四轮驱动汽车的工作特性研究

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　ｉｎ　Ａｒｅａｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＴＥＡＣ）　磐惠爨燎　轮鬟濑　率的　镣　臻　●孟文阁（黑龙祖：省交通厅机关服务中心，哈尔滨１５００００）　此，４ＷＤ车辆具有较好的起步和加速性能。　【摘要】随着汽车工业的迅猛发展．四轮驱动的汽车越采越被人们所　重视。从分析四轮驱动汽车的主要特点入手，对四轮驱动汽车的主　要装置、驱动系统的总布置、行驶特性进行了分析。　１．５　４ＷＤ车辆的直线行驶稳定性　４ＷＤ车辆将发动机功率平均分配至四个车轮，可以用　四个车轮多余的附着能力来保证车辆的南线行驶稳定性。　１．６　４ＷＤ车辆的转弯稳定性　【关键词】四轮驱动；汽车；工作特性　【中图分类号ｌｕ４６１．１　【文献标识码ｌＡ　【文章编号】１００８－５６９６－（２００６）０４－００５７—０２　４ＷＤ车辆由于动力平均分配至四个车轮，每一个车轮　上的驱动力都增大，使每个车轮的附着力都有较多的剩余，　轮胎的附着力与传输至道路上的动力大小有密切关系，如果　传输至每个轮胎的动力小一些，就有可能使转弯能力增加　“四轮驱动（简ｉ己４ＷＤ）汽车”的简洁定义就是：将发动　机的动力传递四个车轮，并通过这些车轮驱动而行驶的汽　车。四轮驱动结构看起来非常简单，却有许多难以解决的问　题。从汽车诞生之日起，人们就试图开发这种车辆，但直至最　从而有效地提高转向极限及转向稳定性　四轮驱动汽车虽然较２ＷＤ等车辆有许多的优势，但还　存在自身不足：①构造复杂。额外增加了分动器和传动轴等部　近几年大体上解决了这些技术难题并使其得以广泛应用。　件。②部件增加。使质量增加。③成本增加。由于额外部件费　用使车辆成本增加　③振动和噪声的增加。分动器和传动轴等　部件中的转动部件增加，更增加了振动和噪音可能的来源。　１　四轮驱动汽车的主要特点　通过研究四轮驱动汽车的工作原理，结合对实验的分析　及参考相关的理论可以看出，车辆与道路之间的关系不是一　成不变的，车辆在不平整的道路上或积雪道路上以及气候条　２四轮驱动汽车的主要装置　２．１分动器　件变化后的各种路面下都能够行驶，在不平整道路上行驶最　好方法是采用四个车轮都能传递动力，在这～方面４ＸＶＤ与　分动器又名分动齿轮箱，主要作用是把变速箱传来的动　力分配给前后驱动轮系。　２．２差速器　ＦＦ（前置前驱）、ＦＲ（前置后驱）、或ＭＲ２ＷＤ车辆相比具有较　突出的优点，主要表现在以下几方面：　１．１　４ＷＤ车辆在积雪道路上的通过性能　差速器内部有两种机构，即羞速机构和整年最终减速机构。　２．３粘性联轴节　粘性联轴节的晟外部是壳体，在壳体内壁上加工出花　键，很多外板固定在壳体内壁的花键上，每两个外板之问有　一在冰雪等摩擦系数较低的道路上行驶轮胎极易打滑，发　动机输出功率越火，轮胎越高速旋转。４ＷＤ与２ＷＤ相比较，　前者的驱动力是后者的两倍，即提高了轮胎分担功率的能力　隔环，使外板保持相等的间隙，在粘性联轴节中心轴的外　又降低了载荷，不容易空转且获得了良好的通过性能。　１，２　４ＷＤ在不平整道路上的通过性能　该特性也是４ＷＤ具有吸引力的一点，对于四轮驱动的　表面加工出花键，很多内板装在内轴上并沿花键可以轴向移　动，安装时使内外板间隔地排在…　起。　在壳体内充满了高粘性液体，一般采用硅油，因为硅油　高温粘性及稳定性好，同时为了充分发挥粘性联轴节的驼峰　车辆在不平整道路上行驶需要进行前后轮同时驱动。保证有　足够的驱动力，而２ＷＤ汽车当驱动轮遇到障碍时就无法顺　利地跨越障碍物。　１．３　４ＷＤ车辆的良好爬坡性能　４ＷＤ车辆的前身是越野型汽车，爬坡过程中可以发挥　四个车轮的驱动力，并且在一定范围内驱动力大于　坡阻力　保证了爬坡的性能。　１．４　４ＷＤ车辆良好的起步和加速性能　现象，在装置内保留一部分空气　当粘性联轴节的壳体和内轴　发生相对旋转时，内外板也发生相对的旋转运动，使高粘度的　硅油内部产生剪切力，该阻力将限制壳体和内轴的相对转动。　２．４万向联轴节　四轮驱动汽车为了驱动四个车轮在传动轴和半轴上使　用了联轴节，当两个轴成一定角度传递动力时需要使用万向　联轴节。　４ＷＤ车辆的行驶是通过驱动轮与地面之间的摩擦反力　来完成的，轮胎与道路的附着力又是取决于驱动轮与路面之　３四轮驱动汽车的行驶特性　３．