The Transmission Bible
文/Chris Longhurst 原文来自CarBibles.com
DSG/DCT变速箱
DSG/DCT Gearboxes - what, why and how?
一台能够同时接合两个挡位的变速箱听起来很不可思议吧。你可以返回汽车百科 传动篇（上）重温下手动变速箱的工作原理，思考一下如何实现这种换挡方式。这类变速箱基本上有两个名字——双离合器变速箱(DCT，Dual Clutch Transmission)和直接换挡变速箱(DSG，Direct-Shift Gearbox)，二者名称不同但原理相似。现在最出名也最常见的就是装备在Audi TT和某些新款Volkswagen Golf上的DSG变速箱。DSG是BorgWarner授权使用的技术，这名字乍听起来像一个兼具《星际迷航》(Star Trek)风格和一家大型电影公司名字的糟糕结合，其实BorgWarner只是一家以出产自动变速箱闻名的汽车零部件供应商。
尽管DSG变速箱在实际的工程角度上操作异常复杂，但其工作原理却非常简单。具体换挡过程如下：升挡时车速提升，一个离合器接合当前挡位，同时预接合另一个挡位的另一组离合器就绪，挡位转换可在瞬间完成。不过从技术上讲，这种形容并不准确，因为DSG变速箱的换挡时间仅为0.008秒，比眨眼所需的0.4秒快出整整50倍。极快的换档速度是DSG最大的优势。另外，由于两个离合器轮流接合，变速箱无动力输入的时间得以降至最低。
那么DSG是如何工作的呢？DSG和普通变速箱一样通过输入轴输入动力，但由两根中间轴分别与输出轴啮合，再由输出轴将动力传递至差速器。一根中间轴上装有1，3，5挡齿轮，另一根上则装有2，4，6挡。输入轴实际上由两根轴相互嵌套而成，两根轴在末端分别与两组同轴4片篮式离合器相连。1挡时第1组离合器接合，内侧输入轴与引擎相连。换挡拨叉使1挡接合套与1挡从动斜齿轮相连，变速箱进入1挡工作。与此同时，第2根中间轴上2挡接合套已经与2挡从动齿轮接合。但由于与外侧输入轴相连的外离合器并未接合，因此2挡齿轮无动力输入，套在外侧的输入轴只能自由旋转。变速箱升挡时，只需切断第1组离合器，同时接合第2组离合器即可，此时套在外侧的输入轴直接从引擎处取力。由于2挡齿轮已经完成接合，因此这种变速箱在换挡时几乎没有任何迟滞，完全是在瞬间完成。车子在2挡行驶时，内输入轴空转，换挡拨叉接合第1根中间轴上的3挡齿轮，其余挡位以此类推。
在下面3张图片中，之前那个经典的手动变速箱示例经过改造，现已成功升级为一台5挡DSG变速箱。第1张图中，2挡在1挡接合的同时完成预选。动力从引擎至变速箱输出轴的传递路线由绿色标出。双离合器(剖视)中与外侧输入轴相连的内侧摩擦片组接合。第1个接合套与1挡齿轮接合。
第2张图中，2挡被选定的同时3挡完成预选。动力传递路线依旧由绿色标出。此时双离合器中与内输入轴相连的外摩擦片组接合。第2个接合套已经与2挡齿轮接合，直接驱动输出轴。
CVT(传动比连续可变变速箱)
CVT(continuously variable transmission) - what, why and how?
