說一說四驅（前篇）

來自專欄冷門汽車話題

很多人，包括我自己，有時候都分不清什麼是全時四驅，分時四驅，適時四驅。當然字面意思很多人都能理解，比如說」全時四驅就是狗分時四驅是人」什麼的。但是四驅系統這個東西，看的越深入有時候就越難說得清楚什麼是什麼；而且很多人喜歡斗獸的性質來說xxx牌子的四驅就是牛，xxx牌子雪地上跑就是牛等等，實際上四驅系統的用意非常複雜，單單的幾個名詞並不能理清楚為什麼四個輪子要有動力，什麼時候四個輪子要有動力，以及四個輪子怎麼分配動力等等。在這裡，就拋開這些高大上的名字，從基礎一點的方式來說明四驅系統。在這片文章里，四驅系統介紹分成布局和動力分配兩個方面。

前篇：布局

四驅系統最重要的地方之一就是布局設計，個人認為這個在其他要求之上；雖然四驅系統的布局未必直接決定四輪動力/扭矩的分配，但一般是車子的用途決定了驅動（也包括四驅）的布局，而驅動分配很多時候只是細節問題—這也是四驅排位第一的問題：為什麼要四驅。汽車的布局大家都很好理解，前驅車後驅車，前置引擎中置引擎後置引擎，各種布局的優劣這個就不在這裡細說。然而四驅布局的核心，就是車身重量平衡跟車軸動力平衡之間的妥協，除非付出其他相當的代價，不然這兩個總有一方要犧牲。

縱前置後驅->四驅(Longitudinal FR->4WD)。這個是最基礎的四驅布局，一些『硬派』的四驅車比方說陸地巡洋艦，路虎衛士，賓士G等就是這個基礎，簡單來說就是一台後驅車，在變速箱的輸出軸上面多分一個旁路來輸出至前輪。

這個布局的優點是基本上所有後驅車都能外掛四驅（寶馬的Xdirve就是這樣），其重心/操控特性基本跟後驅車基本一致；在後驅車是主流的年代，這也是最基本的四驅方式，可以繼承後驅車通常能有比較平均的重量分布（接近前50後50）。但是這個布局的缺點也很明顯，首先是傳動軸要在車底過會加高發動機的位置，然後不能在正中間傳輸給前輪所以前輪的動力總有點不平衡（雖然可以用多加一根半軸來解決，不過終究是不完美）；還有就是以後驅車為基礎的系統，往前輸出的部分一般都比較弱雞。這個適合對重心不敏感的中大型車（大型SUV，皮卡，重卡等），而且原生後驅布局也適合載重類型。不過話雖如此，幾個民用最強的輪式越野車（LC70，路虎衛士，吉姆尼，牧馬人等，賓士G）都是用這個形式的布局。

橫前置前驅->四驅(Transverse FF->4WD)。這個恐怕是現階段最常見的四驅方式，基本上就是前驅的家用車後拖一個四驅系統。這個布局能成為現實並且流行，得益於Haldex公司把橫置引擎的轉四驅的技術大路化，當然早在70-80年代就已經有廠商在做，比方說80年代的Toyota Celica。橫置前驅車因為發動機和變速箱輸出軸都是橫向的，需要用兩個圓錐齒輪轉90度把動力變成縱向在輸出到後輪。其實這也不是什麼特別狗日的高科技，但是前驅車往往強調空間利用率，發動機/變速箱已經非常緊湊，外掛四驅的話車頭空間就會變得非常窘迫，再多加兩個錐齒也得比縱置布局佔用更多空間。而且前驅車往往車頭比較重（重量分布一般是前60後40），這個導致了把過多的動力輸出到後軸其實未必有意義（後軸不一定有足夠的重量讓後輪抓地）。所以橫置前驅為基礎的四驅系統，一般後軸的動力也是比較弱雞的（就跟後驅車相反）。不過現在也有可以在『必要時』把100%扭矩輸出到後軸的橫置前驅->四驅設計，比方說某些大眾/奧迪就可以。但是總體說來，這個布局的四驅還是把她當成一台前驅車來看比較好，四驅其實在必要時才會介入。

