《分动器和差速器》PPT课件

分 动 器 分 动 器 的 功 用 将 变 速 器 输 出 的 动 力 分 配 到 各 驱 动 桥 ， 并且 进 一 步 增 大 扭 矩 。 分 动 器 也 是 一 个 齿 轮 传动 系 统 ， 它 单 独 固 定 在 车 架 上 ， 其 输 入 轴 与变 速 器 的 输 出 轴 用 万 向 传 动 装 置 连 接 ， 分 动器 的 输 出 轴 有 若 干 根 ， 分 别 经 万 向 传 动 装 置与 各 驱 动 桥 相 连 。 对 分 动 器 操 纵 机 构 的 设 计 要 求 非 先 接 上 前 桥 ， 不 得 挂 入 低 速 档 ， 不 得 摘 下 前 桥 东 风EQ2080型 车两 档 分 动 器 的结 构 和 原 理 。分 动 器 操 纵 机 构1.换 档 操 纵 杆 2.前 桥 操 纵 杆 3.螺 钉 4、 5.传 动 杆 6.摇 臂 7.轴 8.支 撑 臂 1.2.3 液 力 偶 合 器 液 力 偶 合 器 靠 工 作 液 （ 油 液 ） 传 递 转 矩 ，外 壳 与 泵 轮 连 为 一 体 ， 是 主 动 件 ； 涡 轮 与泵 轮 相 对 ， 是 从 动 件 。 当 泵 轮 转 速 较 低 时 ，涡 轮 不 能 被 带 动 ， 主 动 件 与 从 动 件 之 间 处于 分 离 状 态 ； 随 着 泵 轮 转 速 的 提 高 ， 涡 轮被 带 动 ， 主 动 件 与 从 动 件 之 间 处 于 接 合 状态 . 液 力 离 合 器 结 构 与 动 作 原 理 如 图 1-2.4 。 图 1-2.4 液 力 离 合 器 结 构 与 动 作 原 理 1-叶 轮 2-输 出 轮 3-油 4-油 的 流 向 液 力 偶 合 器 靠 工 作液 （ 油 液 ） 传 递 转 矩 ，外 壳 与 泵 轮 连 为 一 体 ，是 主 动 件 ； 涡 轮 与 泵 轮相 对 ， 是 从 动 件 。 当 泵轮 转 速 较 低 时 ， 涡 轮 不能 被 带 动 ， 主 动 件 与 从动 件 之 间 处 于 分 离 状 态 ；随 着 泵 轮 转 速 的 提 高 ，涡 轮 被 带 动 ， 主 动 件 与从 动 件 之 间 处 于 接 合 状态 . 1.5.5 差 速 器 差 速 器 是 一 个 差 速 传 动 机 构 ，用 来 保 证 各 驱 动 轮 在 各 种 运 动 条 件下 的 动 力 传 递 ， 避 免 轮 胎 与 地 面 间打 滑 。 一 、 功 用 差 速 器 概 述 边 滚 动 边 滑 动 的 现 象 ：汽 车 转 弯 行 驶 时 ， 外 侧车 轮 比 内 侧 车 轮 所 走 过的 路 程 长 ； 汽 车 在 不 平路 面 上 直 线 行 驶 时 ， 两侧 车 轮 走 过 的 曲 线 长 短也 不 相 等 ； 即 使 路 面 非常 平 直 ， 但 由 于 轮 胎 制造 尺 寸 误 差 ， 磨 损 程 度不 同 ， 承 受 的 载 荷 不 同或 充 气 压 力 不 等 ， 各 个轮 胎 的 滚 动 半 径 实 际 上不 可 能 相 等 ， 若 两 侧 车轮 都 固 定 在 同 一 刚 性 转轴 上 ， 两 轮 角 速 度 相 等 ，则 车 轮 必 然 出 现 边 滚 动边 滑 动 的 现 象 。 车 轮 对 路 面 的 滑 动 不 仅 会 加 速 轮 胎 磨 损 ， 增 加 汽 车 的 动 力 消耗 ， 而 且 可 能 导 致 转 向 和 制 动 性 能 的 恶 化 。 若 主 减 速 器 从 动齿 轮 通 过 一 根 整 轴 同 时 带 动 两 侧 驱 动 轮 ， 则 两 侧 车 轮 只 能 同样 的 转 速 转 动 。 为 了 保 证 两 侧 驱 动 轮 处 于 纯 滚 动 状 态 ， 就 必 须 改 用 两 根 半 轴分 别 连 接 两 侧 车 轮 ， 而 由 主 减 速 器 从 动 齿 轮 通 过 差 速 器 分 别驱 动 两 侧 半 轴 和 车 轮 ， 使 它 们 可 用 不 同 角 速 度 旋 转 。 这 种 装在 同 一 驱 动 桥 两 侧 驱 动 轮 之 间 的 差 速 器 称 为 轮 间 差 速 器 。 如托 森 轮 间 差 速 器 如 图 1-5.7 所 示 。 在 多 轴 驱 动 汽 车 的 各 驱 动 桥 之 间 ， 也 存 在 类 似 问 题 。 