汽车车身材料的研究

1、摘要汽车驱动方式是指发动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置的形式。最基 木的分类标准是按照驱动轮的数量，可分为两轮驱动和四轮驱动两大类。一般的 车辆都冇前、后两排车轮，其中直接曲发动机驱动转动，从而推动（或拉动）汽 车前进的轮子就是驱动轮。汽车驱动方式对整车的性能、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。科学合理地选择张动型 式是消费者在选择汽车时而临的一大主要问题。本文将根据汽车的驱动轮数量把 汽车的驱动形式分为两类进行阐述，即两轮驱动和四轮驱动。此外，本文还将着 重剖析3种四轮驱动形式的详细工作过程和实际意义，本文旨在帮助更多的人了 解汽车驱动形式的机械原

2、理。关键词：驱动轮两轮驱动四轮驱动机械原理目录第一章引言第二章两轮驱动2. 1前置后驱2. 1前置后驱2.3中置后驱3.31前中置和后中置的区别呢2. 4后置后驱第三章四轮驱动3. 1分时四驱3.2全时四驱3.3全吋四驱第四章结束语第一章引言汽车驱动方式是指发动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置的形式。最基 本的分类标准是按照驱动轮的数量，可分为两轮驱动和四轮驱动两人类。-般的 车辆都有前、后两排车轮，其屮直接由发动机驱动转动，从而推动或拉动汽车前 进的轮子就是駆动轮。汽车的驱动方式冇5种，分别为ff、fr、mr、rr、4wd。除4wd以外的其他四 种是以两个大写字母表示。第一个字母是表示发动

3、机安装位置；第二个字母是表 示驱动轮。前面的f是表示发动机前置(front), m是中间的意思，发动机在前 后车轮的屮间位置(midpoint), r是表示发动机后置，后面的大写字母如果是f 的话，意思为前轮驱动，r则表示后轮张动。4wd是四轮(wheel)张动(drive)的 缩写形式，其屮包括全时四驱、适时四驱、和分时四驱。那我们分别来介绍一下 这七种汽车驱动方式，让大家对车辆有个较直观的认识。第二章两轮驱动在两轮驱动形式中，可根据发动机在车辆的位置以及驱动轮的位置进而细分 为前置后驱(fr)、前置前驱(ff)、后置后驱(rr)、中置后驱(mr)等形式。2. 1前置后驱前置后骡(fr)的全

4、称叫做前置发动机后轮駆动，是一种比较传统的张动形 式。其中前排车轮负责传向，由后排车轮来承担整个车辆的驱动工作。在这种驱 动形式中，发动机输出的动力全部输送到后驱动桥上，驱动后轮使汽车而进。也 就是说，实际的行进中是后轮“推动”前轮，带动车辆前进。与两轮驱动类的其他驱动形式相比，前置后驱有比较大的优越性。当车辆在 良好的路面上启动、加速或爬坡时，驭动轮的附着压力增大，牵引性明显优于 前驱形式。同时，采用前置后驱的车辆还具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性， 并冇利于延长轮胎的使用寿命。除此之外，前置后驱的安排使车辆的发动机、 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和转向机构的结构，

5、这样更加便于车辆的保养和维修。从最早的奔驰、宝马汽车公司，将fr驱动方式运用到了他们的主力车型当 中去，并活动了不错的销量。fr传动方式，是将发动机和变速箱总成纵向布置 在发动机舱内，通常，发动机的放置位置比较靠后，变速箱则伸入到了驾驶室内。 然后再通过一根长长的传动轴把后差速器链接起来，最后从后差速器分出两根半 轴分别驭动两个后轮。这种传动方式相比ff来说冇更合理的重心分布。由于发动机的安置位置非 常靠后，再加上传动轴和后驱动桥，使得整车的重心比ff更趋于前后车轴z间。 虽然它不能像中置发动机那样达到完美的前后50： 50的效果。但是比起ff来说 重心的位置要合理很多。当然，这述不算它最主要