１驱动力的前后分配　４ＷＤ车辆的驱动力合理分配，保证了汽车良好的通过　间的相互关系，４ＷＤ汽车的附着能力远大于２ＷＤ汽车，因　投稿日期：２００５—１２－２６　性能。四轮驱动的汽车在直线行驶时发动机的动力主要以四　种方式传递：　作者简介：孟文阁（１９７６一），男，黑龙江哈尔滨人。工程师。　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　ｉｎ　Ａｒｅａｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＴＥＡＣ）　第一，四轮直接连接的四轮驱动（分短时４ＷＤ和常时　再加大，轮胎就会抱死而与地面产生相对滑动。　４ＷＤ两种类型）。　轮胎抱死时汽车的运动形式：　第二，装用中间菱速器的四轮驱动，驱扭矩分配为比１：１。　①前轮抱死。装在车轮上的制动器可将制动力按比例地　第三，固定扭矩分配方式的常时四轮驱动。　分配给前后轮，该比值叫做前后轮制动力分配比，如果制动　第四，变动扭矩分配方式的常时四轮驱动。　力分配给前轮较大时，逐渐加强车辆的制动时前轮首先抱　以上四种形式无论在阶梯路面还是在双摩擦系数的路　死，抱死的前轮失去了侧向力而后轮没有抱死仍产生充分的　面上，通过差速器的差动作用及前后驱动轮的互相配合，都　侧向力，结果不论前轮朝向哪个方向汽车也不会转向，一直　保证了汽车的良好通过性能。　向前运动直至停车。　３．２转向时轮胎上的作用力　②后轮抱死。失去侧向力的后轮将产生横向打滑并使汽　汽车在改变行驶方向时，地面会给轮胎施加一个横向力　车绕车辆的重心旋转一直到停车为止。　．　（又叫转弯力），驱动和制动力是通过轮胎的微观滑动产生　③前后轮同时抱死。抱死后的四个车轮同时失去侧向力　的，那么汽车的转弯力也必然是由于轮胎与地面之间在其接　由于对地面的摩擦力都是相同的，所以汽车仍按抱死前的运　触面上出现横向滚动而产生的。　动路线继续向前行驶直至停车。　前进中的汽车为了改变行驶方向，轮胎与汽车行驶方向　参考目录：　之问形成一个夹角，该夹角叫做偏向角，汽车承受的作用力　与汽车行驶方向成直角，轮胎承受的作用力与轮胎方向成直　ｌ１】关文选．汽车构造ＩＭＪ．北京：南教出版社，１９９９．　角的侧向力，侧向力作用于轮胎与地面的接触面上，侧向力　【２】高进军．汽车构造【Ｍ】．北京：人民交通出版社，２０００．　有一个最大值，该值与轮胎载荷大小、轮胎与地面摩擦系数　Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　的大小、驱动力或制动力大小有关，转向力和侧向力两者在　ｆｏｕｒｗｈｅｅｌ　ｄｒｉｖｅ　ａｕｔｏ　汽车不发生侧滑或空转等异常情况时两者方向夹角不超过　５ｏ，数值基本相等，保证了汽车转向时的稳定性。　ＭＥＮＧ　Ｗｅｎ　窖ｅ　３．３四轮驱动汽车的制动　（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｏｒｇａｎｓ。Ｈｅｉｌｏｎｓｊｉａｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｒａｆｌ￣ｃ，　在两轮驱动汽车上前后车轮完全独立制动时，前后车轮　Ｈａｒｂｉｎ　１５００００。Ｃｈｉｎａ）　的制动力互不相关。四轮驱动汽车则不同，其前后驱动轮总是　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｔｒｉｋｉｎｇ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｕｔｏｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅ　ｆｏｕｒｗｈｅｅｌ　ｄｒｉｖｅ　ａｕｔｏ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｇｒｅａｔ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　以某种形式互相连接在一起，在制动时前后制动器互相影响，　ｐｕｂｌｉｃ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｆｏｕｒｗｈｅｅｌ　ｄｒｉｖｅ　其制动性发生很大的变化。　