾動(dòng)阻力增加，因而使汽車動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能大大下降。

（九）駕駛員操作水平對(duì)汽車動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的影響

在其他條件相同的情況下，駕駛技術(shù)水平不同，油耗可相差20%～40%。駕駛員應(yīng)該在汽車行駛過程中經(jīng)常保持較高的功率利用率，加強(qiáng)對(duì)汽車的維護(hù)和檢查，選擇合適的行車速度。