汽車四輪驅動技術課件

1、汽車四輪驅動技術第三章第三章 四輪驅動技術四輪驅動技術4 4輪驅動輪驅動()()是指汽車是指汽車前后輪都有動力前后輪都有動力?？砂葱旭偮访鏍顟B(tài)?？砂葱旭偮访鏍顟B(tài)不同而將不同而將發(fā)動機輸出扭矩發(fā)動機輸出扭矩按不同比例分布按不同比例分布在前后所有的輪在前后所有的輪子上，以提高汽車的行駛能力。子上，以提高汽車的行駛能力。如果你看見一輛車上標有如果你看見一輛車上標有4 44 4或或4WD4WD，那就表示該車輛擁，那就表示該車輛擁有有4 4輪驅動的功能。輪驅動的功能。 四輪驅動第一次出現是在第一次世界大戰(zhàn)中四輪驅動第一次出現是在第一次世界大戰(zhàn)中, ,利用其運動利用其運動可靠性和通過性好的特點可靠性和通過

2、性好的特點, ,隨著人們對汽車性能要求的提隨著人們對汽車性能要求的提高高, ,四輪驅動更多地被用于四輪驅動更多地被用于賽車、越野車、運輸車賽車、越野車、運輸車上。如：上。如：三菱、豐田、波爾舍等。三菱、豐田、波爾舍等。一、四輪驅動的概念及類型一、四輪驅動的概念及類型汽車四輪驅動技術 在第二次世界大戰(zhàn)中，由于在第二次世界大戰(zhàn)中，由于吉普車吉普車具有優(yōu)良的越野性能具有優(yōu)良的越野性能而名噪一時。艾森豪威爾把吉普車列為而名噪一時。艾森豪威爾把吉普車列為“贏得戰(zhàn)爭的三大武贏得戰(zhàn)爭的三大武器器”之首。之首。 在兩次世界大戰(zhàn)期間，交通技術得到了飛速發(fā)展。在在兩次世界大戰(zhàn)期間，交通技術得到了飛速發(fā)展。在191

3、4-1918年的第一次世界大戰(zhàn)中，為了運送大量的兵年的第一次世界大戰(zhàn)中，為了運送大量的兵員和武器彈藥，已經實現了員和武器彈藥，已經實現了四輪驅動載重車四輪驅動載重車，其運動性和，其運動性和可靠性已超出馬車之上了?？煽啃砸殉鲴R車之上了。 在在1939-1945年的第二次年的第二次世界大戰(zhàn)中，四輪驅動軍用車輛世界大戰(zhàn)中，四輪驅動軍用車輛成為了機動部隊的交通工具，在成為了機動部隊的交通工具，在戰(zhàn)爭中廣泛應用。尤其是產量高戰(zhàn)爭中廣泛應用。尤其是產量高達達64萬輛的吉普車更是名聲遠揚，萬輛的吉普車更是名聲遠揚，甚至有人認為是吉普車使盟軍取甚至有人認為是吉普車使盟軍取得了戰(zhàn)爭的勝利。得了戰(zhàn)爭的勝利。汽車

4、四輪驅動技術 又稱被動四輪驅動又稱被動四輪驅動, ,采用采用機械式分動裝置機械式分動裝置：在變速器后：在變速器后面裝有手動分力器面裝有手動分力器, ,進行動力分配，如過去的越野車。進行動力分配，如過去的越野車。 又稱主動式四輪驅動又稱主動式四輪驅動, ,通過通過中央差速器或粘性聯(lián)軸器中央差速器或粘性聯(lián)軸器實現實現, ,有電腦控制的多碟式離合器來介入的，車子有電腦控制的多碟式離合器來介入的，車子隨時根據路面狀隨時根據路面狀態(tài)的反饋信息態(tài)的反饋信息電腦會不斷收集輪胎的轉速與油門的大小等數電腦會不斷收集輪胎的轉速與油門的大小等數據，在輪胎發(fā)生空轉以前據，在輪胎發(fā)生空轉以前合理分配前后輪子的動力合理分

