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四轮驱动系统(4WD)构造和工作原理

越野汽车可根据需要将所有车轮全部作为驱动轮,这样有效地改善汽车在泥泞或雪地 等条件下行驶驱动性能,同时改善在汽车转弯时的操纵性能,使动力作用在全部车轮上。 一些高性能的轿车也装备了四轮驱动来改进汽车的操纵性。四轮驱动系统又可分为四轮驱动(4WD)和全轮驱动(AWD)。

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四轮驱动(4WD)构造

四轮驱动系统装有分动器,并由驾驶员控制,来选择将动力传到两轮或四轮,如图5. 36所示。http://www.garcsa.com

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四轮驱动系统由变速器、前后万向传动装置、前后驱动桥及分动器等组成。

分动器有一电子开关或操纵杆,用来由驾驶员选择控制分动器将动力传至4个车轮、两个 车轮或不传递至任何一个车轮。为了改善汽车的驱动条件,许多分动器均设有高低挡。对 于装有轴间差速器的四轮驱动汽车,可以防止分动器的损坏。四轮驱动系统按需求启动,在一个驱动桥开始分离之后才向另一个驱动桥供给动力。http://www.garcsa.com

四轮驱动系统前桥与后桥基本相同,如图5. 37所示,主要差别在于前桥右半轴套管 中部装有半轴套合器,也称分离器,所以右半轴套管分成两段,主减速器以及差速器与半轴的连接方式等基本结构与后桥相同。

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前桥的半轴分为右半轴1、左半轴6、中间轴3三 段,其中左半轴内端与差速器壳左侧相连,中间轴的内端与差速器壳右侧相连。为了对中 间轴轴向定位,中间的内端有一卡圈与差速器壳定位,其外端通过滚针轴承支承在半轴套 管中。右半轴的内端轴颈插入中间轴的外端孔中,外端是十字万向节的节叉,并通过十字轴与前轮外半轴相连,前轮外半轴通过其外端的花键插人前轮毂的花键孔内,对前轮驱 动。中间轴的外端和右半轴的内端制有相同尺寸的花键轴,在花键轴上套着带花键孔的滑 套,此即为半轴套合器的啮合套,滑套被拨叉控制。http://www.garcsa.com


两轮驱动时,滑套被拨叉拨向右边, 两半轴的传动断开,此时前驱动桥不传递动力。四轮驱动时,滑套被拨叉拨向左边,将两 半轴花键套合如图5 .37所示。这样当前传动轴驱动时,两前轮就被带动。拨叉固定在拨 叉轴上,拨叉轴一端固定在膜片式压差驱动器的可轴向移动的膜片组件上,另一端滑套在 半轴套合器盖孔中,盖被螺栓固定在前桥壳上。


1)半轴套合器的控制系统
半轴套合器的控制系统包括真空罐、真空控制开关、空气滤清器、膜片式压差驱动 器、四轮驱动指示灯开关、真空单向阀和连接各部件的真空软管等。
真空罐是膜片式压差驱动器的真空源,它通过真空软管和单向阀与发动机进气管相连 通,使其真空罐能在发动机的不同工况下较长时间的保持真空度,以充分满足膜片式压差 驱动器的使用要求,真空罐设置一般在汽车前保险杠内。
真空控制开关用于控制和保持膜片式压差驱动器的推杆运动方向和位置,由分动器换 挡轴的位置控制其动作,实现真空通路的改变。
空气滤清器保证流向膜片式压差驱动器进气腔的空气清洁。http://www.garcsa.com
膜片式压差驱动器在其外壳内有一隔离膜片将整个腔室分为两半,即左右两个腔室; 其前后壳上设有与真空罐相通的前后接口。当左腔室与真空罐相通,右腔室与大气相通 时,膜片两侧的压力差就很大,这个压力差就会使驱动膜片向左移动,从而使固定在膜片 上的拨叉轴左移。如果右腔与真空罐相通,左腔室与大气相通,则拨叉轴右移。
当真空发动机在左腔抽成真空,右腔进人空气,使其推杆被膜片组件推向左边时,真 空同时通向真空开关使真空开关接通,四轮驱动指示灯亮。

在四轮驱动指示灯真空开关设置有两个单阀,其作用是配合膜片式压差驱动器及整个 系统,完成真空控制动作,并防止系统漏气时气体进人发动机进气歧管影响发动机正常工 作。当分动器挂4L挡四轮低速挡时,膜片式压差驱动器左侧两管相通。当分动器挂2H 挡两轮高速挡时,膜片式压差驱动器右侧两管断开。


四轮驱动系统(4WD)工作原理
前驱动桥半轴是否被驱动由半轴套合器是否被接通所决定,而半轴套合器的动作是由 膜片式压差驱动器来完成的,其工作原理如下:

半轴套合器分离:

驾驶员将分动器换挡杆拨向“2H”挡位,即两轮驱动高速挡时, 分动器的同步器被拨向前方位置,此时内换挡杆轴向前移,使真空度通过真空管路"真空 控制开关进人膜片式压差驱动器右腔,空气经管路"真空控制开关进人膜片式压差驱动器 左腔,从而使分离拨叉右行,半轴驱动被断开。

半轴套合器接合:

驾驶员将分动器换挡杆拨向“4H”、“4L”挡位,即四轮高速挡、 四轮低速挡或空挡挡位时,分动器同步器的啮合套被拨向右方位置,使同步器与同步器盘 接合,则内换挡轴向后移动,使真空度通过管路、真空控制开关进人膜片式压差驱动器左 腔, 气 管 "真 制开关进 式 差驱动器 腔, 分 叉 移, 半轴

驱动被连接,如图5. 38所示,从而实现四轮驱动。http://www.garcsa.com

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