从现在开始的文字要比前文容易理解得多。好吧我们现在切入正题，如果你弄懂了之前的DSG和自动变速箱，那么余下的这部分对你来说就是小菜一碟，我们从CVT——传动比连续可变变速箱(Continuously Variable Transmission，亦称无级变速箱)开始。CVT的原理简单明了，毫无晦涩之处。让之前那些旋转，回转，啮合齿轮，离合器，卡箍，制动带和摩擦片等等恼人的东西统统见鬼去吧。CVT一共只有3个运转部件。我是认真的，请继续读下去。
如果你住在荷兰，你会对CVT格外熟悉，干带式CVT是大多数Brommer的标准配置。那些一辈子都没去过荷兰的可怜人可能不晓得Brommer是什么玩意儿，其实就是一种轻型摩托车，排量一般不会超过50cc。其两冲程引擎特有的声音能够让你轻松的将其与其他车辆区分开来——那是种一直非常低沉的声响。你完全感觉不到引擎转速的升降，只有绵长的高频嗡嗡声，就像发疯的蜜蜂一样。那是种非常动人的声音。事实上荷兰人在CVT历史上扮演着举足轻重的角色——1958年Hub van Doorne博士发明出世界上第一台车用CVT。 DAF(Doornes Auto Factory)曾经装用过这款称作Variomatic的变速箱。首款Variomatic变速箱使用橡胶复合材料传动带，但这种传动带的耐久性和强度还无法满足真正意义上的车用需求。这便催生了金属传动带的发展，通常相对松弛的侧面使得从轴向推动传动带较为困难，金属传动带不但解决了这个问题，还能承受更大的扭矩数值(最高可达450Nm)。现在的推式传动带(Push Belt)由数百个特殊设计的独立钢片组成，并通过两组高合金钢带串联成一体。橡胶传动带已经过时了。该产品由Van Doorne博士的一个新公司出售——VDT(van Doornes Transmissie)。1995年德国跨国公司Robert Bosch Gmbh买下了VDT的工厂。2008年拥有约1100名雇员的VDT工厂能够制造大约240万条金属传动带。目前CVT已经在Nissan，Toyota，Mitsubishi，Hyundai，Jeep，Mercedes-Benz和Subaru等品牌上得到应用，但并非所有制造商都直接从Bosch处购买。某些品牌还可以从JATCO，Fuji Heavy Industries(Subaru)和Punch这样的专业变速箱制造商购买以许可证方式生产的传动带。日本是现今推式传动带CVT的最大市场。感兴趣的话这里有一个Bosch CVT推式传动带的演示视频。
我好像跑题了。2005年CVT在Nissan将"无振动换挡"变速箱引入其车型及SUV后，CVT才在真正意义上成为主流。其实早在2004年Ford的CVT就是一个悲剧的开端，坦白的讲那款CVT真可谓是粗制滥造，以至于几乎没人记得美国人那款糟糕的CVT。CVT为何受到广大汽车摩托车制造商的如此青睐呢？除结构简单之外，其工作原理也几近完美：理论上讲CVT可以无限制的改变自身的传动比，将引擎一直保持在峰值扭矩区间。这就意味着引擎能够一直处于最佳动力区间。其优点在于无需换挡，也不必反复升降引擎转速，当然还有Nissan这句得体的广告语——无换挡振动。
最后说点有趣的：F1在1994年就全面禁用CVT，因为这玩意儿让赛车跑的太快了...
两个带轮和一条传动带，就是这么简单
Two pulleys and a belt. It really is that simple
要说CVT魔术般的工作原理，真可谓是简单，简单至极。最简单的CVT由两个可动带轮+钢芯橡胶拉式传动带(Pull Belt)/合金钢推式传动带组成。与引擎飞轮和变速箱输出轴相连的两带轮分别充当动力的输入和输出端。传动带在两带轮间转动传递动力。在小型摩托车装用的简单CVT上，带轮仅通过旋转力便可改变自身几何，引擎端输入带轮转速升高，两轮盘间距减小；输出端带轮转速升高，两轮盘间距增大。在汽车上，带轮的几何变化由一个与ECU相连的液压活塞控制。带轮实质上由一根花键轴及其上滑动的锥形楔状物组成[即"槽轮(Sheave)"]。两锥体彼此间距减小，环绕在其外侧的传动带将沿径向向外滑动，其直径便会相应增大；两锥体彼此间距增大，传动带沿径向向内滑动，直径便会相应减小。由之前汽车百科 传动篇（上）中提到的啮合齿轮的工作原理可得，当飞轮端输入带轮直径较小，输出端带轮直径较大时变速箱的传动比较大，车子相当于处在低速挡。加速时系统将同时在轴向调整两带轮的相对位置，进而无限改变传动带直径，最终的结果是飞轮端输入带轮的直径增至最大，输出端带轮的直径降至最小(详见下图)。
