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四輪驅動系統(4WD)構造和工作原理

越野汽車可根據需要將所有車輪全部作為驅動輪,這樣有效地改善汽車在泥濘或雪地 等條件下行駛驅動性能,同時改善在汽車轉彎時的操縱性能,使動力作用在全部車輪上。 一些高性能的轎車也裝備了四輪驅動來改進汽車的操縱性。四輪驅動系統又可分為四輪驅動(4WD)和全輪驅動(AWD)。

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四輪驅動(4WD)構造

四輪驅動系統裝有分動器,並由駕駛員控制,來選擇將動力傳到兩輪或四輪,如圖5. 36所示。

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四輪驅動系統由變速器、前後萬向傳動裝置、前後驅動橋及分動器等組成。

分動器有一電子開關或操縱桿,用來由駕駛員選擇控制分動器將動力傳至4個車輪、兩個 車輪或不傳遞至任何一個車輪。為了改善汽車的驅動條件,許多分動器均設有高低擋。對 於裝有軸間差速器的四輪驅動汽車,可以防止分動器的損壞。四輪驅動系統按需求啟動,在一個驅動橋開始分離之後才向另一個驅動橋供給動力。

四輪驅動系統前橋與後橋基本相同,如圖5. 37所示,主要差別在於前橋右半軸套管 中部裝有半軸套合器,也稱分離器,所以右半軸套管分成兩段,主減速器以及差速器與半軸的連接方式等基本結構與後橋相同。

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前橋的半軸分為右半軸1、左半軸6、中間軸3三 段,其中左半軸內端與差速器殼左側相連,中間軸的內端與差速器殼右側相連。為了對中 間軸軸向定位,中間的內端有一卡圈與差速器殼定位,其外端通過滾針軸承支承在半軸套 管中。右半軸的內端軸頸插入中間軸的外端孔中,外端是十字萬向節的節叉,並通過十字軸與前輪外半軸相連,前輪外半軸通過其外端的花鍵插人前輪毂的花鍵孔內,對前輪驅 動。中間軸的外端和右半軸的內端制有相同尺寸的花鍵軸,在花鍵軸上套著帶花鍵孔的滑 套,此即為半軸套合器的嚙合套,滑套被撥叉控制。


兩輪驅動時,滑套被撥叉撥向右邊, 兩半軸的傳動斷開,此時前驅動橋不傳遞動力。四輪驅動時,滑套被撥叉撥向左邊,將兩 半軸花鍵套合如圖5 .37所示。這樣當前傳動軸驅動時,兩前輪就被帶動。撥叉固定在撥 叉軸上,撥叉軸一端固定在膜片式壓差驅動器的可軸向移動的膜片組件上,另一端滑套在 半軸套合器蓋孔中,蓋被螺栓固定在前橋殼上。


1)半軸套合器的控制系統
半軸套合器的控制系統包括真空罐、真空控制開關、空氣濾清器、膜片式壓差驅動 器、四輪驅動指示燈開關、真空單向閥和連接各部件的真空軟管等。
真空罐是膜片式壓差驅動器的真空源,它通過真空軟管和單向閥與發動機進氣管相連 通,使其真空罐能在發動機的不同工況下較長時間的保持真空度,以充分滿足膜片式壓差 驅動器的使用要求,真空罐設置一般在汽車前保險槓內。
真空控制開關用於控制和保持膜片式壓差驅動器的推桿運動方向和位置,由分動器換 擋軸的位置控制其動作,實現真空通路的改變。
空氣濾清器保證流向膜片式壓差驅動器進氣腔的空氣清潔。
膜片式壓差驅動器在其外殼內有一隔離膜片將整個腔室分為兩半,即左右兩個腔室; 其前後殼上設有與真空罐相通的前後接口。當左腔室與真空罐相通,右腔室與大氣相通 時,膜片兩側的壓力差就很大,這個壓力差就會使驅動膜片向左移動,從而使固定在膜片 上的撥叉軸左移。如果右腔與真空罐相通,左腔室與大氣相通,則撥叉軸右移。
當真空發動機在左腔抽成真空,右腔進人空氣,使其推桿被膜片組件推向左邊時,真 空同時通向真空開關使真空開關接通,四輪驅動指示燈亮。

在四輪驅動指示燈真空開關設置有兩個單閥,其作用是配合膜片式壓差驅動器及整個 系統,完成真空控制動作,並防止系統漏氣時氣體進人發動機進氣歧管影響發動機正常工 作。當分動器掛4L擋四輪低速擋時,膜片式壓差驅動器左側兩管相通。當分動器掛2H 擋兩輪高速擋時,膜片式壓差驅動器右側兩管斷開。


四輪驅動系統(4WD)工作原理
前驅動橋半軸是否被驅動由半軸套合器是否被接通所決定,而半軸套合器的動作是由 膜片式壓差驅動器來完成的,其工作原理如下:

半軸套合器分離:

駕駛員將分動器換擋桿撥向“2H”擋位,即兩輪驅動高速擋時, 分動器的同步器被撥向前方位置,此時內換擋桿軸向前移,使真空度通過真空管路"真空 控制開關進人膜片式壓差驅動器右腔,空氣經管路"真空控制開關進人膜片式壓差驅動器 左腔,從而使分離撥叉右行,半軸驅動被斷開。

半軸套合器接合:

駕駛員將分動器換擋桿撥向“4H”、“4L”擋位,即四輪高速擋、 四輪低速擋或空擋擋位時,分動器同步器的嚙合套被撥向右方位置,使同步器與同步器盤 接合,則內換擋軸向後移動,使真空度通過管路、真空控制開關進人膜片式壓差驅動器左 腔, 氣 管 "真 制開關進 式 差驅動器 腔, 分 叉 移, 半軸

驅動被連接,如圖5. 38所示,從而實現四輪驅動。

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