汽車四輪驅(qū)動畢業(yè)設(shè)計

汽車四輪驅(qū)動畢業(yè)設(shè)計 汽車工程職業(yè)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文四驅(qū)汽車的主要裝置及發(fā)展史學(xué)生姓名 入學(xué)時間 專業(yè)名稱 汽車電子技術(shù) 班 級 指導(dǎo)教師 職 稱 汽車工程職業(yè)學(xué)院二一一年五月摘 要四輪驅(qū)動系統(tǒng)分為兩大個類別主動與被動但目的不外乎只有一個就是把動力從空轉(zhuǎn)打滑的輪子移走然后再重新分配到抓地力較大的輪子上就好比車輪打滑我們要用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面一樣道理很簡單當(dāng)兩輪前輪或者后輪驅(qū)動的汽車發(fā)生輪胎空轉(zhuǎn)打滑的時候補救措施只有一個就是減小引擎的驅(qū)動力而駕駛者只有通過收油才能達到這個目的或者行車電腦控制油門的收小而四輪驅(qū)動的汽車就不同了你可以任憑自己的喜好打腳加油動力會通過電子系統(tǒng)自動分配到各個車輪上能更加有效的防止車輪打滑的情況發(fā)生總之隨著車型不斷的改變應(yīng)用在各車型上電子控制系統(tǒng)將最先能表現(xiàn)出車型的價值但一些制造商青睞于適應(yīng)所有車型的標(biāo)準(zhǔn)機械零部件這樣可以達到規(guī)模經(jīng)濟降低產(chǎn)品價格顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細內(nèi)容2010商務(wù)工具譯者工具包關(guān)于 Google 翻譯博客隱私權(quán)政策幫助目 錄1緒 論111 汽車四輪驅(qū)動技術(shù)的興起112四輪驅(qū)動技術(shù)戰(zhàn)略及四輪驅(qū)動的特點2com動技術(shù)戰(zhàn)略2com 四輪驅(qū)動的特點313 四輪驅(qū)動市場發(fā)展72四輪驅(qū)動的主要裝置921 分動器9com的作用9com結(jié)構(gòu)分類9com的布置形式922 差速器10com的工作原理10com的形式1023差動限制裝置11com制裝置的功能及分類11com動限制裝置1124粘性聯(lián)軸節(jié)12com軸器的結(jié)構(gòu)原理12com軸器的特點1225萬向聯(lián)軸節(jié)12com軸節(jié)的用途12com 萬向聯(lián)軸節(jié)的分類123四輪驅(qū)動汽車的百年歷史1331其他的梅賽德斯-奔馳四輪驅(qū)動轎車1432非凡的多面手烏尼莫克1433獨具特色梅賽德斯-奔馳G級1434應(yīng)用于轎車的高科技梅賽德斯-奔馳4MATIC1535梅賽德斯-奔馳運動型多用途車M級1636梅賽德斯-奔馳開發(fā)引領(lǐng)潮流的四輪驅(qū)動系統(tǒng)164結(jié) 論17參考文獻18致 謝191緒 論11 汽車四輪驅(qū)動技術(shù)的興起內(nèi)燃機汽車自20世紀(jì)初出現(xiàn)至今其自身隨人類科技的進步經(jīng)歷了巨大的變革在這個過程中它也給人類生活和生產(chǎn)帶來了巨大方便為人類社會的進步做出了巨大的貢獻但其自身消耗日益緊缺的石油并產(chǎn)生大量污染物也使人類賴以生存的環(huán)境惡化因此近年來由于環(huán)境惡化及能源緊張等問題迫切需要開發(fā)低能耗無污染的汽車因此電動汽車成為21世紀(jì)汽車技術(shù)研究的熱點混合動力汽車與純電動汽車是電動汽車研究的兩個分支經(jīng)過近些年的發(fā)展電動汽車技術(shù)日趨成熟部分產(chǎn)品已進入商業(yè)化應(yīng)用如ToyotaPrius目前電動汽車傳動系統(tǒng)多數(shù)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的傳動系基礎(chǔ)上進行一些改變進而將電動機及等部件加入總布置中這種布置難以充分發(fā)揮電動汽車的優(yōu)勢為使電動汽車對傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車形成更大的競爭優(yōu)勢設(shè)計出適合電動汽車的底盤系統(tǒng)勢在必行而四輪獨立驅(qū)動技術(shù)則可使電動汽車底盤實現(xiàn)電子化主動化大大提高電動汽車的性能使電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比具有更強的競爭力四輪驅(qū)動系統(tǒng)分為兩大個類別主動與被動但目的不外乎只有一個就是把動力從空轉(zhuǎn)打滑的輪子移走然后再重新分配到抓地力較大的輪子上就好比車輪打滑我們要用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面一樣道理很簡單當(dāng)兩輪前輪或者后輪驅(qū)動的汽車發(fā)生輪胎空轉(zhuǎn)打滑的時候補救措施只有一個就是減小引擎的驅(qū)動力而駕駛者只有通過收油才能達到這個目的或者行車電腦控制油門的收小而四輪驅(qū)動的汽車就不同了你可以任憑自己的喜好打腳加油動力會通過電子系統(tǒng)自動分配到各個車輪上能更加有效的防止車輪打滑的情況發(fā)生 