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汽车四驱系统大解析

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  • TA的每日心情
    擦汗
    20-8-2015 11:17
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 24-9-2007 20:31:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    四驱系统大解析
    四轮驱动顾名思义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。四驱系统主要分成两大类:半时四驱(PartTime4WD)和全时四驱(FullTime4WD)。

    现时使用的四驱车大多是半时四驱。只要车上有专门的两驱、四驱切换拨杆或按钮,那么,这辆就是使用半时四驱的四驱车。半时四驱是四驱车最常使用的四驱系统,基本型号(一辆四驱车可能有4-6种型号,如Pajero的五种型号的引擎、变速箱和车内饰完全不一样,车价可相差近一倍)的三菱帕杰罗、L300、L400、基本型号的陆地巡洋舰PRADO、LC100、LC70、LC75、美国JEEP、五十铃TROOPER、RODEO、铃木VITARA、JIMNY等都使用半时四驱。


    半时四驱的使用可分两种状态:一种是两驱,汽车只有两个车轮得到动力,与普通汽车没有区别;另一种则是四驱,此时汽车前后轴以50:50的比例平均分配动力。半时四驱历史悠久,其优点是结构简单、可靠性大,加装自由轮毂(Free Wheel Hub)后更加省油。全时四驱是使汽车四个车轮一直保持有驱动力的四驱系统。若要细分全时四驱系统,可分成固定扭矩分配(前后50:50比例分配)和变扭矩分配(前后动力分配比例可变)两大类。全时四驱也有很长的历史,可靠性更大,但其耗油量较大。


    两种四驱系统大比拼


    半时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。由于分动器内没有中央差速器,所以半时四轮驱动的汽车不能在硬地面(铺装路面)上使用四驱,特别是在弯道上不能顺利转弯。这是因为半时四驱在分动器内没有中央差速器,而无法把前后轴的转速调整所致。汽车转向时,前轮转弯半径比同侧的后轮要大,路程走得多,因此前轮的转速要比后轮快;以至四个车轮走的路线完全不一样,所以半时四驱只可以在车轮打滑时才挂上四驱。一回到摩擦力大的铺装路面应马上改回两驱,不然的话,轮胎、差速器、传动轴、分动器都会损坏。


    不少半时四驱前轮都可以装上自由轮毂(FREE WHEEL HUB),这是一个很好的手动离合器,在不用四驱时,它可以断开前轮与传动半轴的连接,从而把车轮和左右传动半轴、差速器、传动轴、分动器的摩擦力都减去,达到省油和延长CVJOIN(万向节,constant velocity joint)和分动器齿轮寿命的目的,又可以降低车内噪声,是一个十分好的设计(WARN和ARB都有这产品给SUZUKI、LANDROVER、HILUX、PRANDO、PAJERO、NISSANCHEROKEE等半时四驱吉普车使用)。所以驾驶半时四驱车必须小心,其四驱不可以在硬路面(铺装路面)上使用;下雨天也不可以用;有冰或雪地则可以用,而一旦离开冰雪路面应马上改回两驱。


    全时四驱系统内有三个差速器:除了前后轴各有一个差速器外,在前后驱动轴之间还有一个中央差速器。这使全时四驱避免了半时四驱的固有问题(在硬路面不能用四驱的问题):汽车在转向时,前后轮的转速差会被中央差速器吸收。所以,全时四驱在硬路面(铺装路面)、下雨时有更可靠的四轮抓着力,比半时四驱优越。但到了冰雪,沼泽地就必须把中央差速器锁上(否则可能无法前进);回到不滑的硬路(铺装路),马上要把中央差速器锁解开。有些全时四驱的中央差速器比较先进,一般情况下它可以把汽车动力平分给前后轴。当车轮出现打滑时,它会自动把中央差速器锁上。


    在第一代Range Rover自动变速车型中就可以找到这种设备,它是大众汽车发明的粘性防滑差速器。此系统同时也常被Audi的四驱车所使用。这种系统在小车上表现很好(类似的限滑差速器在现代的四驱轿车上被广泛使用,可有效提高行驶的安全性等),但在大四驱车上,它就没有差速器手动锁来得可靠。所以,新一代Range Rover已不再使用这一系统了。


    另外,有一些四驱车使用看起来像全时四驱的智能四驱系统。这些系统平时是以前驱为主,当前轮打滑时,动力会部分转移后轮,帮助前轮使汽车行驶(可理解为智能的半时四驱),如本田CRV、HRV等就是使用这种系统(不少平价SUV包括CRV,HRV,凌志RX300丰田RAV4等都可能省去四驱系统而只是前轮驱动,购买时请注意)。这种系统并不可靠,但有新意(一般由前置前驱的轿车系统改进而来)。


    从大四驱越野车的驱动系统来看,最实用的是半时四驱和有手动中央差速锁的全时四驱车,其它的智能四驱系统都是没有必要的。因为,时间证明了半时四驱和全时四驱带中央差速锁是最可靠的四驱系统。无可否认,智能四驱系统十分适合小汽车用。因为一般市民开车并不需要了解驱动结构,只要汽车会走就可以了。全自动是最简单的选择。


