什麼是4WD四輪驅動？跟AWD的差別以及優缺點

▲圖為Subaru Symmetrical AWD對稱式四驅系統。

最年來有許多種的4WD，也就是統稱四輪驅動的車輛在市面上販售。然而到底什麼是4WD？與AWD的不同之處是什麼，本文將四輪驅動大致分為4種類型來說明各別的優缺點。
 
● 什麼是4WD？
● 4WD和AWD的差別
● ①全時4WD
● ②分時4WD
● ③電子控制4WD
● ④E-FOUR/e-4WD
● 4WD的優點及缺點
● 近年來的4WD油耗還不錯!
 
什麼是4WD？

所謂的4WD，是指車輛所有的輪胎都能被帶，此縮寫取自英文「4 Wheel Drive」，中文則是「四輪驅動」。4WD在汽車歷史上屬於極為新世代的驅動方式，第一款量產自用小客車Ford Model T問世時，只有帶動後輪的「後輪傳動」，之後出現了只帶動前輪的「前輪驅動」與「FF」(前置引擎/前輪驅動)的，隨後終於有了4WD四輪驅動技術的產生。


▲圖為第一款量產自用小客車 Ford Model T。
 

全世界率先量產自用四驅小客車的是Subaru

全世界率先在量產小客車上採用4WD的是1972年問世的Subaru Leone Estate Van，在那之前只有在非小客車型的吉普車上才能看得到4WD的應用。
 
4WD和AWD的差別


▲新款Subaru Levorg。Subaru、Mazda均採用AWD。
 
AWD乃是擷取All Wheel Drive的第一個英文字母，中文為「全輪驅動」，而對於小客車來說，4WD和AWD的意思是相同的。更明確來說，對於六輪以上的車輛的以所有輪胎做驅動時，就不稱為4WD而是AWD全輪驅動。但「前輪驅動」和「全輪驅動」在日文裡是同一個發音（zenrin kudou），因此通常不會用口頭方式來表達。
 

4WD和AWD名稱的使用差別

不同的車廠可能會稱四驅系統為4WD或AWD，而一般會用AWD來稱呼全時四輪驅動或是電子控制式四輪驅動（內文有詳細說明），所以在名稱上一般沒有明確的規定用法。
 
①全時4WD


▲圖為Subaru Leone Estate Van 4WD（1972年）。
 
全世界首輛四驅小客車是Subaru Leone Estate Van，採用全時四輪驅動系統（全時4WD），全時4WD代表車輛在行駛時都是採取四輪驅動的方式，而其機械結構非常的簡單，因此也猜想當時會首次將此系統用於小客車上是因為這個原因。
  
②分時4WD


▲新款Suzuki Jimny採用分時4WD的驅動方式。
 
「全時」的相對詞「分時」，代表車輛平時以兩輪驅動，在有需要的時候能夠切換成四輪驅動的方式就稱之為「分時4WD」。


▲圖為Jeep Wrangler Rubicon的排檔桿，左邊的排檔桿為副變速箱，在四輪驅動狀態下可選擇高速或者低速齒輪，在惡劣道路行駛時即可使用低速。
 
在汽車的歷史演變過程中，乃是先有全時4WD之後才發展出分時4WD，而這是針對乘用車的部分。可是對於1960年代乘坐舒適度不如轎車的JEEP，卻已經發展出能夠以手動的方式切換2WD及4WD的副變速箱的車款。
 
而「分時4WD」在1980年代所開發的四輪驅動車輛上已經屬於主流。即使在目前市面上銷售的新款車輛中被歸類為Cross Country SUV的Suzuki Jimny、Jeep Wrangler等這類專為惡劣道路行駛的車款也是繼續採用分時AWD。
  
③電子控制式4WD


▲Mazda CX-5搭載電控式4WD（i-ACTIV AWD），從中速到高速領域能有效率的展現出FF的操控，並且在起步及濕滑的道路上採用後輪驅動。
 
透過電腦自動即時控制前輪與後輪的扭力分配就是「電控式4WD/AWD」。電控式4WD/AWD和上述所提的「全時4WD」其實是同一個原理，但是在電腦的控制之下能夠採用節省油耗的前輪驅動，或者切換為帶點熱血的後輪驅動。電控式4WD能夠透過感應器來測得輪速以及動能的狀態，進而由電腦來分析打滑的輪胎數據，之後再將動能（扭力）分配到具抓地力的輪胎上，並且依照車主選擇的行駛模式來調整前後輪的扭力分配。
 
