全时四轮驱动的技术特征

如题所述

非常接合式四轮驱动为越野车采用的传统结构形式,其特点是可以根据路面情况手动地选择四轮驱动或两轮驱动。全时四轮驱动是指20世纪70年代末出现的以在硬路面上行驶为主的常接合式四轮驱动,由于其在各种路况下尤其在潮湿路面和冬季路面上均有较好的驱动能力,低档加速性好,驱动力不受汽车轴荷分配改变的影响,在泥泞和雪地上的行驶稳定性好,对侧风的敏感性小,各轮胎的磨损比较均匀,它已成为今后的发展方向。
轿车采用常接合式四轮驱动,虽使其结构复杂、质量增大、造价提高、油耗增加(约5%~10%),通常其最高车速也有所降低,但可大大地提高它对各种路面的适应性,提高其行驶安全性及通过性,因此深受用户欢迎,得到迅速发展。
以往,常接合式四轮驱动汽车装有轴间差速器及差速锁,后来有的差速锁被粘性离合器或液压多片摩擦离合器所代替;又出现了没有轴间差速器而代之以液压多片离合器、粘性离合器或超越离合器的新型常接合式四轮驱动汽车。
粘性离合器如上图所示,其输入、输出轴分别以花键与内、外圆盘相联,壳内充满硅油,利用内、外圆盘间硅油的粘性剪切力传递转矩。它所传递的转矩随输入、输出轴间转速差的变化而变化,旋转速度改变时转矩变化非常平稳。
装轴间差速器的四轮驱动汽车的一轮滑转时,将导致其它各轮的驱动力下降。加装差速锁锁住轴间差速器,则成为刚性联接的四轮驱动系统,这时动力在车轮间的分配由轮胎与地面的附着力决定,而在轴间差速器壳上的总的驱动转矩T0等于前、后驱动轮转矩TF、TR之和,且前、后轮转速ωF、ωR相同。当轴间差速器起作用时,经它传到前、后轮的转矩的分配由差速器的传动比α决定,即:
TF = αT0
TR = (1-α)T0
轿车上采用的几种常接合式四轮驱动系统如上图所示,在采用粘性离合器传递的四轮驱动系统中,粘性离合器装在汽车的传动轴上,并把转矩Tv通过粘性离合器传到后轮,即:
TF = T0-Tv
TR = Tv
当采用液压多片离合器作为转矩分配器并装在汽车的传动轴上时,它能在前、后轮间控制适宜的转矩比,以保持平衡。经液压多片离合器传给后轮的转矩TC除与离合器的摩擦面数、摩擦面的平均半径及摩擦系数有关外,还与压紧摩擦片的油压P呈正比线性关系,而油压又由电控系统自动控制。电控系统是根据车轮转速及发动机节气门开度等汽车行驶信息调节输向油压调节阀的指令电流,后者用于控制油压调节阀、改变油压,从而改变液压多片离合器传给后轮的转矩及前、后轮的转矩分配。前、后轮的转矩分别为:
TF = T0-TC
TR = TC
在采用超越离合器的四轮驱动系统中,超越离合器加在通向前轮的传动系统中。当前轮的转速高于后轮的转速时,前轮自由旋转;否则前、后轮刚性联接。
前、后轮作刚性联接的四轮驱动汽车,最能适应在松软或雪地路面上的直行,但很不适应前、后轮需要有转速差的硬路面行驶,急转弯时还会发生急转弯制动。加轴间差速器后则能适应在干燥硬路面上的一切行驶工况,但在打滑路面上的牵引极限较其它系统为低,其特性取决于前、后轮转矩分配系数。
Mitsubish为代表的日系车型的AWD全轮驱动,实质也是4轮驱动的一种.
附上Volvo XC90的非常接合式四轮驱动为越野车采用的传统结构形式,其特点是可以根据路面情况手动地选择四轮驱动或两轮驱动。

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