第三章_汽车四轮驱动技术

•宝马 X3
第三章_汽车四轮驱动技术
3rew
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2020/12/6
第三章_汽车四轮驱动技术
第三章_汽车四轮驱动技术
•六、四轮驱动车采取的措施
• 1、采用中央、前、后机械式差速锁。
• 它是目前尚处于量产阶段的 世界上唯一一款装有前、中、后 三个机械式差速锁的四轮驱动车。 在与越野低速挡的配合下，拥有 目前最强的极限通过性能。并且 由于制动干预系统的辅助，使得 其铺装路面性能与混合路况性能 也具备很高的水准，缺点：常规 差速器本身不具备限滑功能，在 连续变化路面表现不是很好，制 动干预系统的极限控制能力有限。
•2、手动牙嵌式前、后机械式差速锁。
• 采用越野低速挡以及前 后桥的机械式差速锁，保证 了极限越野能力。缺点：纯 粹手动操纵的可接通式四驱 系统虽保证了强大的可靠性， 但由于缺少自动化限滑辅助 设备，导致这套驱动系统对 于混合路况以及铺装路面的 行驶毫无优势可言。
•1、短时四轮驱动系统
• 又称被动四轮驱动,采用机械式分动装置：在变速器 后面装有手动分力器,进行动力分配，如过去的越野车。
•2、常时四轮驱动系统
• 又称主动式四轮驱动,通过中央差速器或粘性联轴器实 现,有电脑控制的多碟式离合器来介入的，车子随时根据路 面状态的反馈信息电脑会不断收集轮胎的转速与油门的大小 等数据，在轮胎发生空转以前合理分配前后轮子的动力。
大的转速差。粘性联轴节的内、外板之间的硅油，产生极大的粘性阻
力，阻止内外板间的相对运动，产生了较大的扭矩。这样，就自动地
把动力传送给后轮，汽车就转变成全轮驱动汽车。
§
在汽车转向时，粘性联轴节还可吸收前后车轮由于内轮差而产生
的转速差，起到前后差速器的作用。在汽车制动时，它还可以防止后
轮先抱死的现象。
§
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•2、前后轮互相干涉
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•3、动力传动效率低
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•4、驱动系的振动和噪声大
•在传动轴与半轴两端都有联轴节，汽车行驶中易引起振动和噪声
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•三、四轮驱动的总体布置
•以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动 •以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动 •以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动 •以中置发动机为原型的四轮驱动 •后置发动机的四轮驱动
•奥迪Q7
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•5、中央扭矩感应自锁式差速器加越野低速挡
•路虎揽 胜
• 保证车辆平稳下坡，攀爬能 力更强。缺点：不具备可以 100%锁止的限滑装置，扭矩感 应自锁式差速器的极限辅助能力 有限。
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•6、全时四驱，中央机械式差速锁、越野低速挡、制动干预系 统
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•4、以中置发动机为原型的四轮驱动
• 采用中部横置发动 机，发动机后串接变速 器，通过伞齿轮传动把 轴的旋转方向改变900驱 动前后差速器，通过差 速器再改变900驱动前后 车轮。 • 如标致205增压汽车。
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•5、后置发动机的四轮驱动
• 将变速器、分动器 和差速器布置在后桥内， 后桥直接驱动后轮；后 桥前部输出轴直接驱动 传动轴，通过传动轴驱 动前差速器。 • 前差速器内有一由 电控装置控制的多片摩 擦离合器，从而控制分 配给前差速器的驱动力。 • 如波尔舍959汽车。
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1、以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动
• 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 和前差速器即可。 • 多用于越野车上。
•输入轴 •中间轴
•后桥输出 轴
•前桥输出 轴
•中桥输出轴
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2、以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动
• 在1939-1945年的第二次 世界大战中，四轮驱动军用车辆 成为了机动部队的交通工具，在 战争中广泛应用。尤其是产量高 达64万辆的吉普车更是名声远扬， 甚至有人认为是吉普车使盟军取 得了战争的胜利。
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•四轮驱动汽车分类：短时四轮驱动和常时四轮驱动，其基本 原理相似，既把动力从空转打滑的轮子移走，然后再重新分配 到抓地力较大的轮子上。如车轮打滑时，用石块木板等东西塞 在打滑的轮子下面就能使车子通过。
•与中间差速器并联布置 •分别布置在前后差速器 上
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§ 粘性联轴节，又叫粘液藕合器:是目前新式全轮驱动汽车上自动分配 动力的灵巧的装置。它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车 上。这种汽车平时按前轮驱动方式行驶。粘性联轴节的最大特点就是 不需驾驶员操纵，就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。
