Jeep四驱技术讲解.docx

吉普Jeep四驱技术讲解本期为大家介绍吉普Jeep全系车型的四驱结构，吉普Jeep品牌旗下拥有的车型较多，四驱结构也是各不相同，下面就让我们为大家一一分析。 JEEP品牌介绍 从1941年7月23日至今，JEEP品牌一直象征着真正的四轮驱动性能、创新技术和持续改进。今天，JEEP已经不仅是个家喻户晓名字，更是一个超越车型与技术的越野代名词。在超过半个世纪的时间里，它已经成功跨越国界抵达众多爱车人士的内心。也正因为如此，JEEP汽车已销售到近100个国家，拥有众多JEEP爱好者。翻开JEEP的家族史，我们不难发现，正是JEEP对独特个性血脉的传承与创新铸就了JEEP品牌的辉煌。 国内JEEP在售车型及四驱形式 目前国内在售的JEEP品牌旗下包括指南者，大切诺基，指挥官，牧马人在内的4个车系多款车型，各个车型不同的产品定位使得它们所采用的四驱系统形式也有所不同，具体分类请见下表：Jeep在售车型及四驱技术讲解车型四驱系统名称四驱形式分类指南者2.4Freedom-Drive适时四驱大切诺基3.7Quadra-Trac II全时四驱大切诺基5.7 HEMIQuadra-Drive II全时四驱指挥官5.7 HEMIQuadra-Drive II全时四驱牧马人 SAHARACommand-Trac分时四驱牧马人 RubiconRock-Trac分时四驱 JEEP起源JEEP脱胎于二战期间盟军使用的威利斯（Willys）MB车。1940年，美国军方确立了Willys MA的车型方案，同时借鉴了Ford、Bantam两家车型的部分特点，重新设计出了Willys MB越野车，成就这款最早的标准化“JEEP”车。 JEEP一经使用，就战功赫赫。在各个战区，JEEP扮演了诸多的角色：担架、机枪架、侦察车、轻型卡车、前线用车、枪支弹药运输等。在第二次世界大战期间约有60万部JEEP车种加入作战行列，“战场出租车”的得名印证了JEEP产品的成功。战争结束后，人们还是非常喜欢性能优异的JEEP，并立即把它们用于林业和农垦，用具有坚固及可靠特性的JEEP来重建他们的家园。从那时起，JEEP带着自己与生俱来的优异特质走进和平年代，并经过一次次的改进日趋完美，当然也把那份原始的激情与野性保留至今，成为汽车品牌中的一道风景，那1950年注册的JEEP商标在随后至今60多年时间里的依然保持着旺盛的生命力。 指南者四驱结构介绍 吉普品牌在人们的心目中一直是生产专业越野车的厂商，而指南者是旗下第一款带有crossover风格的SUV车型，不仅外形不“越野”，从性能上来看指南者也不是一辆专业越野车，而是一款地地道道的城市SUV。 指南者配备的是名为“Freedom-Drive I”的四驱系统，这是JEEP品牌针对城市路况而开发的，属于适时四驱，从结构上讲是电控多片离合器式的中央差速器，前后桥均为开放式差速器，没有锁止机构，四轮也都没有电子刹车辅助。 日常行驶(主要指在铺装路面上行驶)时，驱动力只传输至前轮，以前轮驱动的行驶方式牵引车辆，此时电脑会随时监测四个车轮的附着力情况，如果有车轮出现打滑，电脑会自动分配动力同时给前后轮，扭矩可在一定范围内调节。为的是确保城市湿滑路面或者急加速状态下，指南者依然有安全可靠的表现。路况复杂时，打开“四驱锁止”功能可以将驱动力恒定的以50：50分配给前后轮。上图便是指南者的四驱结构图，动力由发动机输出后到前驱动桥，同时通过中央差速器连接到后轴上。指南者官方四驱系统动画示意 （右键点击播放） 疑问：我们在官方网站上的四驱系统动画演示中可以清楚地看到，指南者可以实现动力在前后桥之间自由分配，甚至可以做到将100%的动力传递到前、后桥。