前縱置->四驅布局（Longitudinal FF->4WD）。這個一定程度上是比較多人推崇的四驅布局，甚至於有人稱之為『原生四驅』設計，主要應用是斯巴魯和奧迪。其實前縱置前驅本身也是個很古老的車身動力布局，在元祖的Mini沒有把橫置前驅發揚光大之前，大部分前驅車其實是前縱置的。就以車身重心布局而言，前縱置前驅可能是最不討好的設計，發動機過度向前伸導致車頭太對重操控不利；但是以四驅布局而言，縱置前驅則是比較好的解決方案，因為向前動力其實是直接從變速箱里輸出到前軸，這樣前軸通常可以傳輸跟後軸一樣的動力。不過說到底縱置也好橫置也好，前驅車為基礎的話駕駛感通常還是接近前驅車的。某些廠（比方說奧迪）官方說法是其四驅系統默認情況下扭矩分配只前輪後輪的比例是前40後60，但是影響駕駛感的通常還是來自於重心分布，而不是動力分布；奧迪即便是quattro，其實也還是前60後40左右的重量分布。

實際上縱前置前驅最大的優點也就是把向前的輸出端集成到變速箱裡面去，以犧牲縱向重心分布為前提，獲得更加簡潔的車體布局。跟縱置後驅為基礎的4WD比，這種設計向前的輸出軸在到前差速之前不需要用萬向節（球頭），多少簡化了一點傳動的複雜性，通常也可以傳遞更多的扭矩給前軸（所以奧迪的前驅車其實就是把變速箱後半部切了而已）。同樣，輸出軸不需要跨過變速箱和發動機輸出到前輪，發動機的布局更加方便，甚至可以用重心更低一點的設計（聽起來很熟悉的說法），這個也個原因這種布局更多的出現在以運動性為賣點的小車上。

後置後驅動->四驅 （RR->4WD）。一提到這個布局，基本上大家知道都是講保時捷了。其實這個也並不是狗日的高科技，而且RR+4WD甚至可以追溯到二戰德軍用的VW Type-166兩棲車上面（VW Type-82桶車的水陸兩用型）；其第一次在後置的變速箱上分出向前的驅動軸，不過四驅的能力僅限於1檔和倒擋。不過講真，以後置後驅為基礎的四驅車及，基本上就是前面講的前縱置前驅為基礎的四驅倒著開而已，除此以外並沒有特別不同的地方。

前-中置引擎後輪驅動（FMR->4WD）。說到汽車的運動性，那麼首先最理想的布局就是把最重的東西-發動機和變速箱-放到正中間；中置引擎的優點大家都清楚了，重心集中車身轉向時候的轉動慣量小，而且比較容易做到理想的前後配重。而且對於越野/四驅而言，重心集中在中部則無論爬坡還是下坡，都不至於額外的加大某一軸的負擔。但是中置引擎有個比較大的問題，就是引擎本身擋在傳動軸的路線上，這個造成的結果就是要麼傳動軸給發動機讓位，要麼就反過來發動機給傳動軸讓位，而且搞不好發動機和傳動軸都必須用比較奇葩的方案解決。

後-中置引擎->四輪驅動(RMR->4WD)。那麼既然有前中置的四驅布局，也肯定有基於後中置設計的四驅系統。後中置引擎基本上代表了汽車運動性的巔峰，即犧牲其他方面來換取接近理想的重心位置和重量分布（但其實還有更理想的）。但是跟前中置一樣，後中置布局發動機和傳動軸的位置會互相干涉。

橫-中置引擎->四輪驅動，這個嚴格來說也屬於(RMR->4WD)。上面兩個中置->四驅布局，都是讓傳動軸給發動機讓位（悍馬那個算是互相讓一點吧）。但如果四驅比較重要呢，如果一定要四個輪子的傳動軸都等長，不為動力平衡犧牲任何一點地方，可以做到么？答案是可以的，不過這就要讓發動機稍微挪點位置。太脫拉的做法是發動機往上移，這在載重車裡面無所謂，但是運動車裡面這是死罪；唯一能動的做法就是讓發動機往側面移，比方說標誌205 Turbo-16 Group B拉力賽車（還是有250台公路合法的量產車）。這款206 T16其實除了外表有點像跟普通的標誌買菜車沒啥關係了，不過法國人開創性的思維，讓中置的發動機橫向布局而且移到一邊，這樣傳向前輪後輪的傳動軸可以如願的放在車身的正中央，而且發動機曲軸箱和變速箱依然能獲得車身的最低點，代價么則是車身的一邊會重點。

