汽車驅(qū)動,汽車驅(qū)動原理
前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)……在購車時經(jīng)常能聽到導購人員如此介紹車輛。其實,這都是車輛的驅(qū)動方式,根據(jù)發(fā)動機不同的放置位置和不同的傳動形式,汽車分為多種不同的驅(qū)動方式,并各有其優(yōu)缺點。那么,汽車都有哪些驅(qū)動模式?一起來看看。
前置前驅(qū)(FF)
前置前驅(qū)是當今最常見的驅(qū)動形式,一般廣泛應用在發(fā)動機排量為2.5L以下的車輛。此種驅(qū)動方式是將發(fā)動機放在車輛前方,可以橫置也可以縱置,可以布置在軸距外、軸距內(nèi)或前橋上方(主要取決于車廂和發(fā)動機艙的尺寸)。前置前驅(qū)的車輛之所以在中小型車輛中被廣泛采用,其優(yōu)勢是非常明顯的:由于發(fā)動機前置,省略了傳動軸裝置,大大減輕了車重;發(fā)動機靠近驅(qū)動輪,動力傳遞效率高,有效提高了燃油經(jīng)濟性;發(fā)動機等動力總成前置,增加了前軸的負荷,有效提高了車輛高速行駛時的操控穩(wěn)定性和制動時方向的穩(wěn)定性;在雨雪濕滑路面行駛時,依靠前輪牽拉車身,有利于保證車輛方向的穩(wěn)定性。當然,前置前驅(qū)在啟動、加速和爬坡時,前輪負荷減少,因而牽引力存在不足。同時,前橋負荷較后軸重,并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪,前輪工作條件惡劣,輪胎壽命較短。
前置后驅(qū)(FR)
前置后驅(qū)車輛同樣是將發(fā)動機放置在車輛前部,但通過一條傳動軸將動力傳輸至后輪驅(qū)動,將后輪作為驅(qū)動輪,前輪作為從動輪進行行駛。這種驅(qū)動方式在拼合良好的路面上啟動、加速或爬坡時,驅(qū)動輪的負荷增大(驅(qū)動輪的附著壓力增大),其牽引性能比前置前驅(qū)形式優(yōu)越,同時,軸荷分配比較均勻,因而具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性,并有利于延長輪胎的使用壽命。不過,由于采用傳動軸裝置,不僅增加車重,還影響乘坐的舒適性;同時降低動力傳動系的傳動效率,影響了燃油經(jīng)濟性和動力性,而且在雪地或易滑路面上啟動加速時,后輪推動車身,易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。
中置后驅(qū)(MR)
中置后驅(qū)車就是將發(fā)動機放置在車廂中部,采用后輪驅(qū)動的車輛。大多數(shù)運動型轎車和方程式賽車均采用這種動力總成布局模式。優(yōu)點是操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好,使發(fā)動機具有較高的傳動效率,使轉(zhuǎn)向盤操作靈敏,運動性好。缺點是占據(jù)了車廂和行李箱的一部分空間,對發(fā)動機的隔音和絕熱效果差,乘坐舒適性較差。
后置后驅(qū)(RR)
后置后驅(qū)車是將發(fā)動機布置在汽車后部,與差速器和變速箱連成一體,后輪作為驅(qū)動輪的車輛。動力總成如此布置的車輛橫擺力矩小,前輪符合小,轉(zhuǎn)向輕便,車輛操縱非常靈活。同時,由于發(fā)動機、變速器和差速器連成一體,動力傳輸路線很短,因而車輛在起步、爬坡?lián)碛懈玫膭恿π阅堋2贿^,由于發(fā)動機后置,后備廂空間大受影響,前輪的負荷小也使得車輛對側(cè)風敏感性大,在冰面和濕滑路面上轉(zhuǎn)向困難。
前置四驅(qū)(FWD)
前置四驅(qū)車是將發(fā)動機置于車頭,由四輪驅(qū)動整輛汽車的方式,由于四輪均有動力,因而擁有更好的操控性能。高性能SUV和越野車普遍使用這種動力總成布局方式,行駛穩(wěn)定,脫困能力強使其顯著優(yōu)勢,在野外山坡、灘涂、泥地、沙漠都可以自如行駛。當然, 相較于兩驅(qū)車,在油耗方面,四驅(qū)車要明顯偏高。
后置四驅(qū)(RWD)
