第七节 四轮驱动(全轮驱动)系统
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四轮驱动、四轮驱动和两轮驱动的优缺点所谓4轮驱动,又称全轮驱动,是指汽车前后轮都有动力。
可按行驶路面状态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上,以提高汽车的行驶能力。
一般用4X4或4WD来表示,如果你看见一辆车上标有上述字样,那就表示该车辆拥有4轮驱动的功能。
过去只有越野车采用4轮驱动,一般的越野车,变速器后面装有手动分力器,前后车轴各装一个称为驱动桥的部件。
变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴,分别传递到前后车轴上的驱动桥,再通过驱动桥将扭矩传递到轮子上。
现在有些轿车也用上4轮驱动装置,比如奥迪A4quattro、欧蓝德4驱版。
现在轿车的马力都比较大,加速时重心后移,全车重量就会向后轴移动,造成前轴轻飘。
前轮驱动的轿车即使在良好的路面上也会打滑,4轮驱动就可以防止这种现象发生。
轿车上的4轮驱动装置是常啮合式,增加了粘性耦合器,省去了手动分力器,自动将扭矩按需分配在前后轮子上。
在正常路面上,4轮驱动装置将引擎输出扭矩的92%分配到前轮,8%分配到后轮;在滑溜的路面上,将至少40%的引擎机输出扭矩分配给后轮;当前轮开始打滑时,前、后轮的转速差异会使耦合器中的粘液立即变稠并锁住耦合器,从而使传动轴只将扭矩传递至后轮,待前、后轮的转速差异消失就自动回复原有驱动形式。
目前,轿车的4轮驱动装置已经引进了电子计算机控制系统,当前轮或后轮驱动时,车子随时根据路面状态的反馈信息分配前后轮子的动力,变为4轮驱动。
4轮驱动又可以细分成4种驱动模式:全时驱动(Full-Time)、兼时驱动(Part-Time)、适时驱动(Real-Time)和兼时/适时混和驱动。
全时驱动(Full-Time):前后车辆永远维持4轮驱动模式,行驶时将发动机输出扭矩按5050设定在前后轮上。
全时驱动具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性,缺点是比较废油,经济性不好。
兼时驱动(Part-Time):由驾驶员根据路面情况,通过接通或断开分动器来变化2轮驱动或4轮驱动模式,这也是一般越野车或4驱SUV最常见的驱动模式。
几种常见四轮驱动的区别Quattro/4WD/AWD/xDrive类型一:QuattroQuattro全时四轮驱动的核心是Torsen中央差速器,他比任何电子控制技术更快的调节前后轴力量的分配。
EDL(电子差速锁)在必要时将多余的动力传送到车轮上,增强抓地性。
当车轮空转或者没有与地面接触时,这些浪费的驱动力就被输送到可以受力的车轮上。
一旦出现外部条件引起的前后轴的速度差异,Torsen就会自动地,毫无损失的将大部分的能量传输到有能力工作的驱动轴上,自动优化和分配四个车轮的动力。
由于轴荷的平衡分布,驾驶者能够更好的掌握转向的精确性和灵活性,而不需要扭矩转向辅助。
25年前,奥迪的工程师以quattro全时四轮驱动,在驱动技术领域树立了里程碑。
类型二:4WD(4X4)/AWD/ xDrive/sDrive四轮驱动系统(4wd系统,车身上标识4X4与4WD意思一样)是将发动机的驱动力从2wd系统的两轮传动变为四轮传动。
4wd系统之所以列入主动安全系统, 主要是4wd系统有比2wd 更优异的发动机驱动力应用效率, 达到更好的轮胎牵引力与转向力的有效发挥。
就安全性来说,4wd系统对轮胎牵引力与转向力的更佳应用, 造成好的行车稳定性以及循迹性。
除此之外4wd系统更有2wd所没有的越野性。
AWD (全时四驱系统)已经变得和4WD 几乎一样了,唯一的区别就在于AWD 比4WD 少了低比率的传动装置,不过AWD 仍然提供在湿滑路面、恶劣天气以及轻微越野路面的牵引能力。
但实际情况是,对一辆车的越野能力起决定性作用的是车辆的离地高度而非AWD 能力。
所有的AWD 系统是全时四轮驱动的,这也就意味着你不用进行2 轮驱动或者全轮驱动模式的转换。
