连续发了3期越野车四驱基本原理。错过的车友参考以下链接阅读：
越野四驱基础原理——分时四驱
聊聊越野车四驱基本原理--全时四驱和超选四驱
聊聊越野车四驱基本原理--托森全时四驱
这次接着聊后起之秀。TOD四驱。随着汽车电子电器技术的发展。机电一体化更加深入。很多零部件功能进一步拓展。一些复杂机械结构被结构简单但有效的机电一体零件取代。性能更强而成本更低。比如发动机领域70-80年代流行的机械燃油喷射系统被电控燃油喷射取代。继而发展到现在的缸内直喷系统。在四驱领域也正在进行这一进程。全时四驱分动器的机械内核行星轮中央差速器。正面临电控多片离合器争夺市场份额。
TOD分动器是博格华纳为发动机纵置底盘提供的四驱方案。TOD是英文“Torque-On-Demand” 的缩写。意思是扭矩按需分配。其结构非常简单。用一组电控多片离合器替代齿轮式中央差速器。结构如下图示意：
在分动器内部。变速器输出的动力经过高低速行星齿轮组。直接输出到后桥传动轴。但同时连着一组多片离合器片。同样前桥的输入端。也连着一组多片离合器片。当不加电时。多片离合器空载。各自旋转。这是就是后驱。2H状态。当加电满载。多片离合器被电磁线圈吸合压紧。动力经过啮合的多片离合器传递给前桥。这是就是四驱4H状态。如果分动器是低速档。就是4L。当前后桥有转速差需要时。电脑控制电磁线圈的通断。从而控制多片离合器的结合程度。通电是占空比形式。从0-100%。依靠多片离合器的打滑半联动。实现前后桥的轴间差速。同时也可实现对打滑车桥的限滑。全部交给电磁线圈操作。电脑监控变速器输出轴转速信号。车轮轮速信号。判断差速需求及车桥打滑状况。以及驾驶员的指令。控制电磁线圈多片离合器的结合程度。实现四驱的控制。根据程序。可以实现四驱的多种模式。除了2H。4Hauto。4Hlock。4Llock。还加上程序化控制模式。称为全地形模式。比如冰雪。陡坡。岩石等模式。
电磁线圈控制多片离合器
占空比方波驱动电磁线圈多片离合器
TOD旋钮
TOD以简单结构实现全时四驱的复杂功能。实现各种四驱模式。还能实现中央差速。中央差速锁止。轴间限滑。特别是自动化的全地形模式。使得非越野爱好者也能操纵四驱越野。这就是机电一体化带来的优势。实现低成本的高性能四驱。使高级越野车的全时四驱走向普通车。
TOD分动器内部示意
说了优点。自然就有缺点。TOD是以打滑实现扭矩传递。类似手动档车的半离合操作。自然传递效率远低于齿轮啮合。好在多片离合器滑动工作都持续时间很短暂。多数时间都是空载。要不就是锁止的压紧状态。打滑的半联动工况都是秒计时。有部分车友很反感多片离合器。担心其压不紧。传递扭矩有限。实际这种担心是误传。离合器设计的片数。有效接触面积是严格计算的。传递扭矩远大于车桥。分动器的扭矩峰值。而且加上了安全余量。想想满载49吨的半挂重卡。16档高低速变速器。不也是双片离合器吗？真正的缺点是多片离合器持续工作时间有限。超过限度。会过热而产生摩擦材料热衰退。所以TOD的程序设计会尽量避开这种状况。真要发生热衰退。就进入故障保护模式。温度下降后即恢复正常。而热衰退是在很极端的情况下才会出现。应对一般越野场景没有问题。除非你愿意在沙地刻意找到热衰退的极限。
TOD应用的车型很广。国际上大的到福特F150/远征/林肯领航员。小的到福特ranger单排皮卡。很多纵置四驱车型加入到TOD阵营。国内哈弗H9。撼路者。荣威RX8。大通D90。驭胜S350等。TOD的调校也根据用户的定义。调整到所谓适时四驱。或全时四驱。全时四驱前桥可以全时得到10%左右的扭矩分配。配合ESP等增强公路操控性能。TOD全时四驱的叫法引来很大争议。后来争议扩展到滑动差速算不算差速等。这实际都是多片离合器与齿轮的争端。
从消费者角度。根据自身的需求客观的看待TOD是务实的。爱好长途穿越的车友。自然可以用TOD。长城以北的冬季冰雪路面。肯定好于分时的4H。玩极限攀爬的。自然要玩分时。前后都要有锁。真爱托森的。当然入手陆巡/雷克萨斯或超霸。享受机械之美。各取所需。没有必要建立歧视链互相倾轧。纵置四驱车型。TOD存在就是其价值。必定有其应用空间。随着技术的持续发展。全电驱的免差速四驱也不远了。我们后期继续聊四驱。
