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越野車為什麼能夠在野外越野呢?
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  • 1 # 天和Auto

    「為何越野車可以越野」的提問有些另類·應當以汽車越野需求具備哪些基礎條件描述內容概述:ORV&SUV車型特點解析,越野車輛對四驅系統的要求。

    哪種車型能夠越野?相信絕大多數汽車使用者都會搬出自己的SUV,似乎這種高高大大且離地間隙大的車型,已經普遍被認定為越野車。

    然而事實卻是此類車輛普遍不具備越野能力,因為在各類車型中存在獨立車型「ORV·越野車」;兩類車型只是設計風格非常相近,但本質卻完全不相同。如果瞭解了兩車的差異,對於什麼車型能越野,以及車輛如何才能越野則會有深刻的理解了。

    基礎知識SUV·sport utility vehicle,運動型實用汽車。ORV·off road vehicle,釋義就是越野車輛。

    淵源:越野車的鼻祖應當是「威利斯·JEEP」。要知道吉普車初期並不是汽車品牌,而是威利斯公司打造的一款輕量級越野車,主要用途自然是軍用;這臺車在二戰中起到了至關重要的作用,在盟軍戰場是絕對的明星車型。

    所以在戰後JEEP仍然有非常高的熱度,不過簡陋粗糙的軍用越野車,對於家用代步使用者而言,一旦在熱度消退後則必然被冷落。於是威利斯不得不機型產品轉型,初期是以“Wagon station”(轎卡)旅行車衝擊市場,然而其本土使用者似乎並不熱衷於這種車型。

    最終威利斯JEEP將打造出了一種全新車型,也就是今天風靡全球的【SUV·Cherokee】(切諾基)。對於“大小切”都比較熟悉的使用者,應當瞭解這種車型的特點:使用承載式車身!

    所謂“承載”指的是車身框架負責載重,同時要承受路面起伏對車架的衝擊;然而在此之前在的主流車型都不用這種結構,因為單純的“籠式-框架式車身”的抗扭剛度偏低,車身頻繁的扭轉是容易造成塑性變形的(無法修復的變形,參考下圖組。

    圖1:承載車身結構

    圖2:承載車身扭轉動態

    圖3:金屬疲勞或塑性變形概念

    「承載車身」並不適合高強度越野,否則車架變形幾乎等於車輛“準報廢”。所以ORV一定會使用非承載式車身,也就是不讓車架承重和承受衝擊;而是將車架固定在一套粗壯的底盤上,該底盤會由大量的鋼材打造,基礎結構的標準都會比“防撞梁”的用料更紮實。

    所以真正底盤的抗扭強度非常不錯,每度數萬牛米(N·m)的極限可以保證越野車身不變形;這就是ORV能夠越野的基礎保障,不過也僅僅是“基礎中的基礎”;因為中重型客貨車也會用這種驅動系統,然而普通的後輪驅動又能談越野嗎?

    番外知識:ORV是絕對冷門車型,但是SUV的熱度卻非常之高。原因在於鋪裝路面幾乎延伸到所以角落,汽車使用者的正常代步通勤沒有「越野需求」這一項了;那麼在平整路面駕駛則不用考慮頻繁扭轉車身,承載結構也是可以滿足使用者需求的,但為什麼不選擇能力儲備更強的非承載呢?

    原因在於鋼鐵底盤的重量總有數百公斤,而汽車每增重100kg(公斤),百公里油耗即可增長0.5L左右;所以普通越野車的耗油量,也會比尺寸相當的SUV高2L/100km左右。所以在沒有越野需求又需要節油降低用車成本的前提下,各類越野車型都成為了小眾工具或玩具車型。

    驅動系統SUV-前驅居多ORV-均為四驅

    絕大多數運動型實用汽車,其驅動系統都是與代步轎車相同的「前置前驅」。動力傳輸的流程為:發動機飛輪,離合器或變矩器,變速箱,傳動軸,差速器,半軸再到車輪,這套系統是肯定沒有越野能力的。

    重點已經劃出-普通差速器只是代步汽車配置,其功能將變速箱輸出的動力“一分為二”(往兩側車輪傳動),但是差速是什麼概念呢?參考下圖,注意觀察左側半軸和右側半軸的轉速是否一致。