但是从结构上看，指南者只有中央差速器（多片离合器结构），并没有分动箱结构。理论上，这样的结构是无法实现完全切断前轴的动力的，故无法将动力100%传递到后轮上。但是此疑问我们在本次测试中也无法给予一个最终的结论。不知道是官方在夸大宣传，还是指南者确实有一套可以切开前轴动力的结构。我们会继续对此疑问进行跟踪，同时，网友们如果知道更详细的情况，也欢迎在文章下面留言，编辑与您共同讨论。 指南者四驱系统操作 在日常行驶时，行车电脑会自动分配前后轮的动力，此时是不需要人为操作的。在路况较为复杂时也可以手动切换，即扳动“4WD LOCK”开关，可将前后50：50的固定扭矩分配模式。 指南者四驱系统实际表现 我们测试项目选在高低起伏的路面，虽然四驱系统不算是地道的硬派四驱系统，但是在锁上电子差速时，指南者的实际表现还是不错的，能够正常通过平坦的和较小坡度的路面，而在不锁上时明显感觉车辆使不上劲，也就可以说明“4WD LOCK”锁还是很好的保证了车辆的扭矩分配问题，不过是不是真的是以50：50来锁定能否保持这个比例不变我们就无法考证了。另外在坡度稍大的情况下指南者还是会出现明显打滑现象的。 交叉轴项目： 交叉轴项目考察的是四驱系统的脱困能力，车辆对角线上的两个轮胎会被架空，如果车辆具备差速器锁止装置或者电子制动辅助设备，就有能力靠触地的两个轮胎脱离出来。 在该测试项目中，指南者的左后和右前轮被架空，虽然平均分配了动力到前后桥，但由于前后桥没有任何差速器和电子辅助装置，因此架空的车轮空转的同时也消耗了所有的动力，而有附着力的左前和右后轮没有动力，车辆无法前进。因此指南者的这套四驱系统是没有脱困能力的。指南者交叉轴项目测试 从以上结构了解和测试分析来看，指南者主要应对的是铺装路面上的正常行驶以及复杂城市路况下（积雪、沙地及其他低摩擦环境）的行驶。但是并不适合对越野能力要求较高的路面。同厂家介绍的相同，指南者的“Freedom-Drive”四驱系统是针对城市路况开发的，而指南者则是一款城市SUV。 之前我们也对指南者做过测试，在干燥的铺装路面上大部分情况下指南者会是以前轮驱动为主，这样相比四轮驱动方式降低了油耗，同时电脑会全时监控四轮的附着力情况，一旦出现打滑或者动力不足时，电脑会把部分驱动力自动分配至后轮，例如你在公路上突然全油门加速，驱动系统会将部分驱动力分配给后轮，这样可以尽量保证抓地力及加速的扭矩。这也说明了指南者确实是在日常行驶时既保证了很好的燃油经济性又兼顾了安全稳定性及加速性。总结来看虽然说指南者的越野能力有限，但是在20万左右的SUV中，它还是一款性价比很高的车型。 优点：无需手动控制可应对较为复杂的路况，前后扭矩比可自动调节；同时可手动切换为前后扭矩固定比例模式，是一款性能不错的城市SUV。 缺点：无脱困能力，无法通过交叉轴项目。车型定位： 指南者的四驱系统结构是JEEP系列车型中最简单的一种也是操作最方便的，当然在越野性能方面就会有所欠缺，完全不适合高强度的越野项目；在城市路面上它的结构能够保证较高的安全性的同时也保证了很好的燃油经济性，是一款地地道道的城市SUV。 大切诺基四驱结构介绍（两种结构） 大切诺基是大家比较熟悉的车型了，北京吉普也曾经组装过上一代的该车型，“大切”是大伙儿对它最亲密的称呼。大切的车身庞大动力强劲，外表在内敛而坚强，内饰在豪华中带着狂野，出色的越野性能也在群众中留下了不错的口碑。 需要说明的是，吉普大切诺基的3.7L和5.7L车型不仅在排量上有所不同，它们的四驱结构也有区别，3.7L车型配备了Quadra-Trac II全时四驱系统，而5.7L车型采用的是名为Quadra-Drive II的全时四轮驱动系统，两者都配备了多片离合式机构中央限滑机构，而区别在于前后桥差速器上略有不同。