《四輪驅(qū)動汽車構(gòu)造及原理》吉林大學(xué)

四輪驅(qū)動汽車的構(gòu)造及原理12/8/2022吉林大學(xué)內(nèi)容提要四輪驅(qū)動汽車的概述四輪驅(qū)動的主要裝置驅(qū)動系的總布置形式四輪驅(qū)動的分類及特點(diǎn)四輪驅(qū)動汽車的行駛特性驅(qū)動型式對汽車行駛特性的影響12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽車的概述四輪驅(qū)動汽車的引入

最初，對四輪驅(qū)動汽車僅僅注意其牽引性，即在二輪驅(qū)動難以通過的地方使另外的二輪也參與驅(qū)動，或者是將強(qiáng)大的動力盡可能的分配給多個輪胎，從而提高汽車的通過性。最近，高性能轎車也開始采用四輪驅(qū)動了。此類汽車使用四輪驅(qū)動不僅僅為了提高汽車的牽引性和通過性，更重視汽車的行駛性、轉(zhuǎn)向性和制動性。為了達(dá)到上述要求，四輪驅(qū)動系統(tǒng)采用分動器、中間差速器、差動限制裝置等一系列裝置，自動的或按司機(jī)駕駛意圖綜合的控制發(fā)動機(jī)功率及制動力，盡可能的降低功率損失，把驅(qū)動扭矩合理的分配給前后車輪。12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽車的概述四輪驅(qū)動汽車的概念四輪驅(qū)動汽車是具有將發(fā)動機(jī)的動力傳遞給四個車輪，并通過這些車輪驅(qū)動、行駛的汽車。四輪汽車的發(fā)展歷史1.能像馬車一樣行駛的汽車2.戰(zhàn)爭加速了越野四輪驅(qū)動汽車的發(fā)展3.四輪驅(qū)動賽車在方程式汽車大賽中的使用4.在汽車?yán)愔歇?dú)領(lǐng)風(fēng)騷的四輪驅(qū)動汽車5.四輪驅(qū)動汽車向?qū)嵱闷嚪较虻陌l(fā)展6.高性能轎車的四輪驅(qū)動化

12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽車的概述四輪驅(qū)動系統(tǒng)總布置圖1.將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力傳遞給變速器，然后利用分動器把動力分配給前后傳動軸，接著通過傳動軸將動力傳遞給前后差速器，與各個差速器相連接的半軸使四個輪胎旋轉(zhuǎn)，如方案12.許多時候不使用分動器，而在分動器的位置上布置中間差速器，它具有差動功能，又稱軸間差速器，如方案23.對于前輪驅(qū)動轎車，四輪驅(qū)動化時，為了解決布置困難的問題，常將變速器中間差速器和前差速器布置到一個殼體中，如方案312/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動的主要裝置分動器差速器差動限制裝置粘性聯(lián)軸節(jié)萬向聯(lián)軸節(jié)12/8/2022吉林大學(xué)分動器分動器的作用

把變速器傳遞來的動力分配給前后驅(qū)動輪系分動器結(jié)構(gòu)分類1.

直接連接式分動器

一種為圖中的短時四輪驅(qū)動

的分動器，切換裝置布置在

分動器內(nèi)，當(dāng)圖中的爪式離合器接通時即成為前后輪直接連接的四輪驅(qū)動；反之即為后輪驅(qū)動。

另一種為裝有變速裝置的分動器，設(shè)有兩檔，在普通路面上使用高速檔，惡劣路面上使用低速檔。通過爪式離合器進(jìn)行二輪或四輪驅(qū)動的切換。

12/8/2022吉林大學(xué)分動器結(jié)構(gòu)分類2.液壓多片離合器式分動器當(dāng)液壓多片離合器分離時，汽車為后輪驅(qū)動；多片離合器強(qiáng)烈結(jié)合在一起時，發(fā)動機(jī)的動力也能傳遞給前輪。3.中間差速器鎖死式分動器通過中間差速器，可以把發(fā)動機(jī)動力按一定比例分配給前后驅(qū)動輪系。此種形式分動器大多數(shù)采用爪時離合器，司機(jī)在座椅上遙控操作，或該裝置自動動作使中間差速器鎖死

12/8/2022吉林大學(xué)分動器結(jié)構(gòu)分類4.驅(qū)動力前后分配式分動器這種分動器利用粘性聯(lián)軸節(jié)或液壓裝置驅(qū)動后輪，其功能只是把驅(qū)動扭矩分配給前后輪。5.中間差速器差動限制式分動器主要利用前后驅(qū)動輪系的轉(zhuǎn)速差來限制中間差速器的差動，如粘性聯(lián)軸器。它可以克服中間差速器鎖死裝置分離和結(jié)合時粗暴影響汽車行駛狀態(tài)的缺點(diǎn)。右圖為其兩種形式12/8/2022吉林大學(xué)分動器的布置形式獨(dú)立式分動器

這種分動器單獨(dú)使用自己的殼體，是一個獨(dú)立的總成。如圖：左側(cè)為后輪驅(qū)動系的原布置方案，右側(cè)為四輪驅(qū)動時的布置方案。這種布置是吉普車的典型布置，越野車也大都采用這種布置。變速-分動-差速器式分動器這種形式主要用于發(fā)動機(jī)前橫置的汽車上，可以解決布置上的困難。與變速器一體化的分動器