为 了 适应 各 驱 动 桥 所 处 的 不 同 路 面 情 况 ， 使 各 驱 动 桥 有 可 能 具 有 不同 的 输 入 角 速 度 ， 可 以 在 各 驱 动 桥 之 间 装 设 轴 间 差 速 器 。 差 速 器 可 分 为 普 通 差 速 器 和 防 滑 差 速 器 两 大 类 。 二 、 为 什 么 要 使 用 差 速 器当 汽 车 转弯 行 驶 时 ，外 侧 车 轮比 内 侧 车轮 所 走 过的 路 程 长 ；汽 车 在 不平 路 面 上直 线 行 驶时 ， 两 侧车 轮 走 过的 曲 线 长短 也 不 相等 ； 即 使 路 面 非 常 平 直 ， 但 由 于 轮胎 制 造 尺 寸 误 差 ， 磨 损 程 度 不同 ， 承 受 的 载 荷 不 同 或 充 气 压力 不 等 ， 各 个 轮 胎 的 滚 动 半 径实 际 上 不 可 能 相 等 ， 若 两 侧 车轮 都 固 定 在 同 一 刚 性 转 轴 上 ，两 轮 角 速 度 相 等 ， 则 车 轮 必 然出 现 边 滚 动 边 滑 动 的 现 象 。 车 轮 对 路 面 的 滑 动 不 仅 会 加 速 轮 胎 磨损 ， 增 加 汽 车 的 动 力 消 耗 ， 而 且 可 能导 致 转 向 和 制 动 性 能 的 恶 化 。 若 主 减速 器 从 动 齿 轮 通 过 一 根 整 轴 同 时 带 动两 侧 驱 动 轮 ， 则 两 侧 车 轮 只 能 同 样 的转 速 转 动 。 为 了 保 证 两 侧 驱 动 轮 处 于纯 滚 动 状 态 ， 就 必 须 改 用 两 根 半 轴 分别 连 接 两 侧 车 轮 ， 而 由 主 减 速 器 从 动齿 轮 通 过 差 速 器 分 别 驱 动 两 侧 半 轴 和车 轮 ， 使 它 们 可 用 不 同 角 速 度 旋 转 。 轮 间 差 速 器 与 轴 间 差 速 器装 在 同 一 驱 动 桥 两 侧 驱 动 轮 之间 的 差 速 器 称 为 轮 间 差 速 器 。在 多 轴 驱 动 汽 车 的 各 驱 动 桥 之间 ， 也 存 在 类 似 问 题 。 为 了 适应 各 驱 动 桥 所 处 的 不 同 路 面 情况 ， 使 各 驱 动 桥 有 可 能 具 有 不同 的 输 入 角 速 度 ， 可 以 在 各 驱动 桥 之 间 装 设 轴 间 差 速 器 。 普 通 差 速 器 普 通 差 速 器 的 结 构 目 前 国 产 轿 车 及 其 它 类 汽 车基 本 都 采 用 了 对 称 式 锥 齿 轮 普 通 差 速 器 。 对 称式 锥 齿 轮 差 速 器 由 行 星 齿 轮 、 半 轴 齿 轮 、 行 星齿 轮 轴 （ 十 字 轴 或 一 根 直 销 轴 ） 和 差 速 器 壳 等组 成 。 目 前 国 产 轿 车 及 其 它 类 汽 车 基 本 都 采 用 了 对 称式 锥 齿 轮 普 通 差 速 器 。 对 称 式 锥 齿 轮 差 速 器 由行 星 齿 轮 、 半 轴 齿 轮 、 行 星 齿 轮 轴 （ 十 字 轴 或一 根 直 销 轴 ） 和 差 速 器 壳 等 组 成 。 差 速 器 构 造 零 件 的 分 解 如 下 页 图 示 。 普 通 差 速 器 构 造 （ 零 件 分 解 ） 1-轴 承 2-左 外 壳 3-垫 片 4-半 轴 齿 轮 5-垫 圈 6-行 星 齿 轮 7-从 动 齿 轮 8-右 外 壳 9-十 字 轴 10-螺 栓 差 速 器 运 动 原 理 1,2-半 轴 齿 轮 3-差 速 器 壳 4-行 星 齿 轮 5-行 星 齿 轮 轴 6-主 减 速 器 从 动 齿 轮 左 右两 侧 半 轴 齿 轮 的转 速 之 和 等 于 差速 器 壳 转 速 的 两倍 ， 这 就 是 两 半轴 齿 轮 直 径 相 等的 对 称 式 锥 齿 轮差 速 器 的 运 动 特性 关 系 式 。 差 速 器 扭 矩 分 配 示 意 图 1- 半 轴 齿 轮 ； 2-半 轴 齿 轮 ；3-行 星 齿 轮 轴 ； 4-行 星 齿 轮 设 输 入 差 速 器 壳的 转 矩 为 M0 ， 输 出给 左 、 右 两 半 轴 齿轮 的 转 矩 为 M1和 M2，Mf为 折 合 到 半 轴 齿轮 上 总 的 内 摩 擦 力矩 ，则 ： M1=0.5（ M0 Mf） M2=0.5（ M0+Mf ） 托 森 轮 间 差 速 器 1-差 速 器 壳 ； 2-直 齿 轮 轴 ； 3-半 轴 ； 4-直 齿 轮 5-主 减 速 器 被 动 齿 轮 ； 6-蜗 伦 ； 7-蜗 杆 托 森 差 速 器 又 称 蜗轮 蜗 杆 式 差 速 器 。 