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汽车的出现给人类带来了什么好处?

奔驰把它旗下的四轮驱动技术命名为4MATIC。这套系统最早只在奔驰的专业越野车G级上被采用,当然,当时的G级完全时为了通过性的才去考虑配置四驱系统的,而当时的奔驰4MATIC与现在亦有很大的差别。上世纪八十年代的奔驰G级上并没有引入现在流行的全时四驱的概念,而是早期的分时四驱系统。但这套分时四驱并不是像吉普威利斯那样依靠驾驶员的操作进行切换的。而是采用了湿式多片离合器来控制前桥动力的通断。当汽车正常行驶时,实际上仅是采用后轮驱动的,因为此时中央耦合器在电脑的控制下是保持断开的,动力100%地传递给了后轮。当汽车在转弯时,电脑会通过转角传感器测得一个转向角度,然后通过这个转向角度计算出一个前后车轮的理论转速。如果后轮的转速与前轮的转速相匹配(差别在误差允许范围内),那么视为正常转向。如果前后车轮转速差超过正常范围,那么电脑则会判断此时后轮已经开始打滑,然后自动控制中央粘性耦合器接通,将一部分动力分担出来传递给前轮。这时前轮获得的动力大概只有35%,其目的时为了让后轮摆脱打滑。如果此时后轮仍然打滑,那么电脑则会判断,35%的动力不足以让汽车摆脱打滑的局面,从而自动锁死多片离合器。这时相当于刚性地把前后驱动桥连接起来,前/后按照50:50的固定比例传递动力。换个角度来看相当于差速器被差速锁锁死。当然这种方式最大也只能实现前后50:50的动力分配,如果50%的动力仍然不能把车从泥坑里拉出来,那只能束手无策了。不过多年以后,随着第二代4MATIC的推出,奔驰的四驱系统在性能上得到了质的提升。这套一直沿用至今的新一代4MATIC四驱系统实际上就是上文所介绍的,采用了前,中,后三个开放式差速器的全时四驱系统。其实这种三个差速器的设计并不稀奇,但它的核心就在差动限制技术上。奔驰引入了一套全新的概念,叫“4ETS”技术,这跟保时捷在959车型上推出的PSK技术有些相似。我们前面说过,开放式差速器的好处是能够自动调节动力的分配,把动力自动分配给受阻力小的车轮。但是它的缺点也显而易见,就是一旦有一个车轮失去抓地力,那么车辆将陷入困境。4ETS就是利用了ABS的制动力自动分配(EBD)功能,实现了差动限制。道理很简单,我们知道,4通道4传感器ABS最大的好处就是可以实现制动力自动分配功能,给需要制动的车轮逐个进行制动,而不是同时给全部车轮制动。每个车轮上的制动器都由一个电磁阀来控制,电磁阀能在电脑的控制下处于三种状态:加压状态、平衡状态和减压状态。从而实现对逐个车轮的单独制动,而这一切都可以由电脑来自动控制完成。那么当这种全时四驱的车辆有一个车轮打滑时,电脑可以通过控制ABS对这个打滑车轮制动的办法来限制它的空转。这样差速器就不会把动力传递给这个打滑的车轮了,转而传递给未打滑的其他三个车轮。如果制动系统把这个打滑的车轮锁死,那么其他三个车轮就能得到所有的动力,也就是说其他每个车轮能得到33%的动力。如果车辆有三个车轮都在打滑,只有一个车轮能获得抓地力的话,同样的道理,4ETS也能给这三个车轮产生制动力限制其打滑,而让动力100%地传递给未打滑的这一个车轮,让车摆脱困境,不过遇到三个车轮都打滑的机会是非常小的。当然如果四个车轮都打滑的话,那么神仙也救不了你了。4MATIC还有一个好处就是在高速行驶时能提高汽车的主动安全性能。我们知道高速行驶最让人抓狂的就是轮胎丧失抓地导致汽车失控,这在湿滑路面上尤为多见。在4MATIC的帮助下能够保证汽车能更好地在安全的驾驶极限内行驶。不过这跟ESP所起到的保护作用不同,但原理有些相似。我们知道ESP为了保证汽车在高速行驶时不至于失控的做法就是电脑一旦检测出某个车轮有打滑的迹象就给通过减小油门开度(降低速度)和对这个可能要打滑的车轮进行制动让它保持在极限范围内。不过这一切都比较被动,因为减小油门开度来减慢速度是需要时间的,这相当于我们在不踩油门的情况下利用发动机制动让车减速。而ESP的制动又会白白损失动力。对于4MATIC来说这些问题都迎刃而解了。同样是对可能失去抓地的单个车轮进行制动但情况却不相同。由于采用了三个开放式的差速器,在给这个将要打滑的车轮进行制动时动力并没有被损耗掉,而是通过差速器传递给了其他三个车轮。正因为4MATIC的4ETS技术能把传递到每个车轮的扭矩从0-100%的进行动态调节,所以极大地优化了驱动力的合理分配,从而保证了车辆高速行驶的主动安全性,而且过弯的速度和极限也能更高。当然这些都是理论上的结论。我们知道频繁地制动会大量消耗动力而且使制动系统发热。不过实验表明,在速度较低的情况下这种发热并不可怕,但是如果高速行驶的情况,能量损失就不容小觑了。所以4MATIC低速越野是它的强项,要提高公路性能,我们则需要采用另外一种方式。因此针对4MATIC公路性能的弱点,宝马的Xdrive就应运而生了。对于宝马Xdrive来说,它比奔驰的做法显得更聪明,这也是Xdrive比4MATIC诞生得晚的原因。其实宝马早期的四驱并不叫Xdrive而是叫ADB-X,它跟奔驰的4MATIC几乎是同时代的产品。