主要用于發(fā)動機(jī)前縱置的四輪驅(qū)動汽車上，從而使結(jié)構(gòu)緊湊。如圖：在發(fā)動機(jī)后端布置了變速-分動器，通過它將動力分配給后輪。

12/8/2022吉林大學(xué)差速器工作原理理如圖：當(dāng)當(dāng)左右車車輪轉(zhuǎn)速速相同時時小齒輪輪不轉(zhuǎn)動動，差速速器的齒齒輪托架架和兩個個側(cè)齒輪輪以相同同的轉(zhuǎn)速速旋轉(zhuǎn)；；當(dāng)左右右車輪發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)速速差時，，小齒輪輪被迫作作旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動吸收收左右車車輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差。。差速器形形式1.錐錐齒輪式式差速器器最常見的的結(jié)構(gòu)形形式，一一般小齒齒輪有2個，，有時為為減輕小小齒輪的的工作負(fù)荷，，也有使使用4個個小齒輪輪的。12/8/2022吉林大學(xué)學(xué)差速器形形式2.雙行行星齒輪輪式差速速器如圖，變變速器輸輸出的扭扭矩傳遞遞給齒環(huán)環(huán)，在前前后傳動動軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速相同同時，小小齒輪不不轉(zhuǎn)動，，整個機(jī)機(jī)構(gòu)一同同旋轉(zhuǎn)；；當(dāng)前后后傳動軸軸轉(zhuǎn)速不不同時，，中心齒齒輪和行行星齒輪輪托架的的轉(zhuǎn)速差差使小齒齒輪轉(zhuǎn)動動，并吸吸收前后后傳動軸軸的轉(zhuǎn)速速差。3.復(fù)合合行星齒齒輪式差差速器如圖，該該差速器器采用了了兩個中中心齒輪輪并列布布置，使使用行星星齒輪托托架把兩兩個中心心齒輪連連接起來來。動力力從左側(cè)側(cè)的中心心齒輪輸輸入，由由行星齒齒輪托架架驅(qū)動前前輪，右右側(cè)的中中心齒輪輪驅(qū)動后后輪。12/8/2022吉林大學(xué)差動限制裝裝置功能差速器雖然然能把相同同大小的扭扭矩分配給給兩個轉(zhuǎn)速速不同的軸軸，但是當(dāng)當(dāng)有一側(cè)車車輪空轉(zhuǎn)而而不產(chǎn)生驅(qū)驅(qū)動力時，，另一側(cè)車車輪也不能能產(chǎn)生驅(qū)動動力，致使使汽車拋錨錨。差動限限制裝置的的出現(xiàn)，克克服了差速速器的不足足。這種裝裝置允許差差速器在正正常使用條條件下差動動，而當(dāng)單單側(cè)車輪空空轉(zhuǎn)時限制制其差動。。分類1.扭矩感感應(yīng)式差動動限制裝置置差動限制裝裝置能感應(yīng)應(yīng)到差速器器的差動扭扭矩，當(dāng)扭扭矩過大時時自動的限限制差速器器的差動。。主要有多多片摩擦離離合器和扭扭矩敏感式式差速器。。2.轉(zhuǎn)速差差感應(yīng)式差差動限制裝裝置差動限制裝裝置能感知知到差速器器的差動速速度，當(dāng)差差動速度較較大時，自自動的限制制差速器的的差動。主主要指粘性性聯(lián)軸節(jié)。。12/8/2022吉林大學(xué)典型差動限限制裝置多片摩擦離離合器式1.結(jié)構(gòu)構(gòu)圖。在差速器殼殼體和側(cè)齒齒輪之間布布置了摩擦擦片，工作作時，由于于差速器扭扭矩的作用用，用凸輪輪把摩擦片片壓緊。2.工作作原理。主動小齒輪輪驅(qū)動齒環(huán)環(huán)，差速器器小齒輪驅(qū)驅(qū)動側(cè)齒輪輪，使整個個差速器一一起旋轉(zhuǎn)。。當(dāng)左右輪輪轉(zhuǎn)速差變變大時，中中間部分的的左右端面面凸輪因傳傳遞扭矩過過大而分離離，把左右右兩個側(cè)齒齒輪緊壓向向差速器殼殼體，其結(jié)結(jié)果使轉(zhuǎn)速速低的側(cè)齒齒輪轉(zhuǎn)速升升高了。3.特點(diǎn)。這種裝置置差動限制制效果較好好并能提高高操縱穩(wěn)定定性，常用用于方程式式賽車和拉拉力賽車。。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)粘性性聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)1.結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)原原理理。。粘性性聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)殼殼體體內(nèi)內(nèi)充充滿滿高高粘粘性性的的液液體體，，一一般般多多數(shù)數(shù)使使用用硅硅油油。。當(dāng)當(dāng)粘粘性性聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)的的殼殼體體和和內(nèi)內(nèi)軸軸發(fā)發(fā)生生相相對對旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時時，，外外板板和和內(nèi)內(nèi)板板也也發(fā)發(fā)生生相相對對的的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動動使使高高粘粘度度的的硅硅油油內(nèi)內(nèi)部部產(chǎn)產(chǎn)生生剪剪切切力力，，該該阻阻力力將將限限制制殼殼體體和和內(nèi)內(nèi)軸軸的的相相對對旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動動，，從從而而達(dá)達(dá)到到傳傳遞遞扭扭矩矩的的目目的的。。2.