汽车四轮驱动技术课件

汽车四轮驱动技术

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GulfMiller赛车是印地安纳波利斯国际汽车大赛的参赛机车，是四轮驱动汽车的改进型。该车于1938年问世，人们对其评价并不很高。四轮驱动汽车的概述四轮驱动汽车的概述FergusonP99赛车是1961年开发的新型四轮驱动赛车

四轮驱动汽车的概述quatrro

在意大利语中，quattro的含义就是“四”。四轮驱动汽车的概述四驱的类型以及优缺点四驱类型之一：适时四驱（Real－Time）单纯从字面来理解，就是指只有在适当的时候才会的四轮驱动，而在其它情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。这个名称是有别于需要手动切换两驱和四驱的分时四驱，以及所有工况下都是四轮驱动的全时四驱而来的。相比全时四驱，适时四驱的结构要简单得多，这不仅可以有效也降低成本，而且也有利于降低整车重量。由于适时四驱的特殊结构，它更适合于前横置发动机前驱平台的车型配备，这使得许多基于这种平台打造的SUV或者四驱轿车有了装配四驱系统的可能。前驱平台相对于后驱平台本身就有着诸多优势，如更有利于拓展车内空间、传动效率更高、传动系统的噪音更小等等。这些优点对于小型SUV，特别是是发动机排量较小的SUV来说显得尤其重要。当然，适时四驱的缺点仍然是存在的，目前绝大多数适时四驱在前后轴传递动力时，会受制于结构本身的缺陷，无法将超过50%以上的动力传递给后轴，这使它在主动安全控制方面，没有全时四驱的调整范围那么大；同时相比分时四驱，它在应对恶劣路面时，四驱的物理结构极限偏低。四驱类型之三：分时四驱（PART-TIME

4WD）这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。分时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。它的优点是结构简单，稳定性高，坚固耐用，但缺点是必须车主手动操作，有些甚至结构复杂，不止是一个步骤，同时还需要停车操作，这样不仅操作起来比较麻烦，而且遇到恶劣路况不能迅速反应，往往错过了脱困的最佳时机；二是因为分时四驱没有中央差速器，所以不能在硬地面（铺装路面）上使用四驱系统，特别是在弯道上不能顺利转弯。一般情况下，车辆并不是长时间处于四驱状态，正常行使状况下，采用的是两轮驱动，当需要通过恶劣路面时，驾驶员可以通过分动杆把两轮驱动切换成四轮驱动，让四个车轮都提供驱动力，从而提高车辆的通过性能。四轮驱动汽车的概述四轮驱动汽车的概述四轮驱动的固有问题在这些四轮驱动的问题和现象当中，特别重要的事项有如下4点：①急转弯制动现象②前后轮互相干涉③动力传动效率低④驱动系的震动和噪声大四轮驱动汽车的概述四轮驱动汽车的概述滑！！！！！！！！！四轮驱动汽车的概述滑！！附着力小

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未锁止

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车型一：梅塞德斯奔驰G级四轮驱动系统：全时四驱，中央、前、后机械式差速锁，越野低速挡，制动干预系统（包含牵引力控制系统的电子稳定程序ESP）

对于G级来说，全车的特色就体现在这套全世界独一无二的驱动系统上，它是目前尚处于量产阶段的世界上唯一一款装有前、中、后三个机械式差速锁的SUV。在与越野低速挡的配合下，G级拥有目前SUV中最强的极限通过性能。并且由于制动干预系统的辅助，使得其铺装路面性能与混合路况性能也具备很高的水准，唯一失分的地方在于：常规差速器本身不具备限滑功能，在连续变化路面表现不是很好，制动干预系统的极限控制能力有限。