除了前後輪扭力分配，也有可針對左右輪的扭力分配做改變的電子式四輪驅動，例如如果有一輪陷入在泥地，可將動力分配到其它三輪來幫助脫困。
 

電控式4WD為現今主流

電控式4WD/AWD是目前4輪驅動方式的主流，而的不同的品牌會採用不同的名稱，例如：
 
● Mazda：i-ACTIV AWD
● Subaru：Symmetrical AWD
● Mercedes-Benz：4MATIC
● BMW：xDrive
 
④E-FOUR/e-4WD


▲配置「E-Four」四驅系統的Toyota Harrier。
 
E-Four/e-4WD是透過引擎做為前輪的動力，而後輪則是由電動馬達作為動力輸出。
 
「E-Four」是Toyota在2009年時所登記的商標名稱，而「e-4WD」則是日立HITACHI所開發的名稱（但並沒有註冊商標）。這兩者有著極大的不同，E-Four是油電混合動力車款的後輪以電動馬達驅動，而e-4WD則是非油電混合動力車款的後輪透過馬達驅動。在汽車演進史中，日立e-4WD先行於市場推出，應用於2002年第三代Nissan March與2003年第二代Mazda Demio等車款上，之後Toyota才推出E-Four，而E-Four/e-4WD也算是從「電控式4WD」所衍生而出。
 
 
4WD的優點及缺點

接下來將比較4WD的優點及缺點，再針對4種不同的四輪驅動方式比較個別的優缺點。
 

「4WD的優點」無論越野道路或一般道路都具有良好的行駛性能

▲提到4WD就會想到Subaru，圖為Subaru Impreza G4。
 
說到4WD的優點，就是〝即使在越野道路或者一般道路都具有良好的行駛性能〞。
 
4WD在一般道路上也不錯的原因：

在越野道路上4WD的好處不用多說，但是在乾燥的一般道路上行駛4WD的優點就有幾個地方值得提出。
 
●提昇過彎穩定性與安全性，增加行駛樂趣
解決FF前驅車的轉向不足（Under steer），與FR後驅車轉向過度（Over steer）的問題。
 
●加速性佳
以二輪驅動時，每一顆傳動軸上的輪胎會受到來自引擎傳達的各50%動力，但四輪驅動卻是能夠分配各25%的動力，而因為負荷分散的關係因此加速性也就能夠提昇。
 
●提昇高速行駛的穩定性（可以增加極速範圍）
如前項所言，四輪同時摩擦地面，就好比人力車上擺著很重的物品，與其任由兩個力氣大的人來拖，4個普通人來拖還說不定會比較快是同樣的道理。
 

4WD的缺點

4WD的缺點主要有5個，但最新技術已解決掉許多缺點，特別是油耗部分（後面會提到）。
 

1. 機制及結構上較為複雜
2. 車重比較重
3. 價格比較高
4. 車室空間會比較窄
5. 油耗較差
6. 如果將方向盤打到底過彎會造成急速減速（制動現象=Braking phenomenon） 

 

各種的四輪驅動的優缺點一覽表

 

四輪驅動方式	優點	缺點
全時4WD	●機構最簡單	所有4WD的缺點
分時4WD	●2WD行駛時的油耗改善               ●2WD行駛時的制動現象的改善	在2WD與4WD間要切換較麻煩
電控式4WD	●不需要切換傳動模式                    ●越野及一般道路的高行駛性能       ●油耗改善	●價格高                     ●系統有些複雜
E-Four           e-4WD	●油耗表現最好，加速性也很高          ●沒有中央傳動軸，不會犧牲室內空間	●價格最高                  ●系統最複雜

近年來的4WD油耗表現還不錯     

在現今2020年，因著電控式4WD的普及和技術上的躍進，新車所搭載的電控式4WD也比以前大幅改善油耗的問題。


▲在Mazda CX-30官網可以看到2WD與4WD的油耗差異，兩車皆為2.0汽油車搭配6速自排，在WLTC模式下油耗表現只差了0.8km/L。
 
從車型規格表中可發現2WD與4WD的油耗差距逐漸縮小（WLTC測試標準），而市面上油耗只差2km/L左右的4WD車款也陸續推出了不少。如果以實際油耗來說，4WD與2WD相比也差異甚小，甚至在特定路況有時反而4WD的油耗還比較好。雖然現今有各種類型的4WD四驅系統，當下主流的電控式4WD的行駛性能以及油耗表現已經算是將兩者兼顧。


原文出處：4WD・四輪駆動とは？AWDとの違い＆メリット・デメリットも
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