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1、2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 構(gòu) 造 及 原 理 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 內(nèi) 容 提 要四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 概 述四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 主 要 裝 置驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 布 置 形 式四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 分 類 及 特 點(diǎn)四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 行 駛 特 性驅(qū) 動(dòng) 型 式 對(duì) 汽 車 行 駛 特 性 的 影 響 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 概 述四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 引 入 最 初 ， 對(duì) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 僅 僅 注 意 其 牽 引 性 ， 即 在 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 難 以 通 過 的 地

2、 方 使 另 外 的 二 輪 也 參 與 驅(qū) 動(dòng) ， 或 者 是 將 強(qiáng) 大 的動(dòng) 力 盡 可 能 的 分 配 給 多 個(gè) 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(dòng) 了 。 此 類 汽 車 使 用 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 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(dòng) 性 。 為 了 達(dá) 到 上 述 要 求 ， 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 采 用 分 動(dòng) 器 、 中 間 差 速器 、 差 動(dòng) 限 制 裝 置 等 一 系 列 裝 置 ， 自

3、動(dòng) 的 或 按 司 機(jī) 駕 駛 意 圖綜 合 的 控 制 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 及 制 動(dòng) 力 ， 盡 可 能 的 降 低 功 率 損 失 ，把 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 合 理 的 分 配 給 前 后 車 輪 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 概 述四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 概 念 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 是 具 有 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 動(dòng) 力 傳 遞 給 四 個(gè) 車 輪 ， 并 通 過 這些 車 輪 驅(qū) 動(dòng) 、 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(zhēng) 加 速 了 越 野 四 輪 驅(qū) 動(dòng)

4、 汽 車 的 發(fā) 展 3. 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 賽 車 在 方 程 式 汽 車 大 賽 中 的 使 用 4. 在 汽 車 拉 力 賽 中 獨(dú) 領(lǐng) 風(fēng) 騷 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 5. 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 向 實(shí) 用 汽 車 方 向 的 發(fā) 展 6. 高 性 能 轎 車 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 化 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 概 述四 輪 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 總 布 置 圖 1. 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 產(chǎn) 生 的 動(dòng) 力 傳 遞 給 變 速 器 ， 然 后 利 用 分 動(dòng) 器 把 動(dòng) 力 分 配 給 前 后 傳 動(dòng) 軸 ， 接 著 通 過 傳 動(dòng) 軸 將 動(dòng) 力 傳 遞

5、 給 前 后 差 速 器 ， 與 各 個(gè) 差 速 器 相 連 接 的 半 軸 使 四 個(gè) 輪 胎 旋 轉(zhuǎn) ， 如 方 案 1 2.許 多 時(shí) 候 不 使 用 分 動(dòng) 器 ， 而 在 分 動(dòng) 器 的 位 置 上 布 置 中 間 差 速 器 ， 它 具 有 差 動(dòng) 功 能 ， 又 稱 軸 間 差 速 器 ， 如 方 案 2 3.對(duì) 于 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 轎 車 ， 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 化 時(shí) ， 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(gè) 殼 體 中 ， 如 方 案3 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng)

6、的 主 要 裝 置分 動(dòng) 器差 速 器差 動(dòng) 限 制 裝 置粘 性 聯(lián) 軸 節(jié)萬 向 聯(lián) 軸 節(jié) 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 分 動(dòng) 器分 動(dòng) 器 的 作 用 把 變 速 器 傳 遞 來 的 動(dòng) 力 分 配 給 前 后 驅(qū) 動(dòng) 輪 系分 動(dòng) 器 結(jié) 構(gòu) 分 類 1. 直 接 連 接 式 分 動(dòng) 器 一 種 為 圖 中 的 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 分 動(dòng) 器 ， 切 換 裝 置 布 置 在 分 動(dòng) 器 內(nèi) ， 當(dāng) 圖 中 的 爪 式 離 合 器 接 通 時(shí) 即 成 為 前 后 輪 直 接 連 接 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) ； 反 之 即 為 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 。 另 一 種 為 裝 有 變

7、速 裝 置 的 分 動(dòng) 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(dòng) 的 切 換 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 分 動(dòng) 器 結(jié) 構(gòu) 分 類2. 液 壓 多 片 離 合 器 式 分 動(dòng) 器 當(dāng) 液 壓 多 片 離 合 器 分 離 時(shí) ，汽 車 為 后 輪 驅(qū) 動(dòng) ； 多 片 離 合 器 強(qiáng)烈 結(jié) 合 在 一 起 時(shí) ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 動(dòng) 力也 能 傳 遞 給 前 輪 。3. 中 間 差 速 器 鎖 死 式 分 動(dòng) 器 通 過 中 間 差 速 器 ，

8、 可 以 把 發(fā) 動(dòng)機(jī) 動(dòng) 力 按 一 定 比 例 分 配 給 前 后 驅(qū)動(dòng) 輪 系 。 此 種 形 式 分 動(dòng) 器 大 多 數(shù)采 用 爪 時(shí) 離 合 器 ， 司 機(jī) 在 座 椅 上遙 控 操 作 ， 或 該 裝 置 自 動(dòng) 動(dòng) 作 使中 間 差 速 器 鎖 死 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 分 動(dòng) 器 結(jié) 構(gòu) 分 類4.驅(qū) 動(dòng) 力 前 后 分 配 式 分 動(dòng) 器 這 種 分 動(dòng) 器 利 用 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 或 液壓 裝 置 驅(qū) 動(dòng) 后 輪 ， 其 功 能 只 是 把 驅(qū) 動(dòng)扭 矩 分 配 給 前 后 輪 。5.中 間 差 速 器 差 動(dòng) 限 制 式 分 動(dòng) 器 主 要 利 用 前

9、后 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 的 轉(zhuǎn) 速 差來 限 制 中 間 差 速 器 的 差 動(dòng) ， 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(shí) 粗 暴 影 響 汽 車 行 駛 狀態(tài) 的 缺 點(diǎn) 。 右 圖 為 其 兩 種 形 式 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 分 動(dòng) 器 的 布 置 形 式獨(dú) 立 式 分 動(dòng) 器 這 種 分 動(dòng) 器 單 獨(dú) 使 用 自 己 的 殼 體 ， 是一 個(gè) 獨(dú) 立 的 總 成 。 如 圖 ： 左 側(cè) 為 后 輪驅(qū) 動(dòng) 系 的 原 布 置 方 案 ， 右 側(cè) 為 四 輪 驅(qū)動(dòng) 時(shí) 的 布 置 方 案 。 這 種 布 置 是

