斯巴鲁四驱系统技术详解

    [汽车之家 汽车技术]  自从1972年，左右对称全时四驱系统便与斯巴鲁这个品牌紧紧地捆绑在了一起。它也成为世界上一个专业生产四驱轿车与SUV的很具特色的厂商。左右对称全时四驱系统经过几十年的演化和发展虽然名称从未改变，但其形式已经发展出如今的四种不同形式。与大多数车型各使用自己固定的一套四驱结构不同，斯巴鲁什么车装什么四驱系统不是以车型决定，也不以排量决定，而是完全由变速箱决定，即便都是森林人，搭载不同变速箱车型所匹配的四驱系统也不相同。这是大家最为纠结的问题，本文将予以解答。

● 斯巴鲁的历史

    富士重工有限公司在1945年之前一直在研究和制造飞机。随着第二次世界大战硝烟渐去，飞机生产停滞。公司以富士三洋有限公司作为它的一个新起点，着手开发小型电动摩托车和大客车的车身。斯巴鲁Leone于1971年6月进入市场，斯巴鲁Leone四轮驱动客货两用车紧随其后于1972年9月进入市场，率先提出了四驱轿车这个概念。1990年斯巴鲁首次参加WRC拉力赛，并蝉联95、96、97三年厂商总冠军。2005年丰田购买通用曾攥持的斯巴鲁股权，次年双方正式合作。

    斯巴鲁的左右对称全时四驱系统可以追溯到1972年。当时，四驱仅用于越野或专业用途车型，而生活在冰雪地区和山区的家庭用户，急需一款既有一定的通过能力，又能满足舒适、容易驾驭的民用轿车。斯巴鲁抓住了商机，并研发出了一套独特的左右对称全时四驱系统。恰逢那个时代滑雪和钓鱼运动在全球盛行，斯巴鲁和这套系统的的普及程度大大提高，并助其成为世界上最为畅销的四驱轿车品牌。如今，左右对称全时四驱系统似乎已经成为该品牌的代名词，旗下的每款车型都会打上这标志性的烙印。

    顾名思义，左右对称全时四驱就是指传动轴位于车辆底盘中线，前后轮的两侧半轴长度相等。这样设计的目的是让扭力从传动轴经半轴输出到左右车轮的力矩相等，在急加速或转弯时，不会出现前驱车左右半轴长度不等而造成的车身偏转问题，以达到最佳的平衡操控感受，这便是该套系统的魅力所在。

● 森林人的历史

『第一代森林人 1997-2002』

『第二代森林人 2003-2008』

『第二代小改款车型』

『第三代森林人 2009至今』

    斯巴鲁森林人最早于1997年2月份首次面世。森林人汇集了多功能车和客车的特点，如果按现代的概念，就是一款Crossover交叉车型。森林人的底盘来自1993年的斯巴鲁力狮，这款经典的底盘被缩小了轴距，提高了离地间隙，但是全时四驱和水平对置发动机没有改变。因此森林人不但拥有在恶劣路况条件下的卓越性能以及SUV所要求的较高的驾驶位置的同时，它能提供充裕的空间。至今，森林人已推出三代车型，成为了一款高性能、运动化的城市SUV。

● 傲虎的历史

『第一代傲虎 1995-1999』

『第二代傲虎 2000-2004』

『第三代傲虎 2005-2009』

『第四代傲虎 2010至今』

    从旅行车发展到SUV，是斯巴鲁率先完成的，傲虎是这类旅行车化SUV的始作俑者。斯巴鲁于1989年推出第一代的力狮，凭着独步天下的左右对称全时四驱系统和底重心的水平对置式发动机设计，令它有着较高的操控准确性和稳定性。于是，顺理成章地以此布局发展出讲究全天候和全地域使用的旅行车车型SUV—傲虎。

● 驰鹏的历史

『驰鹏B9车型2006-2007至今』

『驰鹏现款车型2008至今』

    随着全球SUV市场迅速扩大，斯巴鲁迫切需要一款中大型五座/七座SUV来占领一部分市场。2005年，基于力狮、傲虎的全新中大型SUV概念车B9X诞生，次年驰鹏正式上市。第一代驰鹏受人非议最多的地方莫过于那太过前卫的车身外观设计。而在08款小改款身上以乎完全找不到上代车型的影子。新驰鹏在外形和前脸的设计有所改变，相比前款给人以更强烈的运动感，内饰则给人一种精致、高端、做工上乘的感觉。08款驰鹏最大的变化是彻底“消灭”了前款车型上被人戏称为“猪鼻”的三区域前格栅设计，而采用了全新的中网镀铬格栅和鹰眼前大灯。而尾部在风格变化不大的情况下，去掉了上代车型上那道诡异的折线，显得更加坚固和简练。再加上新型的18英寸铝合金轮毂，使08款驰鹏的外观显示出兼具尊贵、时尚与强悍的超级SUV风格。