5、配前后輪子的動力。1 1、短時四輪驅動系統(tǒng)、短時四輪驅動系統(tǒng)2 2、常時四輪驅動系統(tǒng)、常時四輪驅動系統(tǒng)四輪驅動汽車分類：短時四輪驅動和常時四輪驅動，其四輪驅動汽車分類：短時四輪驅動和常時四輪驅動，其基本原基本原理理相似，既把動力從空轉打滑的輪子移走，然后再重新分配到相似，既把動力從空轉打滑的輪子移走，然后再重新分配到抓地力較大的輪子上。如車輪打滑時，用石塊木板等東西塞在抓地力較大的輪子上。如車輪打滑時，用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面就能使車子通過。打滑的輪子下面就能使車子通過。 汽車四輪驅動技術汽車四輪驅動技術 采用四輪驅動主要改善汽車的通過性和運動性，增采用四輪驅動主要改善汽車的通過性和

6、運動性，增加其越野能力，但同時也出現一些新的問題。加其越野能力，但同時也出現一些新的問題。急轉彎制動現象急轉彎制動現象前后輪互相干涉前后輪互相干涉動力傳動效率低動力傳動效率低驅動系的振動和噪聲大驅動系的振動和噪聲大 采用四輪驅動主要改善汽車的通過性和運動性，增采用四輪驅動主要改善汽車的通過性和運動性，增加其越野能力，但同時也出現一些新的問題。加其越野能力，但同時也出現一些新的問題。二、四輪驅動的存在問題二、四輪驅動的存在問題汽車四輪驅動技術干涉現象干涉現象導致急轉彎制動現象導致急轉彎制動現象1 1、急轉彎制動現象、急轉彎制動現象汽車四輪驅動技術2 2、前后輪互相干涉、前后輪互相干涉汽車四輪驅動

7、技術3 3、動力傳動效率低、動力傳動效率低汽車四輪驅動技術4 4、驅動系的振動和噪聲大、驅動系的振動和噪聲大在傳動軸與半軸兩端都有聯(lián)軸節(jié)，汽車行駛中易引起振動和噪聲在傳動軸與半軸兩端都有聯(lián)軸節(jié)，汽車行駛中易引起振動和噪聲汽車四輪驅動技術三、四輪驅動的總體布置三、四輪驅動的總體布置以前縱置發(fā)動機后輪驅動為原型的四輪驅動以前縱置發(fā)動機后輪驅動為原型的四輪驅動以前縱置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動以前縱置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動以前橫置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動以前橫置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動以中置發(fā)動機為原型的四輪驅動以中置發(fā)動機為原型的四輪驅動后置發(fā)動機的四輪驅動后置發(fā)動機的四輪

8、驅動汽車四輪驅動技術1、以前縱置發(fā)動機后輪驅動為原型的四輪驅動、以前縱置發(fā)動機后輪驅動為原型的四輪驅動輸入軸輸入軸中間軸中間軸中橋輸出軸中橋輸出軸前橋輸出軸前橋輸出軸后橋輸出軸后橋輸出軸 在傳動軸前面的萬在傳動軸前面的萬向聯(lián)軸節(jié)處布置一個向聯(lián)軸節(jié)處布置一個分動器分動器，再在分動器，再在分動器前端布置一個傳動軸前端布置一個傳動軸和前差速器即可。和前差速器即可。 多用于越野車上。多用于越野車上。汽車四輪驅動技術2、以前縱置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動、以前縱置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動 前差速器與變速器前差速器與變速器后端連接，再在變速后端連接，再在變速器和驅動后橋間布置器和驅動后橋間布置一

9、個傳動軸即可。一個傳動軸即可。 如列奧奈、奧迪、如列奧奈、奧迪、夸特羅等汽車。夸特羅等汽車。汽車四輪驅動技術3 3、以前橫置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動、以前橫置發(fā)動機前輪驅動為原型的四輪驅動 將分動器與變速器將分動器與變速器和前差速器布置在一和前差速器布置在一起，使三者一體化，起，使三者一體化，稱為變速稱為變速-分動分動-差速差速器。器。 如奧斯汀如奧斯汀.迷尼汽車。迷尼汽車。汽車四輪驅動技術4 4、以中置發(fā)動機為原型的四輪驅動、以中置發(fā)動機為原型的四輪驅動 采用中部橫置發(fā)動機，采用中部橫置發(fā)動機，發(fā)動機后串接變速器，發(fā)動機后串接變速器，通過傘齒輪傳動把軸的通過傘齒輪傳動把軸的旋轉方向改變