特特點(diǎn)點(diǎn)。。粘性性聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)在在于于，，如如果果適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡淖冏兏鼉?nèi)內(nèi)外外板板形形狀狀、、兩兩板板之之間間的的間間隔隔，，適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡倪x選擇擇硅硅油油的的特特性性，，可可以以使使粘粘性性聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)的的扭扭矩矩分分配配特特性性非非常常柔柔和和而而且且連連續(xù)續(xù)，，很很適適合合于于前前差差速速器器的的差差動動限限制制。。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)萬向向聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)用途途連接接四四輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車上上的的軸軸類類零零件件，，提提高高汽汽車車性性能能。。分類類1.叉叉式式聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)使用用比比較較廣廣泛泛，，其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單、、強(qiáng)度度高高、、耐耐久久性性好好、、生生產(chǎn)產(chǎn)性性高高、、成本本低低.在在輸輸入入軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速一一定定時時叉叉式聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)每每轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一一圈圈發(fā)發(fā)生生兩兩次次加加減速速運(yùn)運(yùn)動動，，為為非非等等速速聯(lián)聯(lián)軸軸節(jié)節(jié)，，用于于連連接接角角度度比比較較小小的的情情況況。。12/8/2022吉林大大學(xué)萬向聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)2.等等速聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)主要特特點(diǎn)是是其傳傳動不不因兩兩軸連連接角角而出出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的的波動動，有雙聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)和球球籠式式聯(lián)軸節(jié)兩兩種形形式。。圖示示為球球籠式式聯(lián)軸軸節(jié)，，該聯(lián)軸節(jié)節(jié)殼體體內(nèi)有有六個個滾球球，利利用滾滾球傳傳遞扭矩。。3.撓撓性聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)在連接接部位位使用用橡膠膠或纖纖維材材料，，連接接角度度可以以很大大。較較少使使用。。12/8/2022吉林大大學(xué)驅(qū)動系系的總總布置置形式式因為目目前的的四輪輪驅(qū)動動系大大都是是從二二輪驅(qū)驅(qū)動系系改造造過來來的，，所以以在進(jìn)進(jìn)行四四輪驅(qū)驅(qū)動分分類時時必須須考慮慮原二二輪驅(qū)驅(qū)動的的布置置特點(diǎn)點(diǎn)。四輪驅(qū)驅(qū)動的的總布布置分分類以前縱縱置發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)后輪輪驅(qū)動動為原原型的的四輪輪驅(qū)動動以前縱縱置發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)前輪輪驅(qū)動動為原原型的的四輪輪驅(qū)動動以前橫橫置發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)前輪輪驅(qū)動動為原原型的的四輪輪驅(qū)動動以中置置發(fā)動動機(jī)為為原型型的四四輪驅(qū)驅(qū)動后置發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)的四四輪驅(qū)驅(qū)動12/8/2022吉林大學(xué)驅(qū)動系的總部部置形式———Ⅰ以前縱置發(fā)動動機(jī)后輪驅(qū)動動為原型的四四輪驅(qū)動1.布置方案案在原型基礎(chǔ)上上，在傳動軸軸前面的萬向向聯(lián)軸節(jié)處布布置一個分動動器，并且在在分動器前端端布置一個傳傳動軸和前差差速器。12/8/2022吉林大學(xué)驅(qū)動系的總部部置形式———Ⅰ2.非獨(dú)立懸懸掛汽車的解解決方案此類汽車，如如吉普車等越越野車，可在在發(fā)動機(jī)下面面布置前驅(qū)動動橋，前橋懸懸掛在彈簧上上，汽車運(yùn)動動時，前橋可可隨彈簧上下下顛動，由于于原車發(fā)動機(jī)機(jī)離地面較高高且有較大的的空間，一般般不會有問題題。3.轎車的解解決方案轎車的前橋都都是獨(dú)立懸掛掛的，在發(fā)動動機(jī)下追加布布置前差速器器、等速聯(lián)軸軸節(jié)、半軸較較困難，一般般把前差速器器和發(fā)動機(jī)油油底殼做成一一個總成來解解決上述問題題。