而宝马的xDrive、奔驰的4MATIC与AWD一样是全时四驱系统,仅仅是称呼不一样,而sDrive则为后驱系统。
不管是4WD还是AWD,最最本质的东西就是功率分配是如何达成的。
目前市场上最优秀、最聪明的扭矩分配装置非托森(Torsen)莫属。
四轮驱动系统简介四轮驱动系统是一种汽车动力系统,通过将发动机的驱动力传递给四个车轮,以实现更好的操控性、牵引力和稳定性。
相比传统的两轮驱动系统,四轮驱动系统能够在更多的路况下提供更高的性能和控制能力。
本文将介绍四轮驱动系统的工作原理、优势以及常见的实现方式。
工作原理四轮驱动系统通过使用额外的传动系统和差速器来分配发动机的动力到前后轴以及左右两侧的车轮。
这种系统能够使车辆的四个车轮都具备驱动力,从而提供更好的牵引力和操控能力。
四轮驱动系统通常采用一种名为“中央差速器”的装置来将发动机的动力分配给前后轴。
中央差速器可以根据路面条件和车辆的需要来调整前后轴之间的动力分配比例。
当车辆行驶在良好的路面上时,中央差速器会将更多的动力传递给后轴,以提供更好的操控性能。
而当车辆遭遇低附着力或不平整的路面时,中央差速器会自动调整动力分配比例,使其更均衡地分配到四个车轮上,从而提供更好的牵引力和稳定性。
优势四轮驱动系统相比传统的两轮驱动系统具有以下几个优势:1. 更强的牵引力四轮驱动系统能够将发动机的动力传递给四个车轮,提供更高的牵引力。
在冰雪、湿滑或崎岖的路面上,四轮驱动系统可以更好地保持车轮的附着力,从而提供更好的牵引力,减少打滑的可能性。
2. 更好的操控性四轮驱动系统能够将动力分配到四个车轮上,从而提供更好的操控能力。
不同于传统的两轮驱动系统,四轮驱动系统可以通过调整动力分配比例来改变车辆的行驶特性。
这种能力对于高速行驶、转弯以及应对突发情况具有重要作用。
3. 提高安全性四轮驱动系统能够提高车辆的稳定性和安全性。
在急刹车或不平整路面的情况下,四轮驱动系统可以根据车轮的附着情况来调整动力分配比例,从而减少车辆失控的可能性。
这使得车辆在紧急情况下更加稳定可靠。
实现方式四轮驱动系统有多种实现方式,下面介绍几种常见的实现方式:1. 全时四轮驱动系统全时四轮驱动系统是一种始终处于四轮驱动状态的系统。
该系统通过使用多个差速器和传动装置来实现动力的分配。
很多人都以为四轮驱动的汽车可在任何地面上跑,想去哪里就去哪里。
实际上这是夸大了四驱车的能耐,就算是我的HUMMER,也不敢单独在野外行驶。
开过四驱越野车的朋友可能都知道,在恶劣的路面上,汽车差速器使得每一轴只有一个轮可以得到驱动,而且是在不停地打滑。
所以四驱车并非万能车,你必须知道四驱系统是怎么一回事。
一、四驱系统分类四轮驱动顾名思义就是汽车四个车轮都能得到驱动力。
这样一来,发动机的动力被分配给四个车轮,遇到路况不好才不易出现车轮打滑,汽车的通过能力得到相当大地改善。
四驱系统主要分成两大类:半时四驱(Part Time 4WD)和全时四驱(Full Time 4WD)。
现时,我们使用的四驱车大多是半时四驱。
只要车上有专门的两驱、四驱切换拨杆或按钮,那么,这辆就是使用半时四驱的四驱车。
半时四驱是四驱车最常使用的四驱系统,基本型号(一辆四驱车可能有4-6种型号,如Pajero的五种型号的引擎、变速箱和车内饰完全不一样,车价可相差近一倍)的三菱帕杰罗、L300、L400、基本型号的陆地巡洋舰PRADO、LC100、LC70、LC75、美国JEEP、五十铃TROOPER、RODEO、铃木VITARA、JIMNY等都使用半时四驱。
半时四驱的使用可分两种状态:一种是两驱,汽车只有两个车轮得到动力,与普通汽车没有区别;另一种则是四驱,此时汽车前后轴以50:50的比例平均分配动力。
半时四驱历史悠久,其优点是结构简单、可靠性大,加装自由轮毂(Free Wheel Hub)后更加省油。
全时四驱是使汽车四个车轮一直保持有驱动力的四驱系统。
若要细分全时四驱系统,可分成固定扭矩分配(前后50:50比例分配)和变扭矩分配(前后动力分配比例可变)两大类。
全时四驱也有很长的历史,可靠性更大,但其耗油量较大。
二、两种四驱系统比较半时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。
