四轮驱动汽车构造及原理-全部

2020年5月23日，四轮驱动车辆的结构和原理，2020年5月23日，四轮驱动车辆概述四轮驱动主要设备的一般布置四轮驱动车辆的分类和特性驾驶特性四轮驱动车辆驾驶类型对车辆驾驶特性的影响，四轮驱动车辆概述，首先介绍四轮驱动车辆，对于四轮驱动车辆，只关注牵引力，即在两轮驱动难以通过的地方，另外两个车轮也参与驾驶，或者将强大的动力尽可能分配给多个轮胎，从而提高车辆的通过性能。最近，高性能汽车也开始使用四轮驱动。这种汽车采用四轮驱动，不仅提高了汽车的牵引和通过性能，而且更加注重汽车的行驶性能、转向性能和制动性能。为了满足上述要求，四轮驱动系统采用了一系列装置，如分动器、中间差速器、差速器限位装置等。根据驾驶员的驾驶意图自动或综合控制发动机功率和制动力，尽可能减少功率损失，并合理分配前后轮的驱动扭矩。四轮驱动汽车概念概述四轮驱动汽车是一种有四个轮子的汽车，发动机的动力通过轮子传递。4x4汽车的发展历史1。像马车一样跑的汽车。战争加速了越野车的发展。在方程式赛车比赛中使用4x4赛车。在汽车拉力赛中占主导地位的4x4汽车。4x4汽车向实用汽车的发展。高性能汽车的4x4驱动，2020年5月23日，4x4汽车概述，四轮驱动系统的总体布置图1。将发动机产生的动力传递给变速器，然后使用传递齿轮将动力分配给前后传动轴，然后通过传动轴将动力传递给前后差速器，与每个差速器相连的半轴转动四个轮胎，如方案12所示。在许多情况下，不使用分动器，但是中间差速齿轮布置在分动器的位置，其具有差速功能，也称为轴间差速齿轮。对于前轮驱动汽车，为了解决使用四轮驱动时布置困难的问题，变速器的中间差速器和前差速器通常布置在一个箱体中，例如方案3，23.05.2020，主四轮驱动装置的粘性联轴器万向联轴器，分动箱差速器的差速器限制装置，23.05.2020，分动箱，分动箱的功能是将变速器传递的动力分配给前后传动系分动箱结构。1.直接连接分动箱是图中所示的短期四轮驱动分动箱。切换装置安装在分动箱内，当图中所示的爪式离合器接通时，切换装置变成四轮驱动，前轮和后轮直接连接；相反是后轮驱动。另一个是装有变速装置的分动箱，它装有两个齿轮。它在普通道路上使用高速档，在路况不好的道路上使用低速档。通过爪式离合器在两轮或四轮驱动之间切换。23.05.2020，分动器的结构分类，2。液压多片式离合器式分动器当液压多片式离合器分离时，汽车由后轮驱动；当多片式离合器紧密结合时，发动机的动力也可以传递到前轮。3.中间差速器的锁止分动箱可以通过中间差速器将发动机动力按一定比例分配给前后驱动轮。这种形式的大多数分动器都使用爪形离合器。驾驶员从座椅上远程操作它们，或者该装置自动锁定中间差速器。2020年5月23日，分动器结构分类。4.驱动力前后分配分动器该分动器使用粘性联轴器或液压装置来驱动后轮。它的功能只是将驱动扭矩分配给前轮和后轮。5.中间差速器的差速器限制分动箱主要利用前后驱动轮之间的速度差来限制中间差速器的差速器，如粘性联轴器。本发明可以克服中差速锁这种安排是典型的吉普车，也广泛用于越野车辆。这种形式的换档-分离-差速器分动箱主要用于发动机前部横向的车辆，可以解决布置困难的问题。与变速器集成的分动箱主要用于发动机前部垂直的四轮驱动车辆，因此结构紧凑。如图所示，换档变速箱安装在发动机的后端，动力通过它分配到后轮。差速器的工作原理是：当左右轮转速相同时，小齿轮不转动，差速器的齿轮架和两个半轴齿轮转速相同。当左轮和右轮之间出现转速差时，小齿轮被迫旋转以吸收左轮和右轮之间的转速差。微分形式1。锥齿轮差速器最常见的结构形式通常是两个小齿轮，有时使用四个小齿轮来减少小齿轮的工作负荷。23.05.2020，差速器形式，2 .双行星齿轮差速器如图所示，变速器输出的扭矩传递给齿圈，当前后传动轴转速相同时，小齿轮不转动，整个机构一起转动；当前后传动轴的转速不同时，太阳齿轮和行星齿轮架之间的转速差导致小齿轮旋转并吸收前后传动轴之间的转速差。