丰田普拉多（ＰＲＡＤＯ）是丰田陆地巡洋舰系列中的最新款ＳＵＶ。这款全新开发的新一代ＳＵＶ，配备了丰田全新４．０ＬＶ６发动机，排放达到欧Ⅲ标准。普拉多（ＰＲＡＤＯ）先进的发动机提供强劲的动力输出，配以坚固的车架以及强化的悬架系统，使崎岖的路途变得舒适顺畅。作为一款越野车，四轮驱动系统可谓是重中之重。本文将着重为您介绍普拉多（ＰＲＡＤＯ）装备的全时四驱系统。
对于普通的锥形齿轮式差速器，不论是轮间差速器还是中间差速器，由于行星齿轮在吸收转速差时因自转而产生的内摩擦力很小，如果不对其进行限制或锁止，只要有一侧（或一轴）车轮滑转，则另一车轮（或车轴）的驱动力也会被限制到与滑转一侧车轮（或一轴）的驱动力相等，不能充分发挥轮胎的抓地力，影响汽车的越野性。普拉多（ＰＲＡＤＯ）的底盘系统采用了全时驱动方式，布置了３个差
速器：前、后差速器采用普通锥形齿轮式差速器，无差速限制和锁止装置，左、右两侧车轮的滑转通过ＴＲＣ／ＶＳＣ系统以制动方式来限制；中间差速器采用托儿森（ＴＯＲＳＥＮ）Ｔ－３型限滑差速器。国产的一汽丰田普拉多（ＰＲＡＤＯ）采用４ＢＭ分动器，可以实现对差速器的电控锁止。
全时四驱系统的基本构成
丰田普拉多（ＰＲＡＤＯ）四驱传动系统的机械部分主要由变速器、分动器（可电控锁止差速器）、前后传动轴及前后差速器
等组成（图１）。
四驱的电控部分由
制动控制ＥＣＵ、发动机ＥＣＵ、中间差速器锁止按钮、驻车及空挡位置开关、４ＷＤ控制ＥＣＵ和分动器电控执行器等组成。分动器电控执行器根据驾驶员的操作意愿（中间差速器锁止按钮）、汽车制动状态、发动机运行转速状态、变速器挡位状态等信号对分动器内的差速器进行锁止控制。这样做的目的是为了便于驾驶员操作，确保分动器内的传动切换准确有效，避免由于误操作而造成的机件损坏。
● 文／广东 朱余清 吴伟斌 杨均忠
丰田普拉多四轮驱动系统
解析
分动器电控执行器
一汽丰田普拉多（ＰＲＡＤＯ）的发动机型号为１ＧＲ－ＦＥ，变速器型号为Ａ７５０Ｆ，其分动器采用经过改进的ＶＦ４ＢＭ。如图２所示，分动器有Ｌ和Ｈ两个挡位，传动比分别为２．５６６和１．０００，Ｌ、Ｈ挡位由驾驶员手动操作。驾驶员根据路面状况切换“中间差速器锁止按钮”对差速器进行锁止，因而可实现Ｈ４Ｆ－Ｈ４Ｌ－Ｌ４Ｆ－Ｌ４Ｌ的换挡模式。Ｈ４Ｆ和Ｌ４Ｆ为分别对应分动器高、低挡的差速器“Ｆ”（自由）模式，Ｈ４Ｌ和Ｌ４Ｌ则为“Ｌ”（锁止）模式。其他类型的分动器如表１所示，其中ＶＦ２Ａ分动器在普拉多２７００车型上使用，ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ为选装部件。
由变速器传来的动力经分动器的副
图１ 陆地巡洋舰普拉多四轮驱动系统的组成
图２ ＶＦ４ＢＭ分动器传动示意图
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图４ ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ结构示意图
图５ ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ装配示意图
图６ 前轮转速等于后轮转速时ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ动力传动路线图