10、吉 普 車的 典 型 布 置 ， 越 野 車 也 大 都 采 用 這 種布 置 。 變 速 -分 動(dòng) -差 速 器 式 分 動(dòng) 器 這 種 形 式 主 要 用 于 發(fā) 動(dòng) 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(dòng) 器 主 要 用 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 縱 置 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 ， 從 而 使 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 。 如 圖 ： 在 發(fā)動(dòng) 機(jī) 后 端 布 置 了 變 速 -分 動(dòng) 器 ， 通 過 它將 動(dòng) 力 分 配 給 后 輪 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 速 器工 作 原 理 如 圖 ： 當(dāng) 左

11、 右 車 輪 轉(zhuǎn) 速 相 同 時(shí) 小齒 輪 不 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 差 速 器 的 齒 輪 托 架 和兩 個(gè) 側(cè) 齒 輪 以 相 同 的 轉(zhuǎn) 速 旋 轉(zhuǎn) ； 當(dāng)左 右 車 輪 發(fā) 生 轉(zhuǎn) 速 差 時(shí) ， 小 齒 輪 被迫 作 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 吸 收 左 右 車 輪 的 轉(zhuǎn) 速差 。差 速 器 形 式 1. 錐 齒 輪 式 差 速 器 最 常 見 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 一 般 小 齒 輪 有 2個(gè) ， 有 時(shí) 為 減 輕 小 齒 輪 的 工 作 負(fù) 荷 ， 也 有 使 用 4個(gè) 小 齒 輪 的 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 速 器 形 式2.雙 行 星 齒 輪 式 差 速 器 如 圖 ，

12、 變 速 器 輸 出 的 扭 矩 傳 遞給 齒 環(huán) ， 在 前 后 傳 動(dòng) 軸 的 轉(zhuǎn) 速 相同 時(shí) ， 小 齒 輪 不 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 整 個(gè) 機(jī) 構(gòu)一 同 旋 轉(zhuǎn) ； 當(dāng) 前 后 傳 動(dòng) 軸 轉(zhuǎn) 速 不同 時(shí) ， 中 心 齒 輪 和 行 星 齒 輪 托 架的 轉(zhuǎn) 速 差 使 小 齒 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 并 吸 收前 后 傳 動(dòng) 軸 的 轉(zhuǎn) 速 差 。3.復(fù) 合 行 星 齒 輪 式 差 速 器 如 圖 ， 該 差 速 器 采 用 了 兩 個(gè) 中 心齒 輪 并 列 布 置 ， 使 用 行 星 齒 輪 托架 把 兩 個(gè) 中 心 齒 輪 連 接 起 來 。 動(dòng) 力 從 左 側(cè) 的 中 心 齒 輪 輸 入

13、， 由 行星 齒 輪 托 架 驅(qū) 動(dòng) 前 輪 ， 右 側(cè) 的 中心 齒 輪 驅(qū) 動(dòng) 后 輪 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 動(dòng) 限 制 裝 置功 能 差 速 器 雖 然 能 把 相 同 大 小 的 扭 矩 分 配 給 兩 個(gè) 轉(zhuǎn) 速 不 同 的 軸 ， 但是 當(dāng) 有 一 側(cè) 車 輪 空 轉(zhuǎn) 而 不 產(chǎn) 生 驅(qū) 動(dòng) 力 時(shí) ， 另 一 側(cè) 車 輪 也 不 能 產(chǎn)生 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 致 使 汽 車 拋 錨 。 差 動(dòng) 限 制 裝 置 的 出 現(xiàn) ， 克 服 了 差 速器 的 不 足 。 這 種 裝 置 允 許 差 速 器 在 正 常 使 用 條 件 下 差 動(dòng) ， 而 當(dāng)單 側(cè) 車 輪

14、 空 轉(zhuǎn) 時(shí) 限 制 其 差 動(dòng) 。分 類 1.扭 矩 感 應(yīng) 式 差 動(dòng) 限 制 裝 置 差 動(dòng) 限 制 裝 置 能 感 應(yīng) 到 差 速 器 的 差 動(dòng) 扭 矩 ， 當(dāng) 扭 矩 過 大 時(shí) 自動(dòng) 的 限 制 差 速 器 的 差 動(dòng) 。 主 要 有 多 片 摩 擦 離 合 器 和 扭 矩 敏 感 式差 速 器 。 2.轉(zhuǎn) 速 差 感 應(yīng) 式 差 動(dòng) 限 制 裝 置 差 動(dòng) 限 制 裝 置 能 感 知 到 差 速 器 的 差 動(dòng) 速 度 ， 當(dāng) 差 動(dòng) 速 度 較 大時(shí) ， 自 動(dòng) 的 限 制 差 速 器 的 差 動(dòng) 。 主 要 指 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 典

15、 型 差 動(dòng) 限 制 裝 置多 片 摩 擦 離 合 器 式 1. 結(jié) 構(gòu) 圖 。 在 差 速 器 殼 體 和 側(cè) 齒 輪之 間 布 置 了 摩 擦 片 ， 工 作 時(shí) ， 由 于 差速 器 扭 矩 的 作 用 ， 用 凸 輪 把 摩 擦 片 壓緊 。 2. 工 作 原 理 。 主 動(dòng) 小 齒 輪 驅(qū) 動(dòng) 齒 環(huán) ，差 速 器 小 齒 輪 驅(qū) 動(dòng) 側(cè) 齒 輪 ， 使 整 個(gè) 差速 器 一 起 旋 轉(zhuǎn) 。 當(dāng) 左 右 輪 轉(zhuǎn) 速 差 變 大時(shí) ， 中 間 部 分 的 左 右 端 面 凸 輪 因 傳 遞扭 矩 過 大 而 分 離 ， 把 左 右 兩 個(gè) 側(cè) 齒 輪緊 壓 向 差 速 器 殼 體 ，

16、其 結(jié) 果 使 轉(zhuǎn) 速 低的 側(cè) 齒 輪 轉(zhuǎn) 速 升 高 了 。 3.特 點(diǎn) 。 這 種 裝 置 差 動(dòng) 限 制 效 果 較 好 并 能 提 高 操 縱 穩(wěn) 定 性 ， 常 用 于 方 程 式賽 車 和 拉 力 賽 車 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié)1.結(jié) 構(gòu) 原 理 。 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 殼 體 內(nèi) 充 滿 高 粘 性 的液 體 ， 一 般 多 數(shù) 使 用 硅 油 。 當(dāng) 粘性 聯(lián) 軸 節(jié) 的 殼 體 和 內(nèi) 軸 發(fā) 生 相 對(duì)旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 外 板 和 內(nèi) 板 也 發(fā) 生 相 對(duì)的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 使 高 粘 度 的 硅 油 內(nèi) 部產(chǎn) 生 剪 切 力 ， 該