6、的优点，fr最大的好处就是 能提供更大的有效牵引力。所以对于驾驶经验不够丰富的人来说是非常危险的。不过对于驾驶经验丰富 的人來说，恰好可以利用这个转向过度来提高转弯速度，也就是我们常说的甩尾 过弯。不过对于大多数人來说，如果没冇经过专门的训练，是很难这么精确的控 制fr车的极限运动的。2. 2前置前驱前置前驱（ff）这种驱动形式是在上个世纪70年代以后才真正得以广泛应用 的，而在技术上的完善也是从这个年代后开始的。现在大多数中小型轿车都采用 了这种驱动形式，将变速器和驱动桥做成了一体固定在发动机旁，将动力直接输 送到车辆的前轮駅动上来，用比较形彖的话来说，就是“拉”着整个车辆前进。 前置前驱的

7、汽车冇哪些特殊z处：首先，前置前驱不需要像后轮驱动那样，通过一根长长的传动轴把动力传递 到后轮上，所以它的能量传递效率比后驱车高得多。动力性能的充分发挥以及燃 油经济性的提升就不言而喻了。其次，ff驱动方式由于没有传动轴通过车内驾驶舱，所以车内驾驶舱空间非 常宽阔，从而提供冇效的乘坐空间。没冇了传动轴，传动系统的重量也会减轻， 由于传动系统属于运动部件，所以重量减轻直接带来的好处就是让发动机响应性 更好，提速更敏捷。前置前驱车型最容易产生转向不足这方而的原因。而另一方而原因，就是前 轮既要提供牵引力又要提供转向时必须的横向力，导致负荷过大，而容易产生打 滑，而前轮打滑又会损失很多横向力，这样也

8、会很人程度上导致车辆不能按照既 定轨迹运动而是延转向圆周的切线方向运动。不过这都是在特殊情况下才会产牛 的现彖。而口随着现在悬挂和轮胎技术的进步，前駆车的转向极限也越来越高， h常驾驶几乎碰不到这些情况。而前置前驱冇一个很大的优点就是在雨雪天气路 滑的情况卜，靠前轮牵引车身能够易于保证方向的稳定性，不至于车辆由于驱动 轮打滑而失控。2. 3中置后驱屮置后驱(mr)：英文全称为middel-engineracewheeldrive就是屮置发动机 后轮駆动的意思。所谓发动机中置，就是发动机的重心落在前后车轴之间。与前置发动机不同，屮置发动机的重心是落在车身屮央的，首先从前后车轮 承载重量來看是前后

9、50： 50的，在高速过弯时水平方向上的惯性力矩小，所以 整车拥冇完美的操纵性。曲于其惯性力矩小，所以拥冇良好的操纵性，转向非常 敏锐。不过由于跟fr-样采用的是后轮驱动，所以导致高速过弯时一旦后轮产 生侧滑则会像fr 一样发生转向过度。过于敏锐的转向会让车辆更容易侧滑和失 控。通常mr有两种布局，一种是发动机布置在驾驶员前面的，譬如像宝马z4, 还冇奔驰slr车型。这种纵置布局的发动机设计都比较靠后，变速箱延伸到发动 机舱，整个发动机的重心是落在前轴之后的。这种布局往往让人误认为是前置发 动机，但前后50： 50的重量分布足以证明发动机为中置。所以大多数人习惯称 z为前屮置发动机。另一种中置

10、发动机的布局则是将发动机布置在驾驶员的后 面，发动机位于后车轴与驾驶座位z间。这种布局也能实现完全的前后50： 50 的重量分布。像意大利跑车就喜欢采用这种设计，代表车型有法拉利f430和兰 闿基尼盖拉多。3. 31那么前中置和后中置又有什么区别呢？前屮置发动机前轮驱动的车由于发动机是纵向布置的，所以跟fr车-样， 动力需要转一个90度的弯，而口长长的传动轴也会损耗掉一些能量。由于需要 迁就50： 50的重量分布，所以驾驶舱设计靠后，引擎盖设计很长。后中置发动机的车，由于发动机都为横置设计，所以动力可以直接通过齿轮 传递给后轴驱动车身。但是除了要牺牲掉后排座椅以外，还得牺牲足够的行李箱 空间。

11、所以日常使用性能降低，主要以驾驶乐趣为主了。2. 4后置后驱后置后驱(rr)： rr顾名思义为后置发动机后轮驱动，这是一种非常罕见的传 动方式。一般不在家庭用车上所使用，大多都会在高性能跑车上应用。后置后驱最早由保时捷的创始人费迪兰德保时捷设计，并且只有保吋捷一个 厂家把这种传动方式沿用至今，成为保时捷的特有技术。所谓后置发动机，就是 把发动机放置在后轴z后，而并不是冇些人认为的放在驾驶座后而。像法拉利 f430的发动机就放置在驾驶座后面，但发动机重心是在后轴2前的，所以f430 为中置发动机。而后置发动机则只有保时捷911系列，独此一家。后置发动机后轮驱动最直接的好处就是传动系统的效率高，因