很多人也許會認為四輪驅(qū)動的汽車會有更加強的貼地性能其實他們把貼地性能的概念給混淆了四輪驅(qū)動汽車與兩輪驅(qū)動汽車的最大差別在于FF車型會因為輪子的空轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向不足偏離了彎道而FR車型則會甩尾而四輪驅(qū)動則由于各個輪子的動力分配是自動的就不會存在上面這種問題這是涉及到汽車的循跡性能的問題而并非是貼地性能 相反的同一款車子的四驅(qū)版和兩輪版往往兩輪版的加速性能和貼地性能要強于四輪版的最好的例子就是奧迪A4因為四輪驅(qū)動的車子在重量和摩擦力方面都比兩輪驅(qū)動的要大 被動式的四輪驅(qū)動系統(tǒng)采用的是機械式的分動裝置例如齒輪式的扭力感應(yīng)差速器奧迪的Quattro或者油壓式的分動器保時捷的911 Turbo該系統(tǒng)是在車輪發(fā)生空轉(zhuǎn)以后才介入的而主動式的四輪驅(qū)動系統(tǒng)是通過由電腦控制的多碟式離合器來介入的例如大眾的4 Motion電腦會不斷收集輪胎的轉(zhuǎn)速與油門的大小等數(shù)據(jù)在輪胎發(fā)生空轉(zhuǎn)以前就把扭力分配好四輪驅(qū)動最早應(yīng)用于第一次世界大戰(zhàn)的軍事用車很快這項技術(shù)在二戰(zhàn)期間美國軍事車吉普上得到廣泛使用二戰(zhàn)結(jié)束之后首先被應(yīng)用在陸虎上幾十年來四驅(qū)依然被應(yīng)用在越野車領(lǐng)域上直到1970年英國羅孚 Range Rover 公司使用了這項技術(shù)羅孚公司第一次將四驅(qū)技術(shù)應(yīng)用在非越野車上乘坐時駕乘人員感到前所未有的舒適上世紀(jì)八十年代初奧迪推出新車型Quattro Coupe但不是真正意義上的四驅(qū)型轎車這款車僅是通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的扭矩來控制負重輪的不能達到越野性能從此四驅(qū)技術(shù)被廣泛流傳上世紀(jì)九十年代在北美市場福特和通用推出大量多款SUV和皮卡至2005年的十年間這種輕卡占據(jù)北美輕型乘用車的50但并不是所有SUV和皮卡都采用了四驅(qū)技術(shù)這款全尺寸輕卡如占據(jù)北美輕卡市場半壁江山的雪佛蘭Tahoe和福特F系列由后輪驅(qū)動RWD 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向全時四輪驅(qū)動 AWD 一些小型SUV如福特Escape采用前輪驅(qū)動 FWD 在歐洲為SUV供貨的OEM很少大多受限于寶馬梅塞德斯奔馳和陸虎因此SUV銷量僅占輕型乘用車的7陸虎的所有車型都采用后輪驅(qū)動全時四輪驅(qū)動而寶馬和梅塞德斯奔馳的SUV系列采用全半四輪驅(qū)動主要適應(yīng)公路 on-road 用車在歐洲四驅(qū)被廣泛應(yīng)用在高性能的公路用車或高端家庭用車上緊隨奧迪之后許多汽車制造商至少在其產(chǎn)品中有一款車型采用四驅(qū)技術(shù)因為在歐洲前驅(qū)比后驅(qū)更普遍大多數(shù)四驅(qū)系統(tǒng)采用動力傳輸裝置 PTU 和傳輸動力的中央差速器及后軸扭矩這些系統(tǒng)逐漸不起主要作用僅在前輪失去動力時才被啟動寶馬開始規(guī)模化在其X系中使用其四驅(qū)技術(shù)隨后應(yīng)用到其乘用車上寶馬和梅塞德斯的全部系列車型都采用后輪驅(qū)動因此采用了分動器系統(tǒng)分配四輪動力在日本市場無論是SUV還是高性能公路用車對四驅(qū)技術(shù)需求更加渴望如豐田Supra和日產(chǎn)Skyline就是最典型的代表據(jù)專家估計四驅(qū)和全時四驅(qū)占輕型乘用車總產(chǎn)量35如果這樣我們要格外注意日本汽車有45是要出口海外的在某些時候四驅(qū)技術(shù)的持續(xù)流行非常驚人對一般客戶進行調(diào)查顯示SUV和其它形式的四驅(qū)車型很少在越野條件下行駛四驅(qū)系統(tǒng)存在一定的不利因素首先需要考慮零部件的重量一些傳動裝置就會產(chǎn)生額外燃油消耗第二在通過兩軸和四輪傳輸時發(fā)動機動力會大大減少機械效率事實上大多數(shù)消費者選擇四驅(qū)車型都是看重其有利的一面安全性和堅固性成為四驅(qū)車顯著的特點1全時四驅(qū)全時四驅(qū)的特點是可以根據(jù)路面情況手動地選擇四輪驅(qū)動或兩輪驅(qū)動全時四輪驅(qū)動是指20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)的以在硬路面上行駛為主的常接合式四輪驅(qū)動由于其在各種路況下尤其在潮濕路面和冬季路面上均有較好的驅(qū)動能力低檔加速性好驅(qū)動力不受汽車軸荷分配改變的影響在泥濘和雪地上的行駛穩(wěn)定性好對側(cè)風(fēng)的敏感性小各輪胎的磨損比較均勻它已成為今后的發(fā)展方向轎車采用常接合式四輪驅(qū)動雖使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜質(zhì)量增大造價提高油耗增加 約510 