四輪驅動系統的結構和工作原理(圖解)
1.?什么是四輪驅動系統


四輪驅動指車輛的傳動系統可向四個車輪輸送動力。四輪驅動系統一般分為分時四輪驅動系統和全時四輪驅動系統兩類。奧迪 Q7 的全時四輪驅動系統如圖 18-1 所示。
分時四驅需由駕駛者手動切換驅動模式,駕駛者可通過接通或斷開分動器來選擇兩輪驅動或四輪驅動模式。分時四驅的車輛沒有中央差速器,前輪與后輪間的轉速差無法清除。這是 SUV 中最常見的驅動模式,其優點是既能保證車輛的動力性和通過性,又能兼顧燃油經濟性。
全時四驅指車輛在整個行駛過程中一直保持四輪驅動模式。在干燥的公路上行駛時,汽車可以使用兩輪驅動。如果車輪打滑,則可自動切換四輪驅動模式。大多數全時四驅系統還具備高低檔分動箱,可在惡劣地形情況下使用分動箱的低速檔(4L),提供更大的轉矩。


2.?分動器
分動器用來分配傳遞到前軸和后軸的轉矩,并且可以在兩驅(前驅或后驅) 和四驅之間切換。奧迪 Q7 四輪驅動系統的分動器如圖 18-2 所示。
鏈條傳動裝置(圖 18-3) 將轉矩傳輸到前橋。差速器通過與輸入軸同軸布置的輸出軸來驅動后橋。前橋轉矩傳輸到上鏈輪上。鏈輪位于上輸出軸上,可自由轉動,它通過鏈條驅動下鏈輪。下鏈輪與法蘭軸固定在一起,形成前橋主減速器的驅動力。
鏈條傳動裝置使用自動變速器油(ATF)來進行潤滑。汽車行駛時,鏈條將 ATF 向上輸送,由油盤刮掉 ATF。一條設計好的油道將 ATF 輸送到差速器中和輸入軸的軸承上。從車輛起步開始就能輸送足夠的 ATF。

3.?帶黏性耦合器的四輪驅動系統

帶黏性耦合器的四輪驅動系統的結構如圖 18-4 所示。黏性耦合器位于傳動軸和后橋主減速器之間,其作用是在前后軸出現轉速差時,將來自變速器、差速器的驅動力傳輸給后橋。
黏性耦合器屬于一種液力耦合器,其結構如圖 18-5 所示。內摩擦片和外摩擦片間充滿了硅油,摩擦片彼此是不接觸的,動力傳遞是通過硅油來實現的,可以在滑差率很小時傳遞很小的轉矩。因此能補償前橋和后橋的轉速差。如果外摩擦片和內摩擦片之間的轉速差增大,那么空槽處的硅油就會被剪切,進而生熱,硅油會因此變得更黏稠,黏性耦合器能傳遞的轉矩也會增大。


4.?大眾 4?MOTION 全時四輪驅動系統構造和工作原理


大眾 4 MOTION 全時四輪驅動系統采用了錐齒輪傳動裝置和 Haldex 離合器。與黏性耦合器相比,Haldex 離合器的優點在于傳遞的轉矩可以根據行駛狀況來調節。如圖 18-6 所示,該全時四輪驅動系統的前輪采用傳統方式驅動,即通過前橋上的差速器來驅動。后橋則通過一個與前橋差速器殼體用法蘭聯接的錐齒輪傳動裝置驅動。動力通過萬向傳動軸和 Haldex離合器傳遞到后橋。


第 5 代 Haldex 離合器的部件組成如圖 18-8 所示。四輪驅動離合器泵 V181 是一個集成有離心力調節器的活塞泵。它生成并調節油壓,受四輪驅動系統控制單元 J492 持續控制。調節后的系統壓力施加給工作活塞,工作活塞以不同的壓力壓緊離合器摩擦片組。施加壓力的大小決定了傳遞到后橋的轉矩大小。



5.?寶馬 xDrive 四輪驅動系統構造和工作原理
寶馬 xDrive 四輪驅動系統(圖 18-9) 是一種用于控制和調節前后橋轉矩分配的系統。動態穩定控制系統(DSC) 將測量值提供給 xDrive,然后利用可控的多片式離合器,xDrive能解決驅動力和行駛性能之間的矛盾。XDrive 根據分動器中的多片式離合器中的離合器鎖止轉矩和前后橋上可傳輸的轉矩來分配轉矩。

XDrive 分動器的結構如圖 18-10 所示。動力通過鏈條傳輸給前橋傳動軸,并通過一個片式離合器按比例分配。當分動器中的多片式離合器分離時,轉矩不會傳輸到前橋上,所有轉矩都傳輸到后橋主減速器上。當多片式離合器完全閉合時,前橋和后橋以相同轉速旋轉。轉矩是根據各驅動橋上可支持的轉矩來分配的。伺服電動機(圖 18-11) 為直流電動機,同時還裝有一個霍爾傳感器,用于測定電動機軸的位置和調整轉速,且該位置與多片式離合器的閉合程度有關。當電動機運轉時,控制盤將調整桿推開(圖 18-12)。球面引起軸向運動,進而將多片式離合器壓緊。
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