平底锅上的冲突:扭矩矢量热舱口对峙

一如既往，头条新闻误导。由超级跑车级发动机驱动的无意义强大的大型电动汽车和 SUV 并不是 2021 年地球汽车上唯一发生的“令人兴奋”的事情。充其量它们是短暂的(最糟糕的是荒谬的)，并且更令人振奋，值得一提行业提升其游戏的能力可以在离家更近的地方找到。可能与您自己的车道一样近。

我们正在谈论热舱口。具体来说，更复杂的，有四轮驱动和全能型。这些机器目前正在引领这一流派走一条出乎意料的道路，从一个路标开始，上面写着“主动后桥扭矩矢量”，但最终进入了一个矛盾的领域，家庭掀背车可以做动力过度转向。

酝酿了过去五年，现在在几个大公司中发现，扭矩矢量技术在这个不起眼的市场中是一个真正的双重发展。奥迪 RS6及其同类产品将不可避免地变得更快，您可以打赌劳斯莱斯会以某种方式使幻影更加令人昏昏欲睡，而下一个路虎卫士可能会涉水马里亚纳海沟。但是一辆大众高尔夫可以做到完整的 Ari Vatanen 吗?抓住头版。

这就是为什么我们在 Thruxton Circuit 的滑板车上聚集了三个这些扭矩矢量热舱口(加上一位非常特别的日本客人)。我们想探索尾部快乐的传动系统是如何工作的，看看效果是否像狂热的营销迷所证明的那样令人信服。在干燥的道路和湿滑的赛道上的时间应该清理干净。

至于为什么热门供应商追求扭矩矢量，你想得越多，它就越有意义。超级轿车的动力大战非常激烈(20 年前，宝马的 M5功率为400 马力;现在的功率超过 600 马力)，但与在热舱围栏上展开的情况相比，它们只是小规模冲突。考虑一下：在 2002 年，Mk1 福特福克斯 RS的 212bhp被认为是临界点，但我们这里的梅赛德斯-AMG A45 S 的功率不低于 416bhp。这比福特刚推出时所吹捧的保时捷 911 Turbo还要多。

随着马力水平变得如此之高以至于看起来学术和排放规则使得从缩小尺寸的四缸涡轮发动机中获得冗余性能变得更加困难，行业的解决方案是将重点从速度转移到处理上。它看起来也是一个智能解决方案。没有人需要掀背车低于 4.0 秒的冲刺时间，但在处理部门需要一些后方引导的照明弹?

公路汽车中的扭矩矢量可以追溯到 1990 年代。它具有操纵扭矩流的能力，以便根据情况使各个车轮体验不同的驱动水平。很像任何旧的限滑差速器?嗯，是的，但具有更大的灵活性。虽然 LSD 可以在两个车轮之间分配扭矩，但它们的行为是自然的：驱动力被导向具有更大抓地力的车轮，然后仅在预定和有限的范围内。主动(而不是基于制动的)矢量系统可以达到更大的极限。它们会先发制人而不是被动地采取行动，它们可以诱发不一定对汽车来说是有机的行为，但可以增强动态包装。

在这些新一代 4WD 热舱门上，该技术位于汽车后部。它允许他们主动将可用的后桥扭矩传递到任一侧，在某些情况下，最多可将 100% 传递到一个车轮。正是这种潜力将我们带到了所有这一切中最突出的一点：如果外侧后轮在转弯时能够提供比任何其他车轮都多得多的驱动力，那么您就有了偏向后处理特性的基础——有点神奇横向引擎掀背车的技巧。

至于如何，制造商有几种技术可以玩，其中大部分都在这里参加。

我们有新的 Golf R(带有 2000 英镑的性能包)、带有鸭翼装饰的 A45 S、丰田 GR Yaris(带有 3500 英镑的电路包)以及 Mk3 Focus RS(虽然它不再销售)。因为不邀请引领潮流的牛逼福特是不礼貌的。

这个四重奏在价格、功率和特性上有很大的不同，但它们都具有向后轴传递比前轴更大扭矩的能力。或者，至少，欺骗你背部的突触，让你相信这就是正在发生的事情。

Golf R 中的系统是这样工作的。扭矩流经变速箱并进入前桥上的开放式差速器。从那里长出一个输出轴，该轴运行到后轴。以前在高尔夫 R 上，该轴被送入离合器组，一旦接合，发动机总扭矩的 50% 通过另一个开放式差速器驱动后桥，扭矩在车轮之间平均分配。Mk7 的“第 5 代”Haldex 离合器组也工作迅速，通过电子控制和液压预加载。