由 差 速 器 壳 ， 左 半轴 蜗 杆 、 右 半 轴 蜗杆 、 蜗 轮 轴 和 蜗 轮等 组 成 。 蜗 轮 通 过蜗 轮 轴 固 定 在 差 速器 壳 上 ， 三 对 蜗 轮分 别 与 左 、 右 半 轴蜗 杆 相 啮 合 ， 每 个蜗 轮 两 端 固 定 有 两个 圆 柱 直 齿 轮 。 成对 的 蜗 轮 通 过 两 端相 互 啮 合 的 直 齿 圆柱 齿 轮 发 生 联 系 。 三 、 分 类 四 、 普 通 锥 齿 轮 差 速 器 1.结 构 锥 齿 轮 差 速 器 由 行 星 齿 轮 、 半 轴 齿 轮 、行 星 齿 轮 轴 （ 十 字 轴 ） 和 差 速 器 壳 等 组成 。 （ 从 前 向 后 看 ） 左 半 差 速 器 壳 和 右半 差 速 器 壳 用 螺 栓 固 紧 在 一 起 。 主 减 速器 的 从 动 齿 轮 用 螺 栓 （ 或 铆 钉 ） 固 定 在差 速 器 壳 右 半 部 的 凸 缘 上 。 十 字 形 行 星齿 轮 轴 安 装 在 差 速 器 壳 接 合 面 处 的 园 孔内 ， 每 个 轴 颈 上 套 有 一 个 带 有 滑 动 轴 承的 直 齿 圆 锥 行 星 齿 轮 ， 四 个 行 星 齿 轮 的左 右 两 侧 各 与 一 个 直 齿 圆 锥 半 轴 齿 轮 相啮 合 。 半 轴 齿 轮 的 轴 颈 支 承 在 差 速 器 壳左 右 相 应 的 孔 中 ， 其 内 花 键 与 半 轴 相 连 。与 差 速 器 壳 一 起 转 动 （ 公 转 ） 的 行 星 齿轮 拨 动 两 侧 的 半 轴 齿 轮 转 动 ， 当 两 侧 车轮 所 受 阻 力 不 同 时 ， 行 星 齿 轮 还 要 绕 自身 轴 线 转 动 -自 转 ， 实 现 对 两 侧 车 轮 的 差 速 驱 动 。 在 传 力 过 程 中 ， 行 星 齿 轮 和 半 轴齿 轮 这 两 个 锥 齿 轮 间 作 用 着 很 大的 轴 向 力 ， 为 减 少 齿 轮 和 差 速 器壳 之 间 的 磨 损 ， 在 半 轴 齿 轮 和 行星 齿 轮 背 面 分 别 装 有 平 垫 片 和 球面 垫 片 。 垫 片 通 常 用 软 钢 、 铜 或者 聚 甲 醛 塑 料 制 成 。 差 速 器 的 润 滑 是 和 主 减 速 器 一 起进 行 的 。 为 了 使 润 滑 油 进 入 差 速器 内 ， 往 往 在 差 速 器 壳 体 上 开 有窗 口 。 为 保 证 润 滑 油 能 顺 利 到 达行 星 齿 轮 和 行 星 齿 轮 轴 轴 颈 之 间 ，在 行 星 齿 轮 轴 轴 颈 上 铣 出 一 平 面 ，并 在 行 星 齿 轮 的 齿 间 钻 出 径 向 油孔 。在 中 级 以 下 的 汽 车 上 ， 由 于 驱 动车 轮 的 转 矩 不 大 ， 差 速 器 内 多 用两 个 行 星 齿 轮 。 相 应 的 行 星 齿 轮轴 相 为 一 根 直 销 轴 。 2.动 力 传 递 3.运 动 特 性 1 2 20 左 右 两 侧 半 轴齿 轮 的 转 速 之和 等 于 差 速 器壳 转 速 的 两 倍 ，这 就 是 两 半 轴齿 轮 直 径 相 等的 对 称 式 锥 齿轮 差 速 器 的 运动 特 性 关 系 式 。 4.扭 矩 分 配 特 性 无 转 速 差 时 ： M1 M20.5 M0 有 转 速 差 时 ： M1 = 0.5（ M0-Mt） M2 = 0.5（ M0+Mt） 差 速 器 中 折合 到 半 轴 齿轮 上 总 的 的内 摩 擦 力 矩Mf与 输 入差 速 器 壳 的转 矩 M0之比 叫 作 差 速器 的 锁 紧 系数 K， 即 K M2M1 目 前 广 泛 使 用 的 锥 齿 轮 差 速 器 ， 其 内 摩 擦 力 矩很 小 ， 锁 紧 系 数 K为 1.1 1.4。 因 此 可 以 认 为差 速 器 总 是 将 转 矩 近 似 平 均 分 配 给 左 右 驱 动 轮的 。 