12/8/2022吉林大學(xué)驅(qū)動系的總布布置形式———Ⅱ以前縱置發(fā)動動機(jī)前輪驅(qū)動動為原型的四四輪驅(qū)動1.布置方案案采用前置發(fā)動動機(jī)后輪驅(qū)動動汽車的布置置方案2.產(chǎn)生的問問題及解決方方法A容易使使發(fā)動機(jī)過分分前移B可能使使車體尺寸和和重量都向前前移為避免上述問問題，選用發(fā)發(fā)動機(jī)時，直直列發(fā)動機(jī)最最多為5缸六缸發(fā)動機(jī)需需選用V6形形式的。3.與原型車車的對比結(jié)果果A行駛性性能大幅提高高B底盤距地地面高度略有有上升C車廂內(nèi)有有效空間變小小12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)驅(qū)動動系系的的總總部部置置形形式式————Ⅲ以前前橫橫置置發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)前前輪輪驅(qū)驅(qū)動動為為原原型型的的四四輪輪驅(qū)驅(qū)動動1.布布置置方方案案將分分動動器器布布置置到到變變速速-差差速速器器內(nèi)內(nèi)，，形形成成變變速速-分分動動-差差速速器器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)2.特特點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)緊緊湊湊，，發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)一一般般采采用用直直列列4缸缸機(jī)機(jī)，，最最多多直直列列5缸缸或或V6機(jī)機(jī)12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)驅(qū)動動系系的的總總布布置置形形式式-Ⅳ、、ⅤⅤ以中中置置發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)為為原原型型的的四四輪輪驅(qū)驅(qū)動動這種種布布置置方方案案中中，，發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)處處于于底底盤盤的的中中部部，，司司機(jī)機(jī)座座椅椅之之后后，，它它可可以以使使前前后后橋橋載載荷荷近近似似的的達(dá)達(dá)到到50：：50，，整整車車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動慣慣量量變變小小，，從從而而提提高高了了汽汽車車的的形形式式性性能能。。后置置發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)的的四四輪輪驅(qū)驅(qū)動動由于于發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)后后置置，，導(dǎo)導(dǎo)致致后后橋橋后后移移，，后后橋橋殼殼內(nèi)內(nèi)布布置置有有變變速速機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)、、分分動動機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)和和差差速速機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)。。這這種種四四輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車很很少少。。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)四輪輪驅(qū)驅(qū)動動的的分分類類及及特特點(diǎn)點(diǎn)12/8/2022吉林大大學(xué)短時四四輪驅(qū)驅(qū)動方方案短時四四輪驅(qū)驅(qū)動的的概要要短時四四輪驅(qū)驅(qū)動可可以自自由的的選擇擇四輪輪驅(qū)動動或二二輪驅(qū)驅(qū)動。。比常常時四四輪驅(qū)驅(qū)動經(jīng)經(jīng)濟(jì)型型好，，而且且不會會拋錨錨。在在四輪輪驅(qū)動動且前前后差差速器器全部部鎖死死狀態(tài)態(tài)下，，即便便三個個車輪輪不著著地，，只要要有一一個車車輪著著地，，也能能把發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)輸出出的動動力全全部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為為汽車車的驅(qū)驅(qū)動力力。短時四四輪驅(qū)驅(qū)動加加重了了駕駛駛員的的負(fù)擔(dān)擔(dān)駕駛員員需要要判斷斷出在在哪一一種場場合該該選用用哪一一種驅(qū)驅(qū)動方方式，，駕駛駛員也也必須須明白白車輛輛的二二輪驅(qū)驅(qū)動和和四輪輪驅(qū)動動各有有何優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)，駕駕駛員員需要要有熟熟練的的駕駛駛技能能。短時四四輪驅(qū)驅(qū)動汽汽車的的兩大大特征征1.越越野性性好2.難難于使使用12/8/2022吉林大大學(xué)短時四四輪驅(qū)驅(qū)動汽汽車的的切換換機(jī)構(gòu)構(gòu)機(jī)械離離合器器駕駛員員拉動動選擇擇拉桿桿來控控制機(jī)機(jī)械離離合器器從而完完成二二輪或或四輪輪驅(qū)動動的選選擇。。