然而，標誌的橫-中置->四驅做法，只能說得上是有用，卻說不上完美。在追求機械設計的定點上，還有更完美的設計可以用。

發動機/變速箱分離->4WD。通常汽車動力鏈的設計為了簡潔和方便傳遞大動力/扭曲，發動機和變速箱是剛性連接在一起的，這也可以節省不少設計，安裝和承力的麻煩問題，不過也讓整個動力鏈成為全車最重的一個部分，其所處的位置都會對車體的操控造成非常敏感的影響。在傳統布局裡面，中置引擎已經是幾乎最理想的布局了；然而即便是後-中置設計，發動機/變速箱的一體位置依然讓汽車的重心分布過於失衡。同時，中置引擎也給人留下兩個選擇餘地，前中置和後中置。那麼總有一個設計，放棄了所有可以犧牲的條件，同時揉合前中置和後中置的優勢，可以讓讓車身重心的布局盡量集中但也盡量平衡：這就是把發動機和變速箱分開布局。

但是把發動機和變速箱分開，這樣會需要一條長長的傳動軸通過車身中間；在通常的縱前置後驅-(Longitudinal FR)里這只是把變速箱的位置移一下，其他動力沒有變化—這也不是一個很大的問題，很多經典的跑車就是這樣設計的，比如說保時捷的924/944。

但是把這個布局變成四驅，那麼其麻煩顯而易見：你將需要兩條傳動軸，一條從車頭髮動機到變速箱，然後另外一條反過來又從變速箱回去車頭。然而這個世界上還是有廠家，不懼怕這趟混水而去做最複雜的四輪傳動方式。這就是大家所熟悉的日產 天線 Skyline GTR。很多人說GTR有多牛多牛，四輪驅動四輪轉向，還有RB26神教秒天秒地被2JZ秒等等的，卻不多人意識到GTR有著其中一個地表上最複雜的四驅系統。

然而，GTR的四驅系統完美么？答案是並不算完美。GTR其實更加接近一台變速箱後置的後驅車；本質上這還是一台街車/賽道車，傳到前輪的動力依然比較弱雞。而且GTR的發動機還是架在前輪上面，並不是中置引擎設計，車身重量的分布還能更加平衡和集中點。這裡，又要回去翻Group B的老黃曆，因為（據我所知）這裡有唯一一款同時達到重量平衡和動力平衡，而且車身布局和四驅布局都幾乎是完美的戰車；這就是Ford RS200，一台也是限量只有200台拉力賽車。

RS200，可以說是福特公司為了向世人展現美國汽車設計的精華以及技術（其實是英國人設計的）。然而在賽場上，RS 200的戰績則慘不忍睹，畢竟她的設計雖完美，但不一定有效；各種故障問題以外，運氣可能也沒光顧過這個太過於完美妖精女王。不過至少，帶著RS 200福特還能再拉力賽上說出這句話：

題外話，正式因為有標誌205 T16和福特RS200這種超越思維的邊界與極限的設計，才會讓Group B成為一個曇花一現而又讓人神往的歷史。不過Group B的存在也基本上說明，賽車如果不給予技術限制，工程師瘋狂的想像力可以把一個簡單的比賽在短時間內推到危險的極限。在這裡，也順便推銷一下我自己寫的Group B拉力賽車系列故事。

WRC Group B的怪獸車小史（1）

小結

為什麼說四驅系統的布局比驅動形式更重要呢，因為車身是承載一切功能的基礎，而動力布局也是承載一切驅動功能的基礎。通常設計一台車，車身和布局都是第一個要完成的設計任務，然後才決定驅動功能的細節。很多人以為硬派越野車就不需要將就那麼多，其實路虎衛士，悍馬，賓士Unimog，太脫拉卡車，Prinzguar等甚至用來上戰場的越野車，反而更加追求中置引擎中置變速箱這樣布局，重心平衡和動力平衡之間的關係和重要性其實遠超過很多人的觀點。

這裡並不是概括了所有的四驅模式，也不包括那些非單一動力源，或者是非常奇怪而又說不出有啥實際意義的系統，如有缺漏請多包涵。

相關文章：說一說四驅（後篇）

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