● 斯巴鲁的四驱结构纵览

    森林人2.5T涡轮增压车型搭载一台五速手自一体变速箱，与这台变速箱相匹配的则是性能最为强悍的可变扭矩分配式全时四驱系统也就是VTD。

    森林人2.5和2.0自然吸气使用四速手自一体变速箱的车型匹配的是性能居中的主动扭矩分配式全时四驱，大多数人把它称为ACT-4，但似乎官方并不这么叫。2.0手动挡车型侧选用的是性能最低的中央防滑式全时四驱系统。

    傲虎看上去更像是一辆跨界旅行车，我们将其分入到SUV级别中。傲虎2.5自然吸气车型均配备无级变速器，所以与之配套的四驱系统是主动扭矩分配式全时四驱。3.6升自然吸气车型为五速手自一体变速箱，四驱是与森林人2.5T相同的可变扭矩分配全时四驱。

    驰鹏只有一款3.6升自然吸气车型，该车使用五速手自一体变速箱，所以四驱系统是最高级别的可变扭矩分配式全时四驱系统。这三种四驱结构和它们的特点将在后几页中讲到。

● 为什么是变速箱决定四驱结构？

    看了上面的介绍可能许多人都对变速箱决定四驱系统的做法很是不解，下面将会告诉你其这样设置的答案。

『斯巴鲁Lineartronic无级变速器』

    通常我们所见的四驱车型，中央差速器以及负责分配扭矩的部件都是独立的，至少我们从底盘结构中就可以看到其大致的面貌。但是斯巴鲁却把这些部件全部整合到了变速箱内部，而唯一性只允许一种变速箱搭配一种分动器。也就造成了变速箱决定四驱结构的独特现象，而这也拖累了变速箱的更新速度，造成了其一直跟不上潮流。

● 中央防滑差速器式全时四驱系统解析

    中央防滑式四驱结构实际就是由粘性联轴节控制的全时四驱系统。粘性联轴节的工作原理与本田CR-V和哈弗M1基本相似，缺点表现在技术水平低，性能差，且被动、不可控。它的优势在于结构简单。但这个分动装置是安装在了前轴上，斯巴鲁还在传统的联轴节内加入了一组伞齿式双向机械差速器，可以在完全接通四驱时往后轴输出不同扭力来达到前后轴转速差，实现平稳转向过弯。

    粘连耦合联轴节内部由多片离合器压片和预热膨胀的硅油组成。它的工作原理是：四个车轮都有附着力时，硅油和离合片保持稳定，前后轴处于分离状态。此时扭力前后轴各分配50%。

    当前轴出现打滑时，转速差搅动硅油，使之受热膨胀然后压紧离合器压片，不断的施压使后轴慢慢结合获得扭力，实现前后分配。整个过程是纯物理结构实现，不能进行手动控制和干预。限滑差速器对前后扭矩分配有限且不能够锁止。

● 装备此种四驱系统的车型解析

    使用这套四驱系统的斯巴鲁SUV只有森林人2.0五速手变速箱车型。由于无法手动介入，所以车内并没有两驱、四驱的切换旋钮，更没有四驱锁定功能。该系统仅能为森林人2.0MT提供一定的通过能力和越野能力，但连续使用后的可靠性会有一定程度衰减。提高操控性能是它的本质所在。

● 脱困能力

    关于脱困能力，这套四驱系统前后轴均为开放式差速器，没有机械限滑装置。森林人全系装备VDC车辆动态控制系统，这套系统的本意是为了通过对发动机和制动系统的调整来提高车辆操控性能和安全性能，也就是人们常说的ESP。在极端情况下，电子辅助制动能够对打滑车轮加以限制，但由于并不是专为越野限滑而设计，所以通过一些小幅度的平面交叉轴应该不困难。总的来说，装备中央防滑式四驱系统的森林人2.0手动挡车型完完全全就是台城市SUV，四驱系统只是用来提高应对复杂路况的性，不具备越野能力。

● 小结

    中央防滑式四驱系统实为液力耦合全时四驱。其优点表现在结构简单，可靠；缺点是不能进行控制或干预。其通过性能和越野能力较低，虽然把VDC临时充当个电子限滑能算做有一定脱困能力，但性能会很有限，通过最容易的平面交叉轴应该不成问题，若难度再高就力不从心了。这套系统是为提高公路行驶操控性能而设计。所以说，森林人手动车型是一款不折不扣的城市SUV。