这 样 的 转 矩 分 配 特 性 对 于 汽 车 在 良 好 路 面上 行 驶 是 完 全 可 以 的 ， 但 当 汽 车 在 坏 路 面 行 驶时 ， 却 会 严 重 影 响 其 通 过 能 力 。 例 如 当 汽 车 的一 侧 驱 动 车 轮 驶 入 泥 泞 路 面 ， 由 于 附 着 力 很 小而 打 滑 时 ， 即 使 另 一 车 轮 是 在 好 路 面 上 ， 汽 车往 往 不 能 前 进 。 这 是 因 为 对 称 式 锥 齿 轮 差 速 器平 均 分 配 转 矩 的 特 点 ， 使 在 好 路 面 上 车 轮 分 配到 的 转 矩 只 能 与 传 到 另 一 侧 打 滑 驱 动 轮 上 很 小的 转 矩 相 等 ， 以 致 使 汽 车 总 的 牵 引 力 不 足 以 克服 行 驶 阻 力 而 不 能 前 进 。 五 、 防 滑 差 速 器为 了 提 高 汽 车 在 坏 路 上 的 通 过能 力 ， 可 采 用 各 种 型 式 的 防 滑差 速 器 。 防 滑 差 速 器 的 共 同 特点 是 在 一 侧 驱 动 轮 打 滑 时 ， 能使 大 部 分 甚 至 全 部 转 矩 传 给 不打 滑 的 驱 动 轮 ， 充 分 利 用 另 一侧 不 打 滑 驱 动 轮 的 附 着 力 而 产生 足 够 的 牵 引 力 ， 使 汽 车 继 续行 驶 。 1.强 制 锁 止 式 差 速 器 2.摩 擦 片 式 防 滑 差 速 器 3.涡 轮 涡 杆 式 差 速 器 第 六 节 汽 车 传 动 系 统 新 技 术 1.6.1 无 级 变 速 技 术 (CVT) 1.6.2 奥 迪 全 时 四 轮 驱 动 系 统 (quattro) 1.6.3 电 子 车 轮 控 制 技 术 1.6.1 无 级 变 速 技 术 (CVT) 无 级 变 速 技 术 (CVT, 即 Continuously Variable Transmission)能 实 现 传 动 比 的 连续 改 变 ， 它 是 采 用 传 动 带 和 工 作 直 径 可 变 的主 、 从 动 轮 相 配 合 传 递 动 力 。 可 以 使 传 动 系与 发 动 机 工 况 实 现 最 佳 匹 配 ， 提 高 整 车 的 燃油 经 济 性 和 动 力 性 ， 改 善 驾 驶 员 的 操 纵 方 便性 和 乘 员 的 乘 坐 舒 适 性 。 金 属 带 式 无 级 变 速 器 的 系 统 主 要 包 括 主 动 轮 组 、 从 动轮 组 、 金 属 带 和 液 压 泵 等 基 本 部 件 。 金 属 带 由 两 束 金 属 环和 几 百 个 金 属 片 构 成 。 主 动 轮 组 和 从 动 轮 组 都 由 可 动 盘 和固 定 盘 组 成 ， 与 油 缸 靠 近 的 一 侧 带 轮 可 以 在 轴 上 滑 动 ， 另一 侧 则 固 定 。 可 动 盘 与 固 定 盘 都 是 锥 面 结 构 ， 它 们 的 锥 面形 成 V型 槽 来 与 V型 金 属 传 动 带 啮 合 。 发 动 机 输 出 轴 输 出的 动 力 首 先 传 递 到 CVT的 主 动 轮 ， 然 后 通 过 V型 传 动 带 传递 到 从 动 轮 ， 最 后 经 减 速 器 、 差 速 器 传 递 给 车 轮 来 驱 动 汽车 。 工 作 时 通 过 主 动 轮 与 从 动 轮 的 可 动 盘 作 轴 向 移 动 来 改变 主 动 轮 、 从 动 轮 锥 面 与 V型 传 动 带 啮 合 的 工 作 半 径 ， 从而 改 变 传 动 比 。 可 动 盘 的 轴 向 移 动 量 是 由 驾 驶 者 根 据 需 要通 过 控 制 系 统 调 节 主 动 轮 、 从 动 轮 液 压 泵 油 缸 压 力 来 实 现的 。 由 于 主 动 轮 和 从 动 轮 的 工 作 半 径 可 以 实 现 连 续 调 节 ，从 而 实 现 了 无 级 变 速 。金 属 带 式 无 级 变 速 在 金 属 带 式 无 级 变 速 器 的 液 压 系 统 中 ， 从 动 油 缸的 作 用 是 控 制 金 属 带 的 张 紧 力 ， 以 保 证 来 自 发 动机 的 动 力 高 效 、 可 靠 的 传 递 。 