1、汽车运用与维修专业汽车运用与维修专业 吴骏标吴骏标 第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 本章学习目标：本章学习目标：1、掌握四轮/全轮驱动系统的基本组成和工作原理。2、能识别四轮/全轮驱动系统不同的运转方式。3、能描述四轮/全轮驱动系统主要机件的工作原理。第一部分第一部分 汽车传动系统汽车传动系统8.1 8.1 概述概述 为了改善汽车在越野时或在泥泞、雪地中行驶时的驱动条件，现在许多车辆采用四轮或全轮驱动装置。四轮驱动（4WD）系统装有分动器，并由驾驶员控制，来选择将动力传到两轮或四轮（图8-1a）。这种传动系统当选择四轮驱动模式时前后轮系直接连结，可确保前后轮的驱动力
2、输出，因此，此种系统系很适合越野车。而全轮驱动系统（AWD）不使用分动器，驾驶员不能选择两轮或四轮驱动。发动机的动力通过轴间差速器、粘液耦合器把动力同时送给前桥和后桥，始终为四轮驱动行驶（图8-1b）。这种传动系统可经由前后驱动力的分配，达到更完美的驱动力及转向力的最佳化配置，属于高性能传动系统。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.1 8.2.1 四轮驱动系统的组成四轮驱动系统的组成 典型四轮驱动系统如图8-2所示，由前置发动机、变速器、前后传动轴、前后驱动桥及分动器等组成。分动器有一电子开关或操纵杆
3、，用来由驾驶员选择控制分动器将动力传至四个车轮、两个车轮或不传递至任何一个车轮。为了改善汽车的驱动条件，许多分动器均设有高低档。四轮驱动系统可以分为两种使用状态：一种是两轮驱动，驱动力只传递给两个车轮，这种状态与目前绝大多数轿车没有区别；另一种四轮驱动，动力以50:50的比例平均分配给前后传动轴。四轮驱动系统通过操作分动器实现两驱与四驱的切换。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.2 8.2.2 四轮驱动系统主要部件的工作原理四轮驱动系统主要部件的工作原理 1 1分动器分动器 分动器主要功用是将变速器输
4、出的动力分配到各个驱动桥。此外，由于大多数分动器都有两个档位，所以它还兼起副变速器的作用。分动器可用齿轮传动（图8-3）或链传动（图8-4）方式将转矩从后轮传递到前轮。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.2 8.2.2 四轮驱动系统主要部件的工作原理四轮驱动系统主要部件的工作原理 1 1分动器分动器 分动器主要功用是将变速器输出的动力分配到各个驱动桥。此外，由于大多数分动器都有两个档位，所以它还兼起副变速器的作用。分动器可用齿轮传动（图8-3）或链传动（图8-4）方式将转矩从后轮传递到前轮。第第8 8
5、章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.2 8.2.2 四轮驱动系统主要部件的工作原理四轮驱动系统主要部件的工作原理 因分动器换入低速档时，输出转矩较大，为避免后桥超载，要求操纵机构必须保证：非先挂上前桥，不得挂入低档；非先摘下低档，不得摘下前桥。故须有互锁装置。图8-5所示为北京BJ2020型汽车分动器所采用的球销式互锁装置。两根拨叉轴之间装有互锁销，与轴上的凹槽对准时（即接上前桥驱动后），高低档变速叉轴才能向左移动换入低速档，同理应先退出低速档后，才能摘下前桥驱动。这就保证了摘下前桥之前必须先退出低速档的要求。
6、第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.2 8.2.2 四轮驱动系统主要部件的工作原理四轮驱动系统主要部件的工作原理 有的四轮驱动（特别是链传动的）采用行星齿轮式分动器。利用行星齿轮装置产生不同运行模式需要的高、低档。如图8-6所示，为行星齿轮式分动器的变速传动机构简图。它由齿圈4（固定在壳体2上）、行星轮3（装有三个或四个）及行星架5、太阳轮6组成行星齿轮机构。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.2 8.2 四轮驱动（四轮驱动（4WD4WD）系统）系统 8.2.2 8.2.2
7、 四轮驱动系统主要部件的工作原理四轮驱动系统主要部件的工作原理 2.2.锁定毂锁定毂 目前大多数的四轮驱动汽车前轮使用了可锁止和分离的锁定毂。即当两轮驱动时，它可以使前轮轮毂与前轴、前差速器、前减速器、前传动轴脱离接合，使它们停止转动，此时前轮只作为自由轮转动，这样减少了这些部件的磨损，降低了行驶阻力，改善了燃油经济性。而当四轮驱动时，前毂则被锁定。锁定毂有两种类型：手动型和自动型。手动锁定毂必须把汽车停下来，在每一个前轮毂端转动小控制手柄。当转动这个控制手柄至锁定或自由位置（如图8-7所示）时，可锁定轮毂或使轮毂脱离锁定。这个控制手柄施加或释放在毂离合器上的弹簧张力。当毂处于锁定位置时，弹簧