当之无愧的越野之王，四驱系统对于其他路况的行驶也具有优势。

四轮驱动系统：手动牙嵌式的可接通四驱，前、后机械式差速锁，4.11：1越野低速挡

牧马人RUBICON同样代表了当今的最高级越野水准，高达4.11：1的越野低速挡以及前后桥的机械式差速锁，保证了它的极限越野能力甚至可与G级并驾齐驱。但其劣势同样明显：纯粹手动操纵的可接通式四驱系统虽保证了强大的可靠性，但由于缺少自动化限滑辅助设备，导致这套驱动系统对于混合路况以及铺装路面的行驶毫无优势可言。正是这两条软肋抵消了它在极限通过性能上的优势，所以虽然特点鲜明，但综合性能并不值得称道。当然，这款车的追求者们显然可以对前两项指标熟视无睹，因为纯正的越野血统才是它真正的精髓所在。驱动系统与它类似的车型还有日产途乐和丰田陆地巡洋舰7系。只是前者缺少了一个前差速锁，极限通过性能会打一些折扣。

车型三：保时捷卡宴/大众途锐四轮驱动系统：全时四驱，中央、后液压多摩擦片锁止机构，越野低速挡，制动干预系统（同样包含牵引力控制系统的电子稳定程序ESP/保时捷稳定管理系统PSM）

卡宴和途锐是一对采用几乎相同驱动系统的姐妹车型，所以将它们放在一起讨论。它们的驱动系统几乎整合了当今世界上最先进的辅助装置。对于越野行驶来说，它们的中央、后液压多摩擦片都可以预先手动100%锁止，并有越野低速挡的支持，可以达到极高的极限通过性能，可以说这是仅次于G级和牧马人RUBICON的高超水准。对于铺装路面性能和混合路况性能，这套驱动系统的优势更是不在话下。特别是具有跑车血统的卡宴，它在正常行驶状态时前后动力分配达到理论最佳值38：62（途锐为50：50），并在保时捷稳定管理系统的辅助下，成为了当今拥有最强公路行驶性能的SUV。

对于混合路况而言，它们的中央、后多摩擦片机构也可以由电脑根据附着力的差异自动控制，而且控制方式也是线性的，并且还有一套反应迅捷的制动干预系统作为坚实的后盾，帮助它们可以迅速、细腻地在四只车轮间灵活自由地分配动力输出。它们的驱动系统堪称完美，如果想在它们的驱动系统上再找到一点瑕疵的话，唯一的不足可能就是前面所阐述过的，液压多摩擦片机构极限状态下不如机械式差速锁可靠性强。保时捷和大众以前从未有过制造SUV的历史，但这对后起之秀却给了很多拥有高深资历的前辈们一个不小的冲击。其实，类似这套驱动系统的整合方式，也被当今世界上一些顶级SUV所采纳，路虎发现3/揽胜SPORT，以及新款梅塞德斯奔驰ML/GL级都凭借类似的驱动系统成为了同级别中的“路野双雄”，但由于最先采用这套驱动系统的车型是卡宴和途锐，而且“后来者”们也完全无法从根本上超越这两位“创始者”，所以可以说，卡宴和途锐仍然代表了当今驱动系统的最高水准。

车型四：奥迪Q7

如果说到当今最著名四轮驱动系统的话，“奥迪QUATTRO”一定会成为焦点。的确，这套大名鼎鼎的系统经历了3代，25年的发展历史。它最初的诞生还是房车大奖赛上。为当时的奥迪车队立下了无数战功，创下了无数纪录，也成为了当时一项具有划时代意义的革命性创举，可以说，就是QUATTRO开创了轿车搭载四轮驱动系统的先河，也为整个汽车工业的发展做出了巨大的贡献…

QUATTRO最核心的装置就是中央扭矩感应自锁式差速器，它可以根据行驶状态使动力输出在前后桥间以25：75~75：25连续变化，而且反应十分迅速，几乎不存在滞后，而且有电子稳定程序的支持，更进一步提高了动力分配的主动性。由于是从赛车场延伸至民用领域的产物，所以这套系统在铺装路面的性能可以得到满分，同时由于自动化程度很高，而且扭矩感应自锁式差速器的反应迅捷，在混合路况的表现也能得到满分。但如果真正进行极限越野的话，它就会明显地暴露出劣势所在：没有可以预先100%锁止的限滑装置，扭矩感应自锁式差速器和制动干预系统的极限辅助能力实在有限，而且缺乏可以将扭矩成倍放大的越野低速挡。当然奥迪的工程师们说，Q7本来就是一部并不注重越野性能的新型SUV，所以它的定位以及消费群体或许就说明了越野对于它来说纯粹是“附属产品”。