10、旋轉方向改變900驅動前驅動前后差速器，通過差速器后差速器，通過差速器再改變再改變900驅動前后車輪。驅動前后車輪。 如標致如標致205增壓汽車。增壓汽車。汽車四輪驅動技術5 5、后置發(fā)動機的四輪驅動、后置發(fā)動機的四輪驅動 將變速器、分動器和將變速器、分動器和差速器布置在后橋內，差速器布置在后橋內，后橋直接驅動后輪；后后橋直接驅動后輪；后橋前部輸出軸直接驅動橋前部輸出軸直接驅動傳動軸，通過傳動軸驅傳動軸，通過傳動軸驅動前差速器。動前差速器。 前差速器內有一由電前差速器內有一由電控裝置控制的多片摩擦控裝置控制的多片摩擦離合器，從而控制分配離合器，從而控制分配給前差速器的驅動力。給前差速器的驅動力

11、。 如波爾舍如波爾舍959汽車。汽車。汽車四輪驅動技術五、四輪驅動各裝置的作用五、四輪驅動各裝置的作用1 1、短時四輪驅動防止輪胎打滑方法、短時四輪驅動防止輪胎打滑方法 對短時四輪驅動汽車，由駕駛員選擇判斷，平時對短時四輪驅動汽車，由駕駛員選擇判斷，平時使用二輪驅動，只在需要時，將汽車使用二輪驅動，只在需要時，將汽車4 4輪直接連接進輪直接連接進行四輪驅動。行四輪驅動。2 2、用單向超越離合器避免急轉彎制動現象、用單向超越離合器避免急轉彎制動現象 利用單向超越離合器單向傳遞動力的特性，在前輪與利用單向超越離合器單向傳遞動力的特性，在前輪與發(fā)動機之間發(fā)動機之間布置單向超越離合器布置單向超越離合器

12、，后輪直接從發(fā)動機獲得，后輪直接從發(fā)動機獲得動力，前輪通過單向超越離合器從發(fā)動機獲得動力。動力，前輪通過單向超越離合器從發(fā)動機獲得動力。 直線行駛時，發(fā)動機動力同時傳給后輪和前輪，單向超直線行駛時，發(fā)動機動力同時傳給后輪和前輪，單向超越離合器不起作用；越離合器不起作用； 轉彎時，前輪比后輪轉動快，使單向超越離合器空轉，轉彎時，前輪比后輪轉動快，使單向超越離合器空轉，前輪動力中斷，后輪正常行駛，克服急轉彎制動的現象。前輪動力中斷，后輪正常行駛，克服急轉彎制動的現象。汽車四輪驅動技術3 3、用濕式多片離合器控制驅動扭矩、用濕式多片離合器控制驅動扭矩 在前后驅動輪前布置濕式多片離合器，濕式多片離合在

13、前后驅動輪前布置濕式多片離合器，濕式多片離合器可電腦控制液壓系統(tǒng)進行了動作，靠摩擦力傳遞扭矩的。器可電腦控制液壓系統(tǒng)進行了動作，靠摩擦力傳遞扭矩的。 由各種傳感器檢測發(fā)動機轉速、車輛速度、油門踏板由各種傳感器檢測發(fā)動機轉速、車輛速度、油門踏板角度、轉向盤轉向角、前后左右輪加速度等參數，電腦根角度、轉向盤轉向角、前后左右輪加速度等參數，電腦根據這些參數，結合汽車的行駛狀態(tài)和路面條件，按預先設據這些參數，結合汽車的行駛狀態(tài)和路面條件，按預先設定程序確定濕式多片離合器傳遞的扭矩。定程序確定濕式多片離合器傳遞的扭矩。 另外，可解決四輪驅動汽車輪胎打滑問題，當橫向加另外，可解決四輪驅動汽車輪胎打滑問題，

