第三章_汽车四轮驱动技术
汽车四轮驱动技术ppt课件
第一部分 四轮驱动汽车基本知识介绍
四轮驱动汽车的概述
四轮驱动汽车的概述
在两次世界大战期间，交通技术 得到了飞速发展。在1914-1918 年的第一次世界大战中，为了运送 大量的兵员和武器弹药，已经出现 了四轮驱动载重车，其运动性和可 靠性已超出马车之上了。
在1939-1945年的第二次世界大战中，四轮驱动军用车辆 成为了机动部队的交通工具，在战争中广泛应用。尤其是产量高达 64万辆的吉普车更是名声远扬，甚至有人认为是吉普车使盟军取 得了战争的胜利。
四轮驱动汽车的概述
非铺装路面
四轮驱动汽车的概述
滑！！ 附着力小 未锁止 附着力小 附着力小 未锁止 附着力大附着力小 附着力小 未锁止
附着力小 锁止
附着力大
第二部分
典型SUV四驱系统简介
Slip Differential
Limited
Torque Sensing (To
四驱类型之二：全时四驱（AWD）
此类型下，汽车在行驶的任何时间，所有轮子均独立运动。全 时全轮驱动车辆会比两驱车型(2WD)拥有更优异与安全驾驶基 础，尤其是碰到极限路况或是激烈驾驶时。理论上，AWD会比 2WD拥有更好的牵引力，车子的行驶是依据它持续平稳的牵引 力，而牵引力的稳定性主要由车子的驱动方法来决定，将发动 机动力输出经传动系统分配到四个轮胎与分配到两个轮胎上做 比较，其结果是AWD的可控性、通过性以及稳定性均会得到提 升，即无论车辆行驶在何种天气以及何种路面（湿地、崎岖山 路、弯路上）时；驾驶员都能够更好的控制每一个行迹动作， 从而保证驾驶员和乘客的安全。而在驾驶时，全时全驱的转向 风格也很有特点，最明显的就是它会比两驱车型转向更加中性 ，通常它可以更好的避免前驱车的转向不同和后驱车的转向过 度，这也是驾驶安全性以及稳定性的特点之一。也正因为AWD 的存在，为汽车提供了“主动安全、主动驾驶”的机会。目前应有 这种技术的厂家已经有不少，这其中包含我们熟悉的保时捷卡 宴、梅塞德斯奔驰G级、丰田陆地巡洋舰100等等。
四轮驱动
4. 以中置发动机为原型的四轮驱动 为了提高汽车的行驶性能，最理想的布置方案是把 沉重的发动机布置在汽车底盘中部。当然，并不是汽 车底盘的正中央，因为对轿车来说，该处正好是司机 的位置，而是布置在司机坐椅之后。这样，该车只能 布置两个坐椅了。 这种布置方案可以使前后桥载荷近似地达到50∶50， 整车的转动惯量可变小，又能提高汽车的行驶性能。 福姆拉轿车采用了这种布置方案，福姆拉轿车在轿车 领域里是少数几种高性能汽车中的一个。 近些年来，一些赛车制造者开始把这种轿车四轮 驱动化了，从一般常识来看，中置大马力的增压发动 机应该是取得汽车大赛的技术保障。
这台发动机高度低，但宽度尺寸大，在汽车上横向 布置起来很困难，所以一开始就采用了纵向布置的方 案。这台前纵置发动机前轮驱动汽车装用的就是列奥 奈四轮驱动系。斯巴尔汽车厂的四轮驱动系布置方法 大体都差不多，即曲轴和驱动后轮的传动轴直线连接 起来，目前也仍然延袭这种布置方法。在图 3— 2 上， 表示了最新型列奥奈四轮驱动系的布置情况。 从图3—2上可以看到，前差速器和变速器后端连接。 如果是前轮驱动的话，驱动系也就这样可以了，后面 的部分可以省略掉，而从这之后再布置一个传动轴用 以驱动后轮，驱动系很简单地变成了四轮驱动。
目前已经实用化了的四轮驱动是多种多样的。按着 四轮驱动的布置方法，可将其分为以下五大类。由下面 的分类可以看出，四轮驱动的分类和二轮驱动的分类十 分相似。这也很容易理解，因为目前的四轮驱动系大都 是从二轮驱动系改造过来的。例如，目前的四轮驱动汽 车，大都是从以下二类汽车改造过来的，其一为前置发 动机前轮驱动汽车，其二为前纵置发动机后轮驱动汽车。 所以在进行四轮驱动分类时，必须考虑原二轮驱动的布 置特点。 四轮驱动的总布置分类如下： (1)以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动。 (2)以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动． (3)以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动。 (4)以中置发动机为原型的四轮驱动。 (5)后置发动机的四轮驱动．