Torsen车型五：路虎揽胜

四驱系统：全时四驱，中央扭矩感应自锁式差速器，越野低速挡，制动干预（整合了牵引力控制系统的DSC动态稳定程序，和HDC陡坡缓降控制系统）

揽胜和揽胜运动版（SPORT）的驱动系统是完全不同的，二者的性能也存在很大差异。其实单从字面上看，揽胜比起Q7来说，无非是增加了越野低速挡和陡坡缓降控制系统HDC而已。但实际上，这两项配置对于提高车辆的越野能力有着十分重要的意义。先说说HDC，它是一套用于下坡行驶的自动控制系统，在系统启动后，驾驶员无需踩制动踏板，车辆会自动以9km/h的速度行驶，并且能够逐个对超过安全转速的车轮施加制动力，从而保证车辆平稳下坡，此时制动踏板只是用于被动防止打滑。现在有很多车辆都配备了这类系统，比如前面提到的卡宴/途锐，甚至是丰田PRADO，但在这之中，最出色的无疑是路虎的HDC，因为它是所有车辆中下坡行驶速度最慢的，也是最安全的。由于路虎与宝马有过一段“姻缘”，所以HDC也被移植到了X5上。有了低速挡，也就意味着揽胜的攀爬能力更强。但与Q7有着共同的问题：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，所以揽胜的驱动系统也显然不够“硬派”。对于铺装路面的行驶来说，它的道路综合性能比QUATTRO略逊一筹，不过依然值得称道，总体而言，揽胜无愧于绅士的精神，仅仅缺失了几分野性。

Torsen车型六：丰田陆地巡洋舰100/雷克萨斯LX470

四驱系统：虽然属于同一车型系列，但丰田陆地巡洋舰100的四驱系统也分为很多种，以下就以最顶级版本为例；全时四驱，中央机械式差速锁，越野低速挡，制动干预系统（整合了牵引力控制系统的车辆稳定控制系统VSC）陆地巡洋舰，总是给人以吃苦耐劳的印象，但实际上，那些真正扮演吃苦耐劳角色的陆地巡洋舰，所配备的四驱系统是一套与牧马人RUBICON类似的可接通式四轮驱动。今天这里的主角是它的顶级版本，相对而言，四驱系统也先进很多。其实与揽胜相比，本质性变化就是把中央扭矩感应自锁式差速器换成了常规差速器，并装有机械式差速锁。这一差别带来的实际功效就是，由于动力分配的自动连贯性降低，所以陆地巡洋舰100的铺装路面性能以及混合路况性能要比揽胜稍逊，但却换来了更强的极限通过性能以及可靠性。总体而言，这是有利于车型定位的装配。再有就是，如果装有前后桥差速锁，它的极限通过性能还会得到进一步提升。

(新Prado)Torsen车型七，沃尔沃XC90/宝马X3

四驱系统：液压多摩擦片式可接通四驱，制动干预系统（整合了牵引力控制系统的动态稳定程序DSC）

作为城市SUV的定位，它们拥有几乎相同的四驱系统——沃尔沃的HALDEX和宝马的X-DRIVE。这套系统的工作方式就是，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。所以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。然而就定位而言，越野性能无足轻重。

HALDEX配备QUADRA-DRIVE2系统的新一代JEEP大切诺基

四驱系统：全时四驱，中央、前、后液压多摩擦片机构，越野低速挡，制动干预系统（牵引力控制系统）

新款大切诺基可以选装一种新型的四驱系统——QUADRA-DRIVE2，它就是由前、中、后三套液压多摩擦片机构