3.复合行星齿轮差速器如图所示。差速器使用两个平行布置的太阳齿轮，并使用行星齿轮架连接两个太阳齿轮。动力从左太阳齿轮输入，前轮由行星齿轮架驱动，右太阳齿轮驱动后轮。虽然差速器限制装置和功能性差速器可以将相同的扭矩分配到两个转速不同的轴上，但是当一个车轮旋转而不产生驱动力时，另一个车轮就不能产生驱动力，导致汽车抛锚。差速器限位装置的出现克服了差速器的不足。该装置允许差速器在正常使用条件下为差速器，同时限制单侧车轮打滑时的差速器。第一类。扭矩感应差动限制装置差动限制装置可以感应差速器的差动扭矩，并在扭矩过大时自动限制差速器。主要有多片式摩擦离合器和扭矩敏感差速器。2.差速感应差速限制装置差速限制装置可以感应差速器的差速，当差速较大时，自动限制差速器。主要指粘性联轴器。23.05.2020，典型差动限制装置，1型多片式摩擦离合器。结构图。差速器壳和半轴齿轮之间设有摩擦片。在操作过程中，由于差速器的扭矩，摩擦片被凸轮压缩。2.工作原理。主动小齿轮驱动齿圈，差速器小齿轮驱动半轴齿轮，使整个差速器一起转动。当左轮和右轮之间的速度差变大时，中间部分的左和右端面凸轮由于过大的传动扭矩而分离，并且左和右半轴齿轮紧紧地压靠在差速器壳上，结果，低速半轴齿轮的速度增加。3.特征。该装置具有较好的差动限制效果，可提高操纵稳定性，常用于方程式赛车和阻力赛车。23.05.2020，粘性联轴器，1。结构原理。粘性联轴器外壳充满高粘性液体，大多数情况下通常使用硅油。当粘性联轴器的壳体和内轴相对转动时，外板和内板也相对转动，在高粘度硅油内部产生剪切力，限制壳体和内轴的相对转动，从而达到扭矩传递的目的。2.特征。粘性联轴器的优点是，如果适当改变内板和外板的形状、两板之间的间距以及硅油的特性，粘性联轴器的扭矩分布特性可以非常柔和和连续，这非常适合于在任何情况下使用23.05.2020，通用联轴器，2。等速联轴器的主要特点是，由于两轴的连接角度，其传动不随输出速度波动。有两种类型的联轴器：双联轴器和球笼联轴器。该图显示了一个球笼型联轴器，其外壳中有六个球来传递扭矩。3.柔性联轴器在连接部分使用橡胶或纤维材料，并且连接角度可以非常大。较少使用。23.05.2020，传动系的总体布置，因为当前的四轮传动系大多是从两轮传动系修改而来的，在对四轮传动进行分类时，必须考虑原始两轮传动的布置特征。四轮驱动的总体布置分类：四轮驱动，前纵轴发动机后轮驱动为原型四轮驱动，前纵轴发动机前轮驱动为原型四轮驱动，前横轴发动机前轮驱动为原型四轮驱动，中心发动机为原型四轮驱动，后发动机，2020年5月23日。23.05.2020，传动系的总部是、2。吉普车和其他越野车辆等非独立悬架的解决方案可以在发动机下安装前驱动桥。前轴悬挂在弹簧上。车辆行驶时，前轴可以随着弹簧上下移动。由于原车的发动机离地面较高，空间较大，一般没有问题。3.汽车的解决方案汽车的前轴是独立悬挂的。很难在发动机下面增加前差速器、等速万向节和半轴。通常，前差速器和发动机油底壳被制成一个组件来解决上述问题。23.05.2020，传动系总布置为，原纵向发动机的前轮驱动为四轮驱动的原型。1.该布置方案采用了前发动机后轮驱动车辆的布置方案。2.问题和解决方案a很容易导致发动机向前移动太多。b可能导致车身的尺寸和重量向前移动。为了避免上述问题，在选择发动机时，最多5缸和6缸的直列式发动机需要采用V6。3.与原车相比，A的驾驶性能大大提高，B底盘离地高度略有增加，C舱内有效空间减少，23.05.2020，驱动系统总部为，原横置发动机前轮驱动为四轮驱动样机。1.该布置方案将分动箱布置到变速差速器中，以形成变速分离差速器结构2。其特点是结构紧凑，发动机一般采用直列四缸机。最多，直列5缸或V6发动机，2020年5月23日，传动系的总布置-和。