下面就以图文并茂的方式介绍一下两种不同的四驱系统是如何工作的。大切诺基3.7L车型：使用的Quadra-TracII四驱系统： 优点：这套系统结构简单，操作方式也很直观便捷，驾驶者不需要记住复杂的驱动模式切换步骤，大部分情况Quadra-Tra II四驱系统都可以自己应付，只有想用到低速四驱模式时才需轻扳一下开关。 缺点：由于前后轴上的差速器都不带任何限滑功能，所以左右车轮之间的动力分配只能依靠JEEP BTCS制动辅助系统来实现，其作用肯定不及限滑差速器明显。大切诺基3.7L车型四驱结构示意图： 大切诺基3.7车型的Quadra-Trac II四驱系统属于全时四驱系统，它适合公路和普通越野路面行驶。它的前轴、后轴为开放式差速器结构，中央分动箱配备了多片离合的限滑机构，这样的结构可以使前后轴以相同或者不同的速度转动。3.7L大切诺基四驱系统动画示意（右键点击播放） 大切诺基的四驱系统有正常全时四驱和低速四驱两个模式选择，正常行驶情况下，发动机统向前后两个传动轴输出扭矩，一旦需要额外的牵引力，电子系统将自动做出反映，通过中央多片离合器组不同力度的结合，最大可将发动机动力100%的分配到前轴或者后轴，增强车辆的脱困能力。 大切诺基的低速四驱切换是可以在行驶中进行的，但要求车辆的时速必须低于40公里。拉起位于中央扶手箱下面的四驱模式转换开关，仪表板上4LOW指示灯亮起说明低速四驱档接通，此时发动机扭矩将按照2.72:1的齿比进行放大，同时通过中央多片离合器结合，将前后传动轴（注意是传动轴不是前后桥）锁死，前后轴动力输出分配为50:50，ESP也随之关闭（因此前后轴的转速完全相同了），在这种状态下适用于更加严峻的越野环境，或者在拖拽重物时可提供更大的扭力。 3.7L大切诺基尽管没有前后桥的锁止装置，但电子限滑装置在一定程度上弥补了没有前后桥差速锁的不足，在后面的实际测试中效果还是非常明显的。所谓电子限滑就是在车辆驱动轮打滑的情况下，系统自动对附着力较小车轮进行制动，这样通过差速器的作用，使扭矩部分或者完全传递到附着力较强一侧，使车辆脱困。大切诺基5.7L车型：使用Quadra-DriveII四驱系统 优点：在通常情况下，Quadra-Drive II四驱系统具备的前中后三组电控限滑差速器可以应对绝大多数复杂路况，甚至可以接近于差速锁的性能。而且操作方式也不复杂。 缺点：多片离合器结构的限滑差速器在提供自动分配扭矩的便利性的同时，也存在着耐久度低的问题，在遇到需要连续长时间高强度的工作时，这套系统的性能可能会打折扣。 5.7L大切诺基配备Quadra-Drive II是一套既具备优秀的公路性能，又适合野地里穿行的四驱系统，相比3.7L大切可以应对更加恶劣的道路环境，因为它在Quadra-Trac II四驱系统的基础上，前后桥也使用了多片离合器的限滑差速器，可以进行左右轮的锁止。大切诺基5.7L车型四驱结构示意图：5.7L大切诺基四驱系统动画示意（右键点击播放） 在正常干燥路面行驶的情况下，前后轮分别获得48%和52%的扭力分配，一旦有车轮丧失牵引力，系统感应到车轮打滑，三个电控限滑差速器（中央、前后桥）便立即将合适的扭力分配到一个或多个车轮，在必要的情况下，甚至可以把发动机的全部动力都输出到一个车轮，大大增强了车辆的脱困能力。Quadra-Trac II和Quadra-Drive II对比 开启Quadra-Drive II低速四驱的方式和3.7L的大切相同，在开启此模式后，系统会通过电控装置锁止（其实是压紧多片离合器）前后桥和中央分动箱内的中央差速器，可以起到与机械锁类似的作用，扭矩也随之放大到2.72:1来增强牵引能力。