液壓多多片離離合器器該離合合器布布置在在多片片式分分動器器內(nèi)，，駕駛員員在遇遇到緊緊急情情況采采取緊緊急制動或或緊急急加速速時，，可自自動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成四輪輪驅(qū)動動。液液壓油油壓力力大小小可根據(jù)發(fā)發(fā)動機(jī)機(jī)油門門開度度和車車速大大小加以控控制。。12/8/2022吉林大學(xué)短時四輪驅(qū)驅(qū)動汽車的的傳動效率率效率問題短時四輪驅(qū)驅(qū)動汽車在在二輪驅(qū)動動時，2個個非驅(qū)動輪不不起驅(qū)動作作用而在路路上空轉(zhuǎn)，，并且?guī)优c與之相關(guān)的的驅(qū)動輪系系如半軸、、差速器、傳傳動軸等也也跟著空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，從而消消耗了大量的的能量，降降低了傳動動效率。解決方案1.自由輪輪轂自由輪轂布布置在車輪輪輪轂處，，其功能是是在四輪驅(qū)驅(qū)動時鎖死死連接；在在二輪驅(qū)動動時分開空空轉(zhuǎn)，使車車輪不再帶帶動驅(qū)動輪輪系轉(zhuǎn)動而而單獨(dú)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，從而減減少了能量量損失，提提高了傳動動效率。2.自由輪輪離合器自由輪離合合器布置在在半軸上，，位置靠近近差速器一一側(cè)。通過過執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)可以控制制自由輪機(jī)機(jī)構(gòu)和車輪輪自動的分分離或嚙合合，從而使使驅(qū)動輪系系中的大多多數(shù)轉(zhuǎn)動件件停止轉(zhuǎn)動動以提高傳傳動效率。。12/8/2022吉林大學(xué)常時四輪驅(qū)驅(qū)動方案常時四輪驅(qū)驅(qū)動概述常時四輪驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)上上布置有中中間差速器器，其作用用是把驅(qū)動動扭矩傳遞遞給前后車車輪，同時時吸收前后后車輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差。分類1.固定扭扭矩分配方方式（前后后扭矩分配配比一定））●中間差速器器鎖死方式式●中間差速器器差動限制制方式2.變動扭扭矩分配方方式●被動扭矩分分配方式（（利用前后后輪轉(zhuǎn)速差差分配扭矩矩）●主動扭矩分分配方式（（電子控制制分配扭矩矩）12/8/2022吉林大學(xué)常時四輪驅(qū)驅(qū)動固定扭扭矩分配方方式-Ⅰ固定扭矩分分配方式的的特點(diǎn)固定扭矩分分配方式利利用布置的的中間差速速器把扭矩矩分配到前前后車輪，，扭矩分配配比取決于于中間差速速器的結(jié)構(gòu)構(gòu)，多數(shù)為為50：50。中間差速器器鎖死方式式汽車正常行行駛時，中中間差速器器自由差動動。下圖為為當(dāng)一個車車輪陷進(jìn)泥泥坑，差速速器鎖死與與不鎖死情情況下的示示意圖：如左圖，當(dāng)當(dāng)作前輪陷陷進(jìn)泥坑時，，司機(jī)將中中間差速器鎖鎖死，后輪輪產(chǎn)生驅(qū)動力力，使汽車車擺脫拋錨的的危險。而而右圖中差速速器沒鎖死死發(fā)生拋錨現(xiàn)現(xiàn)象。12/8/2022吉林大學(xué)學(xué)常時四輪輪驅(qū)動固固定扭矩矩分配方方式-Ⅱ中間差速速器差動動限制方方式1.布置置方式●并列布置置：把粘粘性聯(lián)軸軸節(jié)或液液壓式多多片離合合器等差差動限制制裝置和中間間差速器器并列布布置●直列布置置：把粘粘性聯(lián)軸軸節(jié)布置置在前后后驅(qū)動輪輪系之間間2.采用用的差速速器形式式●行星齒輪輪式中間間差速器器●錐齒輪式式差速器器●粘性聯(lián)軸軸節(jié)差動動式中間間差速器器●液壓多片片離合器器差動限限制式中中間差速速器12/8/2022吉林大學(xué)學(xué)常時四輪輪驅(qū)動變變動扭矩矩分配方方式-Ⅰ變動扭矩矩分配方方式的特特點(diǎn)汽車在行行進(jìn)中能能適應(yīng)行行駛狀態(tài)態(tài)和路面面情況，，把驅(qū)動動扭矩合合理的分分配給前前后輪，，能充分分發(fā)揮各各輪胎的的驅(qū)動力力，并提提高操縱縱穩(wěn)定性性。被動扭矩矩分配方方式1.特點(diǎn)點(diǎn)A.依靠前后后輪轉(zhuǎn)速速差分配配扭矩，，其結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊，，成本低低B.傳遞的扭扭矩小，，適用于于微型車車和輕型型車2.結(jié)構(gòu)構(gòu)在前置前前驅(qū)汽車車上追加加一個分分動器，，把傳動軸軸延長使使之能驅(qū)驅(qū)動后輪輪，再適當(dāng)?shù)牟疾贾靡粋€個粘性聯(lián)聯(lián)軸節(jié)，，就實(shí)現(xiàn)了四輪輪驅(qū)動方方案。如如圖12/8/2022吉林大大學(xué)被動扭扭矩分分配方方式3.聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)形式式A.左左右扭扭矩分分配式式粘性性聯(lián)軸軸節(jié)汽車正正常行行駛時時，粘粘性聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)的殼殼體和內(nèi)板板以近近似相相同的的轉(zhuǎn)速速作旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動，，驅(qū)動扭扭矩沒沒有分分配到到后輪輪上，，汽車車相當(dāng)于前前置前前驅(qū)。。