四轮驱动技术

现代汽车新技术

——四轮驱动技术（4WD）

四轮驱动技术(4WD)

一、概述

1、什么是4WD

4 Wheel Drive，四个车轮都能得到驱动动力，发动机的动力分配给四个车轮,在复杂的道路条件下,汽车的通过能力得到极大提高,在无路或越野条件下行驶时，能发挥出极强的越野能力

2、4WD发展回顾

一战：开始使用，运送兵员和武器

二战：机动部队的交通工具

战后：军事、野营、运输、通勤，开始向轿车、轻型车普及

u分为分时、适时和全时四轮驱动

u分时（短时）四驱系统是一种可以手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据道路情况，通过接通或切断分动器来改变两轮驱动或四轮驱动模式。其最大的特点就是可根据实际情况手动选择驱动模式

u适时四驱系统是由车载电脑控制两轮驱动与四轮驱动模式的切换，在一般的道路条件下，车辆以两轮驱动的模式行驶。在特殊路段时，电脑就会自动检测各个车轮的行驶状态，并随时将两轮驱动切换到四轮驱动状态。适时四驱最大的优势就是操作简单，但操作程序的优劣会影响到驱动模式切换的智能化

u全时四驱系统的前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时发动机输出的动力被传递到四个车轮上。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，但其燃油经济性相对较差

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3、分类

四轮驱动汽车

短时四轮驱动

常时四轮驱动变速箱+分动器+前后传动轴

变速器+分动器+前后传动轴

带中央差速器

机械式差速器

粘性联轴器

不带中央差速器

粘性传动粘性联轴器

扭矩分流（多片式液力离合器）

超越离合器

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二、驱动系的总布置

驱动系的布置包括：发动机的位置、方向，其他总成的布置等。

目前已经实用化的四轮驱动总布置形式：

¾以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动

¾以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动

¾以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动

¾以中置发动机为原型的四轮驱动

¾后置发动机的四轮驱动

¾发动机纵置-按汽车前后方向布置；横置-与汽车前后方向垂直

布置

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u1、以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动

u吉普车大都采用这种方案

u为了把动力传递给后轮，变速器后面布置有传动轴

u为了把动力传递给前轮，在传动轴前面的万向联轴节处布置一个分动器，再在分动器前端布置一个传动轴和前差速器

u1）吉普车

u对于非独立悬挂的汽车来说，如吉普车等越野车，可在发动机下面布置前驱动桥。前桥悬挂在弹簧上，汽车运行时，前桥可随弹簧上下颠动，由于原车发动机离地面较高，有较大的空间，一般不会有大问题

u2）轿车

u轿车的前桥一般都是独立悬挂，如果想在发动机下面追加布置前差速器、等速联轴节、半轴的话，由于发动机离地距离小，需要从结构上进行改造。

u过去，轿车多半都是前置发动机后轮驱动的。可以把前差速器和发动机油底壳做成一个总成，解决空间问题

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皇冠轿车电控式常时四轮驱动，在变速器后端布置了分动器，通过传动轴驱动前差速器，传动轴从变速器旁边通过，前桥巧妙地布置在发动机下面。

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2、以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动

部分轿车采用这种方案

前差速器和变

速器后端连接

，实现前轮驱

动；之后再布

置一个传动轴

，即曲轴和驱

动后轮的传动

轴直线连接起

来，用以驱动

后轮，驱动系

很简单地变成

了四轮驱动。

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优点：

u改造工作量小：把前纵置发动机前轮驱动汽车改造成四轮驱动汽车时，其传动轴以后的各种总成，可以采用前置发动机后轮驱动汽车的布置方法。原底盘改造：传动轴通过的通道，差速器的悬挂，后半轴的布置

u四轮驱动汽车的行驶性能比原前轮驱动汽车有很大提升

问题：

u为了解决原底盘改造的问题，必然将使底盘距地面高度略有上升

u不像越野车那样结实，最小距地高也不大

u容易使发动机过分前移，可能使车体尺寸和重量都向前移。

u为了避免上述问题，在选用发动机时，直列发动机最多为五缸，若是六缸发动机需选用V6发动机，或者选用水平对置的发动机

u车厢内有效空间降低：需要布置传动轴，后差速器，后半轴

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3、以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动

家庭轿车和厢式汽车的标准布置方案，传动系结构紧凑，车厢空间利用率高

图示为福特˙德尔斯塔厢式车驱动系布置图

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发动机前置前驱布置中，通常把变速器和前差速器做成一体，称为变速—差速器，将前横置发动机前轮驱动改造成四轮驱动时，为了布置后轮驱动轮系，往往需要把分动器布置到变速—差速器内，三者一体化，称为变速—分动—差速器

u和前纵置发动机前轮驱动汽车的布置要求相同：发动机不能太长，一般采用直列四缸机，最多直列五缸机或V6发动机u和其他布置的汽车相比，前横置发动机前轮驱动车厢内空间利用率最高，四轮驱动化之后车厢内空间利用率大体上和前置发动机后轮驱动汽车持平，即和前纵置发动机四轮驱动汽车大体差不多

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u4、以中置发动机为原型的四轮驱动

u为了提高汽车的行驶性能，最理想的布置方案是把沉重的发动机布置在汽车底盘中部，布置在司机坐椅之后。这种布置方案可以使前后桥载荷近似地达到50:50，整车的转动惯量可变小，提高汽车的行驶性能

u近些年来，一些赛车采用中置发动机四轮驱动形式