主 动 油 缸 控 制 主 动锥 轮 的 位 置 沿 轴 向 移 动 ， 在 主 动 轮 组 金 属 带 沿 V型 槽 移 动 ， 由 于 金 属 带 的 长 度 不 变 ， 在 从 动 轮 组上 金 属 带 沿 V型 槽 向 相 反 的 方 向 变 化 。 金 属 带 在主 动 轮 组 和 从 动 轮 组 上 的 回 转 半 径 发 生 变 化 ， 实现 速 比 的 连 续 变 化 。 汽 车 开 始 起 步 时 ， 主 动 轮 的 工 作 半 径 较 小 ，变 速 器 可 以 获 得 较 大 的 传 动 比 ， 从 而 保 证 驱 动 桥能 够 有 足 够 的 扭 矩 来 保 证 汽 车 有 较 高 的 加 速 度 。随 着 车 速 的 增 加 ， 主 动 轮 的 工 作 半 径 逐 渐 减 小 ，从 动 轮 的 工 作 半 径 相 应 增 大 ， CVT的 传 动 比 下 降 ，使 得 汽 车 能 够 以 更 高 的 速 度 行 驶 。 1.6.2奥 迪 全 时 四 轮 驱 动 系 统 (quattro) 奥 迪 quattro车 型 不 同 于 一 般 的 四 驱 车型 ， 它 是 一 个 永 久 的 四 轮 驱 动 系 统 ， 是 一个 高 度 智 能 化 的 电 子 、 机 械 一 体 化 装 置 ，而 且 它 还 是 一 个 免 维 护 的 系 统 。 奥 迪 全 时四 轮 驱 动 系 统 通 常 包 括 有 带 自 动 锁 止 装 置的 Torsen(扭 力 传 感 )中 央 差 速 器 和 带 有 刹车 制 动 力 作 用 于 全 部 驱 动 轮 上 的 电 子 差 速锁 止 装 置 (EDL)， 以 及 全 时 驱 动 的 四 轮 。 奥 迪 全 时 四 轮 驱 动 系 统 的 核 心 就 是 位 于 前 后 驱 动 桥 之间 的 负 责 把 动 力 输 出 分 配 的 Torsen中 央 差 速 器 。 它 每 时每 刻 根 据 前 ， 后 桥 以 及 四 个 车 轮 上 的 传 感 器 测 得 的 数 据 ，对 前 、 后 桥 之 间 的 扭 矩 分 配 作 出 自 动 的 持 续 的 调 节 。 在 正常 的 路 面 条 件 下 ， 前 ， 后 桥 之 间 的 动 力 分 配 大 约 为 50%：50%； 而 在 极 端 的 条 件 下 ， Torsen中 央 差 速 器 借 助 于 它的 自 动 锁 止 装 置 按 照 保 证 最 大 牵 引 力 输 出 的 原 则 可 以 将 前 、后 桥 的 动 力 调 节 到 25%： 75%， 或 者 是 75%： 25%， 也就 是 每 一 桥 上 的 扭 力 输 出 是 在 25%至 75%之 间 任 意 可 调的 ， 这 就 充 分 保 证 即 使 当 前 、 后 桥 中 的 一 个 处 于 极 差 的 路况 下 ， 另 一 个 桥 将 获 得 足 够 大 的 动 力 将 车 子 开 出 这 一 区域 。 位 于 前 桥 和 后 桥 上 的 电 子 差 速 锁 (EDL)则 借 助于 每 个 车 轮 上 ABS传 感 器 测 得 的 信 号 ， 对 测 出 将要 打 滑 的 车 轮 施 加 相 应 的 制 动 力 ， 以 防 止 这 个 车轮 打 滑 ， 同 时 将 更 多 的 动 力 传 递 到 另 一 侧 的 车 轮 。这 一 装 置 可 实 现 对 前 桥 或 后 桥 左 右 两 侧 车 轮 的 扭矩 输 出 在 20%至 80%的 范 围 内 任 意 调 节 ， 以 保 证每 个 车 轮 都 获 得 最 佳 的 动 力 。 根 据 物 理 原 理 ， 可 以 简 单 地 解 释 奥 迪四 驱 车 型 相 对 于 单 个 驱 动 轴 汽 车 的 优 越 性 ：在 给 定 条 件 (轮 胎 和 路 面 质 量 等 )下 ， 每 个轮 只 能 传 输 一 个 有 限 的 合 力 。 这 个 力 包 括纵 向 分 力 (牵 引 力 )和 横 向 分 力 。 如 果 汽 车的 所 有 轮 子 都 驱 动 ， 与 传 统 汽 车 的 双 轮 驱动 相 比 ， 每 个 轮 子 只 传 输 大 约 总 牵 引 力 的四 分 之 一 ， 因 此 全 时 四 轮 驱 动 增 加 了 每 个车 轮 和 轮 胎 所 能 承 受 的 横 向 力 ， 这 就 是 为什 么 四 驱 车 能 够 平 稳 、 连 续 转 向 的 原 因 。 