后置四驅(qū)車是將發(fā)動機置于車輛后部,同樣采用四輪驅(qū)動整輛汽車的方式。由于發(fā)動機等一些部件主要集中在汽車的尾部,所以汽車起步時,它的重心靠后,抓地的能力更強,讓動力充分利用,所以它的啟動性能更好。同時,在制動時,車的重心會向前移動,可以幫助車輛獲得更好的剎車效果。不過,后置四驅(qū)也存在缺陷,首先它會導致前輪的附著力變小,在高速行駛時,穩(wěn)定性就會降低,需要特殊的設計方式,保證前面產(chǎn)生壓力,但是對外觀的改進必定會讓汽車的空間減小,也會增加汽車的制造成本。再有就是發(fā)動機散熱問題,因為發(fā)動機在后面沒有位置對散熱管路進行布置,空氣的導入也需要特殊的設計。
適時四驅(qū)
適時四驅(qū)是通過行車電腦根據(jù)需要自動切換兩驅(qū)和四驅(qū)的一種系統(tǒng),不需要人為進行操作。相比全時四驅(qū),適時四驅(qū)的結(jié)構(gòu)要簡單得多,這不僅可以有效也降低成本,而且也有利于降低整車重量。同時,在燃油經(jīng)濟性上,適時四驅(qū)車型也比全時四驅(qū)車更加省油。但受限于其結(jié)構(gòu)的缺陷,適時四驅(qū)只能向后輪傳遞25%~40%的動力,而超過50%以上的動力就無法傳遞到后輪,因而在極惡劣的路況下,脫困能力較弱。
全時四驅(qū)(AWD)
全時四驅(qū)就是任何時間,車輛都是四個輪子獨立推動的驅(qū)動裝置。全時四驅(qū)通過一個柔性連接的中央差速器,再通過前軸和后軸的獨立差速器,把驅(qū)動力分配到四個輪胎。全時四驅(qū)車的優(yōu)點非常明顯,就是在所有路況條件下都具有更大的牽引力,特別是在濕滑和冬季條件下,都可以保持非常好的穩(wěn)定性。同時,由于平衡的軸荷分配,四輪在使用過程中都有均勻的輪胎磨損。不過,全時四驅(qū)車的價格更高,整車質(zhì)量要較其他車型重6%~10%,油耗也要高出5%~10%。
分時四驅(qū)(PART-TIME 4WD)
分時四驅(qū)是四驅(qū)汽車驅(qū)動系統(tǒng)的一種形式,是指可以由駕駛者根據(jù)路面情況,通過接通或斷開分動器來變化兩輪驅(qū)動或是四輪驅(qū)動模式,從而實現(xiàn)兩驅(qū)和四驅(qū)自由轉(zhuǎn)換的驅(qū)動方式。分時四驅(qū)技術很成熟,結(jié)構(gòu)也比較簡單,可靠性好,加上其不用裝配中央差速鎖,成本要比全時四驅(qū)低得多。在正常駕駛時采用兩輪驅(qū)動的模式,經(jīng)濟性更高,靈活性也更出色。而在路況惡劣的情況下,選擇四輪驅(qū)動又可以提高車子的通過性。不過,分時四驅(qū)對于公路來說意義不大,并且對駕駛技術要求較高。因為分時四驅(qū)接通后相當于硬軸連接,因此采用四驅(qū)模式要非常謹慎。在公路上過彎絕對不能采用四驅(qū)模式。在砂石、雨雪、冰面上轉(zhuǎn)彎也不能用四驅(qū)模式。
電控四驅(qū)(E-4WD)
顧名思義,電控四驅(qū)區(qū)別于純機械四驅(qū)方式,指依賴電腦系統(tǒng)控制兩驅(qū)與四驅(qū)的切換,操作起來毫無難度,一鍵到位。其原理是依靠中央多片離合器式限滑差速器實現(xiàn)前后軸之間的扭矩分配。在正常路面行駛時,車輛前后軸扭矩分配為100:0;當路面整體附著力較差時,電腦自動控制多片離合器壓緊,可實現(xiàn)前后各50%的動力輸出。不僅如此,Haldex(瀚德)的電控四驅(qū)系統(tǒng)在前輪無附著力且僅有后輪有附著力時,可在短時間內(nèi)為后軸分配90%或更多動力,從而幫助車輛輕松脫困。不過,由于因為沒有機械部件的支持,能適應的路況條件很有限。
履帶式雪地車
履帶式雪地車由于帶有履帶,不同于一般車輛,因而其驅(qū)動方式較為特殊。汽車發(fā)動機通過驅(qū)動軸傳輸動力,驅(qū)動軸會直接推動汽車車輪轉(zhuǎn)動。然而,雪地車發(fā)動機與轉(zhuǎn)動履帶的履帶牽引裝置相連。雪地車的履帶基本上由較大的齒輪組成,輪齒均勻分布,履帶上有對應的孔。 齒輪每次轉(zhuǎn)動都會向履帶提供動力,從而驅(qū)動雪地車前進。