通常其最高車速也有所降低但可大大地提高它對各種路面的適應(yīng)性提高其行駛安全性及通過性因此深受用戶歡迎得到迅速發(fā)展以往常接合式四輪驅(qū)動汽車裝有軸間差速器及差速鎖后來有的差速鎖被粘性離合器或液壓多片摩擦離合器所代替又出現(xiàn)了沒有軸間差速器而代之以液壓多片離合器粘性離合器或超越離合器的新型常接合式四輪驅(qū)動汽車四驅(qū)傳動可采用全時四輪驅(qū)動也可根據(jù)需要僅使用其中兩輪驅(qū)動在四驅(qū)車市場上四驅(qū)動力是可以選擇的駕駛員可依據(jù)離合器情況選擇驅(qū)動在一些情況下駕駛員在松軟路面上需要采用四輪驅(qū)動配備的變速箱的四驅(qū)可在低轉(zhuǎn)速情況下行駛2差速器鎖與四輪驅(qū)動汽車傳統(tǒng)兩輪驅(qū)動配有不同差速器以便使動力輪在不同速度下行駛這就使四驅(qū)車必需有至少兩種不同差速器一頭一個幾乎所有的四驅(qū)汽車都裝有第三個差速器中央差速器這種差速器可使每頭的輪子以不同的速度行駛使用差速器是為了轉(zhuǎn)彎時前后輪行駛的距離不同如果沒有中央差速器兩輪會出現(xiàn)失控這勢必會在松軟路面上將車輪甩出去現(xiàn)在很少有四驅(qū)車不裝有中央差速器 1 常規(guī)越野車這里所談的是常見的SUV類越野車如Jeep Cherokee XJ系列Toyota Land Cruiser系列以及Benz G系列這類越野車上均安裝有兩個或三個差速器并且都可以在差速器上安裝差速器鎖以提高車輛的越野通過能力有些車子的分動箱本身就設(shè)計有中央差速器鎖這個差速器鎖在全時四驅(qū)狀態(tài)下打開而在分時四驅(qū)狀態(tài)下鎖止那么這類越野車在選擇使用差速器前后將會擁有不同的越野通過能力簡單來講有以下幾種情況兩驅(qū)車在沒有安裝或使用差速器鎖狀態(tài)下在濕滑路面上動力會通過差速器傳遞到附著力小的車輪上如果一側(cè)驅(qū)動輪完全沒有附著力動力便會100地傳遞到該車輪上另一驅(qū)動輪因為失去動力而不再轉(zhuǎn)動從而引起陷車日常生活中我們看到的大部分汽車都是兩驅(qū)的但有前驅(qū)和后驅(qū)之分大部分小型轎車采用前輪驅(qū)動大型轎車皮卡和兩驅(qū)的越野車采用后輪驅(qū)動相對來講前輪驅(qū)動的車輛在爬濕滑坡道時比后驅(qū)要穩(wěn)定的多裝有全時四驅(qū)系統(tǒng)的四輪驅(qū)動車在不使用差速器鎖狀態(tài)下由于中央差速器和前后橋差速器的差速機能使得四輪中有任何一輪完全失去附著力時其它三個輪子便不再轉(zhuǎn)動也就會因此陷車所以說全時四驅(qū)只適用于相對濕滑的路面如雨天雪天或有一定附著力的泥路上使用裝有中央差速器鎖的四輪驅(qū)動車在鎖止中央差速器的情況下 分時四驅(qū) 如果前后橋各有一個驅(qū)動輪完全失去附著力便會因為安裝在前后轎上的差速器的作用而空轉(zhuǎn)打滑這時相對應(yīng)的另兩個前后輪不動也就是說分時四驅(qū)情況下允許前后各有一個車輪處于打滑狀態(tài)這時車子仍可以利用另兩個輪子繼續(xù)行駛以擺脫困境在濕滑路面上分時四驅(qū)比全時四驅(qū)通過能力強四驅(qū)車鎖止中央差速器或處于分時四驅(qū)同時鎖止前橋差速器此時兩前輪在任何情況下均由傳動軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而差速器沒有鎖止的兩個后輪則可能因一側(cè)輪胎打滑出現(xiàn)沒有驅(qū)動力的現(xiàn)象這時只有在兩個前輪和任一后輪同時失去附著力情況下才會陷車相同的道理如果只鎖止中央差速器和后橋差速器那么只要在兩個后輪和任一前輪同時失去附著力時才會陷車在實際使用中因為成本的原因很多車只是在前橋安裝上差速器鎖即使是這樣在分時四驅(qū)狀態(tài)下鎖止前橋差速器已經(jīng)可以滿足一般場地越野賽了四驅(qū)車鎖止中央差速器或處于分時四驅(qū)同時鎖止前后橋差速器此時發(fā)動機的動力被分動箱和前后橋平均分配到所有的車輪這時四個車輪中的任何一個輪有附著力全車的動力會100地由這個車輪承受并由它將車子拉出困境這種改裝有前后橋差速器鎖和中央差速器鎖的四驅(qū)車大部分用來進行攀巖比賽因為只有在這樣的使用環(huán)境中才會經(jīng)常出現(xiàn)只有一個輪子來拉動車輛的情況 2 其它方式的四驅(qū)系統(tǒng)以上談到了常規(guī)越野車的差速器鎖但可以看到在里面沒有出現(xiàn)大切諾基 Grand Cherokee 的身影因為大切諾基采用了獨有的QUADRA-DRIVE系統(tǒng)與上面談到的裝有前后橋差速器鎖和中央差速器鎖的傳統(tǒng)四驅(qū)車是不同的兩個概念大切諾基的四驅(qū)系統(tǒng)是通過三個轉(zhuǎn)子耦合器和相關(guān)的轉(zhuǎn)子泵活塞離合器等元件來將動力有選擇地分配到有附著力 不空轉(zhuǎn) 的車輪而在車輪失去附著力時產(chǎn)生的空轉(zhuǎn)使QUADRA-DRIVE系統(tǒng)知道如何去控制動力的輸出方向也就是說沒有任一車輪的空轉(zhuǎn)QUADRA-DRIVE系統(tǒng)便處于休眠狀態(tài)在正常行駛情況下幾乎全部的動力被分配到后橋上而當(dāng)后橋任一車輪失去附著力時分動箱轉(zhuǎn)子耦合器便將扭矩傳遞到前橋如果需要的話位于前后橋中的轉(zhuǎn)子耦合器可以將發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩幾乎100的傳遞到某一個輪子上以保持牽引力這樣無論哪一個輪子失去附著力QUADRA-DRIVE都可以保證總有輪子來拉動車輛繼續(xù)行駛直至四個輪子都完全失去了附著力大切諾基的這套四驅(qū)系統(tǒng)與傳統(tǒng)四驅(qū)車不同在傳統(tǒng)四驅(qū)車中鎖止車上的前后輪差速器和中央差速器后四個車輪的轉(zhuǎn)速和扭力是完全相同的這時發(fā)動機的動力平