然而，在 Mk8 中，后轴之前没有离合器组。连接汽车两端的传动轴通过一对简单的锥齿轮驱动后轴;它是位于锥齿轮两侧的机电离合器组件，用于控制和操纵最终到达每个车轮的扭矩量。如果左侧包完全打开而右侧包完全接合，就像在漂移模式下有时会发生的情况一样，所有可用扭矩(同样，只有发动机产生的扭矩的一半)将涌向右侧轮——反之亦然。但任何比率都是可能的，因为这是基于离合器的矢量化所允许的。由开发工程师来设计扭矩分配器的行为方式，不仅取决于驾驶模式，而且在这个广泛的参数内，还取决于节气门位置，

“漂移模式是一种过度应用，”负责 Mk8 Golf R 项目的工程师 Jonas Thielebein 说，“因为通常情况下你不希望你的车打滑。”他说，最佳点通常是进行不那么极端的校准，汽车只需轻轻一按即可旋转，达到驾驶员可以感觉到但旁观者实际上看不到的程度。“这就是开快车的方式，这就是我们尝试做的事情，”他说，然后解释说，如果你真的探索过汽车的漂移模式，后离合器组之一确实保持“几乎永久打开”。

大众汽车与麦格纳(Magna)共同开发了该系统，麦格纳是梅赛德斯-奔驰 G 级和捷豹 I-Pace 的合同制造商。麦格纳也是 A45 的硬件背后的支持者，该硬件与高尔夫 R 的硬件大致相同，尽管有更多的离合器片，以应对手工制造的发动机的巨大输出。

根据长期从事 SLS 工作的 AMG 人员 Lars Henzler 的说法，考虑到性能潜力，该系统花费了两年的应用工作，目标是直观的响应和稳定性。

“我们想要一辆非常中性的汽车，”他说，并解释说 AMG 不会过分夸大释放到外轮的扭矩水平。“即使在漂移模式下，将所有扭矩完全转移到外轮也是没有意义的，因为汽车变得过于激进而无法驾驶。”

他暗指矢量方程的另一面：虽然您可以偏置外侧后轮以实现转向过度，但在转弯时您还可以加速内侧后轮以获得精确的偏航阻尼，而无需依赖 ESP。Henzler 认为这项技术绝非噱头，它是一种有效的工具，可以改善横向发动机舱门的操纵平衡，并提高速度和驾驶员的信心。

开创性的 Focus RS 比 A45 早 3 年登陆，比 Golf R 早 5 年登陆，其工作方式大致相同。GKN 的 Twinster 模块使用后锥齿轮两侧的离合器组件虹吸扭矩，有一个关键区别：与前桥相比，后桥被设置为“超速”大约 2%。因此，它可以将可用驱动力的 50% 而非 70% 提供给后桥，然后所有这些驱动力都可以传输到外轮。是的，这是一个雄心勃勃的设置。

最后，GR Yaris。坦率地说，它与 1990 年代 A 组拉力赛车的共同点比其他任何一款都多，并且严格来说它没有矢量扭矩的能力。在 Circuit Pack 形式中，小丰田汽车使用传统的“被动”扭矩感应差速器，而不是每一端的开放式差速器，一旦另一个车轮失去牵引力，就会将扭矩偏置到抓地力最强的车轮上。然而，与福特一样，后桥相对于前桥而言是超速的，这意味着当位于传动轴上的 Haldex 式离合器组件完全接合并且车轴紧紧锁定在一起时，您有一个 30:70前后扭矩偏差。结果是转向过度处理平衡，理论上应该感觉完全自然。

那么对于一个大问题：这些系统值得麻烦吗?这是一个微妙的不同问题：“它们真的有效吗?”对此，答案是他们绝对可以。在 Thruxton 滑板上，它非常滑，以至于它在启动过度转向的过程中基本上排除了重量转移，从而隔离了动力传动系统，A45 和 Golf R 暂时转向不足，然后在外侧后轮过载时甩出它们的软尾。您需要经常转回滑道以提供侧偏角(就像您在旧的三菱蓝瑟进化或斯巴鲁翼豹 WRX 中所做的那样)和偏航时刻就是：时刻。