17、阻 力 將 限 制 殼 體和 內(nèi) 軸 的 相 對(duì) 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 從 而 達(dá)到 傳 遞 扭 矩 的 目 的 。2.特 點(diǎn) 。 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 的 優(yōu) 點(diǎn) 在 于 ， 如 果適 當(dāng) 的 變 更 內(nèi) 外 板 形 狀 、 兩 板 之間 的 間 隔 ， 適 當(dāng) 的 選 擇 硅 油 的 特性 ， 可 以 使 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 的 扭 矩 分 配 特 性 非 常 柔 和 而 且 連 續(xù) ， 很 適合 于 前 差 速 器 的 差 動(dòng) 限 制 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 萬 向 聯(lián) 軸 節(jié)用 途 連 接 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 的 軸 類 零 件 ， 提 高 汽 車 性 能 。分 類

18、1.叉 式 聯(lián) 軸 節(jié) 使 用 比 較 廣 泛 ， 其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 強(qiáng) 度 高 、 耐 久 性 好 、 生 產(chǎn) 性 高 、 成 本 低 .在 輸 入 軸 轉(zhuǎn) 速 一 定 時(shí) 叉 式 聯(lián) 軸 節(jié) 每 轉(zhuǎn) 一 圈 發(fā) 生 兩 次 加 減 速 運(yùn) 動(dòng) ， 為 非 等 速 聯(lián) 軸 節(jié) ， 用 于 連 接 角 度 比 較 小 的 情 況 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 萬 向 聯(lián) 軸 節(jié)2.等 速 聯(lián) 軸 節(jié) 主 要 特 點(diǎn) 是 其 傳 動(dòng) 不 因 兩 軸 連 接 角 而 出 現(xiàn) 輸 出 轉(zhuǎn) 速 的 波 動(dòng) ， 有 雙 聯(lián) 軸 節(jié) 和 球 籠 式 聯(lián) 軸 節(jié) 兩 種 形 式 。 圖 示

19、為 球 籠 式 聯(lián) 軸 節(jié) ， 該 聯(lián) 軸 節(jié) 殼 體 內(nèi) 有 六 個(gè) 滾 球 ， 利 用 滾 球 傳 遞 扭 矩 。3.撓 性 聯(lián) 軸 節(jié) 在 連 接 部 位 使 用 橡 膠 或 纖 維 材 料 ， 連 接 角 度 可 以 很 大 。 較 少 使 用 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 布 置 形 式因 為 目 前 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 系 大 都 是 從 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 系 改 造 過 來的 ， 所 以 在 進(jìn) 行 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 分 類 時(shí) 必 須 考 慮 原 二 輪 驅(qū) 動(dòng)的 布 置 特 點(diǎn) 。四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 總 布 置 分 類以 前 縱 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后

20、輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng)以 前 縱 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng)以 前 橫 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng)以 中 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng)后 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 部 置 形 式 以 前 縱 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 1.布 置 方 案 在 原 型 基 礎(chǔ) 上 ， 在 傳 動(dòng) 軸 前 面 的 萬 向 聯(lián) 軸 節(jié) 處 布置 一 個(gè) 分 動(dòng) 器 ， 并 且 在 分 動(dòng) 器 前 端 布 置

21、 一 個(gè) 傳 動(dòng) 軸和 前 差 速 器 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 部 置 形 式 2.非 獨(dú) 立 懸 掛 汽 車 的 解 決 方 案 此 類 汽 車 ， 如 吉 普 車 等 越 野 車 ， 可 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 下 面布 置 前 驅(qū) 動(dòng) 橋 ， 前 橋 懸 掛 在 彈 簧 上 ， 汽 車 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 前橋 可 隨 彈 簧 上 下 顛 動(dòng) ， 由 于 原 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 離 地 面 較 高 且有 較 大 的 空 間 ， 一 般 不 會(huì) 有 問 題 。3.轎 車 的 解 決 方 案 轎 車 的 前 橋 都 是 獨(dú) 立 懸 掛 的 ， 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 下 追 加

22、布置 前 差 速 器 、 等 速 聯(lián) 軸 節(jié) 、 半 軸 較 困 難 ， 一 般 把 前 差速 器 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 油 底 殼 做 成 一 個(gè) 總 成 來 解 決 上 述 問 題 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 布 置 形 式 以 前 縱 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 1.布 置 方 案 采 用 前 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 布 置 方 案 2.產(chǎn) 生 的 問 題 及 解 決 方 法 A 容 易 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 過 分 前 移 B 可 能 使 車 體 尺 寸 和 重 量 都 向 前 移 為 避 免 上 述 問 題

23、， 選 用 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 時(shí) ， 直 列 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 多 為 5缸 六 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 需 選 用 V6形 式 的 。 3.與 原 型 車 的 對(duì) 比 結(jié) 果 A 行 駛 性 能 大 幅 提 高 B 底 盤 距 地 面 高 度 略 有 上 升 C 車 廂 內(nèi) 有 效 空 間 變 小 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 部 置 形 式 以 前 橫 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 1.布 置 方 案 將 分 動(dòng) 器 布 置 到 變 速 -差 速 器 內(nèi) ， 形 成 變 速 -分 動(dòng) -差 速 器 結(jié) 構(gòu) 2.特 點(diǎn) 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 發(fā) 動(dòng)

24、機(jī) 一 般 采 用 直 列 4缸 機(jī) ， 最 多 直 列 5缸 或 V6機(jī) 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 的 總 布 置 形 式 - 、 以 中 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 原 型 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 這 種 布 置 方 案 中 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 處 于 底 盤 的 中 部 ， 司 機(jī) 座 椅之 后 ， 它 可 以 使 前 后 橋 載 荷 近 似 的 達(dá) 到 50： 50， 整 車轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 變 小 ， 從 而 提 高 了 汽 車 的 形 式 性 能 。后 置 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 由 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后 置 ， 導(dǎo) 致 后 橋 后 移 ， 后 橋 殼 內(nèi) 布 置 有 變

25、速 機(jī) 構(gòu) 、 分 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 和 差 速 機(jī) 構(gòu) 。 這 種 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 很少 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 分 類 及 特 點(diǎn) 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 方 案短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 概 要 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 可 以 自 由 的 選 擇 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 或 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 。 比 常 時(shí) 四 輪驅(qū) 動(dòng) 經(jīng) 濟(jì) 型 好 ， 而 且 不 會(huì) 拋 錨 。 在 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 且 前 后 差 速 器 全 部 鎖死 狀 態(tài) 下 ， 即 便 三 個(gè) 車 輪 不 著 地 ， 只 要 有 一 個(gè) 車 輪 著 地 ， 也