ａｕｔｏ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ，ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｄｒｉｖｅ　在制动力作用下轮胎的受力情况，当加在某一轮胎上的　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．　制动力越强时产生的制动力就越大，但制动力不会无限增　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｒｗｈｅｅｌ　ｄｒｉｖｅ　ａｕｔｏ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄａ钮　大，再大也不会超过轮胎与地面之间的附着力，如果制动力　（上接第５６页）车质量监督检验中心（长春汽车研究所）按照　ｖ型皮带轮旋压工艺是一种快捷、高效的连续局部塑性　中国第一汽车集团公司的企业标准Ｑ／ＣＡＣＢ１ＯＯＯ一３—　成型新工艺，它与传统工艺相比具有节材、节能、降低成本等　１９９６，进行了样品检查与４８０ｈ的台架试验　经检查尺寸合　综合经济效益，旋压的ｖ型皮带轮产品质量好，不需要平衡　格，经过４８０ｈ可靠性试验未见异常，检验结论为合格。　２，２经济效益分析及国内市场需求量分析　处理，特别适用于汽车发动机的皮带轮。采用本工艺所生产　的皮带轮己实现就近为中国第一汽车集团公司的ＧＡ４８８发　采用板料旋压ｖ型皮带轮具有显著的经济效益：　①材料利用率较高，较传统工艺材料利用率提高１５％－－３０￣／ｏ。　动机和ＣＡ７１２０红旗轿车的水泵、曲轮及风扇轮等配套，旋　②产品重量轻，较切削加工的皮带轮轻３０％＇－６０％。　压皮带轮还可推广应用于机械、轻工、家电等行业，具有广阔　的国内市场与应用前景。　③生产率高（２　件／ｍｉｎ），比传统工艺提高４倍以上。　④产品转动惯量少，平衡性好，不需再平衡处理　Ｔｈｅ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　Ｖ一　ｐｅ　ｓｈｅａｖｅ　总之，旋压ｖ型皮带轮能比传统方法生产皮带轮降低生　ｏｆ　ａｕｔｏ　ｅｎｇｉｎｅ　产成本２５％　３０％。　至２０００年我国年生产各种汽车２００万辆。若按每辆汽　ＬｌＵ　Ｊ／ｎ—ｎｉａｎ　车采用旋压ｖ型皮带轮４件计算，仅配套装车一年就需皮带　（Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｈａｒｂｉｎ—Ｔｏｎｓｊｉａｎｇ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ。　Ｈａｒｂｉｎ　１５００９０。Ｃｈｉｎａ）　轮８００万件，社会配件市场需求量按配套装车用量的１／４计　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓａｖｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｆｉｖ—　算，配件市场的年需求量为２００万件。故国内汽车行业对皮带　ｉｔｙ，ｔｈｅ　ｃｌｅａｖａｇｅ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ￣ｒｍａｆｉｏｎ　轮的总需求量在１０００万件至１５００万件之间，随着我国汽车　０ｆ　Ｖ—ｔｙｐｅ　ｏｒ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｓｈｅａ￣＇ｅ　ｏｆ　ａｕｔｏ　ｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅ　ｅ～　工业的快速发展，对旋压ｖ型皮带轮的需求量会越来越大。．　ｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｈａｖｅ　ｇｏｔｔｅｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　３结论　ＳａｌＴ１．ｅ　ｌｅｖｅｌ　ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａＵｙ　ａｓ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ　ｅｎｇｉｎｅ；Ｖ　—ｔｙｐｅ　ｓｈｅａｖｅ；ｓｐｉｎｎｉｎｇ