均地分配到四個車輪這時即使只有一個車輪在地面上空中的三個車輪也在按相同的轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)動而大切的QUADRA-DRIVE系統(tǒng)工作時沒有附著力的車輪沒有驅(qū)動力只是跟著車身進行滾動有很多四驅(qū)車制造商采用另一種方法來實現(xiàn)動力的靈活分配如陸虎公司的ETC系統(tǒng)和奔馳公司的4-ETC系統(tǒng)它們使用車上的ABS系統(tǒng)來完成動力的分配即采用ABS系統(tǒng)將空轉(zhuǎn)的車輪剎住進而使動力通過差速器輸向不空轉(zhuǎn)的有附著力的另一側(cè)車輪一些小型四驅(qū)車的四驅(qū)系統(tǒng)采用黏性耦合器技術(shù)如奧迪A4和富士森林人等這類的四驅(qū)車在平時是以前輪進行驅(qū)動的只是在前輪失去附著力時才通過黏性耦合器將動力輸出到后輪黏性耦合器是自動將動力傳輸至后輪的裝置其基本結(jié)構(gòu)為前后傳動軸之間由一組黏性耦合器相連接里面有兩組碟盤在硅油和氣體中運轉(zhuǎn)碟盤中的一組連接到前輪的傳動軸另一組則連接后傳動軸當(dāng)前輪行駛在濕滑路面時便產(chǎn)生打滑這時黏性耦合器內(nèi)的碟盤以差速比例旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生摩擦使得硅油發(fā)熱進而變硬并產(chǎn)生一定的壓力這樣一來在碟盤之間形成實心的連接并使動力同時傳輸?shù)胶筝喤c前輪這時黏性耦合器可以供應(yīng)足夠大的四輪驅(qū)動力維持車輛在濕滑路面上的行駛當(dāng)前輪重新獲得附著力時黏性耦合器里的熱量與壓力降低黏性耦合器恢復(fù)到正常的前輪驅(qū)動很多小型的SUV也采用這類的黏性耦合器系統(tǒng)但相對與常規(guī)越野車的機械式四驅(qū)裝置黏性耦合器系統(tǒng)不適合高強度的越野行駛 3四輪驅(qū)動的混合動力車混合動力汽車與純電動汽車是電動汽車研究的兩個分支經(jīng)過近些年的發(fā)展電動汽車技術(shù)日趨成熟部分產(chǎn)品已進入商業(yè)化應(yīng)用如ToyotaPrius目前電動汽車傳動系統(tǒng)多數(shù)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的傳動系基礎(chǔ)上進行一些改變進而將電動機及電池等部件加入總布置中這種布置難以充分發(fā)揮電動汽車的優(yōu)勢為使電動汽車對傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車形成更大的競爭優(yōu)勢設(shè)計出適合電動汽車的底盤系統(tǒng)勢在必行而四輪獨立驅(qū)動技術(shù)則可使電動汽車底盤實現(xiàn)電子化主動化大大提高電動汽車的性能使電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比具有更強的競爭力4四輪獨立驅(qū)動技術(shù)的特點電動汽車四輪獨立驅(qū)動系統(tǒng)是利用四個獨立控制的電動機分別驅(qū)動汽車的四個車輪車輪之間沒有機械傳動環(huán)節(jié)典型四輪驅(qū)動布置型式其電動機與車輪之間可以是軸式聯(lián)接也可以將電動機嵌入車輪成為輪式電機車輪一般帶有輪邊減速器這種驅(qū)動系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動系統(tǒng)相比有以下特點 1 傳動系統(tǒng)得到減化整車質(zhì)量大大減輕由電動機直接驅(qū)動車輪甚至兩者集成為一體這樣省掉了離合器變速器及傳動軸等傳動環(huán)節(jié)傳動效率得到提高也更便于實現(xiàn)機電一體化傳動系質(zhì)量在汽車整車質(zhì)量中占有很大比重機械傳動系的消失使汽車很好的實現(xiàn)了輕量化目標(biāo)另外由于動力傳動的中間環(huán)節(jié)減少傳動系的振動及噪聲得到改善甚至在采用純電力驅(qū)動時可實現(xiàn)無聲行駛這是美國海軍的RST-V偵察車及其新一代軍用悍馬汽車采用四輪獨立驅(qū)動技術(shù)的重要原因 2 與傳統(tǒng)汽車相比四輪獨立驅(qū)動系統(tǒng)可通過電動機來完成驅(qū)動力的控制而不需要其他附件容易實現(xiàn)性能更好的成本更低的牽引力控制系統(tǒng) TCS 防抱死制動系統(tǒng) ABS 及動力學(xué)控制系統(tǒng) VDC 傳統(tǒng)汽車的TCS與ABS系統(tǒng)均須對發(fā)動機與制動系進行聯(lián)合控制才能達到較好性能由于機械系統(tǒng)的響應(yīng)較慢且受制動器液壓管路及電磁閥的延遲等因素影響傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的ABS系統(tǒng)與TCS系統(tǒng)的實際時間延遲達50100ms限制了TCS系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的性能提高而且增加能耗與內(nèi)燃機相比無論在加速還是減速電動機轉(zhuǎn)矩響應(yīng)都非?？