汽车新技术之四轮驱动技术
汽车新技术之四轮驱动技术摘要：汽车刚出现的时候是以二轮驱动为主，但有时在无路或者泥泞的路面上，常常出现汽车抛锚，人们希望汽车无论在什么情况下都能有很好的通过性，由此出现了4WD汽车。
全时四轮驱动车辆会比2WD（分FWD和RWD）更优异与安全。
四轮驱动系统分为两个大类别：主动与被动。
但目的一样，就是把动力从空转打滑的轮子移走，然后再重新分配到抓地力较大的轮子上，当两轮（前轮或者后轮）驱动的汽车发生轮胎空转打滑的时候，只有减小引擎的驱动力，驾驶者通过收油或者行车电脑控制油门的收小才能达到目的。
而四轮驱动的汽车，可以任凭自己的喜好加油，动力会通过电子系统自动分配到各个车轮上，能更加有效的防止车轮打滑的情况发生。
但同时也面临很多的问题，比如急转弯的制动，前后轮的干涉等等。
关键词：四轮驱动发展历史及现状关键技术面临问题中图分类号：M 文献标识码：A0 引言四轮驱动系统（4WD-4 Wheel Drive system），意思就是汽车四个车轮都能得到驱动力。
发动机的动力被分配给四个车轮，遇到路况不好才不易出现车轮打滑，汽车的通过能力得到相当大地改善。
四轮驱动汽车与两轮驱动汽车的最大差别在于：FF（两轮驱动）车型会因为轮子的空转而转向不足，偏离了弯道，而FR（四轮驱动）车型则会甩尾，而四轮驱动则由于各个轮子的动力分配是自动的，就不会存在上面这种问题，这是涉及到汽车的循迹性能的问题，而并非是贴地性能。
四轮驱动技术最早出现在1903年，最初是在军用车上采用，后来多应用于卡车、越野车，最后才逐渐被引入乘用车。
早在1903年，保罗·戴姆勒就为设计四轮驱动汽车奠定了基础。
保罗·戴姆勒是公司创始人戈特利布·戴姆勒的儿子，当时在奥地利戴姆勒汽车公司（现在的奔驰公司的前身，位于维也纳新城）担任工程总监。
1904～1905年，戴姆勒汽车公司建造了一辆四轮驱动军用牵引车。
在1939～1945年的第二次世界大战中，四轮驱动车军用车辆成了机动部队的交通工具，在战争中广泛使用，尤其是产量达到64万台的吉普车更是声名远扬，甚至有人认为是吉普车帮联军取得了胜利。
第三章_汽车四轮驱动技术分析
2、用单向超越离合器避免急转弯制动现象
利用单向超越离合器单向传递动力的特性，在前轮与 发动机之间布置单向超越离合器，后轮直接从发动机获得 动力，前轮通过单向超越离合器从发动机获得动力。 直线行驶时，发动机动力同时传给后轮和前轮，单向超 越离合器不起作用； 转弯时，前轮比后轮转动快，使单向超越离合器空转， 前轮动力中断，后轮正常行驶，克服急转弯制动的现象。
7、液压多摩擦片式可接通四驱，制动干预系统
在前桥发生打滑的一瞬 间，多摩擦片系统锁止，将 动力传递至后桥，并以制动 干预系统辅助。这套系统由 于自动化程度很高，在混合 路况的表现比较出色，能够 提供更强的主动安全性，但 对于越野行驶来说，显然连 贯性不足，而且简单的系统 也无法提供足够的可靠性。
宝马X3
奥迪Q7
5、中央扭矩感应自锁式差速器加越野低速挡
路虎揽胜
保证车辆平稳下坡，攀爬能 力更强。缺点：不具备可以 100%锁止的限滑装置，扭矩感 应自锁式差速器的极限辅助能力 有限。
6、全时四驱，中央机械式差速锁、越野低速挡、制动干预系统
丰田陆地巡洋舰100
配备一套可接通式四轮驱动，以 中央机械差速器配装有机械式差速锁， 有更强的极限通过性能以及可靠性。 缺点：动力分配的自动连贯性降低， 铺装路面性能以及混合路况性能要比 揽胜稍逊。
