让前横置发动机平台实现四驱——汉德第五代四驱系统进化史
说起博格华纳，熟悉汽车行业的朋友可能知道，它是一家来自美国的汽车零部件供应商，他们的动力换挡、涡轮增压器、废气再循环阀等发动机配套单元早就安装在宝马、丰田、本田、通用等各大汽车品牌的车型上。是汽车行业重要的动力系统改进一级供应商，历史悠久。但是，他们的四驱配送系统并不是传统业务。2010他们收购了瑞典公司Haldex Hande集团的四驱部门，获得了相关技术。说起Haldex的四驱系统，相当一部分车友并不陌生，所以他们的技术进步总是伴随着沃尔沃。
首先要知道沃尔沃一直坚持横向发动机的布局。在一个极端的情况下，他们曾经把直列6缸发动机甚至V8发动机放在车厢里，这样就抢占了悬架的布局空间，以至于像XC90这样的中大型SUV只能使用节省空间的麦弗逊前悬架。至于沃尔沃坚持这种布局的原因，据说还是出于安全考虑。一是可以增加碰撞塌陷区，二是附着前轮更有利于湿滑路面的操控。
为了提高安全性，沃尔沃在20世纪90年代开始采用带有横向发动机的全轮驱动系统。第一辆沃尔沃850(后来的S70)是1996/65438。此时，它配备了粘性联轴器四驱系统，粘性联轴器用于在后轮轴附近实现动力传输。这是一种利用液体的粘性阻力传递扭矩的传动装置，结构有点像多片离合器。许多内板安装在输入轴上，插入输出轴壳体中的许多外板之间，并填充高粘度硅油。在这种结构中，多片离合器是不接触的，所以传递扭矩的工作完全依靠硅油。然而，粘性联轴器不能完全充满硅油。其实硅油通常占据80-90%的空间，剩下的都是空气，因为这和硅油的热膨胀有关。硅油的粘度不是一直不变的。内板和外板的转速差会使硅油温度升高，粘度降低，能传递的扭矩减小。但温度的升高会使硅油受热膨胀，压缩里面的空气，导致壳内压力升高。当压力达到某一临界值时，粘性联轴器的效率将大大提高。所以扭矩的传递会呈现出所谓的“驼峰现象”，即开始会有一定的限滑作用，然后进入一个低效率的阶段，最后是扭矩传递的峰值。
粘性联轴器系统虽然实现了前后轴存在速度差时的反向扭矩传递，但其弱点也很明显。首先，它不是适时四驱，后轮轴总是有分配扭矩的，只是根据硅油的粘度。为了配置ABS系统工作，并在必要时切断后轮轴的动力，沃尔沃还在粘性耦合系统中增加了超越离合器，使得结构更加复杂。此外，整个系统运行缓慢且不均衡。为了解决这些问题，沃尔沃当时就把问题抛给了汉德。
1998年，汉德推出第一代四驱系统。从结构上看，仍然是之前的粘性轴连接的多片离合器为核心，只是增加了一个差动液压泵、一个可控节流阀和一个电控单元。因为多片离合器在液压泵的推动下可以直接连接传递动力，所以工作液的粘度不需要和硅油一样高。正常情况下，多片离合器处于分离状态。当前后桥存在转速差时，差动液压泵会建立油压压缩多片离合器，实现后轮轴的动力分配，比“硅油摩擦产生热膨胀”效率高很多。当手刹和ABS系统工作时，电控部分释放液压系统的压力，切断后轮轴的动力传递。由于多片离合器工作在液体油中，即使在正常情况下，后轮轴也能获得少量动力，不能完全断开。正常情况下，前后桥的动力分配比为90:10，而后轮轴分配动力时，前后桥的动力分配比为50:50。第一代汉德四驱系统最早用于高尔夫、奥迪TT等大众汽车，后用于沃尔沃S60。
2002年，汉德改进了第一代四驱系统，推出了第二代产品。最核心的变化就是把上一代由电机控制的线性节流阀换成了由电磁阀控制的比例节流阀。同时加入压力传感器，实现扭矩闭环控制，反应速度较上一代有所提升。正常情况下，前后桥的扭矩比发生了变化，从之前的90: 10变为95: 5，这意味着后轮轴损失的动力更少。由于电磁阀的控制更加简单快捷，结合底盘上各种传感器的数据，系统可以在95: 5到50: 50之间切换前后桥的动力分配比，更加实用。这一代产品用在沃尔沃XC90上。
2004年，第三代汉德四驱系统发布。这一代的核心是多片离合器不再依靠前桥和后轮轴的转速差来判断是否需要压下，而是由四轮转速传感器给ECU的数据来控制。电控系统中原来的液压泵也变成了电动泵和单向阀，系统响应时间再次缩短。这样整个系统由“被动”变为“主动”，响应时间更快，带来更好的体验和安全性。？
2007年，第四款汉德四驱系统再次升级。核心变化是增加了油压蓄压器，该蓄压器由蓄压器自带的输油泵提供。优点是只要打开蓄能器的开关就能立即工作，省去了建立压力的过程，机械结构上允许的速度更快。然后就是软件控制的升级，反应速度更快。
2009年，第五代汉德四驱系统问世。核心变化是取消了蓄能器，代之以离心式电动液压泵。结构变得更加紧凑，重量减少了1.5kg。离心式电动液压泵作为中央差速器分配动力的动力源，可以通过控制离心叶片的开度来改变液压泵的排量输出，进而调节系统中液压油的压力，从而控制活塞对多片离合器的压紧力。通过油压控制的不断改进，此时离合器动作时间仅为100毫秒。
因为第五代汉德系统已经很成熟了，十年来没有大的改进，一直沿用到今天，只是因为企业股权的变化，名字变成了博格华纳的第五代电液适时四驱系统。这套系统广泛应用于大众、宝马、沃尔沃等各大品牌。随着中国SUV的崛起，也逐渐在国产长城、吉利等车型上使用。需要指出的是，这套适配前横置发动机的适时四驱系统从一开始就是为了铺路而打造的，主要是为了提高车辆在湿滑路面上的稳定性，而不是越野性能。其核心部件如多片离合器、油压控制系统等，在重载情况下可能因离合器片过热而打滑或因油温过热而报警，不适合高难度越野行驶。
侃哥点评:
汉德四驱系统首先解决了前横平台实现四驱的问题，让很多小型化的汽车也能实现四驱，确实有其不可替代的价值。从汉德四驱系统的演变中，我们不难感受到汽车从机械控制到电液控制的升级，每一次升级都能提高控制精度。当然，在底盘电控系统和ECU的帮助下，整个系统的智能化也在不断提升，成为一个非常成熟的系统。如今这套系统越来越多的应用在国产车上，实现了中国制造的全面升级。
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