14、當橫向加速度傳感器檢測到汽車在轉彎時，將濕式多片離合器傳遞速度傳感器檢測到汽車在轉彎時，將濕式多片離合器傳遞的扭矩降下來，使汽車變成后輪驅動；當檢測到汽車直線的扭矩降下來，使汽車變成后輪驅動；當檢測到汽車直線行駛時，加大濕式多片離合器傳遞的扭矩。行駛時，加大濕式多片離合器傳遞的扭矩。汽車四輪驅動技術4 4、使用差動限制裝置補償差速器的缺點、使用差動限制裝置補償差速器的缺點 由于差速器的差速不差力的特性，對常時四輪驅動的由于差速器的差速不差力的特性，對常時四輪驅動的汽車，裝上差速器后，一旦一個車輪打滑空轉時，其他各汽車，裝上差速器后，一旦一個車輪打滑空轉時，其他各輪的驅動力也喪失，為克服這一缺限

15、，可加裝差動限制裝輪的驅動力也喪失，為克服這一缺限，可加裝差動限制裝置。常用的方法是在傳動線路上加裝：置。常用的方法是在傳動線路上加裝：直接連接前后驅動輪直接連接前后驅動輪與中間差速器并聯(lián)布置與中間差速器并聯(lián)布置分別布置在前后差速器上分別布置在前后差速器上粘性聯(lián)粘性聯(lián)軸節(jié)連軸節(jié)連接位置接位置汽車四輪驅動技術5 5、降低驅動系振動和噪聲的等速聯(lián)軸節(jié)、降低驅動系振動和噪聲的等速聯(lián)軸節(jié) 對四輪驅動汽車的驅動系統(tǒng)，產生振動和噪聲的對四輪驅動汽車的驅動系統(tǒng)，產生振動和噪聲的主要根源在聯(lián)軸節(jié)，尤其是叉式聯(lián)軸節(jié)的不等速原主要根源在聯(lián)軸節(jié)，尤其是叉式聯(lián)軸節(jié)的不等速原因。因。 目前，為減小驅動系統(tǒng)振動和噪聲，主

16、要采用等目前，為減小驅動系統(tǒng)振動和噪聲，主要采用等速聯(lián)軸節(jié)。而對等速聯(lián)軸節(jié)本身存在的問題還沒有很速聯(lián)軸節(jié)。而對等速聯(lián)軸節(jié)本身存在的問題還沒有很好的辦法。好的辦法。汽車四輪驅動技術六、四輪驅動車采取的措施六、四輪驅動車采取的措施 1、采用中央、前、后機械式差速鎖。、采用中央、前、后機械式差速鎖。 它是目前尚處于量產階段的它是目前尚處于量產階段的世界上唯一一款裝有前、中、后世界上唯一一款裝有前、中、后三個機械式差速鎖的四輪驅動車。三個機械式差速鎖的四輪驅動車。在與越野低速擋的配合下，擁有在與越野低速擋的配合下，擁有目前最強的極限通過性能。并且目前最強的極限通過性能。并且由于制動干預系統(tǒng)的輔助，使得

17、由于制動干預系統(tǒng)的輔助，使得其鋪裝路面性能與混合路況性能其鋪裝路面性能與混合路況性能也具備很高的水準，缺點：常規(guī)也具備很高的水準，缺點：常規(guī)差速器本身不具備限滑功能，在差速器本身不具備限滑功能，在連續(xù)變化路面表現不是很好，制連續(xù)變化路面表現不是很好，制動干預系統(tǒng)的極限控制能力有限。動干預系統(tǒng)的極限控制能力有限。梅塞德斯奔馳梅塞德斯奔馳G G級級梅塞德斯奔馳梅塞德斯奔馳G G級級汽車四輪驅動技術2、手動牙嵌式前、后機械式差速鎖。、手動牙嵌式前、后機械式差速鎖。 采用越野低速擋以及前采用越野低速擋以及前后橋的機械式差速鎖，保證后橋的機械式差速鎖，保證了極限越野能力。缺點：純了極限越野能力。缺點：純

