四驅(qū)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)詳1.doc

四驅(qū)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)詳解（1） 四驅(qū)，是一個(gè)很值得討論的話題，我們?cè)诖蠼稚辖?jīng)常能看到貼著44或AWD商標(biāo)的汽車。相信“四驅(qū)”這個(gè)概念在每個(gè)網(wǎng)友心里都有不同的解釋，其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是四個(gè)車輪都有動(dòng)力的車就是四驅(qū)汽車。目錄 四驅(qū)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)講解 四驅(qū)，是一個(gè)很值得討論的話題，我們?cè)诖蠼稚辖?jīng)常能看到貼著44或AWD商標(biāo)的汽車。相信“四驅(qū)”這個(gè)概念在每個(gè)網(wǎng)友心里都有不同的解釋，其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是四個(gè)車輪都有動(dòng)力的車就是四驅(qū)汽車。但是要是再往進(jìn)一步說(shuō)，四驅(qū)車的結(jié)構(gòu)都是一樣的嘛？為什么有些惡劣地形有的四驅(qū)車能過(guò)去有的四驅(qū)車過(guò)不去？發(fā)燒級(jí)的四驅(qū)車僅僅是外觀比較威猛？如果您對(duì)這些問(wèn)題還有疑問(wèn)，不用著急，在這里可以讓您對(duì)四驅(qū)的一切變得明晰。 四驅(qū)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)講解 一、差速器/差速鎖不能混淆的基礎(chǔ)概念！ 差速器 從世界上第一輛汽車的誕生的同時(shí)，差速器這個(gè)東西也就隨之存在了，他存在的意義只有一個(gè)，為了汽車能正常轉(zhuǎn)彎。過(guò)去的馬車的兩個(gè)車輛是通過(guò)一根硬軸鏈接的，所以兩側(cè)的車輪轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)是相同的，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候內(nèi)側(cè)的車輪除了滾動(dòng)摩擦還會(huì)有滑動(dòng)摩擦，還好馬車是木頭車輪，耐磨。汽車在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候也會(huì)有同樣的問(wèn)題，如果還是采用一根硬軸鏈接，那么轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車的輪胎等部件將會(huì)受到嚴(yán)重的損傷。為了解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)今汽車都是兩個(gè)半軸的設(shè)計(jì)，將兩個(gè)半軸鏈接起來(lái)的就是差速器，有了差速器也就允許兩側(cè)車輪有轉(zhuǎn)速差。直行狀態(tài)下差速器不工作 能達(dá)到實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不一樣，最重要的是差速器里面的一組行星齒輪。為了通俗易懂，我們做一個(gè)比喻：差速器殼體里面的一組行星齒輪就可以抽象地看作為只有一個(gè)齒的“齒輪”，也就是一根棍子，這個(gè)棍子可以鏈接兩側(cè)的半軸，并帶動(dòng)兩個(gè)半軸旋轉(zhuǎn)。注意，這個(gè)棍子除了隨著傳動(dòng)軸公轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行自轉(zhuǎn)。如果兩側(cè)的車輛受到的摩擦力是相同的，那么這根棍子就不會(huì)有自轉(zhuǎn)，即兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速也相同；如果有一側(cè)車輪受到的摩擦力大于另一側(cè)，那么這根棍子本身就會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)，這樣在不改變公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的情況加上自轉(zhuǎn)，就可以達(dá)到兩側(cè)轉(zhuǎn)速不一樣的目的。