另外，跟3.7L一样，5.7L的大切诺基车型也配备了电子辅助限滑系统。 大切诺基四驱系统实际表现交叉轴项目 交叉轴的脱困能力是越野车的必备测试项目，大切诺基在交叉轴项目测试中，车辆的对脚车轮已完全悬空，在空转几秒之后电子系统立即做出反应，对该轮进行制动，通过开放差速器的传递，扭力被分配到附着力较大的车轮上，使车辆顺利脱困。大切诺基交叉轴项目测试视频 尽管大切诺基顺利地通过了交叉轴项目，但在脱困过程中并非干脆利落，甚至有些拖泥带水，这也暴露出电子限滑系统的弱势：它必须在车辆两轮有一定速度差时才能进行工作，因此电脑有一定的反应时间，而且在干预过程中，电脑只能“边感知 边干预”，所以对打滑车轮的制动作用是断续的。不过整体来说，这样的交叉轴是难不倒大切的。 5.7L的车型在电控多片离合器的限滑作用下，通过大幅度的交叉轴项目时很轻松，效果可以和装配纯机械差速锁的车型媲美，而且整个过程是电脑自动的的。但毕竟是靠多片离合压紧的原理来工作的，因此在长时间的高负荷运转有可能导致离合器片过热影响车辆性能。 爬坡/下坡测试 在上坡之前，最好将大切诺基的四驱模式切换至4L挡，以获得更大扭矩，只要保证轮胎有足够的抓地力，对于30度左右的坡是不在话下的。我们测试过的3.7L大切诺基在爬坡过程中，在不托底的情况下，牧马人的能爬上去的坡大切也基本能够积极应战，当然前提是坡上两侧的附着力基本一样的前提下（因为没有前后桥差速锁）。大切在爬坡上的弱势主要是车辆轴距长、底盘相对较低且车身较重，在很多时候影响了车辆的通过性。 大切诺基还装有陡坡缓降功能，在下坡之前需要按下中控台上的“下坡控制辅助”开关，便可激活此功能，从实际使用效果来看，开启陡坡缓降的作用还是十分明显的，对于太陡的破可以把变速器挂入一挡，依靠发动机的制动和陡坡缓降的刹车作用最大程度地降低车辆的车辆的下坡速度。 需要说明的是，由于5.7L的大切诺基没有测试车，因此我们不能对其进行越野性能的测试，不过从其四驱结构上分析来看，5.7L大切诺基的Quadra-DriverII四驱系统只可能会有更加优异的表现。车型定位： 尽管今天只谈越野，其实吉普大切诺基是一款综合能力很强的越野车，不仅在越野方面具备良好的素质，而且还有着轿车般的内饰和舒适的座椅，它在越野方面不像吉普的牧马人那样狂野，也不是指南者是纯粹的城市化取向，它更像是集成了乘坐舒适性和强大越野能力一位综合选手。另外，大切诺基看似复杂的四驱系统非常智能，操作简单也是非常的傻瓜化。 还是回到越野的话题，大切诺基应用的多片离合器的差速限滑装置可以灵活自由的传递发动机扭矩甚至将全部扭矩集中在一个车轮，在这点上甚至号称越野最强的牧马人也有所不及，也正是因为使用了多片离合而非纯机械锁止机构，因此在长时间工作且负载较大的情况下可能会导致离合器片过热而影响其工作效率；3.7L大切诺基的电子辅助装置（5.7L车型也有，但配备了效果更好的前后桥锁止机构）可以有效改善车辆在交叉轴项目上的通过能力，不过系统反应需要一定时间，而且毕竟是刹车和动力在较劲，因此长时间大负荷的工作肯定没有纯机械装置可靠。 指挥官车型四驱结构介绍（两种结构） 除入门级的指南者外，JEEP指挥官可以算是国内市场上JEEP家族中最年轻的成员了。2006年才正式上市的它并没有悠久的车系历史，但其JEEP的血统依然纯正。从车身参数来看就不难发现，指挥官的外形尺寸和大切诺基十分相近，实际上指挥官我们可以理解为就是大切诺基的7座版本，而且在四驱系统方面二者也完全相同。 指挥官和大切诺基一样，不同排量车型使用的四驱系统也不相同。