烨胰菀撰@得其準(zhǔn)確值這對TCSABSVDC系統(tǒng)來說是非常重要的因此電動機作為ABSTCS及VDC系統(tǒng)的執(zhí)行器是非常理想的 3 對各車輪采用制動能量回收系統(tǒng)則可大大提高汽車能量利用效率且與采用單電動機驅(qū)動的電動汽車相比其能量回收效率也獲得顯著增加這對提高電動汽車行駛里程是很重要的 4 實現(xiàn)汽車底盤系統(tǒng)的電子化主動化現(xiàn)代汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置分為前驅(qū)動后驅(qū)動或全驅(qū)動這兩種驅(qū)動型式各有優(yōu)缺點而且對汽車行駛工況的適應(yīng)性也不同如前驅(qū)動轎車在高速轉(zhuǎn)向時穩(wěn)定性好但在加速時或爬坡時動力性受載荷轉(zhuǎn)移的影響較大而后驅(qū)動在這方面的性能優(yōu)于前驅(qū)動車而全輪驅(qū)動車的成本較高汽車采用四輪獨立驅(qū)動技術(shù)后汽車采用前驅(qū)動后驅(qū)動或全輪驅(qū)動可根據(jù)汽車行駛工況由控制器進行實時控制與轉(zhuǎn)換且各車輪的驅(qū)動力可根據(jù)汽車行駛狀態(tài)進行實時控制真正實現(xiàn)汽車的電子主動底盤全球?qū)⒂谖磥砦迥陜?nèi)普遍采用四輪驅(qū)動特別是在北美地區(qū)屬于輕卡范疇的SUV和皮卡車型上在北美輕卡銷量占新車注冊量的50這引領(lǐng)2000年2005年之間四驅(qū)和全時四驅(qū)市場占有率從20增長到30四驅(qū)車保有量已增加到470萬輛在未來五年四驅(qū)車還將再增長130萬輛歐洲SUV占有很小一部分消費者對這款車型也看法不一傳統(tǒng)意義上講SUV更具有一定的實用性如陸虎SUV被用于工作需要如農(nóng)場主和建筑工人等正因為這種應(yīng)對崎嶇道路的需要才體現(xiàn)出全時四驅(qū)車在越野時的真正性能歐洲對待這種靈活和動力十足的車意味著全時四驅(qū)技術(shù)扮演著不同的角色從2005年起寶馬在其3系和5系車型上安裝了xDrive動力寶馬正計劃在未來幾年內(nèi)售出寶馬車中每四輛就有一輛使用四驅(qū)系統(tǒng)在日本四驅(qū)系統(tǒng)已普遍被安裝在日產(chǎn)Skyline GTR和斯巴魯Impreza跑車上在這些車型上全部采用電控四驅(qū)值得注意的是日本產(chǎn)的輕型乘用車中有45將出口海外結(jié)果大量日本SUV銷往歐洲和北美地區(qū)四驅(qū)車也在悄然發(fā)生改變在歐洲和北美地區(qū)消費者對汽車觀念的改變推動著全時四驅(qū)技術(shù)普遍應(yīng)用北美消費者和政策逐漸放棄大型豪華SUV和皮卡這主要是由于燃油價格上漲現(xiàn)已從每加倫2美元漲到加倫35美元這就意味著后驅(qū)SUV將被淘汰同樣產(chǎn)銷量也會相應(yīng)減少然而隨著四驅(qū)車市場份額外負擔(dān)的增加運用全時四驅(qū)技術(shù)的車輛也會相應(yīng)增長總之隨著車型不斷的改變應(yīng)用在各車型上電子控制系統(tǒng)將最先能表現(xiàn)出車型的價值但一些制造商青睞于適應(yīng)所有車型的標(biāo)準(zhǔn)機械零部件這樣可以達到規(guī)模經(jīng)濟降低產(chǎn)品價格中國市場可以被看作四驅(qū)系統(tǒng)增長的動力正處于初級階段的中國中級市場正表現(xiàn)出對帶有SUV和CUV技術(shù)的豪華車感興趣同樣在北美市場也有類似趨勢但歐洲市場卻需求不明顯com結(jié)構(gòu)分類1 直接連接式分動器一種短時四輪驅(qū)動的分動器如圖2-1所示切換裝置布置在分動器內(nèi)當(dāng)圖中的爪式離合器接通時即成為前后輪直接連接的四輪驅(qū)動反之即為后輪驅(qū)動另一種為裝有變速裝置的分動器設(shè)有兩檔在普通路面上使用高速檔惡劣路面上使用低速檔通過爪式離合器進行二輪或四輪驅(qū)動的切換圖2-1 直接連接式四輪驅(qū)動的分動器2 液壓多片離合器式分動器當(dāng)液壓多片離合器分離時汽車為后輪驅(qū)動多片離合器強烈結(jié)合在一起時發(fā)動機的動力也能傳遞給前輪3 中間差速器鎖死式分動器通過中間差速器可以把發(fā)動機動力按一定比例分配給前后驅(qū)動輪系此種形式分動器大多數(shù)采用爪時離合器司機在座椅上遙控操作或該裝置自動動作使中間差速器鎖死4 驅(qū)動力前后分配式分動器這種分動器利用粘性聯(lián)軸節(jié)或液壓裝置驅(qū)動后輪其功能只是把驅(qū)動扭矩分配給前后輪5 中間差速器差動限制式分動器主要利用前后驅(qū)動輪系的轉(zhuǎn)速差來限制中間差速器的差動如粘性聯(lián)軸器它可以克服中間差速器鎖死裝置分離和結(jié)合時粗暴影響汽車行駛狀態(tài)的缺點com的布置形式1 獨立式分動器這種分動器單獨使用自己的殼體是一個獨立的總成如圖2-2所示左側(cè)為后輪驅(qū)動系的原布置方案右側(cè)為四輪驅(qū)動時的布置方案這種布置是吉普車的典型布置越野車也大都采用這種布置圖2-2 獨立式分動器2 變速-分動-差速器式分動器這種形式主要用于發(fā)動機前橫置的汽車上可以解決布置上的困難3 與變速器一體化的分動器主要用于發(fā)動機前縱置的四輪驅(qū)動汽車上從而使結(jié)構(gòu)緊湊如圖在發(fā)動機后端布置了變速-分動器通過它將動力分配給后輪圖2-3 變速器一體化分動器1 錐齒輪式差速器最常見的結(jié)構(gòu)形式一般小齒輪有2個有時為減輕小齒輪的工作負荷也有使用4個小齒輪的2 