汽车论文-汽车驱动形式的类别利弊分析

PAGEPAGE1汽车驱动形式的类别及利弊摘要：汽车的驱动型式(Layout)即汽车动力传动系(PowerTrain)的布置型式，对整车的性能、外形及内部尺寸、重量、轴荷分配、制造成本及维修保养等方面均产生重要影响。科学合理地选择驱动型式是汽车总体设计的首要工作之一。本文主要介绍以燃油或燃气发动机为动力装置的汽车驱动型式。关键词：驱动形式类别根据发动机和各个总成相对位置的不同，现代汽车的驱动型式通常分为如下5种：一、前置后驱(Front—engineRear—drive，简称FR)，所谓前置后驱，是指发动机前置、后轮驱动的驱动形式。这是一种传统的驱动形式，大家所熟悉的广州标致轿车，就是一种典型的前置后驱轿车。采用这种驱动形式的轿车，其前车轮负责转向任务，后轮承担驱动工作。发动机输出的动力通过离合器、变速器、传动轴输送到后驱动桥上，驱动后轮使汽车前进，用形象的话来说，是“推”着车辆前进。采用了前置后驱驱动型式的整车具有如下优势：1．在拼合良好的路面上启动、加速或爬坡时，驱动轮的负荷增大(即驱动轮的附着压力增大)，其牵引性能比前置前驱型式优越；2．轴荷分配比较均匀，具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性，因此高速稳定性好,并有利于延长轮胎的使用寿命；3．发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室，简化了操纵机构的布置；4．转向轮是从动轮，转向机构结构简单、便于维修；5.前后轮各司其职，转向和驱动分开，车辆爬坡能力强；同时，FR型式具有如下的弊端：1．由于采用传动轴装置，不仅增加车重，同时降低动力传动系的传动效率，影响了燃油经济性；2．纵置发动机、变速器和传动轴等总成的布置，使驾驶室空间减小，影响乘坐舒适性；同时，地板高度的降低也受到限制；3．在雪地或易滑路面上启动加速时，后轮推动车身，易发生摆尾现象；4．前置后驱的车辆转弯时易出现转向过度的情况；采用前置后驱方式的客车，易于由货车改装，与货车通用的部件较多。除具有相似于前置后驱货车的优缺点外，还存在如下弊端：1．由于发动机罩突出于地板之上，降低车厢内的面积利用率，并导致了车内噪声大，隔热、隔振比较困难，影响了乘坐舒适性；2．前轴容易过载，轴荷分配不够理想，影响了操纵稳定性；3．由于前悬受到限制，导致后悬过长，上坡时容易刮地（离区角较小）。近年来，随着城市公交车进一步向准低地板、超低地板方向发展，大客车的驱动型式已呈现出适性良好；4．可在地板下设置容积很大的行李仓。同时、RR型式具有如下的弊端：1.前轮附着力小，高速时转向不稳定，影响了操纵稳定性；2.水箱布置困难，不利于发动机的散热；3.发动机防尘困难；4.发动机和变速器等总成远离驾驶员，远程(Remote)操纵机构的布置较复杂；5.故障不宜及时判别，维修保养困难。四、中置后驱中置后驱即发动机中置、后轮驱动(Middle—engineRear—drive，简称MR)，是大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的型式。此外，某些大、中型客车也采用该型式，但采用该型式的货车很少。运动型车采用中置后驱具有如下优势：1．可获得最佳的轴荷分配，操纵稳定性和行驶平顺性较好；2．发动机临近驱动桥，无需传动轴，从而减轻车重，具有较高的传动效率；3．重量集中，车身平摆方向的惯性力矩小，转弯时，转向盘操作灵敏，运动性好。同时，运动型车采用MR型式具有如下的弊端：1.