解析四驱系统的结构和工作原理

1. 概述

四轮驱动指车辆的传动系统可向四个车轮输送动力。四轮驱动系统一般分为分时四轮驱动系统和全时四轮驱动系统两类。奥迪 Q7 的全时四轮驱动系统如图 18-1 所示。

分时四驱需由驾驶者手动切换驱动模式，驾驶者可通过接通或断开分动器来选择两轮驱动或四轮驱动模式。分时四驱的车辆没有中央差速器，前轮与后轮间的转速差无法清除。这是 SUV 中最常见的驱动模式，其优点是既能保证车辆的动力性和通过性，又能兼顾燃油经济性。

全时四驱指车辆在整个行驶过程中一直保持四轮驱动模式。在干燥的公路上行驶时，汽车可以使用两轮驱动。如果车轮打滑，则可自动切换四轮驱动模式。大多数全时四驱系统还具备高低档分动箱，可在恶劣地形情况下使用分动箱的低速档（4L），提供更大的转矩。

2. 分动器

分动器用来分配传递到前轴和后轴的转矩，并且可以在两驱（前驱或后驱） 和四驱之间切换。奥迪 Q7 四轮驱动系统的分动器如图 18-2 所示。

链条传动装置（图 18-3） 将转矩传输到前桥。差速器通过与输入轴同轴布置的输出轴来驱动后桥。前桥转矩传输到上链轮上。链轮位于上输出轴上，可自由转动，它通过链条驱动下链轮。下链轮与法兰轴固定在一起，形成前桥主减速器的驱动力。

链条传动装置使用自动变速器油（ATF）来进行润滑。汽车行驶时，链条将 ATF 向上输送，由油盘刮掉 ATF。一条设计好的油道将 ATF 输送到差速器中和输入轴的轴承上。从车辆起步开始就能输送足够的 ATF。

3. 带黏性耦合器的四轮驱动系统

带黏性耦合器的四轮驱动系统的结构如图 18-4 所示。黏性耦合器位于传动轴和后桥主减速器之间，其作用是在前后轴出现转速差时，将来自变速器、差速器的驱动力传输给后桥。

黏性耦合器属于一种液力耦合器，其结构如图 18-5 所示。内摩擦片和外摩擦片间充满了硅油，摩擦片彼此是不接触的，动力传递是通过硅油来实现的，可以在滑差率很小时传递很小的转矩。因此能补偿前桥和后桥的转速差。如果外摩擦片和内摩擦片之间的转速差增大，那么空槽处的硅油就会被剪切，进而生热，硅油会因此变得更黏稠，黏性耦合器能传递的转矩也会增大。

4. 大众 4 MOTION 全时四轮驱动系统

大众 4 MOTION 全时四轮驱动系统采用了锥齿轮传动装置和 Haldex 离合器。与黏性耦合器相比，Haldex 离合器的优点在于传递的转矩可以根据行驶状况来调节。如图 18-6 所示，该全时四轮驱动系统的前轮采用传统方式驱动，即通过前桥上的差速器来驱动。后桥则通过一个与前桥差速器壳体用法兰联接的锥齿轮传动装置驱动。动力通过万向传动轴和 Haldex离合器传递到后桥。

第 5 代 Haldex 离合器的部件组成如图 18-8 所示。四轮驱动离合器泵 V181 是一个集成有离心力调节器的活塞泵。它生成并调节油压，受四轮驱动系统控制单元 J492 持续控制。调节后的系统压力施加给工作活塞，工作活塞以不同的压力压紧离合器摩擦片组。施加压力的大小决定了传递到后桥的转矩大小。

5. 宝马 xDrive 四轮驱动系统

宝马 xDrive 四轮驱动系统（图 18-9） 是一种用于控制和调节前后桥转矩分配的系统。动态稳定控制系统（DSC） 将测量值提供给 xDrive，然后利用可控的多片式离合器，xDrive能解决驱动力和行驶性能之间的矛盾。XDrive 根据分动器中的多片式离合器中的离合器锁止转矩和前后桥上可传输的转矩来分配转矩。

XDrive 分动器的结构如图 18-10 所示。动力通过链条传输给前桥传动轴，并通过一个片式离合器按比例分配。当分动器中的多片式离合器分离时，转矩不会传输到前桥上，所有转矩都传输到后桥主减速器上。当多片式离合器完全闭合时，前桥和后桥以相同转速旋转。转矩是根据各驱动桥上可支持的转矩来分配的。伺服电动机（图 18-11） 为直流电动机，同时还装有一个霍尔传感器，用于测定电动机轴的位置和调整转速，且该位置与多片式离合器的闭合程度有关。当电动机运转时，控制盘将调整杆推开（图 18-12）。球面引起轴向运动，进而将多片式离合器压紧。

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