26、能 把發(fā) 動(dòng) 機(jī) 輸 出 的 動(dòng) 力 全 部 轉(zhuǎn) 換 為 汽 車 的 驅(qū) 動(dòng) 力 。短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 加 重 了 駕 駛 員 的 負(fù) 擔(dān) 駕 駛 員 需 要 判 斷 出 在 哪 一 種 場(chǎng) 合 該 選 用 哪 一 種 驅(qū) 動(dòng) 方 式 ， 駕 駛 員也 必 須 明 白 車 輛 的 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 和 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 各 有 何 優(yōu) 缺 點(diǎn) ， 駕 駛 員 需要 有 熟 練 的 駕 駛 技 能 。短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 兩 大 特 征 1.越 野 性 好 2.難 于 使 用 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 切 換 機(jī) 構(gòu)機(jī) 械 離 合 器

27、駕 駛 員 拉 動(dòng) 選 擇 拉 桿 來 控 制 機(jī) 械 離 合 器 從 而 完 成 二 輪 或 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 選 擇 。液 壓 多 片 離 合 器 該 離 合 器 布 置 在 多 片 式 分 動(dòng) 器 內(nèi) ， 駕 駛 員 在 遇 到 緊 急 情 況 采 取 緊 急 制 動(dòng) 或 緊 急 加 速 時(shí) ， 可 自 動(dòng) 轉(zhuǎn) 換 成 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 。 液 壓 油 壓 力 大 小 可 根 據(jù) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 油 門 開 度 和 車 速 大 小 加 以 控 制 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 傳 動(dòng) 效 率效 率 問 題 短 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 在 二

28、輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) ， 2個(gè) 非 驅(qū) 動(dòng) 輪 不 起 驅(qū) 動(dòng) 作 用 而 在 路 上 空 轉(zhuǎn) ， 并 且 帶 動(dòng) 與 之 相 關(guān) 的 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 如 半 軸 、 差 速 器 、 傳 動(dòng) 軸 等 也 跟 著 空 轉(zhuǎn) ， 從 而 消 耗 了 大 量 的 能 量 ， 降 低 了 傳 動(dòng) 效 率 。解 決 方 案 1.自 由 輪 轂 自 由 輪 轂 布 置 在 車 輪 輪 轂 處 ， 其 功 能 是 在 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) 鎖 死 連 接 ；在 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) 分 開 空 轉(zhuǎn) ， 使 車 輪 不 再 帶 動(dòng) 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 轉(zhuǎn) 動(dòng) 而 單 獨(dú)空 轉(zhuǎn) ， 從 而 減 少 了 能 量 損 失 ， 提

29、高 了 傳 動(dòng) 效 率 。 2.自 由 輪 離 合 器 自 由 輪 離 合 器 布 置 在 半 軸 上 ， 位 置 靠 近 差 速 器 一 側(cè) 。 通 過 執(zhí) 行機(jī) 構(gòu) 可 以 控 制 自 由 輪 機(jī) 構(gòu) 和 車 輪 自 動(dòng) 的 分 離 或 嚙 合 ， 從 而 使 驅(qū)動(dòng) 輪 系 中 的 大 多 數(shù) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 件 停 止 轉(zhuǎn) 動(dòng) 以 提 高 傳 動(dòng) 效 率 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 方 案常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 概 述 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 上 布 置 有 中 間 差 速 器 ， 其 作 用 是 把 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 傳遞 給 前 后 車 輪 ， 同

30、時(shí) 吸 收 前 后 車 輪 的 轉(zhuǎn) 速 差 。分 類 1.固 定 扭 矩 分 配 方 式 （ 前 后 扭 矩 分 配 比 一 定 ） 中 間 差 速 器 鎖 死 方 式 中 間 差 速 器 差 動(dòng) 限 制 方 式 2.變 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 被 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 （ 利 用 前 后 輪 轉(zhuǎn) 速 差 分 配 扭 矩 ） 主 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 （ 電 子 控 制 分 配 扭 矩 ） 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 固 定 扭 矩 分 配 方 式 - 固 定 扭 矩 分 配 方 式 的 特 點(diǎn) 固 定 扭 矩 分 配 方 式 利 用 布 置 的

31、 中 間 差 速 器 把 扭 矩 分 配 到 前 后 車 輪 ，扭 矩 分 配 比 取 決 于 中 間 差 速 器 的 結(jié) 構(gòu) ， 多 數(shù) 為 50： 50。中 間 差 速 器 鎖 死 方 式 汽 車 正 常 行 駛 時(shí) ， 中 間 差 速 器 自 由 差 動(dòng) 。 下 圖 為 當(dāng) 一 個(gè) 車 輪 陷 進(jìn)泥 坑 ， 差 速 器 鎖 死 與 不 鎖 死 情 況 下 的 示 意 圖 ： 如 左 圖 ， 當(dāng) 作 前 輪 陷 進(jìn) 泥 坑 時(shí) ， 司 機(jī) 將 中 間 差 速 器 鎖 死 ， 后 輪 產(chǎn) 生 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 使 汽 車 擺 脫 拋 錨 的 危 險(xiǎn) 。 而 右 圖 中 差 速 器 沒 鎖 死

32、發(fā) 生 拋 錨 現(xiàn) 象 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 固 定 扭 矩 分 配 方 式 - 中 間 差 速 器 差 動(dòng) 限 制 方 式 1.布 置 方 式 并 列 布 置 ： 把 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 或 液 壓 式 多 片 離 合 器 等 差 動(dòng) 限 制 裝 置 和 中 間 差 速 器 并 列 布 置 直 列 布 置 ： 把 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 布 置 在 前 后 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 之 間 2.采 用 的 差 速 器 形 式 行 星 齒 輪 式 中 間 差 速 器 錐 齒 輪 式 差 速 器 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 差 動(dòng) 式 中 間 差 速 器 液 壓 多 片 離

33、合 器 差 動(dòng) 限 制 式 中 間 差 速 器 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 變 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 - 變 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 的 特 點(diǎn) 汽 車 在 行 進(jìn) 中 能 適 應(yīng) 行 駛 狀 態(tài) 和 路 面 情 況 ， 把 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 合 理 的分 配 給 前 后 輪 ， 能 充 分 發(fā) 揮 各 輪 胎 的 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 并 提 高 操 縱 穩(wěn) 定 性 。被 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 1.特 點(diǎn) A. 依 靠 前 后 輪 轉(zhuǎn) 速 差 分 配 扭 矩 ， 其 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 成 本 低 B.傳 遞 的 扭 矩 小 ， 適 用 于 微 型 車