奥 迪 四 驱 车 型 的 另 一 特 点 是 发 动 机 的 制动 力 传 送 给 所 有 四 个 轮 。 例 如 ， 如 果 司 机在 湿 滑 的 路 上 快 速 行 驶 ， 急 刹 车 和 突 然 松开 加 速 踏 板 时 ， 四 驱 车 的 每 个 轮 只 传 输 四分 之 一 的 相 应 发 动 机 制 动 力 到 公 路 ， 安 全度 相 应 地 提 高 。 因 为 各 车 轮 上 的 作 用 力 的减 少 意 味 着 降 低 了 这 些 情 况 下 轮 子 旋 转 侧滑 的 危 险 。 因 此 在 所 有 驱 动 状 态 下 ， 四 驱车 型 都 可 提 供 最 理 想 的 牵 引 力 和 稳 定 性 ，驾 驶 者 能 够 充 分 享 受 和 利 用 其 汽 车 的 潜 力 ，同 时 永 远 确 保 其 高 度 的 主 动 安 全 性 。 1.6.3 电 子 车 轮 控 制 技 术 将 驱 动 系 统 放 置 在 车 轮 上 的 概 念 始 于 1982年 。 如 今 ， 车轮 驱 动 技 术 M4已 经 具 备 了 从 一 般 设 计 投 入 实 际 使 用 的 条件 。 这 一 技 术 将 米 其 林 公 司 的 PAX跑 气 保 用 技 术 与 驱 动和 控 制 系 统 相 结 合 ， 已 用 在 电 动 车 和 混 合 动 力 车 上 。 M4技 术 是 一 个 非 常 柔 性 化 的 系 统 ， 可 作 为 2轮 或 4轮 驱 动的 燃 料 电 池 动 力 车 、 电 动 车 、 串 联 和 并 联 混 合 动 力 车 (公共 汽 车 、 轻 卡 、 观 光 车 和 重 型 卡 车 等 )的 辅 助 动 力 源 。 它带 有 自 载 电 器 ， 不 管 扭 矩 大 小 ， 都 能 瞬 时 分 配 到 各 车 轮 。由 于 操 控 力 是 分 配 到 各 个 车 轮 的 ， 而 且 各 车 轮 直 接 驱 动 ，因 此 车 轮 在 加 速 和 制 动 过 程 都 能 完 全 独 立 控 制 。 其 结 果 是可 以 对 正 常 驱 动 、 减 速 、 防 抱 死 制 动 和 完 全 滑 行 等 各 种 状态 很 好 地 控 制 。 3.同 时 控 制 发 动 机 输 出 功 率 和 驱 动 轮 制 动 力 ： 控 制 信 号 同 时 起 动 ASR制 动 压 力 调 节 器 和 辅 助节 气 门 调 节 器 ， 在 对 驱 动 车 轮 施 加 制 动 力 的 同 时 减小 发 动 机 的 输 出 功 率 ， 以 达 到 理 想 的 控 制 效 果 。 4.防 滑 差 速 锁 （ LSD： Limited-Slip-Differential) 控 制 ： LSD能 对 差 速 器 锁 止 装 置 进 行 控 制 ， 使 锁 止 范围 从 0% 100%。 当 驱 动 轮 单 边 滑 转 时 ， 控 制 器 输 出控 制 信 号 ， 使 差 速 锁 和 制 动 压 力 调 节 器 动 作 ， 控 制车 轮 的 滑 移 率 。 这 时 非 滑 转 车 轮 还 有 正 常 的 驱 动 力 ，从 而 提 高 汽 车 在 滑 溜 路 面 的 起 步 、 加 速 能 力 及 行 驶方 向 的 稳 定 性 。 在 差 速 器 向 驱 动 轮 输 出 驱 动 力 的 输 出 端 ， 设 置一 个 离 合 器 ， 通 过 调 节 作 用 在 离 合 器 片 上 的 液 压 压力 ， 便 可 调 节 差 速 器 的 锁 止 程 度 。 点 击 播 放 驱 动 桥 由 主 减 速 器 、 差 速 器 、半 轴 和 驱 动 桥 壳 等 组 成 。 其 主要 功 用 是 将 万 向 传 动 装 置 传 来的 发 动 机 动 力 经 过 降 速 ， 将 增大 的 转 矩 （ 改 变 方 向 后 ） 分 配到 驱 动 车 轮 ， 并 允 许 左 右 驱 动轮 以 不 同 的 转 速 旋 转 。 具 有 转 向 功 能 的 驱 动 桥 ， 又 称之 为 转 向 驱 动 桥 。 前 轮 驱 动 汽车 的 前 桥 都 是 转 向 驱 动 桥 。驱 动 桥 一 般 可 分 为 非 断 开 式 和断 开 式 两 种 。 1.为 什 么 要 装 差 速 器 ？ GIF-17 原 因 ： 转 弯 、 路 面 不 平 会 造 成 两 轮 滚 动 距 离 不 同 。 形 式 ： a.轮 间 差 速 器 满 足 左 右 两 轮 实 现 不 同 转 速 b.轴 间 差 速 器 满 足 前 后 两 轴 实 现 不 同 转 速 一 、 普 通 差 速 器 1.型 式 ： 锥 齿 轮 式 结 构 简 单 、 紧 凑 、 工 作 平 稳 。 最 广 泛 应 用 。 图 11、 12 柱 齿 轮 式 图 18、 19 2.锥 齿 轮 式 构 造 ： 12-13 3.工 作 原 理 当 汽 车 直 线 行 驶 时 GIF-20 路 面 阻 力 反 映 到 差 速 机 构 上 ， 使 得 行 星 齿 轮 与 半轴 齿 轮 啮 合 点 A、 B受 相 等 （ PA=PB)， 由 于 行 星 齿轮 相 当 于 一 个 等 臂 的 杠 杆 ， 则 MA=PA r MB=PB r MA=MB (大 小 相 等 ， 方 向 相 反 ） 所 以 ， 行 星 齿 轮 没 有 自 转 ， 只 有 公 转 ， 差 速 器 不 起 差 速 作 用 。此 时 ， n 1=n2=n0 且 ， n1=n2=2n0 当 汽 车 转 弯 行 驶 时 路 面 阻 力 反 映 到 差 速 机 构 上 ， 使 得 行 星 齿 轮 与 半 轴 齿 轮 啮 合 点 A、 B受 力 不 相 等 如 图 汽 车 右 转 弯 ， （ PA PB)， 由 于 行 星 齿 轮 相 当 于 一 个等 臂 的 杠 杆 ， 则 MA=PA r ， MB=PB r MA MB 在 MB-MA的 作 用 下 ，行 星 齿 轮 发 生 自 转 ，同 时 也 有 公 转 ， 差 速 器 起 差 速 作 用 。此 时 ， n 1=n0+ n n2=n0 - n ， 但 仍 有 n1+ n2=2n0 4.差 速 器 运 动 特 性 方 程 式 n1+ n2=2n0 n1=0, n2 =2n0(如 一 个 车 轮 掉 入 泥 坑打 滑 ， 另 一 个 车 轮 在 地 面 不 转 或 一 边半 轴 断 ） n0=0， n1=-n2（ 如 顶 起 汽 车 ， 传 动轴 制 动 ， 顺 时 针 转 动 一 侧 车 轮 ， 另 一个 车 轮 会 以 相 同 的 转 速 逆 时 针 转 动 ） 5.普 通 差 速 器 转 矩 的 分 配 行 星 齿 轮 不 自 转 时 n4=0 MT=0(MT为 行 星 齿 轮 自 转 时 内 孔 和 背 面 所 受 的 摩 擦 力 矩 ） 由 于 行 星 齿 轮 相 当 于 一 个 等臂 杠 杆 ， 均 匀 拨 动 两 半 轴 齿轮 转 动 。 所 以 ， 差 速 器 将 差速 器 课 题 转 矩 M 0平 均 分 配 给两 半 轴 齿 轮 ，则 M1=M2=M0/2GIF-21 结 论 ： 无 论 差 速 器 差 速 与 否 ， 普 通 行 星 齿 轮 差 速器 都 具 有 转 矩 等 量 分 配 的 特 性 。 普 通 差 速 器 等 量 分 配 特 性 对 于 汽 车 在 坏 路 面 上 行驶 时 十 分 不 利 ， 因 一 侧 车 轮 打 滑 ， 所 得 作 用 力 矩很 小 ， 而 另 一 车 轮 也 只 能 同 样 分 配 得 到 很 小 的 转矩 ， 以 致 汽 车 无 法 自 拔 。 二 、 防 滑 差 速 器 1.强 制 锁 止 式 差 速 器 原 理 ： 当 汽 车 在 坏 路 面 上 行 驶 时 ， 驾 驶 员 通 过 差速 锁 将 差 速 器 暂 时 锁 住 ， 使 差 速 器 不 起 差 速 作 用 。图 7-15 MAO13 2.自 锁 式 差 速 器 原 理 ： 汽 车 在 行 驶 过 程 中 ， 根 据 路 面 情 况 自 动 改变 驱 动 轮 间 的 转 矩 分 配 。 摩 擦 式 自 锁 差 速 器 图 7-16 滑 块 凸 轮 式 自 锁 差 速 器 图 7-17 托 森 差 速 器 图 7-18、 图 7-19 第 五 节 四 轮 驱 动 系 统 1.用 途 ： 用 于 越 野 车 （ 适 于 在 泥 泞 、 草 地 、 冰雪 、 沙 土 等 特 殊 条 件 下 使 用 ） 2.分 类 ： 四 轮 驱 动 （ 4WD） ： 图 7-25a 可 以 选 择 两 轮 或 四 轮 驱 动 ， 由 驾 驶 员 控 制 。 