图７ 前轮转速等于后轮转速时前后轴
扭矩分配示意图
表１丰田普拉多系列四驱系统分动器类型及主要参数
分动器型号ＶＦ４ＢＭ （１个电动机）ＶＦ４Ｂ（全手动）ＶＦ２Ａ （全手动）发动机型号１ＧＲ－ＦＥ，１ＫＤ－ＦＴＶ无 ＶＳＣ功能５Ｌ－Ｅ、３ＲＺ－ＦＥ
１ＫＺ－ＴＥ （带ＶＳＣ功能）（５Ｌ－Ｅ除外）
（无ＡＢＳ）四驱类型全时全时分时Ｈ２
无无１．０００传动比Ｈ４
１．０００１．０００１．０００Ｌ４
２．５６６２．５６６２．５６６中间差速器类型ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ选装
Ｈ４Ｆ－Ｈ４Ｌ－Ｌ４Ｆ－Ｌ４Ｌ分动器换挡模式
（电动锁止ＴＯＲＳＥＮ和手动手动
手动转换Ｌ／Ｈ挡） 粘度ＳＡＥ ７５Ｗ－９０ＳＡＥ ７５Ｗ－９０ＳＡＥ ７５Ｗ－９０ 质量等级ＡＰＩ ＧＬ－４ 或 ＧＬ－５ＡＰＩ ＧＬ－４或 ＧＬ－５
ＡＰＩ ＧＬ－４ 或 ＧＬ－５
齿轮
油
图３ 分动器结构简图
不同行驶状态ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ的扭矩分配
把分动器切换到Ｈ４Ｆ或Ｌ４Ｆ模式时，差速器处于“自由模式”，ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ有如下的４种工作状态。
１．前轴转速等于后轴转速
当汽车在良好路面直线行驶时，前轮与后轮的转速接近相等，即太阳轮与环齿的角速度也相等，动力的传动路线如图６所示。如图７所示，太阳轮与环齿转速相等，行星齿轮不做自转运动，差速器的内摩擦为０，太阳轮与环齿半径之比为２：３，前轴与后轴的扭矩比为２：３。正常行驶时，后轴得到６０％的扭矩，前轴得到４０％的扭矩。这种扭矩分配方式与汽车的质量分配相对应，有利于利用车辆加速时后轴载荷大于前轴的情况下，提升车辆轮胎的抓地力，增加车辆的稳定性。
２．前轴转速大于后轴转速
当汽车转向或因湿滑路面导致前轮打滑时，车辆则会出现前轴转速大于后轴的情况。如图８所示，太阳轮转速大于环齿转速，两者的相对运动使行星齿轮被迫自转。但是由于它与环齿和太阳轮齿相互啮
合，啮合的齿形角产生很大的摩擦力，同
时它与行星齿轮架之间也会产生摩擦力，
因此行星齿轮的自转受到以上摩擦力的作
用，挤压４号离合器盘。另一方面，环齿
则沿轴向向左运
动，挤压１号离合
器盘。４号离合器
盘的摩擦力，限制
了高转速的太阳轮
的转速继续增加，
１号离合器盘的摩
擦力，则把差速器
外壳上的动力直接
传递到环齿。由上
可知，行星齿轮自
传的摩擦力和离合
器片的摩擦力构成
了内摩擦力矩，从
而增加了后轴的驱
动力。前、后轴的
扭矩分配比最大可
达到２９：７１，从而
减小前轴的扭矩，
把更多的驱动力分配到附着状况好的后
轴。当车辆实现这种扭矩分配后，转向时
前轴驱动扭矩降低，增加了侧向附着力，
可减小转向侧滑的趋势，操作稳定性得到
了改善，同时也提高了汽车在湿滑路面行
驶时的通过性。
３．前轴转速小于后轴转速
当环齿转速大于太阳轮转速，此时
行星齿轮也产生自转（图９），自转时与环
齿、太阳齿和齿架之间会产生摩擦阻力；
同时行星齿轮沿轴向向左运动，环齿和
太阳轮分别向左、向右做轴向运动，环齿
仍然挤压１号离合器盘，行星齿轮挤压２
号离合器盘，太阳轮挤压４号离合器盘，