由于分动器内没有中央差速器,所以半时四轮驱动的汽车不能在硬地面(铺装路面)上使用四驱,特别是在弯道上不能顺利转弯。
第1章差速器/差速锁——不能混淆的基础概念!1.1差速器从世界上第一辆汽车的诞生之后不久,差速器这个东西也就随之诞生了,它存在的意义只有一个——为了汽车能正常转弯。
过去的马车两侧车轮是通过一根硬轴链接的,所以两侧的车轮的转速永远是相同的,因为无法差速,转弯的时候内侧的车轮除了滚动摩擦外还会有滑动摩擦,还好马车的车轮是木头做的,耐磨……同理汽车在转弯的时候也会有同样的问题,如果还是采用一根硬轴链接,那么转弯时汽车的轮胎等部件将会受到严重的损伤。
为了解决这个问题,当今汽车都是两个半轴的设计,将两个半轴链接起来的就是差速器,有了差速器也就允许两侧车轮有转速差。
『直行状态下差速器不工作』『转弯状态下差速器工作』能达到实现两侧车轮转速不一样,最重要的是差速器里面的一组行星齿轮。
为了通俗易懂,我们做一个比喻:差速器壳体里面的一组行星齿轮就可以抽象地看作为只有一个齿的“齿轮”,也就是一根棍子,这个棍子可以链接两侧的半轴,并带动两个半轴旋转。
注意,这个棍子除了随着传动轴公转,同时还可以自转。
如果两侧的车辆受到的摩擦力是相同的,那么这根棍子就不会有自转,即两侧车轮转速也相同;如果有一侧车轮受到的摩擦力大于另一侧,那么这根棍子本身就会发生自转,这样在不改变公转转速的情况加上自转,就可以达到两侧转速不一样的目的。
也就是说,如果一侧的轮子被卡死不能转动了,那也无妨,虽然动力依然存在,但这个会自转的棍子就会带动那个没有被卡死的轮子转动。
如果再加上更多的棍子,也就形成了齿轮,即行星齿轮,也是差速器的核心部分。
当今的汽车通常有一组四个行星齿轮。
优点:可以让车辆正常转弯,允许两侧车轮有转速差;缺点:在越野路况下差速器会影响车辆的脱困性。
小贴士:一般来说,越野性能的是否优良一般是由两个指标来判断的。
①通过性:接近角、离去角、车身最小离地间隙越大的车通过性越好。
②脱困性:在极限路况下能够自救的能力。
(有差速锁的车型脱困性较强)差速器对越野性能的影响:由于差速器允许车轮以不同转速转动,所以在泥泞等路面,当一个车轮打滑时,动力全部消耗在飞快转动的打滑车轮上了,其他车轮会失去动力。
论述四轮驱动的形式和特点(三级)一、什么是四轮驱动?说到四轮驱动,总能使人们想起那些身材魁梧、威猛超群的越野车。
的确,四轮驱动的出现就是为了针对恶劣路况,征服那些两只车轮无法通过的险峻地形。
最初,四轮驱动是纯种越野车的专门配备。
但随着汽车工业的发展,以及人们对于汽车文化更加深入的认识,四驱车型通过性、爬坡性、转弯性能、启动和加速性能以及直线行驶性能都有较高的提升,虽说结构复杂、重量增加、成本升高、震动和噪音略有升高、油耗增加,但越来越多的车辆采用了四轮驱动系统。
四轮驱动,顾名思义是指汽车前后轮都有动力驱动,可以按照行驶路面状态的不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上,遇到路况不好才不易出现车轮打滑,汽车的通过能力得到相当大地改善:对SUV、越野车来说,能提高越野路况的通过能力,而对轿车来说,则主要提高弯道的操控性能。
四轮驱动一般用4×4或者4WD来表示,注明这些符号的汽车就是有四轮驱动的功能。
二、为什么很多车辆需要四轮驱动呢?根本原因就在于,通常情况下四轮驱动比起两轮驱动,具有更高的通过性能,也就是指车辆通过复杂地形的能力。
当车辆行驶于复杂路况时,对于一辆普通的两驱车来说,一旦两个驱动轮中的任何一个车轮无论何种原因而失去行驶附着力的话,理论上讲,在不借助任何外力的情况下,车辆将无法继续前进。
车辆进行直线行驶时,两侧车轮的行驶距离是完全相同的,并无转速差异。
但在转弯时,如果继续保持这种行驶状态,将会对车辆造成严重的损伤,并且无法顺利通过弯道,原因是,车辆在弯道行驶时,外侧车轮行驶的距离要大于内侧车轮,由于通过的时间相等,所以两侧车轮之间存在转速差,所以不能采用刚性连接。
差速器的出现巧妙地解决了这一问题,差速器的差速原理是:弯道行驶时,车辆两侧驱动轮所受到的转动阻力是不同的,差速器的实际功能就在于消除两侧车轮的阻力差,也就是说,只有两侧驱动轮出现阻力差,差速器才会工作,并且差速器的“差速程度”与“阻力差”是成正比的。