全 轮 驱 动 （ AMD） ： 图 7-25b 不 能 选 择 ， 永 远 以 四 轮 驱 动 行 驶 。 一 、 四 轮 驱 动 系 统 1.典 型 四 轮 驱 动 系 统 ： 2.分 动 器 ： 图 7-27 3.分 动 器 操 纵 原 则 ： 图 7-28 分 动 器 操 纵 机 构 必 须 保 证 ： 非 先 挂 上 前 桥 ， 不 得 挂 入 低 速 档 ；非 先 退 出 低 速 档 ， 不 得 摘 下 前 桥 。 4.前 轮 锁 定 毂 ： 图 7-29、 图 7-30 5.典 型 的 前 轮 驱 动 系 统 ： 图 7-31 6.典 型 的 全 轮 驱 动 动 力 系 略 图 ： 图 7-32 6.典 型 的 粘 液 耦 合 器 ： 图 7-33 8.粘 液 耦 合 器 的 分 解 图 ： 图 7-34 9.装 有 粘 液 耦 合 器 和 轴 间 差 速 器 分 动 器 的 动 力 传 递 ： 图 7-35 10.由 电 子 控 制 的 全 轮 驱 动 系 统 的 结 构 简 图 ： 图 7-36 1.5.6 半 轴 半 轴 用 来 将 差 速 器 半 轴 齿 轮 的 输 出 转 矩 传 到 驱 动 轮或 轮 边 减 速 器 上 。 在 非 断 开 式 驱 动 桥 内 ， 半 轴 一 般 是 实 心 的 ； 在 断 开式 驱 动 桥 处 ， 往 往 采 用 万 向 传 动 装 置 给 驱 动 轮 传 递动 力 ； 在 转 向 驱 动 桥 内 ， 半 轴 一 般 需 要 分 为 内 半 轴和 外 半 轴 两 段 ， 中 间 用 等 角 速 万 向 节 相 连 接 。 在 非断 开 式 驱 动 桥 内 ， 半 轴 与 驱 动 轮 的 轮 毂 在 桥 壳 上 的支 承 型 式 决 定 了 半 轴 的 受 力 状 况 。 现 代 汽 车 多 采 用全 浮 式 和 半 浮 式 两 种 半 轴 支 承 型 式 。 由 于 差 速 器 壳 左 右 两 边 有 滚 锥 轴 承 支 承 ， 几 个 行 星齿 轮 对 半 轴 齿 轮 的 径 向 作 用 力 又 是 相 互 平 衡 的 ， 所以 半 轴 以 花 键 与 半 轴 齿 轮 相 连 的 一 端 只 受 扭 矩 ， 不受 弯 矩 。 全 浮 式 半 轴 支 承 1. 半 轴 套 管2.调 整 螺 母3、 11.油 封4.锁 紧 垫 圈5.锁 紧 螺 母6.半 轴7.轮 毂 螺 栓8、 10.圆 锥 滚 子 轴承9.轮 毂 12.驱 动 桥 壳使 两 端 都 不 受 弯 矩 的 半 轴 支 承 型 式 叫 作 全 浮 式 半 轴 支 承 半浮式半轴支承 CA7560 型 轿 车 驱 动 桥 及 半 浮 式 支 承 半 轴 1-止 推 块 ； 2-半 轴 ； 3-圆 锥 滚 子 轴 承 ； 4-锁 紧 螺 母 ； 5-键 ； 6-轮 毂 ；7-桥 壳 凸 缘 上 图 所 示 为 红 旗 牌 CA7560型 高 级 轿 车 的 驱 动 桥 。其 半 轴 2内 端 的 支 承 方 法 与 全 浮 式 相 同 ， 半 轴 内 端不 受 弯 矩 。 半 轴 外 端 制 有 锥 形 面 与 轮 毂 6相 应 的 锥形 孔 相 配 合 。 半 轴 最 外 端 有 螺 纹 ， 用 螺 母 把 轮 毂 6固 定 在 半 轴 外 端 。 在 半 轴 和 轮 毂 6锥 形 配 合 面 处 切有 纵 向 键 槽 ， 并 安 放 矩 形 键 以 传 递 动 力 。 半 轴 2被圆 锥 滚 子 轴 承 3支 承 在 桥 壳 凸 缘 7内 。 显 然 ， 此 时作 用 在 车 轮 上 的 各 反 力 都 必 须 经 过 半 轴 传 给 驱 动桥 壳 。 因 为 这 种 支 承 型 式 只 能 使 半 轴 内 端 不 受 弯矩 ， 而 外 端 却 要 承 受 全 部 弯 矩 ， 所 以 称 为 半 浮 式支 承 。 轴 承 3除 了 承 受 径 向 力 以 外 ， 只 能 承 受 车轮 向 外 的 轴 向 力 。 为 此 ， 在 差 速 器 行 星 齿 轮 轴 的中 部 浮 套 着 止 推 块 1， 止 推 块 平 面 抵 在 半 轴 内 端 ，防 止 了 侧 向 力 使 半 轴 向 内 的 窜 动 。