四轮驱动汽车分类：短时四轮驱动和常时四轮驱动，其基本原 理相似，既把动力从空转打滑的轮子移走，然后再重新分配到 抓地力较大的轮子上。如车轮打滑时，用石块木板等东西塞在 打滑的轮子下面就能使车子通过。
1、短时四轮驱动系统
又称被动四轮驱动,采用机械式分动装置：在变速器后 面装有手动分力器,进行动力分配，如过去的越野车。
浅析汽车四轮驱动技术
浅析汽车四轮驱动技术摘要：人们生活水平的不断提高，汽车也成为了我们生活中必不可缺的一部分。
四轮驱动汽车也越来越多了起来，那么四轮驱动技术比传统驱动技术有哪些明显的优势。
为了更进一步了解全时四轮驱动技术，逐一的把四驱技术和传统驱动优缺点对比。
传动系统得到减化，整车质量大大减轻。
由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体。
四轮独立驱动系统可通过电动机来完成驱动力的控制而不需要其他附件，容易实现性能更好的、成本更低的牵引力控制系统、防抱死制动系统及动力学控制系统。
关键词：四轮驱动技术独立底盘目录第一章引言............................................................. - 1 - 第二章四轮驱动的工作原理及其组件分析.............................. - -2.1 四轮驱动的工作原理2.2 四轮驱动的组件分析第三章四轮驱动系统分类及对称............................................– - 3.1四轮驱动分类3.1.1用途分类3.1.2分动器分类3.2左右对称全时四轮驱动系统第四章汽车驱动形式.............................................– -4.1汽车驱动形式各分类4.1.1 前置前驱特点及分析4.1.2前置后驱特点及分析4.1.3四轮驱动特点及分析结论 ................................................................ - - 谢辞 ................................................................. - - 参考文献................................................................- -第一章引言四轮驱动最早应用于第一次世界大战的军事用车，很快这项技术在二战期间美国军事车吉普上得到广泛使用。
四轮驱动系统
四轮驱动系统简介四轮驱动系统是一种汽车动力系统，通过将发动机的驱动力传递给四个车轮，以实现更好的操控性、牵引力和稳定性。
相比传统的两轮驱动系统，四轮驱动系统能够在更多的路况下提供更高的性能和控制能力。
本文将介绍四轮驱动系统的工作原理、优势以及常见的实现方式。
工作原理四轮驱动系统通过使用额外的传动系统和差速器来分配发动机的动力到前后轴以及左右两侧的车轮。
这种系统能够使车辆的四个车轮都具备驱动力，从而提供更好的牵引力和操控能力。
四轮驱动系统通常采用一种名为“中央差速器”的装置来将发动机的动力分配给前后轴。
中央差速器可以根据路面条件和车辆的需要来调整前后轴之间的动力分配比例。
当车辆行驶在良好的路面上时，中央差速器会将更多的动力传递给后轴，以提供更好的操控性能。
而当车辆遭遇低附着力或不平整的路面时，中央差速器会自动调整动力分配比例，使其更均衡地分配到四个车轮上，从而提供更好的牵引力和稳定性。
优势四轮驱动系统相比传统的两轮驱动系统具有以下几个优势：1. 更强的牵引力四轮驱动系统能够将发动机的动力传递给四个车轮，提供更高的牵引力。
在冰雪、湿滑或崎岖的路面上，四轮驱动系统可以更好地保持车轮的附着力，从而提供更好的牵引力，减少打滑的可能性。