● 主动扭矩分配式四驱系统解析

    斯巴鲁所说的主动扭矩分配式四驱系统（人们称之为ACT-4）实为中央多片离合器式适时四驱。这套系统与途观、奇骏、欧蓝德等大多数SUV的工作原理相同：扭力由发动机传至变速箱，变速箱先把扭力传递给前轴，在输出到后轴之前先经过一个电控多片离合器式限滑差速器，最后传给后轴。前轴永远得到动力，后轴是否接通也就是否变成四驱是靠多片离合器的压紧和放松决定。这也是典型的适时四驱结构。斯巴鲁在其中加入了伞齿式机械中央差速器，让车辆在弯道也能行驶自如。

    由于扭力最先分配给前轴，所以在正常情况下，近乎全部动力都分配给前轴，与前驱车的性能表现无异，同时还能降低油耗。在一些特殊情况下，前后轴的分配会有变化：

    起步阶段多片离合器压紧，使前后轴连接以达到50:50的扭力分配，目的是平稳起步加速。到了三、四挡阶段，多片离合器松开，转换到前轮驱动。如果遇到前轴打滑，也会将一半扭力传递至后轴，由前轮驱动转换到四轮驱动状态，以提高通过性能。

● 装备此种四驱系统的车型解析

『斯巴鲁森林人2.5 四速手自一体车型』

『斯巴鲁森林人2.0 四速手自一体车型』

『斯巴鲁傲虎2.5 无级变速车型』

    森林人装备四速手自一体变速箱的2.0XS、2.5XS车型以及傲虎2.5i无级变速车型都使用了该套四驱系统。相对于之前的粘连性耦合结构，中央多片离合器是由车辆自动控制，智能化水平大大提高。当森林人和傲虎在起步阶段、过弯等需要四驱来稳定车身时，或当前轴遇到湿滑路面以及越野打滑时，四驱系统都能主动接合，提高车辆操控能力和通过能力，这便是主动扭矩分配名称的由来。

● 脱困能力

    从结构上来看，前后轴均为开放式差速器，没有机械轮间限滑装置。VDC车辆动态控制系统同样装备在森林人和和傲虎上。为提高过弯操控的它，能够通过对车轮进行制动来间接将扭力分配给其他车轮。当然，它同样能被当做制动限滑，我们来看一下实际表现。

    车辆即将驶上馒头包顶端时左前轮与右后轮逐渐失去抓地力出现打滑现象。由于没有机械限滑装置我们只能看到车轮空转。此时需要大脚给油造成一定的转速差来唤醒VDC辅助制动。

    当轮速传感器判断出车轮打滑时，VDC车辆动态控制系统开始介入。伴随着仪表盘指示灯闪烁，VDC会向打滑车轮的ABS发出制动指令。从外部看不出轮速被明显抑制；从车内也感觉不到制动系统的震动，其发挥的效果并不明显。

    优柔寡断的辅助制动系统最终还是帮助车辆通过了馒头包测试，但过得勉勉强强。短行程弹簧在测试中暴露出的问题很明显：车辆被架起时，悬空车轮无法抓到地面。从这一点也验证了森林人是台城市SUV的说法。傲虎2.5i车型由于使用了相同的四驱结构和VDC系统，其最终表现应该与森林人相差无几。

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● 小节

    主动扭矩分配式四驱系统实为最常见的多片离合式适时四驱，平时由前轮驱动，起步和遇到打滑才切换到四驱模式。其特点是二/四驱切换响应时间较短，可通过车辆自由控制，但结构要复杂得多。相对于粘连耦合结构来说，电控多片离合器在长时间分配前后轴扭力时表现更加稳定。VDC起到的作用依然有限，森林人和傲虎的通过性和越野能力有限，与之前讨论的手动挡车型并没有本质区别，面对高难度的障碍无能为力，还是以注重公路行驶为主。

● 可变扭矩分配式四驱系统解析

『中央多片离合器复合行星齿轮』

    可变扭矩分配式四驱系统（VTD）是真正的全时四驱结构。这套系统来源于翼豹WRX STI，只是在硬件结构上省略了前轴限滑差速器。其引以为傲的多模式DCCD中央多片离合器复合行星齿轮差速器依然保留，但省去了手动模块，无法由驾驶员手动锁定前后轴扭矩分配比例，车辆还是能够根据路况和行驶状态自动分配扭矩。该套系统的动力传递是：扭力由变速箱直接输出给分动器，分动器再分配给前后车轴。与前两种扭力先传递给前轴，后轴只是需要时才接通的以前驱为主要形式的结构截然不同。值得注意的是，这其中的多片离合器并不能将前后轴分离，只是配合行星齿轮负责分配扭力，前后轴永远都会得到扭力。所以说，这才是真正的全时四驱结构。