因此，后轴的高转速受到１号和２号离合
器片摩擦力的限制，同时动力由行星齿
轮架通过４号离合器盘的摩擦力直接传
递到太阳轮，增加了前轴的输出扭矩。差
速器的内摩擦力由１号、２号、４号和行
星齿轮自转摩擦力组成，使前、后轴的扭
矩分配比最大达到５３：４７。
４．中间差速器的锁止
如果前轮的地面附着力较小，出现
ＴＯＲＳＥＮ差速器是美国ＺＥＸＥＬＴＯＲＳＥＮ公司的专利产品。该产品从问世至今已经发展到了第三代。最早期的产品为ＴＯＲＳＥＮ Ｔ－１型，于１９８３年首次装备在美国军用型悍马越野车的前、后轴差速器上。从１９８６年起，ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ差速器被奥迪公司大量装备于著名的Ａ４和Ａ８ ｑｕａｔｔｒｏ全时四驱车的中间差速器上。１９９４年ＺＥＸＥＬ ＴＯＲＳＥＮ公司推出了Ｔ－２型，首次装备于ＲＯＶＥＲ ６００ＴＩＣＯＵＰＥ和８００ＴＩ ＳＥＤＡＮ的前差速器上。由于ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ差速器性能优异，被世界各大著名的汽车制造商纷纷采用。２００３年ＺＥＸＥＬ ＴＯＲＳＥＮ公司推出了最新一代的Ｔ－３型，首次装备在Ｌｅｘｕｓ
ＧＸ４７０、Ｔｏｙｏｔａ ４Ｒｕｎｎｅｒ和ＬａｎｄＣｒｕｉｓｅｒ Ｐｒａｄｏ等车型上，运用于中间差速器。２００３年１１月，丰田公司把ＺＥＸＥＬＴＯＲＳＥＮ公司收归旗下，并于２００５年兼并Ｋｏｙｏ轴承公司后成立了ＪＴＥＫＴＴＯＲＳＥＮ北美公司。
丰田公司运用ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ差速器的历史虽然没有奥迪公司那么早，１９８９年才首次在ＣＥＬＩＣＡ ＧＴ－４ ＡＷＤ车型上采用了ＴＯＲＳＥＮ Ｔ－１。但是到目前为止，丰田公司所生产的车型中采用ＴＯＲＳＥＮＬＳＤ差速器的数量为各汽车制造商之冠。国产的丰田陆地巡洋舰普拉多（ＰＲＡＤＯ）４．０车型的中间差速器采用的就是最新一代的ＴＯＲＳＥＮ Ｔ－３型限滑差速器。
小知识：图８ 前轮转速大于后轮转速时ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ动力传动路线图图９ 前轮转速小于后轮转速时ＴＯＲＳＥＮ ＬＳＤ传动路线图
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了滑转趋势，差速器自动限制其滑转，前轮驱动力自动降低到２９％。若前轮附着力继续减小，而此时前轮驱动力不能再降低，未滑转的后轴所分配到的扭矩只能达到７１％，此时，驾驶员应该锁止差速器，这种情况一般发生在特别恶劣的泥沼路面。如前轮离开地面（悬空），该车轮的驱动力降为０，此时如果未锁止差速器，后轴只能分配到７１％的最大驱动力，但如果锁止了差速器，后轴则可分配到１００％的
驱动力。
驾驶员应该根据驾驶经验，在进入恶劣路面前提早锁止差速器，以使汽车驶入该路面时获得更好的越野性能。但是当汽车在驶入良好路面时，必须解除对差速器的锁止，否则汽车前、后轴会产生运动干涉，造成汽车转向困难、传动系振动、机件磨损和油耗增加，甚至会损坏传动部
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