2. 更好的操控性四轮驱动系统能够将动力分配到四个车轮上，从而提供更好的操控能力。
不同于传统的两轮驱动系统，四轮驱动系统可以通过调整动力分配比例来改变车辆的行驶特性。
这种能力对于高速行驶、转弯以及应对突发情况具有重要作用。
3. 提高安全性四轮驱动系统能够提高车辆的稳定性和安全性。
在急刹车或不平整路面的情况下，四轮驱动系统可以根据车轮的附着情况来调整动力分配比例，从而减少车辆失控的可能性。
这使得车辆在紧急情况下更加稳定可靠。
实现方式四轮驱动系统有多种实现方式，下面介绍几种常见的实现方式：1. 全时四轮驱动系统全时四轮驱动系统是一种始终处于四轮驱动状态的系统。
该系统通过使用多个差速器和传动装置来实现动力的分配。
四轮驱动技术
现代汽车新技术——四轮驱动技术（4WD）四轮驱动技术(4WD)一、概述1、什么是4WD4 Wheel Drive，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2、4WD发展回顾一战：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u分为分时、适时和全时四轮驱动u分时（短时）四驱系统是一种可以手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据道路情况，通过接通或切断分动器来改变两轮驱动或四轮驱动模式。
其最大的特点就是可根据实际情况手动选择驱动模式u适时四驱系统是由车载电脑控制两轮驱动与四轮驱动模式的切换，在一般的道路条件下，车辆以两轮驱动的模式行驶。
在特殊路段时，电脑就会自动检测各个车轮的行驶状态，并随时将两轮驱动切换到四轮驱动状态。
适时四驱最大的优势就是操作简单，但操作程序的优劣会影响到驱动模式切换的智能化u全时四驱系统的前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时发动机输出的动力被传递到四个车轮上。
全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，但其燃油经济性相对较差四轮驱动技术(4WD)3、分类四轮驱动汽车短时四轮驱动常时四轮驱动变速箱+分动器+前后传动轴变速器+分动器+前后传动轴带中央差速器机械式差速器粘性联轴器不带中央差速器粘性传动粘性联轴器扭矩分流（多片式液力离合器）超越离合器四轮驱动技术(4WD)二、驱动系的总布置驱动系的布置包括：发动机的位置、方向，其他总成的布置等。
目前已经实用化的四轮驱动总布置形式：¾以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动¾以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动¾以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动¾以中置发动机为原型的四轮驱动¾后置发动机的四轮驱动¾发动机纵置-按汽车前后方向布置；横置-与汽车前后方向垂直布置四轮驱动技术(4WD)u1、以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动u吉普车大都采用这种方案u为了把动力传递给后轮，变速器后面布置有传动轴u为了把动力传递给前轮，在传动轴前面的万向联轴节处布置一个分动器，再在分动器前端布置一个传动轴和前差速器u1）吉普车u对于非独立悬挂的汽车来说，如吉普车等越野车，可在发动机下面布置前驱动桥。
四轮驱动汽车
驱动桥
V-flex全时 正常行驶 粘性联轴器 分动器
驱动桥
基于FR 分动器
中央 差速器
一只驱动轮空转 粘性联轴器
4WD类型
(1/1)
底盘技师>>手动传动桥>>4WD
概述
1. 临时4WD
临时4WD 发动机
2WD 分动器
变速器
4WD
4WD类型
(1/1)