雙行星齒輪式差速器變速器輸出的扭矩傳遞給齒環(huán)在前后傳動軸的轉(zhuǎn)速相同時小齒輪不轉(zhuǎn)動整個機構(gòu)一同旋轉(zhuǎn)當(dāng)前后傳動軸轉(zhuǎn)速不同時中心齒輪和行星齒輪托架的轉(zhuǎn)速差使小齒輪轉(zhuǎn)動并吸收前后傳動軸的轉(zhuǎn)速差3 復(fù)合行星齒輪式差速器該差速器采用了兩個中心齒輪并列布置使用行星齒輪托架把兩個中心齒輪連接起來動力從左側(cè)的中心齒輪輸入由行星齒輪托架驅(qū)動前輪右側(cè)的中心齒輪驅(qū)動后輪23差動限制裝置com制裝置的功能及分類功能差速器雖然能把相同大小的扭矩分配給兩個轉(zhuǎn)速不同的軸但是當(dāng)有一側(cè)車輪空轉(zhuǎn)而不產(chǎn)生驅(qū)動力時另一側(cè)車輪也不能產(chǎn)生驅(qū)動力致使汽車拋錨差動限制裝置的出現(xiàn)克服了差速器的不足這種裝置允許差速器在正常使用條件下差動而當(dāng)單側(cè)車輪空轉(zhuǎn)時限制其差動分類1扭矩感應(yīng)式差動限制裝置差動限制裝置能感應(yīng)到差速器的差動扭矩當(dāng)扭矩過大時自動的限制差速器的差動主要有多片摩擦離合器和扭矩敏感式差速器2轉(zhuǎn)速差感應(yīng)式差動限制裝置差動限制裝置能感知到差速器的差動速度當(dāng)差動速度較大時自動的限制差速器的差動主要指粘性聯(lián)軸節(jié)com動限制裝置多片摩擦離合器式1 結(jié)構(gòu)圖在差速器殼體和側(cè)齒輪之間布置了摩擦片工作時由于差速器扭矩的作用用凸輪把摩擦片壓緊2 工作原理主動小齒輪驅(qū)動齒環(huán)差速器小齒輪驅(qū)動側(cè)齒輪使整個差速器一起旋轉(zhuǎn)當(dāng)左右輪轉(zhuǎn)速差變大時中間部分的左右端面凸輪因傳遞扭矩過大而分離把左右兩個側(cè)齒輪緊壓向差速器殼體其結(jié)果使轉(zhuǎn)速低的側(cè)齒輪轉(zhuǎn)速升高了3特點這種裝置差動限制效果較好并能提高操縱穩(wěn)定性常用于方程式賽車和拉力賽車24粘性聯(lián)軸節(jié)com軸器的結(jié)構(gòu)原理粘性聯(lián)軸節(jié)殼體內(nèi)充滿高粘性的液體一般多數(shù)使用硅油當(dāng)粘性聯(lián)軸節(jié)的殼體和內(nèi)軸發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)時外板和內(nèi)板也發(fā)生相對的旋轉(zhuǎn)運動使高粘度的硅油內(nèi)部產(chǎn)生剪切力該阻力將限制殼體和內(nèi)軸的相對旋轉(zhuǎn)運動從而達到傳遞扭矩的目的com軸器的特點粘性聯(lián)軸節(jié)的優(yōu)點在于如果適當(dāng)?shù)淖兏鼉?nèi)外板形狀兩板之間的間隔適當(dāng)?shù)倪x擇硅油的特性可以使粘性聯(lián)軸節(jié)的扭矩分配特性非常柔和而且連續(xù)很適合于前差速器的差動限制25萬向聯(lián)軸節(jié)com軸節(jié)的用途連接四輪驅(qū)動汽車上的軸類零件提高汽車性能com 萬向聯(lián)軸節(jié)的分類1叉式聯(lián)軸節(jié)使用比較廣泛其結(jié)構(gòu)簡單強度高耐久性好生產(chǎn)性高成本低在輸入軸轉(zhuǎn)速一定時叉式聯(lián)軸節(jié)每轉(zhuǎn)一圈發(fā)生兩次加減速運動為非等速聯(lián)軸節(jié)用于連接角度比較小的情況2等速聯(lián)軸節(jié)主要特點是其傳動不因兩軸連接角而出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的波動有雙聯(lián)軸節(jié)和球籠式聯(lián)軸節(jié)兩種形式圖示為球籠式聯(lián)軸節(jié)該聯(lián)軸節(jié)殼體內(nèi)有六個滾球利用滾球傳遞扭矩3撓性聯(lián)軸節(jié)在連接部位使用橡膠或纖維材料連接角度可以很大少使用3四輪驅(qū)動汽車的百年歷史由梅賽德斯-奔馳看四輪驅(qū)動技術(shù)的百年歷史 梅賽德斯-奔馳四輪驅(qū)動歷史始于1903年從那時起梅賽德斯-奔馳一直堅持明確的方針如果要在條件糟糕的路面上確保能夠安全有效地行駛四輪驅(qū)動技術(shù)將是最佳的選擇數(shù)十年來四輪驅(qū)動已經(jīng)成功應(yīng)用于梅賽德斯-奔馳的不同車型之中包括轎車和商用車這其中的一些車型例如G級或烏尼莫克系列在世界各地贏得了良好的聲譽對于應(yīng)用了4MATIC技術(shù)的梅賽德斯-奔馳轎車和SUV來說即使在普通公路上其也能夠帶來非凡的性能表現(xiàn) 早在1903年保羅戴姆勒就為設(shè)計四輪驅(qū)動汽車奠定了基礎(chǔ)保羅戴姆勒是公司創(chuàng)始人戈特利布戴姆勒的兒子當(dāng)時在奧地利戴姆勒汽車公司位于維也納新城擔(dān)任工程總監(jiān)19041905年戴姆勒汽車公司建造了一輛四輪驅(qū)動軍用牽引車隨后戴姆勒汽車公司開發(fā)了一些四輪驅(qū)動牽引車和裝甲汽車然而直到第一次世界大戰(zhàn)的時候汽車才最終取代了軍方的馬拉車后來四輪驅(qū)動汽車越來越多地應(yīng)用于建筑工地或掃雪作業(yè)為了能夠從這種發(fā)展成果中獲益奔馳公司在加格瑙開發(fā)了四輪驅(qū)動商用車 四輪驅(qū)動和四輪轉(zhuǎn)向Dernburg Wagen 