从设计和性能上也跟奔驰的4MATIC非常相似,不,可以说是完全一样。宝马早期的ADB-X四驱系统采用的也时前,中,后三个开放式差速器。动力通过这三个差速器分配给每个车轮,当有车轮打滑时,也时通过ABS的制动来实现差动限制的。正因为有了ADB-X在公路高速行驶性能上的不足,在后来推出的Xdrive全时四驱系统上做出了很大的改进。其解决办法就是在中央差速器上安装了一套多片离合器。对中央差速器的差动限制比较独特,不是采用ABS制动,而是采用多片离合器的分离和结合来实现差动限制。这套多片离合器由一个液压阀控制,液压阀能产生很大的推力,在电脑的控制下实现多片离合器的分离和结合。当多片离合器分离时,中央差速器按照把动力分配给受阻力小的车轮的原则分配动力,但当车轮打滑时,多片离合器结合,把动力分配到抓地力大的车轮上。这些都是在分动箱里面通过调节多片离合器的结合力度来调节动力分配的,所以不需要频繁制动就能实现前后车桥的动力的合理分配。这样正好解决了4MATIC在高速行驶下的动力分配损耗问题。有了这套多片离合器,就可以实现一个4MATIC很难实现的功能,就是在汽车加速时把更多的动力分配给后轮。我们知道,汽车加速时特别是急加速时,由于重心会后移,后轮的负载增大,那么后轮能获得的抓地也就更大,最好的办法就是让后轮获得更大的动力,这样能够在加速时获得更多的有效牵引力。Xdrive正好能实现此样的功能,而且在高速行驶和急加速时也不会有制动系统的介入,不会有过多的能量损耗。不过还有一种全时四驱做得更绝,他能主动的根据需要分配动力,而这一切都是通过纯机械来完成的,这就是奥迪的QUATTRO。Quattro一直以来都是奥迪宣传的重点,性能方面自然有过人之处。它最早被采用在八十年代的奥迪S1拉力赛车上。当时S1属于拉力B组的比赛,B组是当时全世界拉力赛车中改装几乎不受限制的组别,所有的赛车都配备了超大功率的发动机,平均功率都在500匹左右。在这样大的动力的作用下,两个驱动轮显然是不能发挥性能的,因此当时B组的赛车基本上都采用了四轮驱动,而奥迪采用的Quattro四驱,让它的S1赛车所向披靡。正因为在拉力赛运动中不俗的表现,使得奥迪对它的Quattro技术更有信心。90年代以后在奥迪的民用车上广泛采用。现在几乎6缸以上的奥迪车都把Quattro作为标配。我们熟悉的奥迪100轿车就配备过Quattro四驱系统。经过这么多年的发展,奥迪一直沿用着这一独特的四驱技术,其可靠性已经非常成熟。其实,说奥迪的Quattro四驱独特,主要是因为它的中央差速器设计非常独特。奥迪Quattro采用的是托森中央差速器。从图上可以看出奥迪四驱系统的中央差速器(托森差速器),前转动轴,前差速器都是集成在变速箱的壳体里面的,这样的设计结构非常紧凑,也为乘员舱腾出了空间。能这样紧凑主要归功于奥迪独特的发动机布置方式。我们知道大众-奥迪集团的传统就是前纵置发动机前轮驱动的设计,整个发动机布置在前轴之前,而变速箱刚好布置在前轴之后,前车轴刚好从变速箱底部穿过。这给差速器的布置带来了好处,也因此才可以把四驱系统最占地方的中央差速器,前差速器和前传动轴集成为一体。所以结构紧凑是奥迪Quattro的一大优点,紧凑的结构带来的是更高的传动效率和更轻的整备质量。不过要想了解Quattro四驱在性能上的优越性,我们不得不提托森差速器的优越性。因为Quattro的四驱性能在很大程度上是因为托森差速器的独特才能实现的。托森差速器与普通开放式差速器有很大的区别。它虽然也是采用的行星齿轮结构但所有的部件都跟开放式差速器不同。托森差速器主要由蜗杆行星齿轮,差速器壳体,前输出轴和后输出轴四套大部件组成。发动机输出的动力直接用来驱动托森差速器的壳体(途中的动力输入齿轮与壳体相连),壳体的转动会带动三组蜗杆行星齿轮转动,行星齿轮与壳体之间是由直齿连接的,与前后输出轴之间是由蜗杆连接的。这样动力可以顺利的通过行星齿轮分配给前后输出轴从而能够驱动前后车桥。正是因为行星齿轮的蜗杆设计,让它具备了一个自锁死功能。注意这一全套机构都是纯机械联动的没有任何电子设备的介入。蜗杆齿轮的动力传输特性刚好跟普通开放式差速器的直齿行星齿轮相反,它能自动的把动力分配给受阻力较大一侧的输出轴(车轮)。因为当有车轮打滑时,也就是说有车轮即将失去抓地力时,蜗杆行星齿轮会相互咬死,让动力无法传递给打滑的车轮,从而自动分配给了仍然有抓地力的车轮,而且这一切都是线性调节的,车轮打滑得越厉害,获得的驱动力越少,相反抓地力越大的车轮获得的驱动越多。这正是我们所需要的。托森差速器常被称为扭矩感应式差速器,它的灵敏程度是可以通过在设计时调节蜗杆齿轮斜齿的斜度来调整锁死扭矩的。我们知道汽车在转弯时由于前后车轮的运动圆弧不等长,所以也会造成转速差。此时动力分配并不平均,不过这时可以通过方向盘转角与四个车轮转速计算出是否在正常转向的转速差范围的。然而托森差速器的灵敏度是固定不变,那么在匹配..www.shufadashi.com防采集。

谈谈科技发展与社会生活300字作文

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