带轮式CVT的基本结构如下图所示：两个可轴向滑动的带轮和一条传动带。图中机构相当于处在"低速挡"——飞轮端驱动带轮旋转2-3周，输出端带轮才会旋转1周。这相当于常规手动变速箱小齿轮与大齿轮的啮合。
下图为处于"高挡位"的CVT系统。飞轮端驱动带轮两轮盘间距减小，推动传动带沿径向向外运动，运动直径增大，与此同时输出端带轮两轮盘间距增大，此处传动带直径减小。这样驱动带轮每旋转1周，输出端带轮能够旋转2-3周。此时的CVT相当于常规手动变速箱大齿轮与小齿轮的啮合。CVT与手动变速箱的区别在于低速挡到高速挡之间的转换过程，带轮两轮盘间相对位置的无限可变意味着CVT拥有无限个挡位，而且在变化时输出动力不会中断。真可谓是精妙至极。
环形CVT(Nissan滚轮转盘式无级变速箱)
Toroidal CVT(Nissan Extroid)
传动带式CVT的致命弱点就在于传动带本身。若传动带受损整台变速箱就彻底瘫痪了。不过环形CVT(Toroidal CVT)就不存在此类问题，这种环形CVT的工作原理和带式CVT一样简单，但相比之下其运转部件的磨损几率要低得多。环形CVT的输入/输出轴被设计成了两个彼此相对的锥形金属盘。其间布置有两个在x轴方向能够自由旋转的滚轮，两滚轮始终与两锥形金属盘保持接触。滚轮的位置由液压调控，两滚轮以z轴为固定轴对称旋转，因此两滚轮在任何位置都能始终与锥形金属盘保持接触。由于两滚轮在锥形金属盘上的接触点不断改变，两锥形金属盘的相对旋转状况亦将随之改变。
下图为一台正处于低速挡的环形CVT。左侧的输入端锥形金属盘旋转时，滚轮将在其表面与其发生接触(接触区域通过红色阴影标示出来)，这将带动两滚轮在其x轴方向上旋转，同时由于两滚轮均与输出端的锥形金属盘接触，因此将带动后者旋转，完成动力的传递过程。滚轮在输出端锥形金属盘表面划出接触区域是一个大得多的圆弧(依旧为红色阴影标示部分)。现在重温下本篇连载中的一个最基础的原理：这套系统实质上相当于一个小齿轮驱动一个大齿轮——即变速箱处于低速档。
提高输出轴转速，环形CVT的动作机构将驱动两滚轮以其y轴为支点缓慢转动。在此过程中，两滚轮在输入/输出端锥形金属盘上的接触点能够实现无限平滑的动作改变。实际上，输入端锥形金属盘轨迹直径逐渐增大的同时输出端锥形金属盘上的轨迹直径会逐渐减小。这样环形CVT便可产生无数个齿轮比直至达到"最高挡"，也就是和滚轮起始点完全相反的位置。下图相当于一个大齿轮驱动一个小齿轮，变速箱此时处于高挡位。
此种无限可变式环形CVT能够承受很大的扭矩数值，还可以彼此首尾相连串成一排提供更多的挡位选择，一些JDM和Nissan本土市场的CVT便应用了这种结构(如Skyline 350 GT-8)。下图为Nissan Extroid双环形串联式CVT的布局。
差速器——助你过弯
Differentials - they're why you can turn corners
除极个别的车子之外，每一部车子都装有差速器(Differential)。然而几年前我的车子出了一次事故的时候，这个貌似简单的常识却让一位和我打过交道的保险理赔员大吃一惊。这个陈词激昂的家伙以我的车没有差速器更换为由拒绝理赔。读完下面的文字你会明白这个满口胡言的家伙为啥是个傻逼。
从哪里开始呢？我觉得应该现先明确一下转弯的概念，举个简单的例子。如下图所示，车子转弯时，外侧车轮运动轨迹的距离要大于内侧车轮。
仔细观察上图，首先你会发现后轮的运动轨迹与前轮不同，还需要注意的一点是由于每个车轮所作弧形运动的半径不等，因此车轮距离圆弧中心越远，其运动轨迹越长。放在汽车上，这意味着过弯时外侧车轮的转速要高于内侧车轮，因为在相同时间内外侧车轮要转过更长的弧长。聪明人立马就会想到如果用一根刚性轴将左右两车轮连接起来的话，两车轮的转速就必须保持一致，这样就无法提供所需的转速差。我亲爱的读者，问题的关键就在这里。总的来说，差速器的功用就是能够使同一驱动桥的两个车轮以不同的速率旋转(即允许其产生转速差)，同时集成主减速器的差速器还有充当驱动系统中最后一级齿轮减速器的作用。
每个车桥都需要安装差速器吗？
Is there a differential on each axle?