•丰田陆地巡洋舰100
• 配备一套可接通式四轮驱动， 以中央机械差速器配装有机械式差速 锁，有更强的极限通过性能以及可靠 性。缺点：动力分配的自动连贯性降 低，铺装路面性能以及混合路况性能 要比揽胜稍逊。
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•7、液压多摩擦片式可接通四驱，制动干预系统
• 在前桥发生打滑的一瞬 间，多摩擦片系统锁止，将 动力传递至后桥，并以制动 干预系统辅助。这套系统由 于自动化程度很高，在混合 路况的表现比较出色，能够 提供更强的主动安全性，但 对于越野行驶来说，显然连 贯性不足，而且简单的系统 也无法提供足够的可靠性。
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•4、使用差动限制装置补偿差速器的缺点
• 由于差速器的差速不差力的特性，对常时四轮驱动 的汽车，装上差速器后，一旦一个车轮打滑空转时，其他 各轮的驱动力也丧失，为克服这一缺限，可加装差动限制 装置。常用的方法是在传动线路上加装：
•粘性 联轴节 连接位 置
•直接连接前后驱动轮
由于粘性联轴节尺寸紧凑、结构简单，性能优越，已被许多全轮
驱动汽车采用。
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•5、降低驱动系振动和噪声的等速联轴节
• 对四轮驱动汽车的驱动系统，产生振动和噪声的
主要根源在联轴节，尤其是叉式联轴节的不等速原 因。 • 目前，为减小驱动系统振动和噪声，主要采用等 速联轴节。而对等速联轴节本身存在的问题还没有很 好的办法。
•JEEP牧马人RUBICON
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•3、中央、后液压多摩擦片锁止机构。
• 中央、后液压多摩擦片都 可以预先手动100%锁止，并 有越野低速挡的支持，可以达 到极高的极限通过性能。对于 铺装路面性能和混合路况性能， 这套驱动系统更显优势。正常 行驶状态时前后动力分配达到 理论最佳值38：62（途锐为50： 50），并在保时捷稳定管理系 统的辅助下，成为了当今拥有 最强公路行驶性能的SUV。
•保时捷卡宴/大众途锐
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•4、中央扭矩感应自锁式差速器
• 是从赛车场延伸至民用领域的 产物。扭矩感应自锁式差速器的反 应迅捷，在混合路况的表现较好； 可以根据行驶状态使动力输出在前 后桥间以25:75~75:25连续变化， 反应十分迅速，几乎不存在滞后， 而且有电子稳定程序的支持，更进 一步提高了动力分配的主动性。缺 点：没有可以预先100%锁止的限 滑装置，扭矩感应自锁式差速器和 制动干预系统的极限辅助能力有限， 缺乏可以将扭矩成倍放大的越野低 速挡。
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•3、用湿式多片离合器控制驱动扭矩
• 在前后驱动轮前布置湿式多片离合器，湿式多片离 合器可电脑控制液压系统进行了动作，靠摩擦力传递扭矩 的。 • 由各种传感器检测发动机转速、车辆速度、油门踏 板角度、转向盘转向角、前后左右轮加速度等参数，电脑 根据这些参数，结合汽车的行驶状态和路面条件，按预先 设定程序确定湿式多片离合器传递的扭矩。 • 另外，可解决四轮驱动汽车轮胎打滑问题，当横向 加速度传感器检测到汽车在转弯时，将湿式多片离合器传 递的扭矩降下来，使汽车变成后轮驱动；当检测到汽车直 线行驶时，加大湿式多片离合器传递的扭矩。
第三章_汽车四轮驱动技 术
2020/12/6
第三章_汽车四轮驱动技术
• 在两次世界大战期间，交通技术得到了飞速发展。在 1914-1918年的第一次世界大战中，为了运送大量的兵 员和武器弹药，已经实现了四轮驱动载重车，其运动性和 可靠性已超出马车之上了。
• 在第二次世界大战中，由于吉普车具有优良的越野性能 而名噪一时。艾森豪威尔把吉普车列为“赢得战争的三大武 器”之首。
• 前差速器与变速器 后端连接，再在变速 器和驱动后桥间布置 一个传动轴即可。 • 如列奥奈、奥迪、 夸特罗等汽车。
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•3、以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动
• 将分动器与变速 器和前差速器布置在 一起，使三者一体化， 称为变速-分动-差速 器。 • 如奥斯汀.迷尼汽 车。
§
粘性联轴节的工作原理，有点类似于多片离合器。在输人轴上装
有许多内板，插在输出轴壳体内的许多外板当中，并充人高粘度的硅
油。输人轴与前置发动机上的变速分动装置相连，输出轴与后驱动桥
相连。
§
在正常行驶时，前后车轮没有转速差，粘性联轴节不起作用，动
力不分配给后轮，汽车仍然相当于一辆前轮驱动汽车。
§
汽车在冰雪路面上行驶时，前轮出现打滑空转，前后车轮出现较
第三章_汽车四轮驱动技术
第三章_汽车四轮驱动技术
•二、四轮驱动的存在问题
• 采用四轮驱动主要改善汽车的通过性和运动性， 增加其越野能力，但同时也出现一些新的问题。
•急转弯制动现象 •前后轮互相干涉 •动力传动效率低 •驱动系的振动和噪声大
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•1、急转弯制动现象
•干涉现象导致急转弯制动现象
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•五、四轮驱动各装置的作用
•1、短时四轮驱动防止轮胎打滑方法
• 对短时四轮驱动汽车，由驾驶员选择判断，平时 使用二轮驱动，只在需要时，将汽车4轮直接连接进 行四轮驱动。
•2、用单向超越离合器避免急转弯制动现象
• 利用单向超越离合器单向传递动力的特性，在前轮与 发动机之间布置单向超越离合器，后轮直接从发动机获得 动力，前轮通过单向超越离合器从发动机获得动力。 • 直线行驶时，发动机动力同时传给后轮和前轮，单向 超越离合器不起作用； • 转弯时，前轮比后轮转动快，使单向超越离合器空转， 前轮动力中断，后轮正常行驶，克服急转弯制动的现象。