也就是說(shuō)，如果一側(cè)的輪子被卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng)了，那也無(wú)妨，雖然動(dòng)力依然存在，但這個(gè)會(huì)自轉(zhuǎn)的棍子就會(huì)帶動(dòng)那個(gè)沒(méi)有被卡死的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。如果再加上更多的棍子，也就形成了齒輪，即行星齒輪，也是差速器的核心部分。當(dāng)今的汽車通常有一組四個(gè)行星齒輪。轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下差速器工作 差速器對(duì)越野性能的影響： 由于差速器允許車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在泥濘等路面，當(dāng)一個(gè)車輪打滑時(shí)，動(dòng)力全部消耗在飛快轉(zhuǎn)動(dòng)的打滑車輪上了，其他車輪會(huì)失去動(dòng)力。通俗的話說(shuō)，差速器是讓車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)候內(nèi)外輪有輪速差用的，否則車輛轉(zhuǎn)彎就會(huì)困難，但是差速器在越野道路上就是幫倒忙的。 因此，在四驅(qū)車上，還需配有限制和防止打滑的裝置，如差速鎖、限滑差速器、牽引力控制系統(tǒng)等。 差速鎖 上面講的是差速器，那么還有一個(gè)經(jīng)常被人混淆的詞匯就是“差速鎖”，差速鎖這個(gè)東西和差速器起到完全相反的作用。也就是不讓差速器工作，讓兩側(cè)的車輛轉(zhuǎn)速相同。 為什么發(fā)明了差速器還不讓他工作？這是因?yàn)椴钏倨髟揭奥访嫘旭倳r(shí)就顯出了弊端，差速器會(huì)成為汽車前進(jìn)的障礙。比如一側(cè)的車輪卡死另一側(cè)車輪打滑的情況下，差速器就會(huì)起作用了，因?yàn)椴钏倨鞯淖饔镁褪窃试S兩側(cè)車輪出現(xiàn)速度差，這樣，被卡死的一側(cè)車輪仍靜止不動(dòng)，而另一側(cè)車輪則會(huì)因?yàn)椴钏倨鞯淖饔枚偪竦男D(zhuǎn)，一側(cè)卡死，一側(cè)狂轉(zhuǎn)，汽車自然也就無(wú)法前行。為了讓動(dòng)力能夠正常的傳遞到那個(gè)“靜止”的車輪上，就必須有差速鎖，它可以將兩個(gè)半軸進(jìn)行鋼性連接，使其成為一個(gè)整體，這樣兩側(cè)的車輪都可以得到相同的動(dòng)力，使車輛可以擺脫困境，這就是差速鎖的作用。當(dāng)今主流的差速鎖有機(jī)械式（牙嵌式），經(jīng)典車型jeep牧馬人，伊頓式差速鎖，經(jīng)典車型大切諾基。 手動(dòng)機(jī)械式差速鎖（牙嵌式） 手動(dòng)機(jī)械差速鎖的技術(shù)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，但卻仍然是迄今為止最為可靠、最有效的提高車輛越野性能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的裝備。它可以實(shí)現(xiàn)前后軸的動(dòng)力完全斷開(kāi)或完全結(jié)合，很牢固。但是也正是因?yàn)槿绱?，缺少了一個(gè)狀態(tài)，就是在四驅(qū)狀態(tài)下無(wú)法在正常道路上行駛。由于手動(dòng)機(jī)械差速鎖接通后，差速器就失去了差速作用，所以車輛必須保持直線行駛，而無(wú)法正常轉(zhuǎn)彎，否則代價(jià)就是加快對(duì)輪胎的磨損，甚至發(fā)生危險(xiǎn)。jeep牧馬人羅賓漢和奔馳g500均使用的是機(jī)械差速鎖 優(yōu)點(diǎn)：在越野路況可以使車輛所有車輪得到有效動(dòng)力，在惡劣情況下擺脫困境； 缺點(diǎn)：只能在兩側(cè)車型附著力差異較大時(shí)使用，鎖止時(shí)車輛無(wú)法正常轉(zhuǎn)彎，加劇輪胎等部件的磨損。 伊頓式差速鎖 伊頓差速鎖也是機(jī)械差速鎖的一種，當(dāng)兩側(cè)車輪的附著力出現(xiàn)差異時(shí)，如果兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速差達(dá)到了設(shè)定的數(shù)值，那么伊頓差速鎖將會(huì)自動(dòng)鎖止差速器，使得兩側(cè)車輪擁有相同的動(dòng)力，從而使車輛脫困。優(yōu)點(diǎn)：完全自動(dòng)控制鎖止； 缺點(diǎn)：不可手動(dòng)控制，必須等到轉(zhuǎn)速差出現(xiàn)的時(shí)候才起作用，反應(yīng)速度略慢。 很多讀者可能曾經(jīng)被差速器和差速鎖這兩個(gè)極為相似的詞匯所困擾，看了上面應(yīng)該會(huì)有一些概念了。如果看了上面的解釋覺(jué)得還是難以理解，索性您就記住一個(gè)概念，差速器和差速鎖的作用是完全相反的，差速器是讓兩側(cè)車輪可以有速度差，差速鎖是不讓兩側(cè)輪子有速度差。