談談雪地打滑--AWD/FWD/RWD

AWD是指"全時全輪驅動",它的驅動特性是和4WD-PT有很大區別的,甚至有時侯相反.  FWD是指前輪驅動,RWD是指後輪驅動.

車輪為什麽會打滑?
這還得從中學物理說起,理想狀態下,汽車行駛時,車輪和路麵的接觸部分是沒有相對滑動的.當車輪所受的力超過兩個平麵間的最大摩擦力時,車輪就開始打滑了.而這個最大摩擦力是由"最大摩擦係數"和車輪對路麵垂直向下的"壓力"決定的.兩個數值越大,最大摩擦力越大,車輪就越不容易突破這個極限,也就越不容易達滑.
下麵以雪地為例談談車輪打滑時,不同驅動方式的車輛失控的幾種情況.之所以用雪地,是因為雪地摩擦係數小,更容易出現打滑,比較有代表性,其實所有路麵打滑的性質都是一樣的.

一,直線行駛時車輪打滑.
無論加速或刹車造成的打滑,並不會改變汽車的運動方向,結果是無法起步或停車,這方麵無論AWD/FWD/RWD都是一樣.但是AWD有個優勢是,"加速時"不容易進入打滑的危險狀態.舉個例子說明,假如汽車的總推力是100,雪地上每個車輪所能承受的最大摩擦力是40.AWD有四個車輪來同時工作,每個車輪分配的推力是25,小於40,這時候車輛就不會打滑;而對於兩輪驅動的FWD/RWD,每個車輪分配到50的推力,大於40,這樣車輪就開始打滑了.在刹車時都是四個車輪在工作,與驅動形式無關,互相沒有優勢--AWD不會更好,RWD也不會更差.

二,轉彎時車輪打滑.
為什麽轉彎更容易打滑呢?這還是要回到物理分析上.汽車之所以能夠轉彎,是因為通過車輪指向角度的變化,路麵形與對輪胎旋轉方向垂直的側向推力,(注意後輪雖然不能轉向,但是因為前輪轉向使車體運動方向的改變,實際上後輪也在轉向,它也要承受側向推力),如果側向推力超過了輪胎和路麵間所具有的最大摩擦力,車輪就會打滑.假如這時候最大摩擦力還是40,側向力是30,汽車就能順利過彎.如果駕駛員在轉向的同時再"加速"或"刹車"情況又會如何呢?無論加速或刹車,車輪都要承受一個沿車輪旋轉方向或相反的力,這個力與前麵的側向力的合力很容易使車輪超出最大摩擦力的範圍,使車輪打滑,造成車輛失控,這就是轉彎時更容易打滑的原因了!下麵具體分析:

1.轉彎"刹車"打滑造成的失控.
和前麵直線刹車一樣,打滑與驅動形式無關.按後果嚴重程度分為abc三種,越往後,後果越嚴重.
a,前輪打滑:汽車在打滑瞬間沿轉彎切線方向滑出,車頭始終在最前;
b,前後輪同時打滑:在打滑瞬間汽車開始自轉,並以重心為參照點沿轉彎切線方向滑出;
c,後輪打滑:汽車以前輪為圓心開始旋轉.

2.轉彎"加速"打滑造成的失控.
打滑後的情況與1一樣,區別在於,FWD動力在前輪,打滑後進入後果最輕的1a狀態,RWD動力在後輪,打滑後進入後果最嚴重的1c狀態.相比之下,AWD由於前麵提到的動力分配的原因,更不容易打滑些,也最安全.

最後我們可以看到,刹車時,無論何種驅動形式都沒有區別.加速時,AWD最好;相對於AWD,隻有兩個驅動輪的FWD和RWD的打滑概率大體是一樣的,隻是RWD打滑的後果更嚴重些.更深一步比較FWD和RWD的打滑特點就要談談影響最大摩擦力的另一個因素---車輪對路麵的壓力.這個壓力來源於每個車輪所負擔的車重.汽車最理想的重量分配是前後50/50,這樣才可以達到最佳的操縱性,很多跑車為了達到前後平衡這一點,在設計時可謂不惜成本,如通過發動機後移,采用堅固但昂貴的輕合金材料等方法來盡量減輕沉重的車頭重量.FWD出於從降低售價和簡化結構兩方麵的考慮,把動力和驅動輪及附屬結構都布置在前麵,造成車體前重後輕,這是前驅的先天不足.RWD由於前輪隻負責轉向,所以結構簡單重量輕.發動機輸出的動力通過一根長長的傳動軸傳到後輪,這樣就比較容易接近最佳重量分配.但是前驅這個先天的缺陷帶來的意外收獲就是:在行駛時由於驅動輪獲得相對較大的向下壓力可以換來更大的"摩擦力"容許極限.不過汽車在加速時,質量重心會向後移動,前輪的壓力隨著加速度的增加開始變小.同樣對於RWD來說,雖然重分配是50/50,但加速會使車重後輪的壓力增大.前後驅的重量特性在加速中此消彼長.具體那個更好,我不好說,看大家的喜好吧.我想從0起步的瞬間或加速不快的時候,FWD依靠其頭部重量還是略有優勢的.

順便提一下,FWD的這種布局還有另一個缺點,就是在上坡時,由於重量壓在後輪,本來需要出力的前輪卻得不到足夠的壓力,這時候,RWD又撿了個小便宜.

對於AWD,一般"動力"在前後輪的分配是固定的50/50,高級些的可以根據加速時的重心變化隨時改變前後動力分配比,讓具有"最大摩擦力"的後輪出更多的力,使前後車輪都處於最佳抓地狀態,從而達到最佳加速效果.目前有些馬力超大的跑車,隻靠加寬兩條輪胎已經不能承受發動機的全部動力,紛紛推出了AWD型號.

了解到上麵這些導致打滑的原因,就可以在轉彎更安全.要領就是:在雪地轉彎時,入彎前的直道時就完成刹車減速,出彎後再柔和加速,不要讓車輪身兼二職,從而減輕車輪負擔,避免車輪打滑.即使在彎道起步也不要猛踩油門.如此FWD/RWD的弱點是可以避免的.現在有些高檔車還帶有traction control,可以在車輪打滑時自動減少車輪的牽引力,使車輛恢複正常狀態.另一個防止車輪打滑的秘訣是裝備冬季胎或專攻冰雪的雪胎.冬季低溫下,四季胎會變得很硬,失去和路麵良好的摩擦,即使花紋完好的新胎也同樣會變硬.如果住在雪大的地區,不妨早早配上一套冬胎/雪胎,這樣花費並不高,因為使用冬胎的時候另一套胎不是在延長使用年限嗎?當然AWD也不能掉以輕心,以為有了四個車輪驅動就不要冬胎了,無論多好的車都是架在輪胎之上的,輪胎就是係著風箏的那根線.

有了正確的駕駛習慣,加上冬季輪胎,即使兩輪驅動也可以順利度過冰雪的嚴冬.
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