1907年德意志帝國殖民部向戴姆勒汽車公司DMG訂購了一輛用于特殊使命的汽車由于這輛汽車將用于當(dāng)時德意志帝國在西南非洲的殖民地如今的納米比亞因此該車必須具有卓越的越野性能以適應(yīng)當(dāng)?shù)貝毫拥穆窙r為此戴姆勒汽車公司的柏林-馬林菲爾德工廠制造了一輛由保羅 戴姆勒設(shè)計的四輪驅(qū)動汽車并以當(dāng)時德意志帝國殖民部部長Bernhard Dernburg1865-1937的名字命名1908年這輛汽車成為了Bernhard Dernburg在德意志帝國西南非洲殖民地的公務(wù)車在后殖民時代這輛汽車的蹤跡被人們所忽視至今其下落依然是個謎Dernburg Wagen采用了六座旅行車的車身設(shè)計具有著恢弘的氣度長度為49米高度含車頂為27米輪距為142米整備質(zhì)量為36噸左右 為了提高操控性Dernburg Wagen裝配了全時四輪驅(qū)動以及四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并且為所有的動力傳輸部件都安裝了細粒流沙防護罩以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃鳛槊焚惖滤?奔馳的第一款四輪驅(qū)動汽車Dernburg Wagen的爬坡能力達到了25度在 6張照片和上述5個尺寸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上戴姆勒-克萊斯勒制造出了比例為14的Dernburg Wagen模型真實重現(xiàn)出這款超凡原型汽車的重要細節(jié)其他的梅賽德斯-奔馳四輪驅(qū)動轎車1926年剛剛合并成立的戴姆勒-奔馳開始制造另一款高牽引力轎車三橋G1W103系列在G1的基礎(chǔ)上戴姆勒-奔馳于1928年和1929年分別開發(fā)出G3和G3a盡管還缺乏真正的四輪驅(qū)動性能但是這幾款轎車均是通過兩個后橋來提供驅(qū)動力因此成為了非常理想的越野車隨后強勁的G4W31系列也基本上采用了同樣的設(shè)計不過也不乏某些也向前車橋傳輸動力的車型在當(dāng)時國家元首和高級軍官都很欣賞這款全地形汽車而在20世紀(jì)30年代梅賽德斯-奔馳還制造了其他的輕量化四輪驅(qū)動汽車并在德國軍隊中得到了廣泛的使用 在1938年倫敦車展上梅賽德斯-奔馳推出了作為殖民車和狩獵車的G519371941年的W152系列這款車被視為當(dāng)今民用越野車的先驅(qū)G5在出廠時具有不同車身的版本可供用戶選擇而除了四輪驅(qū)動之外G5也可選裝四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)非凡的多面手烏尼莫克1948年烏尼莫克在法蘭克福面市Unimog烏尼莫克是德語Universalmotorgert通用機動工具的縮略語這一名稱反映了四輪驅(qū)動車型的廣泛應(yīng)用范圍在戴姆勒-奔馳于1950年接管整個烏尼莫克概念之前位于格平根的勃林格機器制造廠一直生產(chǎn)烏尼莫克從1951年開始加格瑙工廠開始批量生產(chǎn)烏尼莫克數(shù)十年來幾乎適用于各種地形的烏尼莫克在農(nóng)業(yè)應(yīng)用長途跋涉市政作業(yè)和軍隊等領(lǐng)域廣受歡迎經(jīng)受住了時間的考驗 烏尼莫克概念獲得了毋庸置疑的成功而烏尼莫克最初的許多標(biāo)志性特征也一直延續(xù)至今日四個同尺寸車輪四輪驅(qū)動和前后差速鎖能夠應(yīng)對艱難地形的門式車橋以及運輸貨物和工具的前后軸和小平臺烏尼莫克在出廠時提供眾多的版本能夠為滿足具體應(yīng)用而進行定制另外烏尼莫克也提供以生活方式為導(dǎo)向的娛樂版本Fun-Mog獨具特色梅賽德斯-奔馳G級1979年梅賽德斯-奔馳推出了G級越野車G級是戴姆勒-奔馳與斯泰爾-戴姆勒-普赫位于奧地利格拉茨共同創(chuàng)辦的合資企業(yè)Gelndefahrzeuggesellschaft所開發(fā)的越野車后來戴姆勒-奔馳完全接管了合資企業(yè)的控制權(quán)但G級的生產(chǎn)卻依然保留在斯泰爾-戴姆勒-普赫如今的馬格納-斯泰爾G級提供不同車身的四個產(chǎn)品系列包括長軸距或短軸距的旅行車敞篷車廂式貨車和皮卡在奧地利瑞士以及東歐國家G級也以普赫品牌進行銷售 460系列于1979年投產(chǎn)直到被更加舒適的463系列1989年上市所替代在此期間更加樸實的461系列于1991年投產(chǎn)同時462系列在希臘塞薩洛尼基進行全散件組裝CKD在最初的概念階段G級是以商用車為指向來進行研發(fā)的然而這很快就發(fā)生了變化G級轉(zhuǎn)而為征服艱難的越野地形進行定制作為一款具有卓越越野性能的車型G級在橫向斜坡上的方向穩(wěn)定性可達54度爬坡能力可達80度最小離地間隙為21厘米接近角離去角分別為3627度這意味著G級能夠輕松地通過最困難的越野地形同時精工細作的底盤也提供了安全和舒適的越野操控性 得益于非同凡響的越野能力早期的G級消費者包括許多國家的警方和軍方此外G級也提供特殊版本例如為沙特阿拉伯王室提供的狩獵車梅賽德斯-AMG開發(fā)的超長G級以及為教皇保羅約翰二世提供的Popemobile 在G級所有的產(chǎn)品系列中始終有不同功率的汽油機和柴油機車型可供選擇包括高性能AMG系列一直以來雖然G級不斷應(yīng)用了最新的技術(shù)發(fā)展成果但在越野性能方面絕不妥協(xié)而隨著時間的推移民用車消費群體變得越來越重要有鑒于此如今G級也推出了舒適型版本1989年上市的463系列就代表了這方面的一個重大飛躍而從2001年起經(jīng)典的越野車開始暢銷北美市場此外G級也可以滿足特殊用戶的安全需求為其定制具有高等級防護性能的防彈車版本事實上作為一直采用直線輪廓結(jié)構(gòu)和橄欖綠色的越野車梅賽德斯- 