需要视具体情况而定。两驱车只有驱动桥需要安装差速器。由于非驱动桥上的两车轮并未相连，因此完全没有安装差速器的必要(译者注亦有例外，如BAR F1车队的FTT系统)。而对于四轮驱动和全轮驱动车辆来说，由于前后轴均为驱动桥，当然必须安装差速器。从技术上讲，差速器相当于一个扭矩分配器——差速器将输入扭矩一分为二传递给左右两驱动半轴，并允许两半轴以不同速率旋转。而对于四驱全时接通的全轮驱动车辆来说，为了能使前后轴出现转速差，驱动系统在前后轴间还设有第3个差速器。后文2WD，4WD和AWD部分会对不同驱动系统区别进行详细解读。
开放式差速器
Open Differentials
我们从最简单的开放式差速器(Open Differential)说起，之所以选择从这里开始是因为其易于解读，最为常用，并且能够向左右两驱动半轴分配同等大小的扭矩。下图为差速器内部主要部件一览。主减速器主动齿轮的动力来自传动系——通常直接接驳于变速箱输出轴。主减速器主动锥齿轮驱动更大的从动齿圈完成上文提到的最后一级减速作用。差速器行星齿轮架与主减速器从动齿圈相连，两行星齿轮固定于其中，并通过相啮合的两半轴齿轮将动力最终传递给驱动半轴。固定于行星齿轮架内的行星齿轮的转动方向不受限制。
主减速器主动锥齿轮旋转时，由于其与从动齿圈的啮合关系，后者亦会随之旋转，进而带动行星齿轮架和行星齿轮转动。车辆直线行驶时，左右车轮受力相等，两半轴齿轮不存在转速差，所以行星齿轮不发生自转，主减速器从动齿圈相当于直接驱动两半轴齿轮。半轴齿轮通过驱动半轴与车轮相连，因此实质上经过一系列动力传递过程后，车轮得到了和主减速器从动齿圈相同的转速。车辆转弯时，外侧车轮希望能够获得比内侧车轮更高的转速，此时行星齿轮介入，在维持扭矩传递的同时允许两半轴齿轮出现轻微的转速差。绝对称得上是鬼斧神工的设计。你可以通过以下方法检验差速器是否正常工作：将驱动桥架离地面，转动其中一个车轮，此时静止的变速箱将卡住主减速器从动齿圈，使其同样保持静止状态，由于两半轴齿轮间的行星齿轮能够改变动力的传递方向，因此驱动桥的另一个车轮将反转。这同样能够解释为何一部两驱车在一侧车轮处于低附着力路面上时会遇到麻烦，因为开放式差速器对此无能为力。如果一侧的半轴齿轮相对另一侧静止不动，那么输入差速器的所有动力都将被分配给阻力较小的车轮上。这就是为何当车子一侧车轮在冰面上，另一侧在附着力良好的路面上时大脚加油，冰面一侧的车轮拼命打滑，而附着力良好的路面上的车轮却纹丝不动的原因。此时你根本动但不得，因为所有的引擎动力都被输送到了阻力最小的——即处在冰面上的那个车轮上。
试想在同样的情况下一部前后轴都使用开放式差速器的四轮驱动车辆会有怎样的境遇呢。如果驾驶这样一部车子在越野时遇到单个前轮或后轮离地的状况，那么你就彻底玩完了。差速器会卖力的驱动悬空车轮空转，而留在路面上的车轮则不会得到一丁点儿的驱动力。当然这种情况很遭，不过我们正好借此进入下一个话题：
限滑差速器
Limited-slip differentials
有时限滑差速器(LSD，Limited-Slip Differential)亦会被称为Positraction，最简单的限滑差速器正是为克服上文中的窘境而生。从根本上讲不同类型的限滑差速器的设计彼此之间并无多大差别。限滑差速器仍然保留了开放式差速器的所有部件，但额外增加了两个关键部分。其一是弹簧压盘，即布置于行星齿轮架两半轴齿轮间的一对弹簧和压盘组件。弹簧压盘推动半轴齿轮向外运动，增加的第二部分就在这里——离合器组件。半轴齿轮背面涂有摩擦材料，在和行星齿轮架内侧的离合器片挤压接触后能够产生摩擦力。这种结构意味着离合器一直迫切渴望工作，试图让两半轴齿轮的速率和主减速器从动齿圈及行星齿轮架保持一致，如同普通差速器直线行驶时一样。过弯时，装有限滑差速器的车子将产生足够的力让半轴齿轮和离合器摩擦材料之间产生相对滑动，如此一来左右两驱动半轴便可产生转速差。弹簧组件的硬度和离合器组件的摩擦系数共同决定了分离离合器所需的扭矩大小。