底盘技师>>手动传动桥>>4WD
中央差速器左齿轮 （前差动器壳）
中央差速器右侧齿轮 至后
中央差速器小齿轮
中间轴 分动器从动齿轮
(2/4)
底盘技师>>手动传动桥>>4WD
粘液耦合型E150F2分动器
3. 中央差速器 （粘液耦合器）
外壳 （通过传动桥模式 选择套筒连至中央 差速器右侧齿轮）
外板 油封
内板
开缝 间隔圈
开缝
外壳
中央差速器锁定系统
1. 基于FF的全时4WD
发动机
驱动桥
2. 基于FR的全时4WD 前桥差速器 发动机
3. 基于FR的临时4WD 前桥差速器 发动机
中央差速器 分动器
前桥差速器
后桥差速器
分动器
后桥差速器
中央差速器 变速箱
分动器
后桥差速器
变速箱
分动器的类型
(1/1)
底盘技师>>手动传动桥>>4WD
中央差速器和分动器概念
分送器驱动和从动齿轮 至后
(2/4)
底盘技师>>手动传动桥>>4WD
多片离合器A540H分动器
3. 中央差速器
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5、后置发动机的四轮驱动
将变速器、分动器和 差速器布置在后桥内， 后桥直接驱动后轮；后 桥前部输出轴直接驱动 传动轴，通过传动轴驱 动前差速器。
前差速器内有一由电 控装置控制的多片摩擦 离合器，从而控制分配 给前差速器的驱动力。
如波尔舍959汽车。
五、四轮驱动各装置的作用
1、短时四轮驱动防止轮胎打滑方法
▪
粘性联轴节的工作原理，有点类似于多片离合器。在输人轴上装
有许多内板，插在输出轴壳体内的许多外板当中，并充人高粘度的硅
油。输人轴与前置发动机上的变速分动装置相连，输出轴与后驱动桥
相连。
▪
在正常行驶时，前后车轮没有转速差，粘性联轴节不起作用，动
力不分配给后轮，汽车仍然相当于一辆前轮驱动汽车。
▪
汽车在冰雪路面上行驶时，前轮出现打滑空转，前后车轮出现较
粘性联 轴节连 接位置
直接连接前后驱动轮 与中间差速器并联布置 分别布置在前后差速器上
▪ 粘性联轴节，又叫粘液藕合器:是目前新式全轮驱动汽车上自动分配 动力的灵巧的装置。它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车 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，就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。
急转弯制动现象 前后轮互相干涉 动力传动效率低 驱动系的振动和噪声大
1、急转弯制动现象
干涉现象导致急转弯制动现象
2、前后轮互相干涉
3、动力传动效率低
4、驱动系的振动和噪声大
在传动轴与半轴两端都有联轴节，汽车行驶中易引起振动和噪声
三、四轮驱动的总体布置
以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动 以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动 以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动 以中置发动机为原型的四轮驱动 后置发动机的四轮驱动
在两次世界大战期间，交通技术得到了飞速发展。在 1914-1918年的第一次世界大战中，为了运送大量的兵 员和武器弹药，已经实现了四轮驱动载重车，其运动性和 可靠性已超出马车之上了。
在第二次世界大战中，由于吉普车具有优良的越野性能 而名噪一时。艾森豪威尔把吉普车列为“赢得战争的三大武 器”之首。
在1939-1945年的第二次 世界大战中，四轮驱动军用车辆 成为了机动部队的交通工具，在 战争中广泛应用。尤其是产量高 达64万辆的吉普车更是名声远扬， 甚至有人认为是吉普车使盟军取 得了战争的胜利。
转弯时，前轮比后轮转动快，使单向超越离合器空转， 前轮动力中断，后轮正常行驶，克服急转弯制动的现象。