18、粹手動操縱的可接通式四驅粹手動操縱的可接通式四驅系統(tǒng)雖保證了強大的可靠性，系統(tǒng)雖保證了強大的可靠性，但由于缺少自動化限滑輔助但由于缺少自動化限滑輔助設備，導致這套驅動系統(tǒng)對設備，導致這套驅動系統(tǒng)對于混合路況以及鋪裝路面的于混合路況以及鋪裝路面的行駛毫無優(yōu)勢可言。行駛毫無優(yōu)勢可言。JEEPJEEP牧馬人牧馬人RUBICONRUBICONJEEPJEEP牧馬人牧馬人RUBICONRUBICONJEEPJEEP牧馬人牧馬人RUBICONRUBICON汽車四輪驅動技術3、中央、后液壓多摩擦片鎖止機構。、中央、后液壓多摩擦片鎖止機構。 中央、后液壓多摩擦片都中央、后液壓多摩擦片都可以預先手動可以預先手動

19、100%鎖止，并鎖止，并有越野低速擋的支持，可以達有越野低速擋的支持，可以達到極高的極限通過性能。對于到極高的極限通過性能。對于鋪裝路面性能和混合路況性能，鋪裝路面性能和混合路況性能，這套驅動系統(tǒng)更顯優(yōu)勢。正常這套驅動系統(tǒng)更顯優(yōu)勢。正常行駛狀態(tài)時前后動力分配達到行駛狀態(tài)時前后動力分配達到理論最佳值理論最佳值38：62（途銳為（途銳為50：50），并在保時捷穩(wěn)定管理系），并在保時捷穩(wěn)定管理系統(tǒng)的輔助下，成為了當今擁有統(tǒng)的輔助下，成為了當今擁有最強公路行駛性能的最強公路行駛性能的SUV。保時捷卡宴保時捷卡宴/ /大眾途銳大眾途銳 保時捷卡宴保時捷卡宴/ /大眾途銳大眾途銳 汽車四輪驅動技術 是從賽

20、車場延伸至民用領域的是從賽車場延伸至民用領域的產物。扭矩感應自鎖式差速器的反產物。扭矩感應自鎖式差速器的反應迅捷，在混合路況的表現較好；應迅捷，在混合路況的表現較好；可以根據行駛狀態(tài)使動力輸出在前可以根據行駛狀態(tài)使動力輸出在前后橋間以后橋間以25:7575:25連續(xù)變化，連續(xù)變化，反應十分迅速，幾乎不存在滯后，反應十分迅速，幾乎不存在滯后，而且有電子穩(wěn)定程序的支持，更進而且有電子穩(wěn)定程序的支持，更進一步提高了動力分配的主動性。缺一步提高了動力分配的主動性。缺點：沒有可以預先點：沒有可以預先100%鎖止的限鎖止的限滑裝置，扭矩感應自鎖式差速器和滑裝置，扭矩感應自鎖式差速器和制動干預系統(tǒng)的極限輔助

21、能力有限，制動干預系統(tǒng)的極限輔助能力有限，缺乏可以將扭矩成倍放大的越野低缺乏可以將扭矩成倍放大的越野低速擋。速擋。4、中央扭矩感應自鎖式差速器、中央扭矩感應自鎖式差速器奧迪奧迪Q7Q7奧迪奧迪Q7Q7汽車四輪驅動技術5、中央扭矩感應自鎖式差速器加越野低速擋、中央扭矩感應自鎖式差速器加越野低速擋 保證車輛平穩(wěn)下坡，攀爬能保證車輛平穩(wěn)下坡，攀爬能力更強。缺點：不具備可以力更強。缺點：不具備可以100%鎖止的限滑裝置，扭矩感鎖止的限滑裝置，扭矩感應自鎖式差速器的極限輔助能力應自鎖式差速器的極限輔助能力有限。有限。路虎攬勝路虎攬勝 路虎攬勝路虎攬勝 汽車四輪驅動技術6、全時四驅，中央機械式差速鎖、越野低速擋、制動干預系統(tǒng)、全時四驅，中央機械式差速鎖、越野低速擋、制動干預系統(tǒng) 配備一套可接通式四輪驅動，以配備一套可接通式四輪驅動，以中央機械差速器配裝有機械式差速鎖，中央機械差速器配裝有機械式差速鎖，有更強的極限通過性能以及可靠性。有更強的極限通過性能以及可靠性。缺點：動力分配的自動連貫性降低，缺點：動力分配的自動連貫性降低，鋪裝