34、 和 輕 型 車 2.結(jié) 構(gòu) 在 前 置 前 驅(qū) 汽 車 上 追 加 一 個(gè) 分 動(dòng) 器 ， 把 傳 動(dòng) 軸 延 長(zhǎng) 使 之 能 驅(qū) 動(dòng) 后 輪 ， 再 適 當(dāng) 的 布 置 一 個(gè) 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) ， 就 實(shí) 現(xiàn) 了 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 方 案 。 如 圖 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 被 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 3.聯(lián) 軸 節(jié) 形 式 A.左 右 扭 矩 分 配 式 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 汽 車 正 常 行 駛 時(shí) ， 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 的 殼 體 和 內(nèi) 板 以 近 似 相 同 的 轉(zhuǎn) 速 作 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 沒 有 分 配 到 后 輪 上 ， 汽 車 相 當(dāng)

35、 于 前 置 前 驅(qū) 。 當(dāng) 前 后 輪 有 哪 一 個(gè) 車 輪 發(fā) 生 打 滑 空 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 外 板 和 內(nèi) 板 間 產(chǎn) 生 相 對(duì) 滑 動(dòng) ， 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 工 作 使 汽 車 變 成 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 。 B.液 力 偶 合 器 主 要 利 用 工 作 油 通 過 節(jié) 流 孔 產(chǎn) 生 的 粘 性 阻 力 來 傳 遞 扭 矩 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 被 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 -聯(lián) 軸 節(jié) 形 式C.軸 向 柱 塞 泵 聯(lián) 軸 節(jié) 其 工 作 原 理 與 液 力 偶 合 器 完 全 相 同D.轉(zhuǎn) 翼 式 聯(lián) 軸 節(jié) 前 后 輪 產(chǎn) 生 轉(zhuǎn) 速 差 時(shí) ， 三 翼 板

36、攪 動(dòng) 硅 油 使 硅 油 變 成 壓 力 油 推 動(dòng) 活 塞 滑 動(dòng) ， 使 濕 式 多 片 離 合 器 動(dòng) 作 開 始 傳 遞 扭 矩 。 如 圖 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 主 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式主 動(dòng) 扭 矩 分 配 方 式 的 特 點(diǎn) 利 用 電 腦 和 各 種 傳 感 器 不 斷 地 判 斷 輪 胎 對(duì) 地 面 的 動(dòng) 態(tài) 附 著 力 和 司機(jī) 的 駕 駛 意 圖 ， 積 極 的 控 制 汽 車 差 速 器 的 差 動(dòng) 狀 態(tài) ， 平 衡 各 輪 的驅(qū) 動(dòng) 力 ， 優(yōu) 化 汽 車 的 各 項(xiàng) 性 能 。示 例 -奔 馳 4瑪 奇 克 該 車 的 車 載 電 腦 對(duì)

37、車 輪 轉(zhuǎn) 速 、 汽 車 車 速 、 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 向 角 度 、 制 動(dòng)力 進(jìn) 行 判 斷 ， 控 制 油 壓 并 驅(qū) 動(dòng) 相 關(guān) 離 合 器 動(dòng) 作 ， 自 動(dòng) 的 將 中 間 差速 器 和 后 差 速 器 鎖 死 ， 自 動(dòng) 的 切 換 成 后 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 或 四 輪 驅(qū) 動(dòng) ， 并可 從 四 種 運(yùn) 行 模 式 中 自 選 一 種 最 佳 的 運(yùn) 動(dòng) 模 式 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 汽 車 的 行 駛 特 性壞 路 的 通 過 性 1.階 梯 路 面 的 攀 升 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 ： 前 輪 頂 住 時(shí) ， 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 力 再 大 也 沒 用

38、。 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 ： 前 輪 雖 然 能 抬 起 ， 但 抬 起 瞬 間 車 輪 失 去 對(duì) 階 梯 壁 面 的 壓 力 ， 汽 車 退 回 ， 恢 復(fù) 原 狀 。 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 ： 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 力 使 前 輪 壓 在 階 梯 壁 面 ， 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 力 使 前 車 輪 抬 起 ， 從 而 使 汽 車 攀 升 到 階 梯 之 上 。 2.單 輪 被 支 起 或 落 到 深 坑 中 對(duì) 于 不 裝 用 差 動(dòng) 限 制 裝 置 的 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 完 全 不 能 行 駛 。 即 使 四 輪 驅(qū) 動(dòng) ， 如 果 在 差 速 器 上 沒 有 差 動(dòng) 限 制 裝 置

39、或 沒 有 裝 用 差 動(dòng) 鎖 死 裝 置 的 話 也 不 能 行 駛 。 這 種 情 況 下 ， 汽 車 必 須 使 用 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 或 差 速 器 鎖 死 裝 置 ， 才 能 解 決 問 題 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 壞 路 的 通 過 性3.雙 摩 擦 系 數(shù) 路 面 此 類 路 況 如 汽 車 單 側(cè) 前 后 輪 碰 到 冰 面 或 水 濕 路 面 ， 會(huì) 使 得 路面 摩 擦 系 數(shù) 十 分 小 ， 如 果 踏 動(dòng) 制 動(dòng) 踏 板 ， 汽 車 可 能 會(huì) 發(fā) 生 嚴(yán) 重 側(cè)滑 或 圍 繞 自 身 重 心 旋 轉(zhuǎn) 。 在 汽 車 上 裝 用 差 速 器 差 動(dòng) 限

40、 制 裝 置 后 ， 不 僅 能 抑 制 車 輪 打 滑 ，還 能 使 另 一 側(cè) 的 車 輪 產(chǎn) 生 數(shù) 倍 大 的 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 使 汽 車 擺 脫 困 境 。 這 種 裝 置 同 時(shí) 適 用 于 二 輪 與 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 ， 但 在 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽車 上 會(huì) 更 有 效 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 轉(zhuǎn) 向 性轉(zhuǎn) 向 性 分 析 圖 示 為 汽 車 轉(zhuǎn) 彎 中 單 側(cè) 前 后 輪 的 模 型 。 如 果 轉(zhuǎn) 彎 過 程 中 無 加 減 速 ， 勻 速 行 駛 ， 此 時(shí) 的 汽 車 轉(zhuǎn) 向 性 取 決 于 作 用 在 前 后 輪 上

41、的 轉(zhuǎn) 向 力 大 小 。 如 果 前 輪 轉(zhuǎn) 向 力 大 于 后 輪 轉(zhuǎn) 向 ， 汽 車 將 發(fā) 生 過 轉(zhuǎn) 向 現(xiàn) 象 ； 如 果 前 輪 轉(zhuǎn) 向 力 較 小 時(shí) 汽 車 將 發(fā) 生 轉(zhuǎn) 向 不 足 問 題 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 各 種 形 式 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 轉(zhuǎn) 向四 輪 直 接 連 接 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 急 轉(zhuǎn) 彎 時(shí) 會(huì) 出 現(xiàn) 制 動(dòng) 現(xiàn) 象 ， 轉(zhuǎn) 向 盤 變 得 沉 重 ， 輪 胎 出 現(xiàn)前 后 方 向 打 滑 ， 這 將 使 汽 車 失 去 側(cè) 向 力 。 此 類 汽 車 只 能 在 轉(zhuǎn) 彎 半徑 比 較 大 的 道 路 上 使 用 。