奔馳G級早已在汽車市場中樹立了非凡聲譽應(yīng)用于轎車的高科技梅賽德斯-奔馳4MATIC到了20世紀(jì)80年代中期為梅賽德斯-奔馳轎車裝配四輪驅(qū)動的時機和條件均已成熟1987年全新4MATIC技術(shù)在梅賽德斯-奔馳E級124系列中首次亮相全新4MATIC運用尖端技術(shù)結(jié)合了機械部件和電子部件進一步提高了梅賽德斯-奔馳的卓越特性從1999年起4ETS四輪驅(qū)動電子牽引系統(tǒng)與4MATIC一起作為差速鎖應(yīng)用于梅賽德斯-奔馳轎車上 2003年梅賽德斯-奔馳進一步擴展了四輪驅(qū)動的應(yīng)用范圍可向用戶提供5個車型系列的32款4MATIC車型而S級W220系列的長短軸距版本也首次應(yīng)用了4MATIC技術(shù)2006年W221后續(xù)車型系列S320 CDI上市這是第一款結(jié)合柴油機和四輪驅(qū)動技術(shù)的S級車型另外作為2003年六缸車型四輪驅(qū)動發(fā)展計劃的組成部分C級也裝配了4MATIC梅賽德斯-奔馳運動型多用途車M級1997年梅賽德斯-奔馳推出M級W163系列由此進入了一個新興市場M級融合了轎車的舒適性和操控安全性以及越野車的粗獷風(fēng)格和越野性能同時還具有寬敞的空間和最佳的適應(yīng)性這使得第一款M級獲得了巨大成功 2005年全新M級W164系列秉承前身車型的優(yōu)勢并應(yīng)用了更加先進的技術(shù)強勁的新款發(fā)動機標(biāo)準(zhǔn)配備的7G-TRONIC七速自動變速箱更加高效的4MATIC四輪驅(qū)動AIRMATIC空氣懸掛以及PRE-SAFE預(yù)防性安全系統(tǒng)等再次贏得了消費者的青睞在設(shè)計方面平坦的前窗玻璃鮮明的前翼板以及向后逐漸升起的肩線進一步彰顯出強烈的運動風(fēng)格梅賽德斯-奔馳開發(fā)引領(lǐng)潮流的四輪驅(qū)動系統(tǒng)4MATIC系統(tǒng)運用了緊湊輕量和摩擦最優(yōu)化的設(shè)計與其他系統(tǒng)相比4MATIC系統(tǒng)在重量油耗舒適性和被動安全方面具有明顯優(yōu)勢尤其是在重量方面由于應(yīng)用四輪驅(qū)動技術(shù)而增加的額外重量相當(dāng)?shù)牡蛢H僅為66或70公斤視發(fā)動機類型而定 目前應(yīng)用于S級的新款4MATIC系統(tǒng)由辛德爾芬根和斯圖加特-下圖克海姆的梅賽德斯技術(shù)中心的專家團隊獨立開發(fā)而成而四輪驅(qū)動部件則由斯圖加特-下圖克海姆埃斯林根-海德爾芬根和埃斯林根-麥廷根的部件廠共同生產(chǎn)今后梅賽德斯-奔馳也將在其他轎車中應(yīng)用四輪驅(qū)動本文研究結(jié)果技術(shù)越來越高汽車無論是對汽車制造商還是社會保險業(yè)都具有極其重要的研究價值開發(fā)出更為有效的汽車裝置研究的重要課題本文研究的不足之處因此也就存在各種目前國內(nèi)外所有的車輛都以及大多數(shù)消費者選擇四驅(qū)車型都是看重其有利的一面安全性和堅固性成為四驅(qū)車顯著的特點參考文獻1 謝錫善 我國高溫材料的應(yīng)用與發(fā)展 機械工程材料 2004 28 1 2-11 占強數(shù)字的背后數(shù)字揭示各安全配置的作用J世界汽車200712 1 017 中國經(jīng)濟信息網(wǎng)httpcomcn中國車輛技術(shù)網(wǎng)httpcom周一鳴毛恩榮車輛人機工程學(xué)M北京北京理工大學(xué)出版社1999 Feller-Kniepmeier M LinkT Poschmann Temperature dependence of deformation mechanisms in a single crystal nickel-bade alloy with high volume fraction of phade Actamater Materials Science and Engineering 1996 44 6 2397-24077 黃長藝嚴(yán)普強機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)M北京出版社20038 陳家瑞 汽車構(gòu)造下冊M 北京機械工業(yè)出版社20029 戰(zhàn)權(quán)理 汽車裝試技術(shù)M 北京北京理工大學(xué)出版社200010 張昆馮立群余昌鈺等 機器人柔性手腕的球面齒輪設(shè)計研究J 清華大學(xué)學(xué)報1994 34 2 1-711 SCHOPFHRUPPELWWURFELPVoltage responsivity of pyroelectric detectors on a heatsink substrateJFerroelectrics1991 8 297305- - 四驅(qū)汽車的主要裝置及發(fā)展史 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文14 四驅(qū)汽車的主要裝置及發(fā)展史 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院20畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文