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四轮驱动:
四轮驱动,又称全轮驱动,顾名思义是指汽车前后的轮子都有动力驱动,可以按照行驶路面状态的不同而将发动机输出扭矩分别分布在前后所有的轮子上,提高汽车的行驶能力。四轮驱动表示法用4×4或者4WD。注明有这些符号的汽车就是有四轮驱动的功能了。
四轮驱动以往用在越野车上,现在有些轿车也用上了这种装置。早在三十多年前,在英国农机制造商哈里.弗格森的资助下,工程师莱里.狄克松和托尼.罗尔特经过长时间的研制,终于在1966年成功制造出四轮驱动小汽车,但价格昂贵不能普及。直至1980年德国大众汽车公司总工程师弗尔南德.玻奇发明了一种常啮合式四轮驱动的小汽车,简化工艺将成本降了下来,才使四轮驱动小汽车能够大量生产,并主要以跑车为主。
一般的越野车,变速器后面装有手动分力器,前后车轴各装一个称为驱动桥的部件。变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴,分别传递到前后车轴上的驱动桥,再通过驱动桥将扭矩传递到轮子上。而在轿车上,由于轿车的车架结构与越野车的车架结构有所不同,作用目的也有差异,所以轿车上的四轮驱动装置是常啮合式,增加了粘性偶合器,省去了手动分力器,自动将扭矩按需分配给前后轮子上。
现代轿车的马力都比较大,加速时重心后移,全车重量就会向后轴移动,造成前轴轻飘。这对于前轮驱动的轿车来讲,即使在良好的路面上车也会打滑,四轮驱动就可以防止这种现象发生。所以,轿车应用四轮驱动,主要作用是提高车子的加速性能 。
目前四轮驱动的小车,发动机以前置或者中置为主。前置发动机的轿车重量分配到前后轴上大致相同,两轴的驱动力矩大约是45:55到40:60,中置发动机的跑车,它的全车重量分布在前后轴上大约是40:60,两轴的驱动力矩大约是35:65到30:70。这两类车子前后轴之间有差速器和粘性耦合器,哪一个轴的轮子打滑,耦合器的粘性液体就把它的部分驱动扭矩传送到不打滑的车轮上。
美国克莱斯勒汽车公司在一些前轮驱动轿车上安装四轮驱动装置,将发动机输出扭矩通过传递装置传到前桥右半轴的延长杆上,并通过中间装有硅酮粘液耦合器的传动轴传递到后驱动桥上,再经分置的半轴以驱动后轮。在正常路面上,四轮驱动装置将发动机输出扭矩的92%分配到前轮,8%分配到后轮;在滑溜的路面上,将至少40%的发动机输出扭矩分配给后轮;当前轮开始打滑时,前、后轮的转速差异会使耦合器中的粘液立即变稠并锁住耦合器,从而使传动轴只将扭矩传递至后轮,待前、后轮的转速差异消失就自动回复原有驱动形式。
目前,轿车的四轮驱动装置已经引进了电子计算机控制系统,当前轮或后轮驱动时,车子随时根据路面状态的反馈信息分配前后轮子的动力,变为四轮驱动。
四轮转向:
目前的轿车转向分为前轮转向(2WS)和四轮转向(4WS),前者普遍使用,后者是近年出现的一种新技术,主要应用在一些比较高级和新型轿车上。
所谓四轮转向,是指后轮也和前轮相似,具有一定的转向功能,不仅可以与前轮同方向转向,也可以与前轮反方向转向。其主要目的是增强轿车在高速行驶或者在侧向风力作用下的操纵稳定性,改善低速时的操纵轻便性,在轿车高速行驶时便于由一个车道向另一个车道的移动调整,以及减少调头时的转弯半径。
类型:四轮转向装置按照前后轮的偏转角和车速之间的关系分为两种类型:一种是转角传感型,另一种是车速传感型。转角传感型是指前轮和后轮的偏转角度之间存在着一定的因变关系,即后轮可以按前轮偏转方向做同向偏转,也可以做反向偏转。车速传感型是根据事先设计的程序规定当车速达到某一预定值时(通常为35至40公里/小时),后轮能与前轮同方向偏转,当低于某一预定值时,则与前轮反方向偏转。目前的四轮转向轿车既有采用转角传感型,也有采用车速传感型,还有二者兼而用之的。例如马自达929型轿车的四轮转向就是具有两种类型的特点。
原理:从汽车转向的基本过程来看,无论采取怎样的转向形式,都是使汽车在转弯时产生重心的平移和绕着重心的转动,这两种运动的结合促使汽车完成了转向的过程。当汽车方向盘的转角和车速都确定下来的时候,那么前轮转向汽车的行驶状态是单一的,而四轮转向汽车的行驶状态则会随着后轮与前轮之间的角度不同或相同而变得多种多样,这是两轮转向和四轮转向的根本差别所在,也是后者比前者优越的关键之处。
汽车前轮在做转向时,会产生一个作用在前轮的侧向力,这时后轮也会产生一种离心力,这种作用力就会使车辆在垂直轴线方向上产生一个扭矩,增大了倾翻作用力使车辆不能稳定。而有四轮转向装置的汽车,前后轮会相互配合,减弱倾翻作用力,侧滑也会减少,从而保障了行车的安全。
汽
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