42、 轉(zhuǎn) 彎 制 動(dòng) 性解 決 途 徑 單 向 超 越 離 合 器 是 一 種 只 能 單 方 面 傳 遞 扭 矩 的 機(jī) 構(gòu) 。 如 圖 外 環(huán) 動(dòng) 力 來 自 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 內(nèi) 環(huán) 接 前 驅(qū) 動(dòng) 軸 。 汽 車 直 線 行 駛 時(shí) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 扭 矩 傳 遞 給 前 后 輪 ， 此 時(shí) 為 四 輪 驅(qū) 動(dòng) ； 轉(zhuǎn) 彎 時(shí) ， 前 輪 比 后 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) 快 ， 單 向 超 越 離 合 器 空 轉(zhuǎn) ， 前 輪 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 間 的 傳 動(dòng) 被 切 斷 而 成 為 后 輪 驅(qū) 動(dòng) ， 從 而 解 決 了 轉(zhuǎn) 向 制 動(dòng) 問 題 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 各 種 形 式 四 輪

43、驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 轉(zhuǎn) 向中 間 差 速 器 無 差 動(dòng) 限 制 方 式 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 此 類 汽 車 前 后 輪 的 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 分 配 比 固 定 不 變 ， 在 轉(zhuǎn) 彎 過 程 中如 果 突 然 緊 急 加 速 的 話 ， 其 前 后 車 輪 所 獲 得 的 驅(qū) 動(dòng) 扭 矩 急 劇 增 加 ，結(jié) 果 使 前 輪 側(cè) 向 力 變 得 十 分 小 ， 有 時(shí) 甚 至 為 零 ， 使 汽 車 沖 出 彎 道 ?？?變 扭 矩 分 配 方 式 的 常 時(shí) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 由 于 差 動(dòng) 限 制 裝 置 的 作 用 ， 即 便 前 輪 有 較 大 滑 動(dòng) ， 但 是 驅(qū) 動(dòng) 扭矩 開 始

44、 向 后 輪 轉(zhuǎn) 移 ， 從 而 抑 制 了 前 輪 的 滑 動(dòng) ， 使 汽 車 具 有 不 足 轉(zhuǎn)向 特 性 。驅(qū) 動(dòng) 力 分 配 控 制 方 式 的 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 驅(qū) 動(dòng) 力 的 分 配 問 題 極 大 的 影 響 著 汽 車 的 轉(zhuǎn) 向 性 ， 此 類 方 式 能 根據(jù) 行 駛 狀 態(tài) 合 理 分 配 前 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 所 以 比 較 理 想 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 制 動(dòng)概 述 在 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 ， 前 后 輪 完 全 獨(dú) 立 ， 制 動(dòng) 時(shí) ， 前 后 輪 制 動(dòng) 力 互不 相 關(guān) 。 而 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車

45、其 前 后 驅(qū) 動(dòng) 輪 總 是 以 某 種 形 式 互 相 連 接在 一 起 ， 制 動(dòng) 時(shí) ， 前 后 制 動(dòng) 器 互 相 影 響 ， 使 汽 車 的 制 動(dòng) 性 發(fā) 生 很大 的 變 化 。輪 胎 抱 死 時(shí) 汽 車 的 運(yùn) 動(dòng) 1.前 輪 抱 死 前 輪 失 去 轉(zhuǎn) 向 性 ， 后 輪 沒 抱 死 ， 仍 產(chǎn) 生 充 分 的 側(cè) 向 力 ， 致 使 汽 車 沿 彎 道 切 線 方 向 沖 出 道 路 。 2.后 輪 抱 死 后 輪 失 去 側(cè) 向 力 并 且 產(chǎn) 生 橫 向 打 滑 ， 使 汽 車 繞 自 身 重 心 旋 轉(zhuǎn) 直 至 停 車 。 3.前 后 輪 同 時(shí) 抱 死 前 后 輪

46、 全 都 失 去 側(cè) 向 力 ， 汽 車 仍 按 輪 胎 抱 死 前 的 運(yùn) 動(dòng) 路 線 繼 續(xù) 向 前 行 駛 ， 直 至 停 車 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng)功 能 通 過 控 制 車 輪 的 制 動(dòng) 扭 矩 ， 使 輪 胎 的 滑 動(dòng) 率 處 于 最 佳 范 圍 ， 在 車輪 不 抱 死 的 情 況 下 使 輪 胎 產(chǎn) 生 最 大 的 制 動(dòng) 力 ， 同 時(shí) 在 保 持 較 高 方向 穩(wěn) 定 性 的 前 提 下 在 最 短 距 離 內(nèi) 達(dá) 到 制 動(dòng) 效 果 ， 從 而 提 高 整 車 的制 動(dòng) 力 和 轉(zhuǎn) 彎 力 。原 理 滑 動(dòng) 率 ： S =

47、(V-Vt)*100%/V 其 中 ： V 汽 車 速 度 Vt 輪 胎 速 度 S = 1520%時(shí) ， 制 動(dòng) 力 系 數(shù) 達(dá) 到 最 大 值 ， 通 過 控 制 滑 動(dòng) 率 大 小 從 而 達(dá) 到 控 制 制 動(dòng) 力 大 小 的 目 的 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng)不 足 在 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 發(fā) 展 起 來 的 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) 并 不 能直 接 用 到 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 ， 原 因 有 ： A. 四 輪 汽 車 車 速 檢 測(cè) 困 難 ， 檢 測(cè) 出 的 最 高 車 速 容 易 使 控 制

48、 系 統(tǒng) 造 成 誤 判 。 B. 制 動(dòng) 系 的 振 動(dòng) 過 大 。 防 抱 死 系 統(tǒng) 的 工 作 原 理 是 加 大 制 動(dòng) 力 使 車 輪 即 將 抱 四 時(shí) 再 減 少 制 動(dòng) 力 ， 這 樣 反 復(fù) 自 動(dòng) 控 制 。 由 于 四 驅(qū) 動(dòng) 系 慣 性 相 對(duì) 較 大 ， 就 導(dǎo) 致 了 更 大 的 振 動(dòng) 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 四 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng)問 題 的 解 決 方 案 1.在 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) 起 作 用 時(shí) ， 使 差 動(dòng) 限 制 裝 置 的 作 用 減 弱 。 例 如 ， 使 粘 性 聯(lián) 軸 節(jié) 傳 遞 的 扭