當(dāng)前前后輪輪有哪哪一個個車輪發(fā)生生打滑滑空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，，外板板和內(nèi)內(nèi)板間間產(chǎn)生相對對滑動動，粘粘性聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)工作作使汽汽車變成四四輪驅(qū)驅(qū)動。。B.液液力偶偶合器器主要利利用工工作油油通過過節(jié)流流孔產(chǎn)產(chǎn)生的的粘性阻力力來傳傳遞扭扭矩12/8/2022吉林大大學(xué)被動扭扭矩分分配方方式-聯(lián)軸軸節(jié)形形式C.軸軸向柱柱塞泵泵聯(lián)軸軸節(jié)其工作作原理理與液液力偶偶合器器完全全相同同D.轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)翼式式聯(lián)軸軸節(jié)前后輪輪產(chǎn)生生轉(zhuǎn)速速差時時，三三翼板板攪動動硅油油使使硅油油變成成壓力力油推推動活活塞滑動動，使使?jié)袷绞蕉嗥x合合器動動作開開始傳傳遞扭扭矩。。如圖圖12/8/2022吉林大學(xué)學(xué)主動扭矩矩分配方方式主動扭矩矩分配方方式的特特點(diǎn)利用電腦腦和各種種傳感器器不斷地地判斷輪輪胎對地地面的動動態(tài)附著著力和司司機(jī)的駕駕駛意圖圖，積極極的控制制汽車差差速器的的差動狀狀態(tài)，平平衡各輪輪的驅(qū)動動力，優(yōu)優(yōu)化汽車車的各項項性能。。示例-奔奔馳4瑪瑪奇克該車的車車載電腦腦對車輪輪轉(zhuǎn)速、、汽車車車速、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角度度、制動動力進(jìn)行行判斷，，控制油油壓并驅(qū)驅(qū)動相關(guān)關(guān)離合器器動作，，自動的的將中間間差速器器和后差差速器鎖鎖死，自自動的切切換成后后二輪驅(qū)驅(qū)動或四四輪驅(qū)動動，并可可從四種種運(yùn)行模模式中自自選一種種最佳的的運(yùn)動模模式。12/8/2022吉林大學(xué)學(xué)四輪汽車車的行駛駛特性壞路的通通過性1.階梯梯路面的的攀升后輪驅(qū)動動汽車：：前輪頂頂住時，，后輪驅(qū)驅(qū)動力再再大也沒沒用。前輪驅(qū)動動汽車：：前輪雖雖然能抬抬起，但但抬起瞬瞬間車輪輪失去對對階梯壁面的壓壓力，汽汽車退回回，恢復(fù)復(fù)原狀。。四輪驅(qū)驅(qū)動汽汽車：：后輪輪驅(qū)動動力使使前輪輪壓在在階梯梯壁面面，前前輪驅(qū)驅(qū)動力力使前車車輪抬抬起，，從而而使汽汽車攀攀升到到階梯梯之上上。2.單單輪被被支起起或落落到深深坑中中對于不不裝用用差動動限制制裝置置的二二輪驅(qū)驅(qū)動汽汽車完完全不不能行行駛。。即使使四輪驅(qū)驅(qū)動，，如果果在差差速器器上沒沒有差差動限限制裝裝置或或沒有有裝用用差動動鎖死裝裝置的的話也也不能能行駛駛。這這種情情況下下，汽汽車必必須使使用粘粘性聯(lián)聯(lián)軸節(jié)或或差速速器鎖鎖死裝裝置，，才能能解決決問題題。12/8/2022吉林大學(xué)壞路的通過性性3.雙摩擦系系數(shù)路面此類路況如汽汽車單側(cè)前后后輪碰到冰面面或水濕路面面，會使得路路面摩擦系數(shù)數(shù)十分小，如如果踏動制動動踏板，汽車車可能會發(fā)生生嚴(yán)重側(cè)滑或或圍繞自身重重心旋轉(zhuǎn)。在汽車上裝用用差速器差動動限制裝置后后，不僅能抑抑制車輪打滑滑，還能使另另一側(cè)的車輪輪產(chǎn)生數(shù)倍大大的驅(qū)動力，，使汽車擺脫脫困境。這種裝置同時時適用于二輪輪與四輪驅(qū)動動汽車，但在在四輪驅(qū)動汽汽車上會更有有效。12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽車車的轉(zhuǎn)向性轉(zhuǎn)向性分析圖示為汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎中單側(cè)前前后輪的模型。如如果轉(zhuǎn)彎過程程中無加減速，勻勻速行駛，此此時的汽車轉(zhuǎn)向性性取決于作用用在前后輪上的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向力大小。。如果前輪轉(zhuǎn)向力力大于后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，汽車將發(fā)生過過轉(zhuǎn)向現(xiàn)象；；如果前輪轉(zhuǎn)向力力較小時汽車車將發(fā)生轉(zhuǎn)向不足足問題。12/8/2022吉林大學(xué)各種形式四輪輪驅(qū)動汽車的的轉(zhuǎn)向四輪直接連接接的四輪驅(qū)動動汽車急轉(zhuǎn)彎時時會出現(xiàn)制動動現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向向盤變得沉重重，輪胎出現(xiàn)現(xiàn)前后方向打打滑，這將使使汽車失去側(cè)側(cè)向力。此類類汽車只能在在轉(zhuǎn)彎半徑比比較大的道路路上使用。轉(zhuǎn)彎制動性解決途徑單向超越離合合器是一種只只能單方面?zhèn)鬟f扭矩的機(jī)機(jī)構(gòu)。如圖外外環(huán)動力來自發(fā)動機(jī)，內(nèi)內(nèi)環(huán)接前驅(qū)動動軸。汽車直線行駛時發(fā)發(fā)動機(jī)扭矩傳傳遞給前后輪，此時為四四輪驅(qū)動；轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎時，前輪比后輪轉(zhuǎn)動動快，單向超超越離合器空轉(zhuǎn)，前輪和和發(fā)動機(jī)間的的傳動被切斷而成為后輪輪驅(qū)動，從而而解決了轉(zhuǎn)向向制動問題。。