发动机的布置占据了车厢和行李箱的一部分空间，通常，车厢内只能安放2张座椅；2.对发动机的隔音和绝热效果差，乘坐舒适性有所降低。采用MR型式的大、中型客车具有车厢内的面积利用率较高、车内噪音小、传动轴短、传动效率高等优点。同时，具有如下不足：1．发动机需要特殊设计，且其冷却和防尘不易；2．远程操纵机构复杂，维修保养不便；3．地板高度难于降低。五、全轮驱动全轮驱动(Full—wheel—drive，简称nWD)通常是将发动机前置，在变速器后装有分动器以便将动力分别输送到所有车轮上；为了有效地避免车轮滑动，除装有轮间差速器外，还配有轴间差速器。该型式主要用于吉普车和越野车，但是最近也有很多轿车采用了全轮驱动型式。通常，二车桥汽车的全轮驱动型式称为四轮驱动(4wD)，有三车桥的全轮驱动型式称为六轮驱动(6WD)，以此类推。采用了全轮驱动型式的整车具有如下优势：1．由于全轮汽车可以利用汽车的全部重量作为附着压力，从而使附着力显著增加，即扩展了牵引力极限；2．可以将发动机的动力分别传至各个车轮，即减少了每一驱动轮的驱动力负担，因而能够保证在不超过轮胎摩擦极限(不发生车轮打滑)的情况下，将足够的动力传至路面，使汽车具有很强的越野能力；3．轮胎的磨损均匀，有利于延长轮胎的使用寿命。同时，全轮驱动型式具有如下弊端：1.传动系统长，结构复杂，制造成本高，且维修保养困难；2.噪音大，车辆重，且驱动力传递效率低、油耗大，即燃油经济性不好。现今的4WD型式可分为以下两种：1．可转换4WD型式可转换4WD型式适用于FR车的变型，是指在必要时可由2WD型式转变为4WD型式。由于装备了转换机构，可在城市道路行驶时利用2WD型式。当越野行驶时，操作拉杆或开关，便可简单地转变为4WD型式运行。可转换4WD型式可以稍微弥补4WD车驱动力传递效率低的缺点；并且当选择2WD型式行车时，相对于4WD型式减少了轮胎和部分传动系零件的磨损。2．非转换4WD型式非转换4WD型式适用于FF车的变型，其驱动型式不可改变，全以4WD型式行驶。另外，还有很多非转换4WD型式车在中间差速器上采用粘滞式联结机构。从而，在正常情况下可以像FF车一样行驶；但是，当驱动轮侧滑时，便自动向从动轮传递动力，充分发挥出4WD卓越的越野性能。汽车不同驱动方式的利弊四轮驱动越野车：优点：前后轮都有驱动力，牵引力大，通过性强，附着力大，稳定性好，适于越野。缺点：重量大，节油性差。发动机前置后桥驱动中高级轿车优点：前后桥承载的负荷基本一样，动力性强，牵引力大，在爬坡、泥泞道路和颠簸路上行驶时，动力性、防后轮侧滑和稳定性明显优越于“发动机前置，前桥驱动”的汽车。缺点：传动轴延至后桥，导致地板凸起，几个总成分开布置，占据空间较大，很难使汽车小型化。发动机前置前桥驱动的中小型汽车优点：省了传动轴，地板平坦，传动系紧凑，重量减轻，地板降低，重心下降。缺点：上坡时重量向后移，前桥负荷减轻，不能产生足够的牵引力，不易在上下坡较多的山区使用。发动机后置后桥驱动微型车：优点：省去了传动轴，附着力大，牵引力也大，轴距较小，地板下没有排气管，发动机废气、噪音不会污染车厢内。缺点：后桥负荷大，转弯易侧滑，操纵系统太长，结构复杂，冷却系统复杂，行李箱太小。结束语：综上所述，汽车驱动型式的合理选用，取决于汽车的类型和用途，以及汽车的车架(承载式车身)、行驶系、制动系等多方面因素。只有满足整车的动力性、操纵稳定性、燃油经济性、通过性和乘坐舒适性等性能的设计要求并实现了预计制造成本的驱动型式，才是该车合理的驱动型式。所以，脱离具体的应用，单独分析各种驱动型式的优劣是毫无意义的。通常，以动力性为主的货车常采用传统的前置后驱的驱动型式；强调低地板、结构紧