现在我们回过头来再看看刚才那位一侧车轮在冰面上，另一侧在附着力良好的路面上的老兄。安装限滑差速器后，在弹簧和离合器组件的作用下，即便一个车轮在冰面上，差速器都会竭力同步两半轴齿轮转速。此时只需在低转速下保持一定的油门开度，处在附着力良好路面一侧的车轮便能得到足够的扭矩驱动车辆前进。如果引擎转速过高，过大的扭矩将再次分离离合器组件，冰面上的车轮将继续打滑。此时最好将变速箱升至2挡(相当于缩小传递至差速器的扭矩)——这样限滑差速器便能够再次工作了。在下图中，我将之前的普通开放式差速器改造成了一个限滑差速器。
扭矩感应式差速器
Torsen differentials
扭矩感应式差速器(Torsen)是开放式差速器的一个衍生形式。这种差速器因其功能而得名——Torque(扭矩)-Sensing(感应)。当分配给左右两车轮的扭矩相等时，扭矩感应式差速器和普通的开放式差速器无异。当分配给左右两车轮的扭矩不等时，二者间的差别就会显现出来，比如说当一个车轮处在低附着力的路面上时，差速器内的蜗轮蜗杆机构便会发生自锁。
拥有固定扭矩分配比的蜗轮蜗杆机构决定扭矩的分配率，齿轮机构发生自锁时能分配左右动力输出。比如一个扭矩分配比为3:1的扭矩感应式差速器能够将扭矩放大3倍传递给驱动桥上抓地力更大的那个驱动轮。但其缺点在于，若某一驱动轮突然失去牵引力，另一个车轮也将彻底失去牵引力。仍然以3:1的这个示例为例，一个车轮最大可获得另一个车轮3倍的扭矩。如果一个车轮没有牵引力，那么3乘0等于0，另一边也不会得到任何扭矩。下图是极度简化之后的扭矩感应式差速器原理图。如果你对这玩意儿感兴趣的话，Torsen Traction上有一些很棒的技术类文章，非常值得一看。 扭矩感应式差速器通常是高性能全轮驱动车辆前后轴之间中央差速器的首选，这里其功用不是分配左右半轴的扭矩，而是负责前后轴之间的扭矩分配。
扭矩感应式差速器如何"感应"扭矩？
How does a Torsen 'sense' torque?
蜗轮蜗杆机构实际上相当于一个常啮合斜齿轮组，严格意义上讲扭矩感应这种说法稍有不当。扭矩感应式差速器是一个无需离合器，液压系统，执行机构或传感器的全机械装置。实际上扭矩感应式差速器并不具备任何"感应"功能。从上面的渲染图中你可以看到蜗轮不但与半轴上的蜗杆相啮合，蜗轮两端还额外通过常规直齿轮彼此啮合。观察上图，差速器顶部的蜗轮在通过其斜齿轮部分和左侧半轴蜗杆啮合的同时，还通过两端的直齿轮部分和右侧的蜗轮保持啮合状态。右侧蜗轮再通过其斜齿轮部分和右侧半轴蜗杆啮合。此连接特性使扭矩感应式差速器在扭矩均匀时能够和普通开放式差速器一样工作，一旦扭矩分配不均，便可立刻产生扭矩感应作用。
这种蜗轮蜗杆机构在啮合时(下有放大图)自身会存在一定程度的摩擦。其加工时设定的导程角决定了驱动整个机构运转所需力的大小。导程角越小，所需的力越大，驱动蜗轮蜗杆机构所需的扭矩也就越大。导成角就是蜗轮蜗杆机构最高明的地方。精确的导程角决定了扭矩感应式差速器的扭矩分配比率。
整套系统的工作原理基于高中物理知识。还记得这样一个物理实验吗：两接触位置加工有斜面的木块，你需要确定向上面的木块施加多大的力才能使其沿斜面向下滑动？扭矩感应式差速器的原理与此相同。倾斜角度越大，推动木块下滑所需的力越小。以此类推，导程角角度越大，其啮合所需的扭矩越小。
锁止式差速器
Locking differentials
锁止式差速器(Locking Differential)是开放式差速器的另一个衍生形式，通过电子，气动或液压执行机构将两半轴齿轮锁止为一体，这样驱动桥就相当于一根实心轴。这种装置在正规的越野赛中颇为常见，因为车子在那里经常会遇到单轮离地的状况。差速器锁止后相当于一根实心轴，左右两车轮将保持相同转速前进。