記住這個(gè)就ok了！ 二、差速器的種類 開(kāi)放式差速器 顧名思義，開(kāi)放式差速器就是沒(méi)有任何限制，可以在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)正常工作，行星齒輪組沒(méi)有任何鎖止裝置。 優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有特別的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴钏偈瞧囌Ｐ旭偟谋貍錀l件； 缺點(diǎn)：在越野車領(lǐng)域，開(kāi)放式差速器會(huì)影非鋪裝路面的脫困性。 多片離合器式差速器 多片摩擦式限滑差速器依靠濕式多片離合器產(chǎn)生差動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這種系統(tǒng)多用作適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的中央差速器使用。其內(nèi)部有兩組摩擦盤(pán)，一組為主動(dòng)盤(pán)，一組為從動(dòng)盤(pán)。主動(dòng)盤(pán)與前軸連接，從動(dòng)盤(pán)與后軸連接。兩組盤(pán)片被浸泡在專用油中，二者的結(jié)合和分離依靠電子系統(tǒng)控制。 在直線行駛時(shí)，前后軸的轉(zhuǎn)速相同，主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)之間沒(méi)有轉(zhuǎn)速差，此時(shí)盤(pán)片分離，車輛基本處于前驅(qū)或后驅(qū)狀態(tài)，可達(dá)到節(jié)省燃油的目的。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，前后軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，主、從動(dòng)盤(pán)片之間也產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。但由于轉(zhuǎn)速差沒(méi)有達(dá)到電子系統(tǒng)預(yù)設(shè)的要求，因而兩組盤(pán)片依然處于分離狀態(tài)，此時(shí)車輛轉(zhuǎn)向不受影響。 當(dāng)前后軸的轉(zhuǎn)速差超過(guò)一定限度，例如前輪開(kāi)始打滑，電控系統(tǒng)會(huì)控制液壓機(jī)構(gòu)將多片離合器壓緊，此時(shí)主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)開(kāi)始發(fā)生接觸，類似離合器的結(jié)合，扭矩從主動(dòng)盤(pán)傳遞到從動(dòng)盤(pán)上從而實(shí)現(xiàn)四驅(qū)。 多片摩擦式限滑差速器的接通條件和扭矩分配比例由電子系統(tǒng)控制，反應(yīng)速度快，部分車型還具備手動(dòng)控制的“l(fā)ock”功能，即主、從動(dòng)盤(pán)片可保持全時(shí)結(jié)合狀態(tài)，功能接近專業(yè)越野車的四驅(qū)鎖止?fàn)顟B(tài)。但摩擦片最多只能傳遞50%的扭矩給后輪，并且高強(qiáng)度的使用會(huì)時(shí)摩擦片過(guò)熱而失效。優(yōu)點(diǎn)：反映速度很快，可瞬間結(jié)合；多數(shù)車型都是電控結(jié)合，無(wú)需手動(dòng)控制； 缺點(diǎn)：最多只能將50%的動(dòng)力傳遞給后輪，高負(fù)荷工作時(shí)容易過(guò)熱。 托森差速器torsen這個(gè)名字的由來(lái)取torque-sensingtraction感覺(jué)扭矩牽引，torsen的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng)，從torsen差速器的結(jié)構(gòu)視圖中可以看到雙蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，正是它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向地從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了差速器鎖止功能，這一特性限制了滑動(dòng)。在在彎道正常行駛時(shí)，前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)車輪比差速器快，而左側(cè)速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴(yán)密地匹配同步嚙合齒輪。