12/8/2022吉林大學(xué)各種形式四輪輪驅(qū)動汽車的的轉(zhuǎn)向中間差速器無無差動限制方方式的四輪驅(qū)驅(qū)動此類汽車前后后輪的驅(qū)動扭扭矩分配比固固定不變，在在轉(zhuǎn)彎過程中中如果突然緊緊急加速的話話，其前后車車輪所獲得的的驅(qū)動扭矩急急劇增加，結(jié)結(jié)果使前輪側(cè)側(cè)向力變得十十分小，有時時甚至為零，，使汽車沖出出彎道?？勺兣づぞ胤址峙浞椒绞降牡某r時四輪輪驅(qū)動動由于差差動限限制裝裝置的的作用用，即即便前前輪有有較大大滑動動，但但是驅(qū)驅(qū)動扭扭矩開開始向向后輪輪轉(zhuǎn)移移，從從而抑抑制了了前輪輪的滑滑動，，使汽汽車具具有不不足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向特特性。。驅(qū)動力力分配配控制制方式式的四四輪驅(qū)驅(qū)動驅(qū)動力力的分分配問問題極極大的的影響響著汽汽車的的轉(zhuǎn)向向性，，此類類方式式能根根據(jù)行行駛狀狀態(tài)合合理分分配前前后輪輪驅(qū)動動力，，所以以比較較理想想。12/8/2022吉林大大學(xué)四輪驅(qū)驅(qū)動汽汽車的的制動動概述在二輪輪驅(qū)動動汽車車上，，前后后輪完完全獨(dú)獨(dú)立，，制動動時，，前后后輪制制動力力互不不相關(guān)關(guān)。而而四輪輪驅(qū)動動汽車車其前前后驅(qū)驅(qū)動輪輪總是是以某某種形形式互互相連連接在在一起起，制制動時時，前前后制制動器器互相相影響響，使使汽車車的制制動性性發(fā)生生很大大的變變化。。輪胎抱抱死時時汽車車的運(yùn)運(yùn)動1.前前輪抱抱死前前輪輪失去去轉(zhuǎn)向向性，，后輪輪沒抱抱死，，仍產(chǎn)產(chǎn)生充充分的的側(cè)向向力，致致使汽汽車沿沿彎道道切線線方向向沖出出道路路。2.后后輪抱抱死后后輪輪失去去側(cè)向向力并并且產(chǎn)產(chǎn)生橫橫向打打滑，，使汽汽車?yán)@繞自身身重心旋旋轉(zhuǎn)直直至停停車。。3.前前后輪輪同時時抱死死前前后輪輪全都都失去去側(cè)向向力，，汽車車仍按按輪胎胎抱死死前的運(yùn)運(yùn)動路路線繼繼續(xù)向向前行行駛，，直至至停車車。12/8/2022吉林大大學(xué)制動防防抱死死系統(tǒng)統(tǒng)功能通過控控制車車輪的的制動動扭矩矩，使使輪胎胎的滑滑動率率處于于最佳佳范圍圍，在在車輪輪不抱抱死的的情況況下使使輪胎胎產(chǎn)生生最大大的制制動力力，同同時在在保持持較高高方向向穩(wěn)定定性的的前提提下在在最短短距離離內(nèi)達(dá)達(dá)到制制動效效果，，從而而提高高整車車的制制動力力和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎力力。原理滑動率率：S=(V-Vt)*100%/V其中：：V————汽汽車速速度Vt————輪輪胎速速度S=15~20%時時，制制動力力系數(shù)數(shù)達(dá)到最最大值值，通通過控控制滑滑動率大小小從而而達(dá)到到控制制制動動力大大小的的目的的。12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽汽車的制動動防抱死系系統(tǒng)不足在二輪驅(qū)動動汽車上發(fā)發(fā)展起來的的制動防抱抱死系統(tǒng)并并不能直接接用到四輪輪驅(qū)動汽車車上，原因因有：A.四四輪汽車車車速檢測困困難，檢測測出的最高高車速容易易使控制系統(tǒng)造造成誤判判。B.制動動系的振動動過大。防防抱死系統(tǒng)統(tǒng)的工作原原理是加大大制動力使車車輪即將抱抱四時再減減少制動力力，這樣反反復(fù)自動控制。。由于四驅(qū)驅(qū)動系慣性性相對較較大，就導(dǎo)導(dǎo)致了更大的振動動。12/8/2022吉林大學(xué)四輪驅(qū)動汽汽車的制動動防抱死系系統(tǒng)問題的解決決方案1.在制動動防抱死系系統(tǒng)起作用用時，使差差動限制裝裝置的作用減弱。例例如，使粘粘性聯(lián)軸節(jié)節(jié)傳遞的扭扭矩變小，，或使其正反向所所傳遞的扭扭矩不同等等。2.在制動動防抱死系系統(tǒng)起作用用時，把前前后驅(qū)動輪輪系分離開來，使汽汽車自動的的變?yōu)槎嗇嗱?qū)動汽車車。3.采用加加速度傳感感器，判斷斷路面摩擦擦系數(shù)大小小，進(jìn)而利用制動控控制程序進(jìn)進(jìn)行制動控控制。12/8/2022吉林大學(xué)驅(qū)動型式對對汽車行駛駛性能的影影響12/8/2022吉林大學(xué)驅(qū)動型式對縱縱向動力學(xué)的的影響由于前軸與后后軸載荷不同同及汽車質(zhì)心心位置變化的的影響，前輪輪驅(qū)動與后輪輪驅(qū)動對附著著系數(shù)的利用用率不同。而而全輪驅(qū)動的的牽引性能則則受轉(zhuǎn)矩分配配率的影響。。12/8/2022吉林大學(xué)牽引性能的表表征等效爬坡度可可用于表征汽汽車牽引性能能。汽車在坡坡道上必須首首先克服坡度度阻力，如果果汽車再加速速，便有加速速阻力。忽略略風(fēng)阻與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)質(zhì)量的等效效慣性力，驅(qū)驅(qū)動輪傳遞的的縱向力有：：傳遞此縱向力力所必須的摩摩擦系數(shù)為：：若各輪附著系系數(shù)相同，則則等效爬坡度度與相相同12/8/2022吉林大學(xué)前軸驅(qū)動與后后軸驅(qū)動車的的