    和之前两种四驱结构不同的还有这里：后轴限滑差速器。由于该套四驱系统会将更多扭力输出到后轴也就是偏重后驱行驶，再加之五速手自一体变速箱要搭配大排量自然吸气或涡轮增压发动机。所以，为提高操控性能，避免出现失控，后轴内差速器内增加了一个液力耦合式限滑装置，这个装置的工作原理与中央防滑差速器完全相同，只是放在了后轴，调整的是左右后轮间的扭力分配，起到限制打滑的作用。

    可变扭矩分配式四驱系统在正常状态下会将45%扭力分给前轴；而剩下的55%分给后轴，整车趋于后轮驱动。中央多片离合器能在道路湿滑或是一端车轴打滑时将扭矩向另外一侧分配，不再只是前两种四驱形式前轴永远得到扭力，只能单向向后分配。这样做的目的是能让后轴在必要时得到超过50%的扭力，能够更好抑制打滑和转向不足。前两种四驱无法做到这一点。

● 装备此种四驱系统的车型解析

    使用可变扭矩分配式四驱系统的森林人只有2.5XT涡轮增压车型。其发动机输出的高扭力可以通过这套全时四驱系统实时分配到前后车轴，高速过弯时后轴中的限滑差速器能使左右车轮平稳的得到扭力，最大限度减小转向过度。

    同理，傲虎也只有在3.6R大马力自然吸气六缸发动机上才配备可变扭矩分配四驱系统。同样是为了更好的分配来自发动机的强大的扭力输出。

    驰鹏在国内只有一款3.6R车型，与傲虎的动力总成完全相同。四驱系统当然也完全一样。

● 脱困能力

    可变扭矩分配式四驱系统在后轴内预置了LSD限滑差速器，差速器外壳也设计有鳍形散热片，而VDC车辆动态稳定系统依然是标配。实际通过性能表现如何请继续往下看。

    前轴依然是开放式差速器，没有任何机械限滑装置。在即将驶上馒头包顶端形成交叉轴时右前轮与左后轮出现了车轮空转现象。

    VDC车辆动态稳定系统检测到空转车轮转速达到设定标准时开始以点动方式对其施加辅助制动力。从图中我们能够看到制动并没有立刻抓住车轮，打滑依然存在，限滑作用依然不是很明显。

    在文中多次提到后轴中的LSD多片限滑差速器完全没有达到预期的明显效果。有可能是差速器油温过高影响了限滑效果；也有可能是为弯道设计的它对交叉轴却无能为力。总之，这个限滑差速器并没有对森林人通过交叉轴起到什么帮助。

    与前两种四驱系统类似，车辆最终还是通过微弱的VDC辅助制动才勉强通过了交叉轴测试。如果遇到再难一些的挑战，似乎车辆将手足无措。

    傲虎3.6R车型以及驰鹏3.6R由于使用相同四驱结构和相同的VDC电子辅助系统，在面对相同考验时表现也应该相差无几。越野并不是这些车的专长。

● 小结

    可变扭矩分配是真正的全时四驱系统。前后轴连续且实时可变扭矩是其最大特色，配合VDC车辆动态控制系统能够将2.5T及3.6自然吸气所爆发的强大动力平稳输出到四个车轮，让高速行车和高速过弯更加稳定。与前两种四驱结构相似，VTD四驱系统虽然设计上更巧妙，技术更先进但越野能力并没有多大提升，公路依然是斯巴鲁的主战场。

● 全文总结

    斯巴鲁的左右对称全时四驱系统从1972诞生以来年以来经历了巨大变革。三种不同结构类型有针对性的满足不同用户的不同需求。由于变速箱内预置差速器和分动器的做法虽然将底盘简化，也更好地实现了左右对称设计，但不得不说这拖累了变速箱的更新速度。从以上的测试中我们能够看到斯巴鲁的四驱系统并不是为越野而设计，虽然森林人、驰鹏都拥有硬朗的SUV外表和气质，但在本质上它们只是纯粹的公路SUV，通过性并不是它们的专长。这其中，中央防滑式四驱系统技术最为陈旧，对公路行驶的性能提高水平有限；高一级的主动扭矩分配式四驱系统虽然能够由车辆自动分配前后轴扭矩，但依然是前驱构架，在极限状态下性能发挥有限；而最高级别的可变扭矩分配式四驱系统即使用上了复杂的多片复合行星齿轮以及后轴限滑差速器，但这并没有对越野能力产生多大帮助，其最终表现更像是一部偏重后轮的全时四驱轿车。全系标配的VDC和四驱系统的相互弥补，让森林人、傲虎以及驰鹏有着较高的公路行驶性能。（文/图/摄 汽车之家 朱黎 李洋 刘昱昕 章宁 汪淼）