你不能像 BMW M2 那样开发或塑造滑梯，尽管没有人会想到这一点。然而它是：真正的动力过度转向。Focus RS 是一样的，虽然它放手时有点抢手，有趣的是，GR Yaris 是迄今为止最能抵抗挑衅的。它更机械的有机设置渴望抓地力和中立性，并且缺乏可编程离合器组意味着工程师不能简单地命令它随心所欲地炫耀。这是一个顽固的认证运营商。

当然，路上发生的事情更重要。多得多。在这里，矢量化效果不那么明显，但更加令人满意。这就是 Thielebein 的意思：对于这些系统来说，在抓地力的限制内和在日常环境中增强和激发汽车的操控平衡比在赛道上执行愚蠢的技巧更重要。

适时地，高尔夫 R 有时会在油门下收紧它的线，就好像它在后轴上有一些非常紧的 LSD，只是在其他时候没有尖刺。它是人造的，但模仿得很好，非常有趣。同时，A45 推崇沉着，主要是因为它需要沉着，它的工程师已经清楚地调整了后轴，以帮助提供镇定的中立性。

自然而然，Focus RS具有最狂野的气质。它似乎积极地引起了不稳定，可能是因为液压矢量设置反应较慢，但随后更有活力，并且调校不太灵巧。早在 2015 年，这辆车就真的处于前沿。

很明显，尽管硬件相似，但在应用上存在真正的差异。这是这些聪明的车轴最有趣的地方。他们的可调性让他们的工程师的个性更能体现出来。毕竟，每辆车在某种程度上都是制造它的人的反映。所以是的，矢量使 4WD 热舱口比以往任何时候都更加敏捷和强大，但它也使它们更具表现力和趣味性。在以实用性为基础的课程中，您确实必须对此表示欢迎。

从 1996 年到今天的矢量化

扭矩矢量是那些几乎没有被注意到的技术之一，现在，任何带有一两盎司咕噜声的汽车都可能以某种形式拥有它。它部分是通过设计实现的，部分是偶然实现的，有多种方法可以实现相同的结果，有些方法比其他方法复杂。

一开始，这是设计使然。三菱在 Mk4 Lancer Evolution 的后桥中使用了传统差速器、附加齿轮组和离合器组的组合，以将更大的扭矩推向一个或另一个车轮。第一辆 BMW X6 使用了类似的想法，但以不同的方式执行，包括两个行星齿轮组、两个离合器组和一个差速齿轮。它是 GKN 的创意，基于 Prodrive 的概念并由 ZF 执行。

它们的共同点是混合中的传统差速器，以允许驱动两个车轮，同时允许外轮比内轮旋转得更快。为了使同一轴上的一个车轮的扭矩优先于另一个车轮增加，增加了额外的齿轮组以“超速”转弯时的外侧车轮，并缓解汽车转向过度。

GKN 系统通过使用离合器通过其中一个行星齿轮组而不是直接将扭矩转移到车轮来实现这一点。

唯一的另一种方法是允许差速器制动一个车轮以将扭矩施加到另一个车轮(通过制动进行矢量化)。

到目前为止一切顺利，但随后出现了二氧化碳恐慌。制造商争先恐后地提高效率，兼职四轮驱动是实现这一目标的一种方式。

然后 GKN 意识到后桥上的两个离合器组件在电子控制下打滑可以做同样的工作，而且它可以让后轮断开连接，以一种方式减少油耗或矢量扭矩，只需滑动一个离合器。

Twinster 概念首先应用于福特福克斯 RS，然后路虎在 Evoque 中使用了一个版本。标记为主动传动系统，它更进一步，前部有一个简单的离合器，可断开发动机后面的整个后部传动系统，并节省另一笔燃料。

跨轴矢量化这么多，但是前后扭矩分配呢?通过在中心添加一个离合器并将其稍微滑动来实现 50:50 的分割。通过使后轴相对于前轴超速来增加到后部，齿轮比略高。如果传动装置设置为默认情况下实现 30% 前和 70% 后，也可以通过让中央离合器稍微滑动来实现 60:40。