其中4.7L车型装备的是Quadra-Tra II四驱系统，而高端的5.7L车型使用的是Quadra-Drive II四驱系统。可想而知应该是高端的5.7L车型所使用的四驱系统性能更加强大，那它们的具体结构如何呢？4.7L指挥官车型：装备Quadra-Tra II四驱系统 首先来看4.7L车型的Quadra-Tra II四驱系统，其核心机构是前后轴之间的NV245双速分动箱，内部使用电控多片离合式中央差速器来实现前后轴之间的扭矩分配。通常行驶状态下，Quadra-Tra II四驱系统将全部动力输出给后轴，此时车辆就是后轮驱动的特性。而当后轮发生打滑时，多片离合式中央差速器自动连通将动力分配给前轮，理论上Quadra-Tra II四驱系统可将几乎100%的动力自由分配给前轴或后轴。指挥官4.7L车型四驱系统动画示意（右键点击播放） 但由于Quadra-Tra II四驱系统在前后轴上只装备了开放式差速器，因此前后轴左右车轮间的动力分配只能依靠电子辅助制动系统来完成。此外需要注意的是Quadra-Tra II四驱系统还带有一个低速四驱挡（4L），在遇到较为极端的越野路况时，挂上4L挡后双速分动箱可以2.72:1的齿比放大扭矩，此时前后轴动力分配为50:50，来帮助车辆更好的通过障碍。Quadra-Tra II四驱系统优缺点： 优点：这套系统结构简单，操作方式也很直观便捷，驾驶者不需要记住复杂的驱动模式切换步骤，大部分情况Quadra-Tra II四驱系统都可以自己应付，只有想用到低速四驱模式时才需轻扳一下开关。 缺点：由于前后轴上的差速器都不带任何限滑功能，所以左右车轮之间的动力分配只能依靠JEEP BTCS制动辅助系统来实现，但其作用肯定不及限滑差速器表现出来的明显。5.7L指挥官车型：装备Quadra-Drive II四驱系统 而高端的5.7L车型装备的是Quadra-Drive II全时四驱系统，这套系统是在Quadra-Tra II四驱系统的结构基础上加装了前后轴的电控多片离合式限滑差速器，可主动进行前轴或后轴的左右车轮之间的动力分配，因此理论上性能表现要比Quadra-Tra II四驱系统更加强大。指挥官5.7L四驱系统动画示意（右键点击播放）Quadra-Drive II四驱系统优缺点： 优点：在通常情况下，Quadra-Drive II四驱系统具备的前中后三组电控限滑差速器可以应对绝大多数复杂路况，甚至可以接近于差速锁的性能。而且操作方式也不复杂。 缺点：多片离合器结构的限滑差速器在提供自动分配扭矩的便利性的同时，也存在着耐久度低的问题，在遇到需要连续长时间高强度的工作时，这套系统的性能可能会打折扣。 由于此次我们并没有借到指挥官的测试车，所以在此就不分析其在具体越野项目中的表现了。但指挥官的四驱系统和车身结构都与大切诺基十分接近，因此它的越野能力可以参考大切诺基的表现情况。车型定位： 指挥官的出现有个很有说服力的理由，就是为了满足更多消费者的需求，填补大切诺基无法承载5名以上乘客的遗憾。在JEEP家族中指挥官定位于指南者和自由人之上，不过它还没有进入像牧马人那样纯粹工具型越野车的行列，尽管5.7L车型的性能已经接近但必要的舒适性和公路性能也是它在设计之初已经充分考虑过的。 牧马人撒哈拉/Rubicon四驱结构介绍 牧马人是吉普系列中最为强悍的品种，真正意义上的越野车。两款车型撒哈拉和Rubicon分别配置了Command-Trac和Rock-Trac分时四驱系统。它们都采用NV241系列机械分动箱，区别在于，撒哈拉采用2.72:1的低速档传动比，Rubicon可以达到4:1。撒哈拉四驱系统动画示意（右键点击播放） 两款车在定位方面的最大区别就是越野能力不同，Rubicon除了有更大的扭矩放大比，其前后轴还装备了电控锁止的Tru-loc差速器锁。