四轮驱动系统的结构分类与运用介绍

汽车驱动轮产生的牵引力受到地面附着性能的影响，并且与汽车质量的大小成正比。为了改善汽车的操控性能，特别是为了提高在低摩擦系数路面行驶的动力性和稳定性，许多汽车采用了四轮驱动（4WD）系统。例如奥迪A6汽车采用的全时四轮驱动系统，能够把发动机的动力有效地分配在4个车轮上，配合托森（Torsen）机械式*差速器，确保4个轮胎都能有效抓地，因而具有优良的越野性能，在公路上高速行驶时，也可以保持很好的稳定性和安静性。

1.四轮驱动系统的结构与特点

（1）四轮驱动系统的结构。

四轮驱动汽车的传动系统由离合器、变速器、传动轴、分动器、前万向传动装置、前驱动桥、后万向传动装置以及后驱动桥等部件组成。

（2）四轮驱动系统的分类。

四轮驱动系统大致分为临时（分时）四轮驱动和全时四轮驱动两种形式。

临时四轮驱动汽车有一个缺陷，就是在四轮驱动状态下进出车库时，汽车会突然停顿，甚至发动机熄火。这是由临时四轮驱动系统前轮和后轮直接连接的结构引起的。在汽车转弯时，前轮和后轮的转动情况存在差异，这种差异成为汽车运动的阻力，所以产生了汽车突然停顿的现象，因此转弯时需要切换到两轮驱动状态。为了解决这个问题，设计了全时四轮驱动系统，它采用了*差动齿轮，虽然前轮和后轮有转动差异，仍能发出动力，所以进库时也可以保持四轮驱动状态。

新款四轮驱动系统的差速器分为3种结构形式：

一种是粘滞耦合器式*差速器装置，一般配6速手动变速器；

另一种是转矩分流传递耦合器装置，一般配CVT无级变速器；

还有一种是通过电子控制的液压离合器进行转矩调节的行星齿轮*差速器装置，一般配3.6L发动机和5速自动变速器。

（3）四轮驱动系统的优缺点

①优点。

使汽车具有比较好的转弯稳定性、直行稳定性、起动和加速性能、爬坡性能以及雪地等恶劣路面的行驶性能。例如奥迪四驱汽车采用可锁式冠形齿轮差速器，冠形齿轮差速器属于可锁式中间差速器，具有非对称动态力矩分配功能，它的优点是牵引力更大，集成度更高，体积小巧，不需要保养，不需要驾驶人的任何操作。

②缺点。

四轮驱动汽车的外形比较高大，而且轮胎的花纹比较粗短。四驱汽车不可避免地存在传动系统结构复杂、整车装备质量大、传动效率偏低等问题。另外，成本、振动及噪声也比较大，当转弯半径小并以临时四轮驱动方式行驶时，会出现转弯“制动”现象。

（4）典型四轮驱动系统简介。

以雷克萨斯RX350汽车全时四轮驱动系统为例，在该四驱双泵系统中，后差速器总成上装备了液压离合器和后差速器机构，两轮驱动（2WD）和四轮驱动（4WD）的转换机构内置于后差速器总成中。在正常条件下，汽车由前轮驱动。根据前轮驱动力和路面条件的不同，系统会在瞬间将适当的驱动力传递给后轮，实现两轮驱动与四轮驱动的自动转换，无需驾驶人在2WD和4WD之间操作。另外，双泵系统在前进档制动时，会自动撤销后轮的驱动力，这样有利于ABS系统的正常工作。

在雷克萨斯LS600hl（5.0LV8发动机，混合动力系统）汽车传动系统及其内置的*差速器中，采用了“转矩感应式LSD”，它能根据行驶条件自动地向前、后轮分配最佳的驱动力。在一般道路行驶时，为偏重后轮的驱动力分配比40：60，能够根据情况切换为50：
50或30：70，实现了可与6.0L发动机相媲美的动力性能和基于四轮再生制动的低燃耗率。

2.四轮驱动汽车的合理运用

（1）四轮驱动汽车轮胎的运用。

四轮驱动汽车应当装用全天候轮胎，即无论哪个季节、在什么路面上都可以使用的轮胎。全天候轮胎是一种经过改良的轮胎，具有钢束带斜线帘布层以及区间式密刀槽胎面花纹，用以提高轮胎的附着性，增大侧滑阻力，因而同时具备普通轮胎和雪地轮胎的特点。但是，全天候轮胎若在平顺路面上使用，高速时的操纵稳定性比普通轮胎稍差一些，噪声也略大一些。

在外观上，全天候轮胎与普通轮胎相差无几，只是在轮胎侧面有一排英文字母“ALLSEASON”，它表示该轮胎适用于各个季节。有的全天候轮胎在轮胎侧面标有英文字母“M+S”，表示该轮胎适用于泥泞路面和雪地。
四轮驱动汽车应该适当缩短轮胎换位的里程。对于前轮驱动汽车，一般情况下每行驶8000km时进行轮胎换位，但是四轮驱动汽车应当每行驶6000km就进行轮胎换位。
另外，保持四个轮胎的品牌、花纹以及外径尺寸完全相同，对于四轮驱动汽车显得尤其重要。一辆大众途锐4.2L四轮驱动汽车，当车速在5km/h以下直线行驶时，右后轮处发出
有节奏的“咯哑、咯哑”异常响声，并且伴有车身振动，但是转向时没有这种响声。检查所有传动件（包括球头）和橡胶垫，都没有问题，控制单元也没有存储故障码。拔下分动器电动机导线侧插接器，故障现象消失。最后发现是前后轮胎的外径尺寸不一致，引起前后桥产生不同的轮速。在全时四轮驱动装置中，驱动力矩在车桥间无滑差的情况下均匀地分配到前、后桥上，如果车桥差速锁传感器检测到车桥间存在转速差，将由分动器控制单元计算出转矩差，并通过步进电动机调节膜片式离合器，施加所需的制动压力，力图使前、后桥车轴无滑差产生。但是，由于前后轮胎的外径尺寸不同，前、后桥始终存在着转速差，因而在后轮处发出有节奏的“咯噔”异常响声。如果这种状况持续下去，有可能造成分动器步进电动机因工作温度过高而损坏。

（2）应当避免前桥和后桥之间长时间高转速补偿或者高负荷运行，否则对可锁式冠形齿轮差速器有损伤。

（3）牵引全时四轮驱动汽车时，不要让两个车轮旋转、另外两个车轮固定。也就是说，类似奥迪A7的四驱结构汽车，不允许在抬起前桥或后桥的情况下由拖车牵引。具体牵引方法应当遵循该车型维修手册的规定。