此時(shí)蝸輪蝸桿并沒(méi)有鎖止，因?yàn)榕ぞ厥菑奈佪喌轿仐U齒輪。而當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用，通過(guò)托森差速器或液壓式多盤(pán)離合器，極為迅速地自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力分配。托森差速器-結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)車輛正常行駛的時(shí)候，差速器殼p轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)蝸桿3和4轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)3和4之間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是紅色的1軸和綠色的2軸以同一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)。而當(dāng)一側(cè)車軸遇到較大的阻力而另一側(cè)車軸空轉(zhuǎn)的時(shí)候，例如紅色車軸遇到較大的阻力，則一開(kāi)始它靜止不動(dòng)，而差速器殼還在旋轉(zhuǎn)，于是帶動(dòng)蝸桿齒輪4沿著紅色軸滾動(dòng)，4滾動(dòng)的同時(shí)又帶動(dòng)3旋轉(zhuǎn)，但是3與綠色的車軸2有自鎖的效果，所以3的轉(zhuǎn)動(dòng)并不能帶動(dòng)綠色車軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，于是3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又使得4也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，于是4只能隨著差速器殼的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)紅色車軸旋轉(zhuǎn)，即將扭矩分配給了紅色車軸，車輛脫困。 最核心的裝置就是中央扭矩感應(yīng)自鎖式差速器，它可以根據(jù)行駛狀態(tài)使動(dòng)力輸出在前后橋間以25：7575：25連續(xù)變化，而且反應(yīng)十分迅速，幾乎不存在滯后（扭矩感應(yīng)自鎖式差速器的特點(diǎn)在前面也詳細(xì)分析過(guò)），而且有電子穩(wěn)定程序的支持，更進(jìn)一步提高了動(dòng)力分配的主動(dòng)性 優(yōu)點(diǎn)：能夠在瞬間對(duì)驅(qū)動(dòng)輪之間出現(xiàn)的阻力差提供反饋，分配扭矩輸出，而且鎖止特性是線性的，能夠在一個(gè)相對(duì)寬泛的扭矩輸出范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)；缺點(diǎn)：沒(méi)有兩驅(qū)狀態(tài)；差速器限滑能力有限，動(dòng)力無(wú)法完全傳遞到有某一車輪。 粘性耦合器式差速器粘液藕合器，又稱粘性聯(lián)軸節(jié)，這種結(jié)構(gòu)的差速器是當(dāng)今全輪驅(qū)動(dòng)汽車上自動(dòng)分配動(dòng)力的靈巧的裝置。它通常安裝在以前輪驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的全輪驅(qū)動(dòng)汽車上。這種汽車平時(shí)按前輪驅(qū)動(dòng)方式行駛。粘性聯(lián)軸節(jié)的最大特點(diǎn)就是不需駕駛員操縱，就可根據(jù)需要自動(dòng)把動(dòng)力分配給后驅(qū)動(dòng)橋。 粘性聯(lián)軸節(jié)的工作原理，有點(diǎn)類似于多片離合器。在輸人軸上裝有許多內(nèi)板，插在輸出軸殼體內(nèi)的許多外板當(dāng)中，并充人高粘度的硅油。輸人軸與前置發(fā)動(dòng)機(jī)上的變速分動(dòng)裝置相連，輸出軸與后驅(qū)動(dòng)橋相連。 在正常行駛時(shí)，前后車輪沒(méi)有轉(zhuǎn)速差，粘性聯(lián)軸節(jié)不起作用，動(dòng)力不分配給后輪，汽車仍然相當(dāng)于一輛前輪驅(qū)動(dòng)汽車。 汽車在冰雪路面上行駛時(shí)，前輪出現(xiàn)打滑空轉(zhuǎn)，前后車輪出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速差。粘性聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)、外板之間的硅油