牽引性能能前軸、后軸驅(qū)驅(qū)動車克服等等效爬坡度所所需摩擦系數(shù)數(shù)為:給出輪胎與路路面之間附著著系數(shù)，則等等效爬坡度為為12/8/2022吉林大學(xué)全輪驅(qū)動汽車車力矩分配如果是平衡式式全輪驅(qū)動(有中央差速速器)，則要要按一定比例例分配前后軸軸間的驅(qū)動力力矩。后軸的的力矩分配系系數(shù)為：對前軸驅(qū)動=0；后輪驅(qū)驅(qū)動=1。一一些全輪驅(qū)動動汽車對力矩矩分配的選擇擇情況如下：：Audi=0.5BMW325iX=0.63BENZ4MATIC=0.6512/8/2022吉林大學(xué)全輪驅(qū)動汽車車等效爬坡度度如果傳遞前軸軸力矩所需的的摩擦系數(shù)大大于后軸的，，則前軸車輪輪先打滑，相相反則后軸車車輪先打滑。。前軸車輪先打打滑時，等效效爬坡度為后軸車輪先打打滑時，等效效爬坡度為12/8/2022吉林大大學(xué)各種驅(qū)驅(qū)動型型式汽汽車牽牽引性性能的的比較較12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)驅(qū)動動型型式式對對橫橫向向動動力力學(xué)學(xué)的的影影響響由于于庫庫侖侖摩摩擦擦圓圓的的作作用用，，驅(qū)驅(qū)動動方方式式對對橫橫向向動動力力學(xué)學(xué)的的影影響響使使驅(qū)驅(qū)動動輪輪所所能能傳傳遞遞的的側(cè)側(cè)向向力力小小于于非非驅(qū)驅(qū)動動輪輪的的，，在在一一般般路路面面的的行行駛駛范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，現(xiàn)現(xiàn)代代轎轎車車中中的的駕駕駛駛員員是是感感覺覺不不到到這這種種差差異異的的。。在在前前輪輪驅(qū)驅(qū)動動時時，，僅僅是是驅(qū)驅(qū)動動力力對對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向舒舒適適性性有有些些不不良良影影響響。。在物物理理極極限限范范圍圍中中或或在在摩摩擦擦系系數(shù)數(shù)小小的的路路面面上上，，這這種種驅(qū)驅(qū)動動影影響響才才明明顯顯表表露露出出來來。。前輪輪驅(qū)驅(qū)動動時時，，前前軸軸首首先先達(dá)達(dá)到到附附著著檢檢限限，，汽汽車車向向前前駛駛出出彎彎道道，，表表現(xiàn)現(xiàn)為為不不足足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向。。后后輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車通通過過調(diào)調(diào)整整行行駛駛機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)也也可可使使汽汽車車在在極極限限區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)為為不不足足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向。。如如果果驅(qū)驅(qū)動動輪輪超超過過牽牽此此檢檢限限，，打打滑滑并并喪喪失失后后軸軸的的側(cè)側(cè)向向?qū)?dǎo)向向能能力力，，則則當(dāng)當(dāng)發(fā)發(fā)動動機(jī)機(jī)扭扭矩矩較較大大或或在在平平滑滑道道路路上上行行駛駛時時，，固固有有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向特特性性將將可可能能變變?yōu)闉閲?yán)嚴(yán)重重的的過過多多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向。。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)全輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)點(diǎn)全輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)在在附附著著系系數(shù)數(shù)小小的的道道路路上上特特別別明明顯顯，，因因為為推推進(jìn)進(jìn)力力分分配配在在兩兩軸軸上上，，在在總總的的推推進(jìn)進(jìn)力力相相同同情情況況下下，，車車輪輪可可傳傳遞遞較較大大的的側(cè)側(cè)向向力力，，因因為為沒沒有有一一個個車車輪輪單單獨(dú)獨(dú)超超過過附附著著極極限限。。不過過全全輪輪驅(qū)驅(qū)動動也也存存在在根根本本性性的的困困難難問問題題，，駕駕駛駛員員總總是是很很晚晚才才察察覺覺到到汽汽車車已已逼逼近近行行駛駛動動態(tài)態(tài)的的極極限限，，因因為為它它不不象象單單軸軸驅(qū)驅(qū)動動那那樣樣通通過過不不足足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向或或過過多多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的增增大大明明顯顯告告知知駕駕駛駛員員。。因因為為四四輪輪均均傳傳遞遞驅(qū)驅(qū)動動力力，，當(dāng)當(dāng)在在平平坦坦的的彎彎道道上上達(dá)達(dá)到到很很高高的的速速度度以以及及后后軸軸分分配配力力矩矩較較多多時時，，只只有有很很少少的的側(cè)側(cè)向向力力儲儲備備使使汽汽車車保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定。。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)全輪輪驅(qū)驅(qū)動動汽汽車車改改善善穩(wěn)穩(wěn)定定性性的的措措施施基于于這這一一原原因因，，BENZ特特別別選選擇擇了了自自動動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換的的4輪輪驅(qū)驅(qū)動動案案(4MATIC)。。一一般般情情況況下下，，4MATIC汽汽車車以以后后輪輪驅(qū)驅(qū)動動行行駛駛，，只只是是當(dāng)當(dāng)縱縱向向或或橫橫向向滑滑動動率率超超過過規(guī)規(guī)定定的的極極限限值值時時，，才才由由電電子子接接通通前前軸軸驅(qū)驅(qū)動動，，這這將將通通過過速速度度儀儀中中發(fā)發(fā)亮亮的的信信號號燈燈告告知知駕駕駛駛員員。12/8/2022吉林林大大學(xué)學(xué)驅(qū)動動系系