3、用湿式多片离合器控制驱动扭矩
在前后驱动轮前布置湿式多片离合器，湿式多片离合 器可电脑控制液压系统进行了动作，靠摩擦力传递扭矩的。
由各种传感器检测发动机转速、车辆速度、油门踏板 角度、转向盘转向角、前后左右轮加速度等参数，电脑根 据这些参数，结合汽车的行驶状态和路面条件，按预先设 定程序确定湿式多片离合器传递的扭矩。
另外，可解决四轮驱动汽车轮胎打滑问题，当横向加 速度传感器检测到汽车在转弯时，将湿式多片离合器传递 的扭矩降下来，使汽车变成后轮驱动；当检测到汽车直线 行驶时，加大湿式多片离合器传递的扭矩。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4、使用差动限制装置补偿差速器的缺点
由于差速器的差速不差力的特性，对常时四轮驱动的 汽车，装上差速器后，一旦一个车轮打滑空转时，其他各 轮的驱动力也丧失，为克服这一缺限，可加装差动限制装 置。常用的方法是在传动线路上加装：
大的转速差。粘性联轴节的内、外板之间的硅油，产生极大的粘性阻
力，阻止内外板间的相对运动，产生了较大的扭矩。这样，就自动地
四轮驱动汽车分类：短时四轮驱动和常时四轮驱动，其基本原 理相似，既把动力从空转打滑的轮子移走，然后再重新分配到 抓地力较大的轮子上。如车轮打滑时，用石块木板等东西塞在 打滑的轮子下面就能使车子通过。
1、短时四轮驱动系统
又称被动四轮驱动,采用机械式分动装置：在变速器后 面装有手动分力器,进行动力分配，如过去的越野车。
1、以前纵置发动机后轮驱动为原型的四轮驱动
在传动轴前面的万 向联轴节处布置一个 分动器，再在分动器 前端布置一个传动轴 和前差速器即可。
多用于越野车上。
输入轴 中间轴
后桥输出轴
前桥输出轴
中桥输出轴
2、以前纵置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动
前差速器与变速器 后端连接，再在变速 器和驱动后桥间布置 一个传动轴即可。
如列奥奈、奥迪、 夸特罗等汽车。
3、以前横置发动机前轮驱动为原型的四轮驱动
将分动器与变速器 和前差速器布置在一 起，使三者一体化， 称为变速-分动-差速 器。
如奥斯汀.迷尼汽车。
4、以中置发动机为原型的四轮驱动
采用中部横置发动机， 发动机后串接变速器， 通过伞齿轮传动把轴的 旋转方向改变900驱动前 后差速器，通过差速器 再改变900驱动前后车轮。
2、常时四轮驱动系统
又称主动式四轮驱动,通过中央差速器或粘性联轴器实现, 有电脑控制的多碟式离合器来介入的，车子随时根据路面状 态的反馈信息电脑会不断收集轮胎的转速与油门的大小等数 据，在轮胎发生空转以前合理分配前后轮子的动力。
二、四轮驱动的存在问题
采用四轮驱动主要改善汽车的通过性和运动性，增 加其越野能力，但同时也出现一些新的问题。
对短时四轮驱动汽车，由驾驶员选择判断，平时 使用二轮驱动，只在需要时，将汽车4轮直接连接进 行四轮驱动。
2、用单向超越离合器避免急转弯制动现象
利用单向超越离合器单向传递动力的特性，在前轮与 发动机之间布置单向超越离合器，后轮直接从发动机获得 动力，前轮通过单向超越离合器从发动机获得动力。
直线行驶时，发动机动力同时传给后轮和前轮，单向超 越离合器不起作用；
第三章 四轮驱动技术
一、四轮驱动的概念及类型
4轮驱动()是指汽车前后轮都有动力。可按行驶路面状 态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的 轮子上，以提高汽车的行驶能力。
如果你看见一辆车上标有4×4或4WD，那就表示该车辆 拥有4轮驱动的功能。
四轮驱动第一次出现是在第一次世界大战中,利用其运 动可靠性和通过性好的特点,随着人们对汽车性能要求的 提高,四轮驱动更多地被用于赛车、越野车、运输车上。 如：三菱、丰田、波尔舍等。