撒哈拉则无此装备，只能使用EDS电子限滑功能来防止左右两侧的车轮打滑，或者选装Trac-Loc限滑差速器。Rubicon四驱系统动画示意（右键点击播放） 撒哈拉和Rubicon的机械分动箱使用方法相同： 在正常铺装道路使用2H两驱高速挡行驶，车辆处于后轮驱动状态。 在湿滑或松软的路面上使用4H四驱高速挡，前后轴被连通，各获得50%的扭矩且转速相同。只能在时速低于55英里（88公里）时进行切换。不能用于铺装路面行驶。 N挡是将分动箱置入空挡，脱开与发动机之间的动力连接，车辆被牵引时使用。 4L低速四驱挡用于需要高扭矩牵引的状态，发动机输出的动力经由分动箱的特别齿轮组，将扭矩放大后等比例传至前后轴，前后轴仍然保持相同的转速。4L状态在极严酷的状态下才能使用，车速不能超过40公里/小时。切换到4L挡时车速需低于35公里/小时，正常道路上不可使用4L挡。 牧马人分动箱的使用方法 在需要将分动箱从2H挡切换到4H或4L挡时，需要先将变速箱挂入空挡，再操作分动箱手柄进行切换。2H-4H切换时时速需低于88公里，2H/4H-4L时速需低于5公里。按照说明书进行操作没有错，但保险起见，我们建议2H-4H的操作也在比较低的安全速度下进行。（高速行驶时将变速箱置入空挡本身就很危险） 技巧：原地进行分动箱切换有时候成功率很低，表现为分动箱手柄阻力很大，不能正常进入挡位。因为在静止状态下，分动箱内的齿轮组不能很好的啮合。此时可以让车辆缓慢移动，再进行尝试。切记变速箱要切回空挡。 在低速四驱模式下，撒哈拉的分动箱齿轮比为2.72:1，Rubicon为4:1。在发动机相同的情况下，同样的转速时Rubicon的车轮所获得的扭矩是撒哈拉的1.47倍，可以进行更大强度的攀爬和拖拽。 撒哈拉与Rubicon的前后桥限滑装置。 撒哈拉与Rubicon的最大差别在于它们的前后桥之间采用了完全不同的限滑装置。 撒哈拉的前后轴之间为开放式差速器，单独车轮只有EDS电子限滑差速功能，在单侧车轮失去附着力时，电子系统利用刹车进行干预，平衡两侧的驱动力。可以选装限滑差速器，但是进口到国内的撒哈拉均未配备。 Rubicon的前后轴均有机械式差速锁，在面对最严苛的环境时，可以确保四个轮胎都能获得动力。即使三个轮胎打滑，只靠一条轮胎车辆也能脱困。但需要注意，前后差速器的锁止与分离都需要一个过程，在某些情况下锁止和分离过程可能并不顺利，需要车辆移动或者轰油门使齿轮彻底啮合/分离。另外在前轴锁止的情况下，车辆是不得进行转向操作的。Rubicon也配备了EDS电子限滑功能，在不需要差速器锁止的情况下，依靠EDS也能达到同样的效果，遇到一些简单的障碍时不必锁止差速器也能脱困。这样就避免了操作差速器锁的不便利性，也降低了差速器锁止状态下引发意外的几率。 牧马人的其它性能 除了四驱和锁止系统，牧马人的其它涉及越野的性能也是吉普家族中最强大的。它的接近角和离去角分别是38.4度和31.4度（两门版离去角31.3度），纵向通过角为20.8度（两门版为25.1度），离地间隙257mm（两门版259mm），涉水深度482.6mm。为了加强公路行驶的稳定性，Rubicon的前悬挂增加了稳定杆，但在越野过程中可以手动断开，实现最大的悬挂拉伸。 牧马人四驱系统的实际应用 前面说过，牧马人的四驱系统不能在平整干燥的铺装路面使用。4H高速四驱适合在沙地，碎石路面，雪地高速行驶，可以提供更好的牵引力，四轮驱动也有利于弯道中的稳定性。撒哈拉越野性能测试视频Rubicon越野性能测试视频 4L低速四驱适用于泥泞路段，需要更高牵引力的陡坡，乱石中行驶。低速四驱只能在特定的情况下使用