12、为发动机离驱 动轮近口省去了前置后駅车型上那根长长的传动轴。有了高效的传动系统，发动 机的动力就能发挥的淋漓尽致。把发动机放置在后部，而且使用后驱动车身前进, 那么前轮负载减小，车头的质量也会减小，转弯所需耍的横向加速度也减小，因 此，车头的转向会变的异常灵活，方向盘的响应也会非常之快。但重心落在后面，虽然车头能轻易转向，但车尾的质量过大，很容易造成转 向缓慢，后果就是前轮己经开始转向，但由于车尾过重，使他的运动状态变的缓 慢，也就是说车头已经偏离直线，但车尾仍然保持原有运动状态前进而驾驶rr 车型高速过弯的特点就是，转向非常灵敏，但转向过后会带來很人的转向过度现 象。也正是有了这样的特性，使

13、得保时捷能比其他车型拥有更灵敏的转向。正因 为有这样的特性，所以，发动机动力越大，就越难驾御。因此，在普通版的保时捷车型屮，只冇911cerrera系列是用的后置发动机 后轮驱动，而动力更大的911turbo,却改用了后置发动机四轮驱动，但相对更 专业的gt3,还是沿用的经典rr传动方式。第三章四轮驱动四轮驱动(4wd4x4):所谓四轮驱动，是指汽车前后轮都冇动力，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了上，以提高汽 车的行驶能力，一般用4x4或4wd來表示。四轮驱动的类型冇很多种，性能也各 不相同。从用途上可以分为两种：公路四驱和越野四驱。从分动器类型上可以分 为

14、三种:分时四驱,全时四驱,适时四驱。3. 1分时越野车因其强大的通过性得到广大越野爱好者的喜欢，人们在满足于通过各 种各样的崎岖路段时，也同样享受着操控越野车征服困难的乐趣。因此越野车需 要体现人为操控的感觉，其采用的分时四驱系统就是來满足人类征服一切的愿 望。jeep作为一款老牌越野车的代表，其在二战屮的美军的战场发挥了不可替 代的作用，强大的通过性深受美军士兵的喜爱，盟军总司令麦克阿瑟称之为二战 胜利的第二大功臣。jeep的表现给人留下深刻的印彖，它在进入民用领威后， 更是得到人们的欢迎。一直保持不变的分时四驱系统使得牧马人具备了超出同级 别越野车的通过性，即使在车辆满载的情况下也能轻松攀

15、爬陡峭路面。下面将以 jeep旗下越野代表力作来讲解分吋四驱。除了代表通过性的映像指标外更能体现越野核心的便是四駅系统了，其配备 的rock-track分时四驱系统就是牧马人的独门秘籍。四驱系统是吉普成为传奇 越野品牌的立身之本，也是业内最专业的纯机械式四驱系统。这套系统具有4个档位，2h、4h、n和4l。四驱低速(4l)模式是这套系统出 众的地方，用于最严峻的越野环境，如攀爬岩石。在4l档时四张系统所配备的 前屮后三个差速锁可以分别锁住前轴、后轴或前后轴锁止，以克服一个到三个车 轮失去抓地力的情况。也就是说只要有一个车轮着地就能提供驱动力。由于 rock-track分时四驱系统所提供的分动箱

16、低齿比特性，使其能用极低的攀爬速 度超越障碍。这款加速型分动箱采用了 4:1的低齿比，在竞争对手屮无人能出其 右,可在车辆攀爬时提供强大扭矩。在采用高速两张时，动力被100%传递至后 轮，使前桥自由转动，保证了车辆日常行驶的经济性。在采用高速四驱模式时， 前后轴各获得50%的转矩，适用于湿滑路面或松软路面上的使用，如冰块、砂砾 或岩石地带，进而产生出色的牵引效果。3. 2全时四驱随着城市suv的涌现，伴随而来的是适吋四驱这-概念。适吋四驱的suv除 了前后轴各有一个差速器外，在前后张动轴之间还有一个中央差速器，这使适时 四驱在铺装路而捉升了操控性能。汽车在转向时，前后轴的传速差会被屮央差速 器