偶有例外
The exceptions that prove the rule
还记得我说过会有一些例外吗？为了降低重量，NASCAR和Indy赛车就没有装备差速器。我知道你肯定会摇头："过弯不是一定需要差速器吗？！"这句话没错，但并不全是。这里你忽略了一个非常重要的细节，除街道赛之外，NASCAR和Indy车赛的赛道都是逆时针方向的，也就是说所有弯道都是左弯，这对工程师们来说绝对是个利好消息。如果一部车子一直都向一个方向转弯的话，那么只要让外侧车轮的直径大于内侧车轮就可以了。轮胎的周长是由直径决定的，这意味着每转一圈外侧车轮运动轨迹的长度都要大于内侧车轮——在弯中正中下怀。而直线行驶时由于左右两车轮运动轨迹不等，车手需要忍受严重的轮胎磨损，因为90%的时间里轮胎都在过弯。
AWD耦合器
AWD couplings
液力耦合器
Viscous couplings
液力耦合器(Viscous Coupling)算不上是一种差速器，但因其在全轮驱动车辆上的广泛应用，在此仍然值得一提。低端AWD车型在前轮打滑前的大部分时间里都是两驱车(具体区别详见下文)，前轮打滑时，液力耦合器作用接通四轮驱动。最简单的液力耦合器和自动变速箱的液力变矩器完全相同。液力变矩器的工作原理参见汽车百科：传动篇（中）。
液压离合器
Hydraulic clutch couplings
这也算不上是一种差速器，但在AWD车上是另一种用来接通后差速器的装置。在此类耦合器中，前后差速器各驱动一个充满油液的液压泵，两液压泵间任何一点微小的转速差都会引起系统压力不平衡，进而驱动离合器组件接通后差速器。所以当前轮转速高于后轮(打滑)时，离合器组件就会接通后差速器。这类耦合器通常在刹车和过热时还有自动失效功能，若后差速器内的润滑油过热，或者车辆刹车时，系统将自动介入分离离合器片(如果没有这项功能，装备ABS的车辆在刹车时4个传感器就无法正常工作)。
2WD，4WD，AWD
最后这部分将大量涉及2WD(两轮驱动)，4WD(四轮驱动)和AWD(全轮驱动)。最后一部分我们来说说个中的差异。
两轮驱动
2WD - two-wheel drive
这是目前为止民用车中最常见的驱动形式。引擎输出的动力经变速箱传递至前轴或后轴的开放式差速器，差速器再通过驱动半轴将动力分配至两个车轮。如果某一驱动轮不幸离地，或者处于冰面之类的低摩擦系数的路面上时，车子就会陷在那里无法动弹，因为所有的扭矩都被输送到了那个打滑的车轮，其余三个车轮都爱莫能助。
四轮驱动
4WD - four-wheel drive
亦作分时四轮驱动，这套系统在前后桥同时使用开放式差速器，并在变速箱输出端接驳分动箱。正常情况下四驱系统默认只将动力传递给后桥，只有进入4WD模式后前桥才会得到动力。分动箱负责分配前后桥的扭矩。这种四轮驱动系统通常还包括可供驾驶者调整的内部差速器或液力耦合器，以便使前后桥在必要时产生转速差。某些卡车和SUV通过类似第二换挡杆的拨杆选择2H，4H和4L挡位，此拨杆还可控制分动箱前后桥输出端的锁止方式。在2H(高速两驱)模式下，分动箱会彻底切断前桥的动力输出，将动力全部传递至后桥。在4H(高速四驱)模式下，系统将通过液力耦合器接通前桥，因此前后桥能够以不同的转速旋转，将扭矩分配到前后两个开放式差速器上。在4L(低速四驱)模式下，系统将接合第二组减速齿轮放大扭矩，并将前后桥锁为一体，使二者保持相同的速率旋转。此模式不利于公路驾驶，因为这样整套系统不允许前后桥存在任何一丁点儿的转速差，你会感到车子一边被拖动，一边又在打滑，驾驶这样的车辆非常危险。但从另一个角度上看，像这样将各部分锁止起来的同时又降低齿轮比却非常有利于越野，这就是该系统经久不衰的根本原因。但装备开放式差速器的4WD车辆仍然有陷车的可能。如果越野时左前轮和右后轮同时离地，那么所有的扭矩都将加载于悬空的车轮上，催促油门的结果是悬空的车轮拼命打滑，车子却不会前进一步。锁止式差速器，限滑差速器和扭矩感应式差速器都能帮你脱离困境，但重量，成本和四驱系统复杂程度也会不可避免的增加。