在以中央发动机为原型的四轮驱动配置中，发动机位于底盘的中间。驾驶员座椅后，可使前后轴载荷约达到50: 50，整车转动惯量变小，从而提高车辆的正式性能。后置发动机的四轮驱动使后桥由于后置发动机而向后移动。后桥壳内设有变速机构、分离机构和差动机构。这种四轮驱动汽车很少见。23.05.2020，四轮驱动的分类和特点，23.05.2020，短期四轮驱动方案，短期四轮驱动总结，短期四轮驱动可以自由选择四轮驱动或两轮驱动。它比常规的四轮驱动经济性更好，不会崩溃。在四轮驱动和前后差速器全部锁定的状态下，即使三个车轮不接触地面，只要一个车轮接触地面，发动机输出的所有动力都可以转化为汽车的驱动力。短期四轮驱动增加了驾驶员的负担。驾驶员需要确定在何种情况下选择哪种驾驶模式。驾驶员还必须了解两轮驱动和四轮驱动的优缺点。司机需要有熟练的驾驶技能。短期四轮驱动车辆的两个主要特征：1。良好的越野性能；2.难以使用；23 . 05 . 2020；3.短期四轮驱动车辆的开关机构；机械离合器驱动器拉动选择杆来控制机械离合器液压多片离合器该离合器安装在多片分动箱中。当驾驶员在紧急情况下采用紧急制动或紧急加速时，可以自动转换为四轮驱动。液压油压力可根据发动机节气门开度和车速进行控制。在短期四轮驱动车辆中，两个非驱动轮不驱动而是在道路上空转，并驱动相关驱动轮系统如半轴、差速器和传动轴空转，从而消耗大量能量并降低传动效率。解决方案1。自由轮毂的自由轮毂安装在轮毂上，其功能是在四轮驱动时锁定连接。在两轮驱动过程中，车轮单独旋转，因此车轮不驱动驱动轮系统旋转，而是独立旋转，从而减少能量损失并提高传动效率。2.自由轮离合器自由轮离合器安装在半轴上，靠近差速器的一侧。致动器可以控制自由轮机构和车轮的自动分离或接合，使得传动系中的大多数旋转部件停止旋转，以提高传动效率。23.05.2020，分类1。固定扭矩分配模式(恒定的前后扭矩分配比)中间差速器的锁定模式中间差速器的差速器限制模式可变扭矩分配模式被动扭矩分配模式(利用前后车轮之间的速度差进行扭矩分配)主动扭矩分配模式(通过电子控制进行扭矩分配)，2020年5月23日。中间差速器的锁止模式当汽车正常行驶时，中间差速器自由转向差速器。下图为车轮卡在泥坑中，差速器被锁定或解锁时的示意图：如左图所示，当前轮卡在泥坑中时，驾驶员锁定中间差速器，后轮产生驱动力，从而避免了汽车抛锚的危险。然而，右图中的差速器并未锁定，而是已经损坏。2020年5月23日。中间差速器1的差速器限制模式。布置方式并联布置：粘性联轴器或液压多片离合器等差动限制装置与中间差速器并联布置；串联布置：粘性联轴器布置在前、后传动系2之间。采用的差速器形式行星齿轮式中间差速器锥齿轮式差速器粘性联轴器差速器式中间差速器液压多片离合器差速器限位式中间差速器，2020年5月23日。被动扭矩分配模式1。特征一：扭矩分布取决于前后轮转速之间的差异。其结构紧凑，成本低。传递的扭矩很小，适用于微型汽车和轻型车辆。2.这种结构在面向前方的车辆上增加了一个分动箱，延长了传动轴的长度，使其能够驱动后轮，并适当地布置了一个粘性联轴器，以实现四轮驱动方案。如图23.05.2020所示，被动扭矩分配模式，3。左右扭矩分配粘性联轴器当汽车正常行驶时，粘性联轴器的壳体和内板以大致相同的转速旋转，驱动扭矩不分配到后轮，汽车相当于前轮。当前后轮的任何一个车轮打滑和旋转时，外板和内板之间就会发生相对滑动，粘性联轴器使汽车变成四轮驱动。B.液力偶合器主要利用工作油通过节流孔产生的粘性阻力传递扭矩，23.05.2020，被动扭矩分配模式联轴器形式，c .轴向柱塞泵联轴器的工作原理与液力联轴器完全相同d .当旋翼式联轴器的前后轮产生转速差时，三个翼板搅拌硅油，将硅油变成压力油，推动活塞滑动，使湿式多片离合器开始传递扭矩。如图23.05.2020所示，主动扭矩分配模式