    【差速器】的功能:讓左右半軸與兩側車輪,以不同的轉速運轉。汽車四個車輪的轉彎半徑各不相同,在轉彎時行駛的距離自然也是不同的;如果動力透過變速箱直接等比例傳遞到兩側車輪,車輪以相同的轉速運轉則無法轉彎,所以也才要進行差速。

    但是兩驅車輛的差速器決定車輛無法越野,因為分動是自動根據“滾動阻力”調整的,標準如下。

    摩擦力大的車輪-獲得動力少摩擦力小的車輪-獲得動力多

    車輪的摩擦力小自然容易「打滑」,此時半軸滾動阻力則動力會更傾向於往這一側分動;那麼在大馬力輸出和低摩擦係數的狀態下,打滑自然是會更加嚴重了。此時唯一的結果就是陷車,所以SUV車型即使把離地間隙提高到300mm*(毫米)的標準,在溼滑路面同樣無法正常通行。

    【四驅系統】重要知識點:電子限滑&差速鎖。電子限滑指某一車輪打滑時,ESP系統會自動為打滑車輪車輛剎車,可以是一個車輪也可以是多個車輪;那麼只要還有一個車輪與摩擦力較大的地面接觸,在其以大馬力輸出時即可帶動車輛脫困。

    這是最基礎的越野車脫困系統,然而兩驅車是沒有電子限滑輔助的,所以大部分SUV都只是和轎車相當的通行水平。至於四驅SUV倒是有電子限滑,不過車身結構還是決定了不宜越野,且僅依靠電子限滑仍舊不夠可靠。

    兩型別差速鎖:

    伊頓式差速鎖·打滑後自動鎖止牙嵌式差速鎖·可手動開關

    兩種型別的差速鎖都能夠實現以機械結構鎖止-「取消差速器·差速功能」,實現兩側車輪50:50的動力分配。如果前後橋與分動箱都有差速鎖的話,全部鎖止後則為每個車輪都以相同轉速行駛,輸出的功率也是相同的;而且機械結構的分動會有極高的穩定性,這是越野脫困的最佳狀態,也是越野車應當具備的素質。

    不過決定多數越野車都只有後橋差速鎖,因為前橋使用的懸架結構多為雙A臂或麥弗遜,半軸的結構強度很難實現鎖止後的狀態;因為鎖止後的四個車輪又會以相同轉速運轉,此時車輛的轉彎是依靠前輪導向,後輪硬推並按照導向滑動。

    在溼滑路面可以“切彎”,但在摩擦力較大的路面就會讓前懸架承受很大的推力;此時如果再加上前輪一致輸出的動力,對於前懸架而言則有可能出現損傷。所以只有少數專業越野車會有前橋差速鎖,比如Wrangler被賓士G;不過只有後鎖也足夠了,畢竟大部分越野車使用者也只是業餘愛好者。

    重點:越野車使用的四驅系統肯定是「縱置四驅」,在變速箱末端會有一套分動箱。其基礎功能想來是不用贅述的,需要說明的是分動箱總會有“扭矩放大齒輪組”;汽車越野時需要充沛的動力,但是為兼顧車輛輕量化與耗油量,發動機也不宜過大。

    所以才需要透過齒輪放大動力,最高等級的越野車可以放大四倍,普通選項多為2.0-2.5倍;四驅SUV只有一臺有這種設定,為JEEPCherokee的旗艦版,採用橫置四驅也有2.92倍的分動箱。

    總結SUV之所以不能越野ORV之所以能夠越野

    區別包括:非承載式車身,縱置四驅系統,分動箱扭矩放大倍率,電子限滑系統,前後橋差速鎖。具備這些特點的越野車可以翻山越嶺如履平地,反之SUV就只適合在城市道路代步通勤了。

    不過絕大多數汽車使用者需要滿足的只是審美需求,而審美需求又是【馬斯洛需求】中,描述的重要性不亞於尊重需求的核心。所以在沒有越野汽車運動愛好的前提下,最佳選項是四驅SUV,可以偶爾在非鋪裝路面開的比轎車 快一些,不用刻意去找車轍也是車輛價值的體現方式。

    至於兩驅SUV確實遺憾一些,但如果對公路操控同樣沒有什麼高要求的話,此類車輛仍然是可以選擇的。

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