    现在,有的四驱车标榜可以实现半时四驱和全时四驱的切换,这基本上算是画蛇添足,只是车商为了增加新意的做法。如美国JEEP中顶级Cherokee、Grand Cherokee Evolution、日本顶级Pajero3.5GDI等。它们还都有一个共同的缺点,就是不能装上自由轮毂(Free Wheel Hub),在用两驱时不能真正起到的省油作用。


    何谓差速器


    差速器是把两个传动半轴(传动半轴直接连着左右车轮)连起来,通过齿轮组的特殊设计,两半轴(左右车轮)可以实现不同速度旋转,而不会出问题。差速器是1825年由法国人发明的。它是汽车工业发展中十分重要的一环,要是没有差速器,汽车就无法实现顺利地转弯。由于车子在转弯时左右轮转速不一样,内侧车轮转得慢、外侧车轮转得快,驱动轴如何能传递动力而不干扰车轮的正常转速呢?靠的就是差速器,如果没有差速器,汽车在路面上就不能实现转弯。


    在汽车发明的初期,道路条件很差。所以早在1902年,第一辆四驱车就已经诞生,但由于成本问题,加上CVJOJN万向节还没有达到成熟的地步,所以,四驱车并没有被大量生产。到了第一次世界大战,四驱车的可靠性得到认同,促使军队投入大量资金去制造全轮驱动的汽车。今日,全时四驱已十分流行三差速器的设计,它们可以在硬路(铺装路面)使用四驱系统而不会互相干涉。


    如何解决差速器的缺陷


    差速器的结构精巧,可巧妙地抵消不同车轮间的转速差,但它又有致命的弱点。就是碰到恶劣路面如沙、泥地时,只要一个车轮陷入打滑状态,差速器另一端的车轮会完全丧失动力而一动不动。为解决这个问题,你必须为你的差速器装上LSD防滑差速器或AIRLOCK气动差速锁,把差速器的齿轮组部分完全锁止,使差速作用临时失效。现代不少四驱车都装有差速器锁。在越野时可自动或手动地锁上差速器;如果你的四驱车没有差速器锁,那么,只要自己装上前后差速锁,在越野时可以发挥出真正的四驱本色。


    如今,有不少车装有ATRC(ACTIVETRC)、TT4(TORQUETRACK4)等牵引力控制系统。当前或后轴轮胎发生空转打滑时,汽车会对空转轮施以制动力。由于差速器的结构使得其驱动力自动转往另外一边的车轮。这看起来很方便,在理论上十分好,但在攀爬高山和沼泽地时这套系统容易出现故障。这个连HUMMER身上的TT4也不例外,有时甚至连刹车系统也同时出现故障。所以我自己的HUMMER也再加上了前后两组ARBAIRLOCK(ARB品牌的手动控制气动差速器锁,这是一种改装用的限滑差速器锁),手动的差速锁是最可靠的。


    L.S.D(Limited Slip Differential)限(防)滑差速器有许多种,但适合越野的不多。只有50%,75%和100%的限滑率才适合真正的越野。5%,25%的防滑差速器并不适合真正的越野,最起码应有50%。但50%和75%LSD在硬路U形转弯时会发出一点"滴、滴"声,因为它是用离合器的原理。而100%锁止的Airlock则是所有LSD中最好的一组,它是唯一可完全锁止差速器的装置(回到硬路面又可恢复一般差速器功能),是通过压缩空气来推动的。奔驰G系原装有三个用油压推动的差速器锁,而LC100、LC90、日产等四驱车也可以加装这种配件。

    该用户从未签到

    发表于 5-1-2013 16:24:37 | 显示全部楼层
    不错,要是再配点图片就更好了
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    该用户从未签到

    发表于 18-1-2013 13:21:25 | 显示全部楼层
    有没四轮转向的?
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    该用户从未签到

    发表于 16-5-2013 23:37:00 | 显示全部楼层
    楼主的对FOUR WHEEL DRIVE很了解。
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  • TA的每日心情
    开心
    9-10-2017 20:13
  • 签到天数: 7 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 5-12-2015 18:28:22 | 显示全部楼层
    砖渣U那个炸U那个
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  • TA的每日心情
    擦汗
    16-3-2016 13:08
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 9-12-2015 15:15:28 | 显示全部楼层
    这是比较好的资料!希望大家都来贡献!
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  • TA的每日心情
    开心
    17-2-2016 13:41
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 21-12-2015 14:19:28 | 显示全部楼层
    学习了,很需要这样的知识,谢谢楼主分享
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  • TA的每日心情
    开心
    26-11-2016 10:29
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 17-3-2016 10:58:11 | 显示全部楼层
    楼主好人,楼主好人‘、
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  • TA的每日心情
    开心
    7-12-2020 14:56
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 13-2-2017 13:08:17 | 显示全部楼层
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