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霸王寒流議題:TCS循跡防滑倒底有多行?

圖片提供:Enya Yung

上禮拜全台灣遇上43年難得一見的霸王寒流,不但合歡山積雪厚達40公分,連陽明山這樣的低海拔都飄雪,不少車友乾脆把年假、特休請一請,趁著週間上班日,好好體驗一下我們這種亞熱帶地區罕見的積雪。山上除了雪景漂亮,濕滑路面的好玩程度,也不輸堆雪人。但濕滑的路面對於開車可不好玩,每當看到不信邪的駕駛硬要把車開上山,再向4×4拖車求救,就一直想要寫一篇關於4×4的文章。

武嶺-1 武嶺-3
我知道網路上有很多專門探討文章可以找,但我相信各位車友們平常工作都很忙碌,沒有太多時間鑽研汽車傳動的機械原理,所以我試著用最簡單的方式,讓大家8分鐘搞懂雪地開車要知道的幾件事。

2WD搭載「TCS(Traction Control System)循跡防滑系統」,可俱備初階的雪地行走能力,15度以下的緩坡話還算吃香。
TCS的原理是當輪胎打滑時,透過ABS為打滑的輪子煞車、降低引擎輸出值。但因為打滑輪被ABS剎車,所以扭力轉換回歸差速器的工作邏輯。只要任一驅動輪還保有一點抓地力,都能帶動車子前進。(以下影片證明,FWD+TCS在雪地中靈活駕駛雖然需要一些觀念+技巧,但還是做得到的。)

4WD搭載「TCS(Traction Control System)循跡防滑系統」:
簡單講,兩倍的抓地力,當然有更好的脫困能力。

開過4×4的人,應該都看過一組按鍵或旋鈕, 上面通常會寫著「2H」、「4H」、「4L」
意思是「二輪驅動+高速」、「四輪驅動+高速」、「四輪驅動+低速」三種切換模式,
這三種模式其實就是2WD、4WD、4×4的本質。
4X4-Caravans-camping

2H的好處是傳動系統負載輕省,適合高速巡航,相對較4H和4L省油。
4H的好處是四輪皆有動力,適合雨天濕滑的高速行駛,雖然比H耗油,但比4L省油。
4L的好處是強制維持在一檔或切入加力檔,將扭力做更大幅的放大,用來攀爬特殊地形。
但除非是越野車,一般SUV普遍已用中央差速器的「鎖定」來取代加力箱。
為了避免同學們中途離席,小編找出一段經典教學影片,幫助大家理解「差速器」的原理…看果差速器的扭力感應原理後,就能理解為何TCS將打滑輪剎車,反而能讓車輛重新獲得抓地力。

差速器是為了在車輛轉彎時,讓迴轉半徑較大的外側輪加速,讓迴轉半徑小的內側輪減速,使車輛轉彎更靈活的裝置。
但差速器的缺點是其扭力感應式的齒輪設計,在「一輪打滑、一輪沒打滑」時,它的機械動作就像在轉彎中的左右輪差速一樣,所以動力會不斷傳送給打滑輪,因為透過扭力差的位能傳導,打滑輪轉得快,就像在外側的輪子轉得快一樣。而保有抓地力的輪子,因為阻力大,就變得像是在轉彎中的內側輪一樣,分配不到轉速。所以差速器在遇到濕滑路面、單輪舉腳時,往往無法將動力傳送給真正需要的那一輪。

影片中U7長時間處於兩輪離地的狀態,如果沒有TCS鎖住懸空輪,動力將全數傳遞給懸空輪,造成不斷空轉,4:20秒可發現懸空輪稍微轉一點又瞬間鎖住,接著車子就向前移動,這就是TCS的工作狀態。

TCS能取代4×4嗎?
嚴苛條件下還是不行,TCS是靠電子訊號去煞住打滑空轉輪,接著才把動力傳送到抓地輪,這在平路和緩坡勝任有餘,但若在30度的泥濘陡坡或更惡劣的路況,電子系統反應給機械的秒差,以及轉換過程的動力損耗,容易失去最佳的抓地時機(影片中U7的鐵架至少還是乾摩擦),這時仍得要回歸最傳統的機械式LSD。但LSD在日常道路會帶來頓挫、噪音的不適,所以TCS有其受歡迎的優勢。

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