锁止式轮毂：在老式4WD系统上，前轮只能通过锁止式轮毂与分动箱相连。其实分动箱一直在向前桥传递扭矩，这里没有液力耦合器，但由于轮毂处于自由状态，所以空转的前桥无法将动力传递给前轮。如需进入4WD模式，驾驶者需要在车停稳后下车，将前轮和驱动半轴锁为一体才能传递动力。使用新型4WD系统的某些车型仍有装用锁止式轮毂，但更多的是出于降低机械磨损和节省燃油的目的。解除轮毂锁止后，整个前半部分的驱动系统将和其余部分断开，无驱动力作用也就不会增大无谓的机械磨损和耗油量。
AWD——全轮驱动 第1类
AWD - all-wheel drive type 1
最后就是全轮驱动或称全时四轮驱动。此类四轮驱动系统更多的应用于偏向运动化的车型，也包括一些SUV。AWD为克服4WD的问题而生，主要分为两类。最简单的AWD在前后桥和其间分别布置有两个开放式差速器和一个液力耦合器。引擎驱动变速箱，变速箱再将动力传递至前后两根输出轴，其中一根与前桥开放式差速器相连，另一根与液力耦合器相连，液力耦合器的输出端再指向后桥开放式差速器。正常情况下此类AWD的特性和2WD相似，只驱动前桥(4WD只驱动后桥)。某些低端Subaru和Honda货车使用的就是这样一套系统。作为驱动桥的前轮以一定转速旋转，无动力输入的后轮沿行驶方向被动的拖动，此时液力耦合器的前后两部分转速相同，自然也就不会有扭矩传递至后桥。若前轮打滑，液力耦合器前部输入端的转速就会高于后部，依照液力变矩器的特性就会带动输出端加速。此时驱动系统已经在向后桥传递扭矩，车子相当于进入AWD模式。当然在这里将其称为AWD并不准确，因为除非前后桥都装有限滑差速器，引擎实际上仍然相当于仅仅驱动两个车轮——前轴拥有最大牵引力和后轴拥有最大牵引力的车轮。我们继续借此过渡到下文...
AWD——全轮驱动 第2类
AWD - all-wheel drive type 2
这种形式的AWD对应高端Subaru车型，拉力赛车，高档运动房车等等。此类AWD和第1类非常相似，只是使用扭矩感应式差速器取代了之前的液力耦合器，前后桥上的开放式差速器也被扭矩感应式差速器/限滑差速器取代。所以整套系统成本高昂，而且驱动系统内增加的阻力还会影响到燃油经济性。但对于真正的性能越野用途来说，多掏点儿油钱根本算不了什么。
FWD，RWD，FE，ME，RE
别被上面的字母搞糊涂了，透过这些缩写字母能够读出一部车子引擎和驱动桥的位置。
FWD(Front-Wheel Drive)=前轮驱动
RWD(Rear-Wheel Drive)=后轮驱动
FE(Front-Engine)=前置引擎
ME(Mid-Engine)=中置引擎
RE(Rear-Engine)=后置引擎
作为整车最重的部分，引擎的摆放位置将直接影响车子的操控性。大多数的车子都使用前置引擎，前轮驱动形式(FE-FWD/FF)——引擎，变速箱和差速器整合为一个整体。
BMW和其他品牌的某些高端车型采用前置引擎后轮驱动形式(FE-RWD/FR)，即引擎和变速箱在前，差速器在后，中间以传动轴相连的格式。
Toyota MR2和McLaren F1这样纯种跑车均采用中置引擎形式。将引擎尽可能的置于车子中心能够赋予车子最佳的前后重量配比以及可预知的，均匀的操控特性。中置引擎的车子基本上都采用后轮驱动(ME-RWD/MR)。
最后是后置引擎布局，大部分Porsche和第一代Volkswagen Beetle就将引擎，变速箱和差速器作为一个整体布置在车子后部，并使用后轮驱动的布置形式(RE-RWD/RR)。这种布局带来的结果是先天弯道性能不足，车子后部承载巨大的重量会使车子在弯中像钟摆一样产生致命的转向过度。
