减弱器

深度解析四驱车轴头锁的功能与横置四驱车

发布时间:2022/11/15 14:18:30   

#老司机聊汽车知识#

四驱汽车有很多重要配置,比如:

差速器限滑差速器差速锁轴头锁电子限滑等想要弄清轴头离合器的功能,首先要了解“纵置四驱”平台的基础结构。

所谓纵置四驱指在前置后驱的平台上增加分动箱,后驱是发动机飞轮朝向后桥,通过纵置变速箱和传动轴连接并驱动后桥;但是这种结构只能驱动后轮,想要实现四轮驱动(4WD)就得加上分动箱。也就是在变速箱末端增加一个带有前传动轴的齿轮箱;正常代步驾驶时仍旧可以后轮驱动,切换到4H/L模式则为齿轮结合同时带动前后传动轴运转。

这种结构的驱动系统叫做「分时四驱」,所谓分时指越野时用四驱,铺装路面驾驶只能用后驱;因为四驱模式为分动箱刚性结合分动,前后桥始终以50:50的比例分动。但是汽车转弯时需要进行一定程度的前后桥动力配比的调整,固定比例会让车辆无法或很难转弯。

于是为了实现公路可以使用四驱系统,全时四驱车需要给分动箱加上差速器;其功能是可以为前后传动轴差速,实现以50:50的比例为中心点,进行前后桥一定程度内的自由调整。

但是越野时如果前轮或后轮打滑,这就等于前传动轴或后传动轴的运行阻力小;发动机的动力此时可以通过分动箱“自由分动”,阻力小的传动轴获得的动力多且转速快,打滑的车轮会持续打滑——反之不打滑的车轮无法获得动力越野车也就陷车了。

那么全时四驱燃油车想要越野的话,就得给分动箱装上差速锁;在越野时锁止差速器的“自由分动·配速”的功能,回到50:50的固定比例分动状态,也就是锁止就等于回到了分时四驱状态。这就是全时四驱和分时四驱的特点,那么轴头锁又是什么配置呢?

两个模式:(铺装路面)

分时四驱-只能后驱全时四驱-后驱省油在公路驾驶时只需要用后轮驱动,除非对车辆的操控要求高;但是全时四驱模式必然会有更高的耗油量,因为前传部分会一定程度的损耗动力。所以后驱是最理想的节油通勤模式,可是这时候仍旧有动力损耗!参考下图。

在2H(高速后驱)的模式中,前传动轴与分动箱“不连接”,也就是发动机只通过减速器驱动后轮——但是前传动轴仍旧在运转,或者说是在“空转”。

带动前传动轴转动的不是发动机而是「车轮」!后驱模式是不是后轮推这前轮跑?答案自然是肯定的。前轮被动转动也得转动,而前传动部分虽然与分动箱不连接而无法获得动力,但是与车轮(轮毂)是始终刚性结合的哦。

那么转动的车轮自然会拉动前传系统使其被动转动!这样的设计倒是没有损伤或磨损的问题可言,也不会影响车辆的转向精准度和力度。但是前传系统的运行当然是有阻力的,这个阻力会成为前轮的滚动阻力,前轮作为从动轮(被后轮推着转)的阻力自然也是后轮的阻力;说白了就是前轮阻力大则会损耗后轮的转矩,后轮的转矩就是车辆的扭矩,这会带来什么问题呢?

马力=扭矩×转速÷×1.36,扭矩因前轮传动轴的空转而减弱,想要实现大马力就得拉升转速;转速升高则耗油量升高,想要降低油耗就得让前传动轴部分不随动空转。

此时需要的是「前轮轴头离合器」(轴头锁)。加上这个轴头锁之后,在2H后驱模式中将轴头锁扭转到“UNLOCK”(解锁)模式,离合器会分离轮毂轴头和半轴的连接,此时前传动轴就等于“与车轮断开”——前轮空转,前传不转,后轮转矩损耗降低,油耗自然也会降低。

在越野时将轴头离合器扭转到(锁止挡),这时候就能够结合半轴与车轮轴承,前传又能随动空转;随即挂入4H/L模式,前传与前轮即可获得动力而越野了。

这就是轴头离合器的功能,说白了就是个四驱车“节油器”;曾经有些入门级越野车用这项配置,但是手动轴头锁操作太麻烦,每次越野之前都要下车手动锁止,弄得鞋子和裤子上都是泥巴。

所以不太在意耗油量的越野车一般都不装轴头锁,除非是“自动电控轴头锁”,在车里通过按键可以控制要方便的多。不过这种轴头锁的成本也很高,如果车辆的行驶里程不是很夸张的话,装这种轴头锁的成本估计用到卖车都省不回来。

最后再讲解「横置四驱」的“轴头锁”(PTU)

横置四驱是以前置前驱平台打造的四驱车,前驱部分没有变化,只是在其基础上增加取力器、后传动轴、多片式离合器限滑差速器(扭矩管理器)和后桥分动系统。正常代步驾驶为前轮驱动——同时后传动轴会随动空转,前轮打滑后,限滑差速器会压紧湿式多片式离合,至此从转动的后传动轴上获得动力。

这样的设计也会造成前轮两驱的油耗略高,因为硕大的后传动轴的运转阻力也不小,损耗的是前轮的转矩,耗油量会比同款两驱车高1L/km左右。

但是少数适时四驱横置车的油耗就不会高很多,因其取力器可以在前轮驱动时断开与后传动轴的连接,相当于“轴头锁·UNLOCK”模式;此时就是纯粹的前轮驱动,车辆的油耗当然会更低了。

在前轮打滑时自动连接后传动轴,再通过限滑差速器连接转动的后传动轴,这就相当于“轴头锁·LOCK模式+4L”;所以横置四驱车也有这样的节油设定,四驱SUV不见得都会费油。关于轴头锁的知识点就讲这些,至于电子限滑是给打滑的车轮刹车,动力通过前后桥的差速器被迫分动到不打滑的车轮上,以此推动车辆脱困。纵置与横置四驱车都能用电子限滑。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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