电控四轮驱动系统_奥迪quattro.ppt

电控四轮驱动系统分类及奥迪Quattro,四轮驱动技术(4WD)什么是4WD,4WheelDrive，四个车轮都能得到驱动动力，发动机的动力分配给四个车轮,在复杂的道路条件下,汽车的通过能力得到极大提高,在无路或越野条件下行驶时，能发挥出极强的越野能力。四轮驱动汽车通常标有4X4、4WD或AWD字样，表示其具有四轮驱动功能。,四轮驱动技术(4WD)4WD的发展,一战：开始使用，运送兵员和武器二战：机动部队的交通工具战后：军事、野营、运输、通勤，开始向轿车、轻型车普及,电控四轮驱动系统的分类,1分时四轮驱动系统Part-Time4WD,部分时间采用四轮驱动模式，正常时间仍采用前轮驱动或后轮驱动模式，是一种可以根据驾驶者的意愿在两轮驱动和四轮驱动之间切换选择的四轮驱动系统。,分时四轮驱动系统组成,主要用于越野或在光滑的路面上行驶的情况，所以是越野车采用的驱动布置方案，通常由变速器、分动器、前传动轴、前桥差速器和后传动轴、后桥差速器等组成，一般不设有轴间差速器。,分时四轮驱动系统特点,分时四轮驱动的特点是人工操作，由驾驶员根据路面情况通过接通或断开分动器来选择两轮驱动或四轮驱动模式，优点就是可以根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。,2全时四轮驱动系统Full-Time4WD,全时四轮驱动，又称全轮驱动（AWD，AllWheelDrive），即全部时间都保持四轮驱动模式，不能选择退出四轮驱动状态，是常啮合式四轮驱动系统。应用全时四轮驱动系统的车型并不是为了越野行驶，而是在不良附着力的情况下（冰雪滑溜路面）提高汽车的行驶性。,全时四轮驱动系统组成,全时全时四轮驱动系统采用3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差速器，称为轴间差速器。轴间差速器是全时四轮驱动的重要标志。轴间差速器一般还带有差速锁止功能，也称差动限制。,全时四轮驱动系统差速器的特点,差速器具有平均分配力矩特点,全时四轮驱动系统差速器的特点,转动慢的半轴获得的力矩大,转动快的半轴获得的力矩小,右半轴扭矩:M2=1/2(MA+Mr),内摩擦力矩(Mr)=星行齿轮摩擦力矩+半轴齿轮摩擦力矩,左半轴扭矩:M1=1/2(MA-Mr),对称式锥齿轮差速器特点总结1、总是将转矩近似平均地分配给左右驱动轮。2、当一侧驱动车轮因地面附着力小而空转，则另一侧驱动轮获得的转矩与打滑驱动轮上很小的转矩近似相等，致使车辆总牵引力不足而无法前进行驶。,全时四轮驱动系统差速器的特点,全时四轮驱动系统轴间差动限制装置,轴间差动限制装置多采用黏性耦合器、液压多片式离合器或直接采用托森式差速器（TorsenLSD）。,黏液耦合器又称粘性联轴节,汽车上自动分配动力的的装置，通常安装在以前轮驱动为基础的四轮驱动汽车上。这种汽车平时按前轮驱动方式行驶。粘性联轴节的最大特点就是不需驾驶员操纵，可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。,黏液耦合器由一个内装若干紧密配合的薄圆钢盘并充满粘稠液体硅油的圆筒组成。,全时四轮驱动系统轴间差动限制装置,液压多摩擦片式离合器是液压多摩擦片接通系统的核心。图为应用于VOLVO的液压多摩擦片接通系统。液压多摩擦片式离合器是当今最流行的限滑技术，这套装置的主要组成部分就是液压系统和摩擦片。摩擦片分为两组，分别安装在差速器壳与一侧半轴上。当液压系统对摩擦片作用时，两组相邻的摩擦片就会紧紧挤压在一起，从而将差速器锁死，从而达到限滑的目的。,全时四轮驱动系统按照前后扭矩分配比例的大小可分为固定扭矩分配方式和变动扭矩分配方式两种。,全时四轮驱动系统Full-Time4WD,固定扭矩分配方式利用轴间差速器把扭矩分配到前后车轮，扭矩分配比取决于轴间差速器的结构，多数为50：50。常配置于一般的越野吉普车上。,变动扭矩分配方式是指汽车在行进中能适应行驶状态和路面情况的变化，自动将不同的扭距合理地分配给前后车轮，使车轮驱动力及转向力达到最佳配置，具有良好的操纵稳定性和和行驶循迹性。变动扭矩分配方式属于高性能传动系统，常用于一些高性能的轿车上。,3适时四轮驱动系统Real-Time4WD,适时四轮驱动，是指只有在需要的时候才会选择四轮驱动模式，而在其他情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。适时四轮驱动是一些多功能城市SUV、CRV车型常用的四驱方式。,适时四轮驱动系统结构,相比全时四轮驱动，适时四轮驱动的结构要简单得多，这不仅可以有效的减低成本，而且有利于降低车身重量。,4电控四轮驱动系统优缺点,提高通过性。由于四轮驱动车辆的4个车轮都传递动力，所以车辆所获得的驱动力是两轮驱动的2倍。且前后轮相互支持，大大提高了在湿滑冰雪路面和凹凸不平路面的通过性。提高爬坡性。同理，四轮驱动的车辆可以爬上两轮驱动车辆爬不上去的陡坡。转弯性能极佳。轮胎的附着力与传输至道路的动力大小有密切的关系，随动力的增大，轮胎的转弯力趋向减小。动力减小，转弯力升高，提高湿滑路面与变换车道时的性能。启动和加速性能极佳。四轮驱动的车辆，发动机功率平均传递至所有4个车轮，4个车轮的附着力都可以被有效利用。所以即使猛然将加速踏板踩到底，车轮也不可能空转，从而提高了车辆的启动和加速性能。,奥迪Quattro,奥迪Quattro含义,1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统，并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上，这辆轿车的名字也叫quattro。另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司，专门实验和研发高性能车型。因此，quattro既代表着奥迪四驱技术，又代表一种车型，还是一家公司的名字。,奥迪Quattro结构,Torsen差速器轴间,差速器轮间,奥迪Quattro属于全时四轮驱动系统的变动扭矩分配方方式。,Torsen差速器,Torsen差速器,Torsen差速器结构,空心轴,差速器的锁紧系数:K=Mr/MA转矩比:Kb=M2/M1=(1+K)/(1-K),Torsen差速器原理,显然，对于普通差速器K0，M1M2,然而，Torsen差速器：锁紧系数K值为0.56转矩比Kb值为3.5,Torsen差速器原理,锁紧系数K值为0.56转矩比Kb值为3.5,Torsen差速器原理,在前、后轴地面附着力差异较大时，托森差速器的Kb值最大可达到3.5，即处于地面附着力大的车轴获得的扭矩比地面附着力小的车轴所获得的扭矩大3.5倍。这有利于车辆驱动行驶。,Torsen差速器原理,锁紧系数K值为0.56转矩比Kb值为3.5,假如差速器壳体静止不动前驱动轴转速大于后驱动轴,从而实现了全时可变扭矩分配方式的四轮驱动方式,优点在于纯机械方式，能保证提供瞬间的响应和产生渐进的锁止力(曲线更平滑)，实现连续扭矩输出管理，没有时间上的延迟；另外，差速机构和锁止设备合