17、吸收。东风木田的cr-v、北京现代的途胜、三菱欧蓝德、斯巴鲁森林人等中 级的suv都配备了适时四驱系统，不过他们的原理也不尽相同。现在以北京现代 途胜和cr-v来解析适吋四驱。途胜的四轮報动是all time drive智能适时四张，在都市或高速等平坦路 而上采用前轮驱动的方式，在检测到湿滑路而时自动切换到四轮驱动。在两驱状 态卜，驾驶人想启用四轮驱动时可以使用仪表板上的四轮驱动lock按钮切换。 在手动切换到四驱时，车速在30公里吋驱动锁传感器开始工作，当车速达到40 公里吋驱动管理系统切换成两驱，实现驱动力优化。前后驱动力分配比例最多达 50:50o作为完善的集成扭矩管理系统，电子交互式扭

18、矩管理四駆系统使途胜具 冇了前轮驱动和适时四驱功能。在高速时，系统自动减小传输到后轮的驱动力以 获得燃油经济性。当系统检测到有车轮打滑时，通过中央差速器口动传输扭矩到 后轮，当打滑停止时，又恢复到前轮驱动。它还与abs、etc、esp和车身主动悬 架进一步加强牵引力和车身平衡稳定性。木i cr-v采用了适吋四驱(real time 4wd)系统，这套传动系统能够根据 四个车轮的传动情况来判断切换两駆和四駆模式。该系统的双泵系统(dsp)能够 在车辆起步、山路弯道或前轮打滑的瞬间结合亲后轮的动力输出，只要前轮驱动 轮中其中有一轮打滑时，油压会啮合耦合器将动力传输至后轮，而在良好的道路 行驶时，又

19、能够保证前轮传动，从而提高燃油经济性。dsp系统出两个液压泵组 成，一个由前路驱动，另一个通过后差速器又后轮驱动。液压控制多片离合器， 将駅动轴与后差速器相连。当cr-v前后轮以相同的速度转弯时，前后液压泵就 以相同的速度工作，液压油在两个泵z间循环，并没冇压力。如果前轮转速高于 后轮时，而后液压泵就将以不同速度运转，并由此产生压力差，结杲液压打开阀 体流入多片式离合器，就会将传动轴与后差速器啮合，后差速器再将扭矩传递到 后轮，随着打滑加大，输入到后轮的扭矩也增大。3. 3全时四驱在当前电子时代，还有机械系统生存的空间吗？说起全轮张动系统，人们必 能不想到奥迪quattro,正是奥迪的大胆创新

20、并义无反顾才使得越来越多的人享 受全轮驱动带來的驾驶乐趣，而奥迪quattro全轮驱动系统的核心止是托森口锁 差速器系统。当年奥迪凭借quattro系统一举夺取勒芒24拉力赛的小吋三连冠, 让无数汽车厂商钦羡不已，随之而来的是一大批全时四驱系统的诞生，例如：奔 驰的4matic系统、大众4motion宝马的x-drive系统都是全时四驱系统。全 时四驱理论上它是最理想的车辆驱动方式，它能使车轮抓地更牢、在高速转向 时更口如、更容易被操控，可同时增加汽车的安全性能和运动性能。因为四个车 轮任何时候都有动力分配，当某个车轮发生打滑的时候，系统就会自动介入， 重新分配四个车轮的动力，以保证四个车轮任

21、何吋候都获得最高的贴地性，这类 系统在湿滑的路面上有着非常明显的操控优势。因此，越来越多的suv和轿车 采用金时四驱英作用就不仅是越野，全时四驱带来的操控稳定和主动安全性才是 它们的另一目的，特别是一些高性能的轿车。无论行驶在何种天气以及何种路面（湿地、崎岖山路、弯路上）；驾驶员都能轻松地控制每一个动作，从而保证驾 驶员和乘客的安全。现在以qimttro系统來讲解全时四驱系统。奥迪quattro全轮驱动系统的核心是托森（toresn）自锁差速器系统，torsen 这个名字的由来取torque-sensing traction感觉扭矩牵引，torsen的核心是蜗轮、蜗朴齿轮啮合系统，从torsen差速器的结构视图屮可以看到双蜗轮、 蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构 造实现了差速器锁止功能，这一-特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时，前、后 差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转 时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配 同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当 一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器, 极为迅速地自动调整动力分配。每辆车都要配备差速器其核心结构