49、 矩 變 小 ， 或 使 其 正 反 向 所 傳 遞 的 扭 矩 不 同 等 。 2.在 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) 起 作 用 時(shí) ， 把 前 后 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 分 離 開 來 ， 使 汽 車 自 動(dòng) 的 變 為 二 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 。 3.采 用 加 速 度 傳 感 器 ， 判 斷 路 面 摩 擦 系 數(shù) 大 小 ， 進(jìn) 而 利 用 制 動(dòng) 控 制 程 序 進(jìn) 行 制 動(dòng) 控 制 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 型 式 對(duì) 汽 車 行 駛 性 能 的 影 響 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 型 式 對(duì) 縱 向 動(dòng) 力 學(xué) 的 影 響 由 于 前 軸 與 后

50、 軸 載 荷 不 同 及 汽 車 質(zhì) 心 位置 變 化 的 影 響 ， 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 與 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 對(duì)附 著 系 數(shù) 的 利 用 率 不 同 。 而 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 的牽 引 性 能 則 受 轉(zhuǎn) 矩 分 配 率 的 影 響 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 牽 引 性 能 的 表 征 等 效 爬 坡 度 可 用 于 表 征 汽 車 牽 引 性 能 。 汽 車 在 坡 道 上 必 須 首 先 克服 坡 度 阻 力 ， 如 果 汽 車 再 加 速 ， 便 有 加 速 阻 力 。 忽 略 風(fēng) 阻 與 旋 轉(zhuǎn)質(zhì) 量 的 等 效 慣 性 力 ， 驅(qū) 動(dòng) 輪 傳 遞 的 縱 向 力 有 ：

51、sin xx st aF G G g xGFu F cosG stF G 傳 遞 此 縱 向 力 所 必 須 的 摩 擦 系 數(shù) 為 ：若 各 輪 附 著 系 數(shù) 相 同 ， 則 等 效 爬 坡 度 與 相 同uta n c o sxE st stai g 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 前 軸 驅(qū) 動(dòng) 與 后 軸 驅(qū) 動(dòng) 車 的牽 引 性 能Ev h sEiu l hil l Eh v sEiu l hil l 前 軸 、 后 軸 驅(qū) 動(dòng) 車 克 服 等 效 爬 坡 度 所 需 摩 擦 系 數(shù) 為 : 給 出 輪 胎 與 路 面 之 間 附 著 系 數(shù) ， 則 等 效 爬 坡 度 為 1

52、 hEfront sH lli hu l 1 vE rear sH lli hu l 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 力 矩 分 配 如 果 是 平 衡 式 全 輪 驅(qū) 動(dòng) (有 中 央 差 速 器 )，則 要 按 一 定 比 例 分 配 前 后 軸 間 的 驅(qū) 動(dòng) 力矩 。 后 軸 的 力 矩 分 配 系 數(shù) 為 ：h M TMM 對(duì) 前 軸 驅(qū) 動(dòng) =0； 后 輪 驅(qū) 動(dòng) =1。 一 些 全 輪 驅(qū)動(dòng) 汽 車 對(duì) 力 矩 分 配 的 選 擇 情 況 如 下 ：Audi =0.5BMW325iX =0.63BENZ 4 MATIC =0.65MM M 2021-5

53、-24 吉 林 大 學(xué) 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 等 效 爬 坡 度 如 果 傳 遞 前 軸 力 矩 所 需 的 摩 擦 系 數(shù) 大 于 后 軸 的 ，則 前 軸 車 輪 先 打 滑 ， 相 反 則 后 軸 車 輪 先 打 滑 。 1 h E A l l sMH lli hu l vE A ll sMH lli hu l 前 軸 車 輪 先 打 滑 時(shí) ， 等 效 爬 坡 度 為后 軸 車 輪 先 打 滑 時(shí) ， 等 效 爬 坡 度 為 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 各 種 驅(qū) 動(dòng) 型 式 汽 車 牽 引 性 能 的 比 較 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 型 式 對(duì) 橫 向

54、動(dòng) 力 學(xué) 的 影 響 由 于 庫(kù) 侖 摩 擦 圓 的 作 用 ， 驅(qū) 動(dòng) 方 式 對(duì) 橫 向 動(dòng) 力 學(xué) 的 影 響使 驅(qū) 動(dòng) 輪 所 能 傳 遞 的 側(cè) 向 力 小 于 非 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 ， 在 一 般 路面 的 行 駛 范 圍 內(nèi) ， 現(xiàn) 代 轎 車 中 的 駕 駛 員 是 感 覺 不 到 這 種差 異 的 。 在 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) ， 僅 是 驅(qū) 動(dòng) 力 對(duì) 轉(zhuǎn) 向 舒 適 性 有 些不 良 影 響 。 在 物 理 極 限 范 圍 中 或 在 摩 擦 系 數(shù) 小 的 路 面 上 ， 這 種 驅(qū) 動(dòng)影 響 才 明 顯 表 露 出 來 。 前 輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) ， 前 軸 首 先 達(dá) 到

55、 附 著 檢 限 ， 汽 車 向 前 駛 出 彎道 ， 表 現(xiàn) 為 不 足 轉(zhuǎn) 向 。 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 通 過 調(diào) 整 行 駛 機(jī) 構(gòu)也 可 使 汽 車 在 極 限 區(qū) 域 內(nèi) 為 不 足 轉(zhuǎn) 向 。 如 果 驅(qū) 動(dòng) 輪 超 過牽 此 檢 限 ， 打 滑 并 喪 失 后 軸 的 側(cè) 向 導(dǎo) 向 能 力 ， 則 當(dāng) 發(fā) 動(dòng)機(jī) 扭 矩 較 大 或 在 平 滑 道 路 上 行 駛 時(shí) ， 固 有 轉(zhuǎn) 向 特 性 將 可能 變 為 嚴(yán) 重 的 過 多 轉(zhuǎn) 向 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 優(yōu) 缺 點(diǎn) 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 的 優(yōu) 點(diǎn) 在 附 著 系 數(shù) 小

56、的 道 路 上 特別 明 顯 ， 因 為 推 進(jìn) 力 分 配 在 兩 軸 上 ， 在 總 的 推進(jìn) 力 相 同 情 況 下 ， 車 輪 可 傳 遞 較 大 的 側(cè) 向 力 ，因 為 沒 有 一 個(gè) 車 輪 單 獨(dú) 超 過 附 著 極 限 。 不 過 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 也 存 在 根 本 性 的 困 難 問 題 ， 駕 駛員 總 是 很 晚 才 察 覺 到 汽 車 已 逼 近 行 駛 動(dòng) 態(tài) 的 極限 ， 因 為 它 不 象 單 軸 驅(qū) 動(dòng) 那 樣 通 過 不 足 轉(zhuǎn) 向 或過 多 轉(zhuǎn) 向 的 增 大 明 顯 告 知 駕 駛 員 。 因 為 四 輪 均傳 遞 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 當(dāng) 在 平 坦 的 彎