8、压力使离合器接合到与半轴相连的内毂（图8-8）。由于离合器连接到内毂，则离合器的接合将半轴与毂连接起来。在脱离锁定的位置，离合器不与内毂接合，车轮可以在轴承上自由旋转。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.3 8.3 全轮驱动（全轮驱动（AWDAWD）系统）系统 8.3.1 8.3.1 全轮驱动系统的组成全轮驱动系统的组成 全轮驱动系统常用于中型汽车，也用于一些高性能的轿、跑车上。这些车辆最常见的是使用变速驱动桥的前轮驱动汽车，一般不用于越野车。典型的全轮驱动系统如图8-9所示，由发动机、变速器、轴间差速器、传动轴及前后驱动桥等组成。全轮驱动系统的最大优点是把发动机的
9、大部分转矩（等值）传递到四个车轮，使汽车在滑溜和冰雪路面上有更好的控制性。如果一个车轮开始滑动早于其他三个车轮，这个车轮的转矩会减少，此时该系统就使另三个车轮转矩增加，故这常被认为是按需分配的四轮驱动系统。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.3 8.3 全轮驱动（全轮驱动（AWDAWD）系统）系统 8.3.2 8.3.2 全轮驱动系统主要部件的工作原理全轮驱动系统主要部件的工作原理 1 1轴间差速器轴间差速器 全轮驱动系统内有三个差速器：除了前、后桥各有一个差速器外，在前后驱动桥之间还有一个中央差速器轴间差速器，它是可使前、后驱动桥之间产生速度差的机构，防止因前后轮
10、速度不同而使轮胎产生跳跃或拖曳。轴间差速器也常用于四轮驱动的汽车上。这是由于四轮驱动时前桥和后桥通过分动器锁在一起，这样当前后轮存在转速差或承受不同负荷时，会在整个传动系内产生扭转力，引起系统内机件过度磨损和提前损坏。为消除这个问题，就在前后桥之间装轴间差速器，在前、后差速器之间发生扭转或产生扭转力时，轴间差速器产生滑动，使内部机件磨损大大降低，还可以防止分动器的损坏。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.3 8.3 全轮驱动（全轮驱动（AWDAWD）系统）系统 8.3.2 8.3.2 全轮驱动系统主要部件的工作原理全轮驱动系统主要部件的工作原理 2 2粘液耦合器粘液
11、耦合器 有些汽车的全轮驱动系统则采用粘液耦合器来使驱动桥的速度产生变化。粘液耦合器（图8-10）是由一个内装两组薄圆钢盘并充满粘稠液体（硅油）的圆筒而组成。一组圆盘连于前桥，另一组与后桥连接（图8-11）。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.4 8.4 电子控制的四轮驱动电子控制的四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.4.1 8.4.1 电子控制的四轮驱动系统电子控制的四轮驱动系统 电子控制的四轮驱动系统，在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。一旦遇到路面不良或驱动轮打滑，电脑会自动检测并立即将发动机输出转矩分配给两个前轮，自然切换到四轮驱动状态。电子控制的
12、四轮驱动系统由输入装置、电子控制单元和输出装置组成。输入装置包括一系列传感器，如档位选择、发动机转速、发动机负荷、驱动轮转速传感器。根据传感器输入的电信号，电控单元确定如何控制分动器的工作。如图8-13所示为四轮驱动装置电路。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.4 8.4 电子控制的四轮驱动电子控制的四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 8.4.2 8.4.2 电子控制的全轮驱动系统电子控制的全轮驱动系统 许多全轮驱动系统是由电子自动控制的，并以前轮驱动传动系为基础。后传动轴从变速驱动桥延伸至后驱动桥。为把动力传递到后部，使用了多盘离合器，这种离合器与轴间差速器配合使用（图8-14）。它通过传感器监视前后驱动桥的速度、发动机速度以及发动机和动力传动系统上的负荷。当前、后驱动桥之间产生速度差时，电子控制装置接收来自传感器的信号，并根据此转速差，控制多盘离合器的接合力，从而控制前后轮的转矩分配。它可使动力从95%前轮驱动和5%后轮驱动分流至 50%前轮驱动和50%后轮驱动。这种动力分流发生得相当迅速，以致驾驶员意识不到驱动力的问题。第第8 8章章 四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统 谢谢观看！谢谢观看！
