汽车新技术课件：四驱技术

四驱技术1.了解四驱系统的类型。2.理解适时四驱和全时四驱的工作过程。学习目标近几年，运动型多功能汽车（SUV）快速发展，但是，多数SUV车型只是外观上像越野车，实际上采用的还是单纯的前轮驱动或后轮驱动，真正有越野能力的车辆一般都采用四驱技术。你知道四驱系统有哪些类型吗？

学习导入四驱系统是四轮驱动系统（4WD）的简称，四驱系统的优点是通过性强，加速性好，操控性好，可以轻松行驶于崎岖不平的山路上。同时由于四轮驱动的良好循迹性，车辆的操控性和高速过弯能力非常好，因此有些小型客车的性能版和越来越多的超级跑车、豪华汽车也在使用四驱系统，如奥迪的Quattro、宝马的xDrive、奔驰的4MATIC等。要保证四个轮子都能获得驱动力且互不干涉，需要在传动系统中增加一个协调前后轴转动关系的部件。根据四轮驱动类型的不同，目前较多采用分动器、中央差速器、扭矩管理器等。四驱系统一般分为分时四驱、适时四驱和全时四驱三种。

相关知识一、分时四驱分时四驱是一种基于后驱传动机构的四驱系统，通常情况下车辆以后轮来驱动行驶。通过在变速器和传动轴之间增加一个分动器来实现动力向前桥的传输与断开，常见的分动器如下图所示。分动器一般设有高速挡和低速挡两种，变速可通过一套行星齿轮或者两组齿轮来实现。动力传递一般通过齿轮副或者金属链来完成。分动器结构复杂，操作烦琐，舒适性不好，特别是由于没有中央差速器，在四驱状态下车辆的操控性比较差，效率也很低，不适于在铺装路面上行驶，所以现在的SUV一般不再使用。但由于其具有可靠性高的优点，目前多用于“硬派”越野车和特种车辆上。分动器二、适时四驱适时四驱是指只有在特定情况下车辆才是四轮驱动，而正常情况下则依靠前轮或者后轮驱动。其实现方式是在原本前驱或者后驱的传动系统中通过取力器（PTU）/智能分动器（TOD）向后桥/前桥传递一部分动力，传递扭矩的大小由扭矩管理器（ITM）/智能分动器（TOD）来控制。ITM/TOD中的传力部件一般为多片离合器，通过电磁或者液压来控制离合器片的压紧程度，进而调节传递扭矩的大小。扭矩管理器也有极其简单的，如本田CR-V的黏性耦合。1.基于前驱传动系统的适时四驱动力传动路线（见下图）福特6DCT450双离合变速器的机械核心部分是被分为两部分的输入轴。输入轴包含一个外轴（空心轴）和一个内轴（实心轴）。空心轴用于驱动偶数挡（2、4、6挡），实心轴用于驱动奇数挡（1、3、5挡，以及通过惰轮驱动倒挡）。这两个输入轴都是通过外齿与多片式离合器相连，如下图所示。基于前驱传动系统的适时四驱动力传动路线2.基于后驱传动系统的适时四驱动力传动路线（见下图）一般适用于大排量纵置发动机，整体结构与分时四驱基本相同。两者的区别在于，分动器中采用多片离合器实现扭矩的自动调节。虽然也称此类四驱系统为全时四驱，但理论上它只能分流部分扭矩到前桥，暂且将它归类为适时四驱。

基于后驱传动系统的适时四驱动力传动路线3.大众途观适时四驱系统（见下图）大众途观适时四驱系统实时监测各种输入信号，准确判断行驶状态和后桥所需的扭矩，迅速对Haldex扭矩管理器进行控制，实现前、后桥扭矩合理分配，从而既能满足在良好城市路面的前桥驱动的节油性，又能满足在其他各种路面行驶的动力性和越野性的要求。前后桥扭矩分配范围：理论上可以在0%～100%任意分配。大众途观适时四驱系统大众途观采用的Haldex扭矩管理器也称四轮驱动耦合器，是瑞典Haldex公司生产的液压式扭矩管理器，如下图所示。它的产品被广泛应用在大众、奥迪、凯迪拉克、绅宝、沃尔沃等汽车公司的四驱车型。扭矩管理器位于前后桥之间，与后桥差速器集成在一起，控制分配到后桥的驱动扭矩大小和时机，并根据扭矩管理器摩擦片的接合紧密情况，传递后桥所需的扭矩。Haldex液压式扭矩管理器三、全时四驱全时四驱系统可以实现车辆在行驶过程中四个车轮均有驱动力，其关键部件是中央差速器。全时四驱传动系统的中央差速器如下图所示，其动力传递方向从中央差速器向前、后传动轴传递动力是对等的。全时四驱传动系统的中央差速器全时四驱系统需要有3个差速器来保证4个车轮均有驱动力并且能以不同的速度转动。前后桥差速器一般为行星齿轮差速器，中央差速器一般为行星齿轮差速器或者蜗轮蜗杆差速器，也有个别车型使用凸轮滑块差速器。有些车辆为了增强其通过性，在差速器上附加限滑装置。由于全时四驱系统不仅具有优良的通过性，而且具有很好的加速性能和弯道操控性，所以全时四驱系统除了应用于高端SUV上，也用在部分豪华汽车上。中央差速器的代表是奥迪公司的托森（Torsen）差速器。由于其表现优异，不仅应用于奥迪车系，在大众、丰田、路虎的部分车型上也有应用。托森差速器已发展了A、B、C三个型号，其中A、B两个型号使用蜗轮蜗杆实现差速，C型使用非对称式行星齿轮实现差速。C型托森差速器是奥迪第六代Quattro系统的核心，其差速机构不再使用蜗轮蜗杆式，而是改用行星轮系，动力由行星架输入，太阳轮和齿圈分别连接前后桥，扭矩分配比例为40∶60。因为行星轮系属于开放式差速机构，无自锁功能，所