57、 道 上 達(dá) 到 很 高 的 速度 以 及 后 軸 分 配 力 矩 較 多 時(shí) ， 只 有 很 少 的 側(cè) 向力 儲(chǔ) 備 使 汽 車 保 持 穩(wěn) 定 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 改 善 穩(wěn) 定 性 的 措 施 基 于 這 一 原 因 ， BENZ特 別 選 擇 了 自 動(dòng) 轉(zhuǎn)換 的 4輪 驅(qū) 動(dòng) 案 (4 MATIC)。 一 般 情 況 下 ，4 MATIC汽 車 以 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 行 駛 ， 只 是 當(dāng)縱 向 或 橫 向 滑 動(dòng) 率 超 過 規(guī) 定 的 極 限 值 時(shí) ，才 由 電 子 接 通 前 軸 驅(qū) 動(dòng) ， 這 將 通 過 速 度儀 中 發(fā) 亮 的

58、 信 號(hào) 燈 告 知 駕 駛 員 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 對(duì) 穩(wěn) 定 性 的 影 響 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 速 器 鎖 結(jié) 構(gòu) 和 作 用 差 速 器 鎖 就 是 用 來 改 善 在 一 些 極 限 附 著 率下 的 牽 引 情 況 ， 它 部 分 可 一 部 地 中 斷 驅(qū) 動(dòng)輪 之 間 的 差 速 ， 并 通 過 將 剩 余 的 驅(qū) 動(dòng) 力 矩傳 給 附 著 能 力 較 高 的 車 輪 來 阻 礙 車 輪 的 進(jìn)一 步 空 轉(zhuǎn) 。 目 前 已 有 手 動(dòng) 的 、 自 動(dòng) 鎖 定 的和 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 的 可 鎖 式 差 速 器 。

59、可 鎖 式 差 速器 的 基 本 作 用 見 圖 5-34。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 可 鎖 式 差 速 器 結(jié) 構(gòu) 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 速 器 鎖 止 參 數(shù) 鎖 定 度 S 的 定 義 為 兩 個(gè) 單 獨(dú) 輸 出 力 矩 的差 值 與 總 和 的 比 值 ：100%f rf rM MS M M 鎖 定 力 左 與 輸 出 力 矩 的 差 值 相 等 。 如 輸 出 力矩 為 ， 軸 傳 動(dòng) 比 為 ， 效 率 為 =0.95至 0.97， 則鎖 定 力 矩 為 ： 100lock D D AllSM i M 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 鎖 定 作 用

60、 的 影 響 差 速 器 鎖 首 先 是 為 改 善 越 野 汽 車 的 牽 此 而 發(fā) 展 起 來 的 ， 轎 車 用 限止 滑 轉(zhuǎn) 的 差 速 器 除 可 改 善 牽 引 性 外 ， 還 對(duì) 行 駛 特 性 有 良 好 的 作 用 ?？?鎖 式 差 速 器 在 單 軸 驅(qū) 動(dòng) 的 汽 車 中 實(shí) 質(zhì) 上 僅 限 于 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 。 因 為前 輪 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) 驅(qū) 動(dòng) 力 的 分 配 不 均 ， 使 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 產(chǎn) 生 較 大 的 干 擾 力 矩 。 由 于 設(shè) 置 了 差 速 器 鎖 ， 單 側(cè) 光 滑 車 道 上 的 牽 引 性 能 得 到 了 最 明 顯的 改 善 。 圖 5-35表

61、 示 了 一 輛 全 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 在 兩 側(cè) 不 的 路 面 上 加 速 ，后 軸 橫 向 鎖 定 時(shí) 具 有 明 顯 的 作 用 。 在 情 況 下 ， 縱 向 鎖 定 使 推 進(jìn) 力僅 有 微 小 的 改 善 。 采 用 橫 向 鎖 定 時(shí) ， 在 兩 側(cè) 不 等 的 車 道 上 ， 單 側(cè)較 高 的 力 產(chǎn) 生 繞 汽 車 質(zhì) 心 的 橫 擺 力 矩 ， 該 力 矩 必 須 由 車 輪 轉(zhuǎn) 向 來補(bǔ) 償 。 橫 擺 力 矩 的 大 小 取 決 于 驅(qū) 動(dòng) 力 矩 、 鎖 定 力 矩 和 左 右 車 道 的附 著 系 數(shù) 。 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 圖 5-35 202

62、1-5-24 吉 林 大 學(xué) 圖 5-37汽 車 在 左 右 摩 擦 系 數(shù) 不 同 路 面 上 加 速 時(shí) 驅(qū) 動(dòng) 力 的 分 配 、鎖 定 力 矩 和 橫 擺 穩(wěn) 定 性 之 間 的 關(guān) 系 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 圖 5-38 圖 5-39 2021-5-24 吉 林 大 學(xué) 差 速 鎖 對(duì) 行 駛 穩(wěn) 定 性 影 響 的 分 析 在 曲 線 行 駛 中 加 速 時(shí) ， 踏 下 加 速 踏 板 后 增 大 的 推 進(jìn) 力 ，其 絕 大 部 分 全 給 了 曲 線 外 側(cè) 具 有 較 大 附 著 性 的 車 輪 ，因 此 前 述 作 穩(wěn) 態(tài) 圓 周 行 駛 時(shí) 不 足 轉(zhuǎn) 向 趨 勢(shì) 減 小 ， 初 始橫 向 加 速 度 低 時(shí) ， 汽 車 處 于 中 性 轉(zhuǎn) 向 。 若 初 始 橫 向 加 速 度 較 高 ， 便 出 現(xiàn) 向 曲 線 內(nèi) 側(cè) 旋 轉(zhuǎn) 的 橫擺 力 矩 ， 如 提 供 的 驅(qū) 動(dòng) 力 大 于 后 軸 的 附 著 能 力 ， 具 有可 鎖 式 差 速 器 的 汽 車 立 即 甩 尾 。 在 有 差 速 傳 動(dòng) 的 汽 車上 多 余 的 圓 周 力 通 過 曲 線 內(nèi) 側(cè) 車 輪 的 打 滑 來 抵 消 ， 因而 橫 擺 運(yùn) 動(dòng) 必 然 是 穩(wěn) 定 的 。