大众4 Motion四驱系统结构与原理解析
大众汽车的四驱系统4 Motion，应用在比如途观、高尔夫（四驱）等车型上。最新的第四代4 Motion系统使用了新型四轮驱动耦合器
以下为文章全文：(本站微信公共账号:cartech8)
汽车零部件采购、销售通信录 填写你的培训需求，我们帮你找 招募汽车专业培训老师
大众汽车的四驱系统4 Motion，应用在比如途观、高尔夫（四驱）等车型上。最新的第四代4 Motion系统使用了新型四轮驱动耦合器，并且使用了电动控制，可以即时提供所需的扭矩以抑制打滑。前后桥驱动力的分配根据行驶工况的不同而不同，能对所有行驶工况作出理想并快速的反应。今天我们就来解析一下这个4 Motion的结构和工作原理。需要说明的是：4MOTION只不过是一个注册商标，并不是表示一种机械结构。大众车的四驱名称都可以叫4MOTION，但其核心技术并不相同，越野性也不一样。 概述 在1998年，德国大众用4MOTION驱动系统替代了Synchro四轮驱动系统。Synchm系统中使用的是Visco耦合器，而4MOTION首次使用来自瑞典的Haldex的四轮驱动耦合器。 使用电控液压离合器从动盘能够电动控制四轮驱动。除打滑之外，控制单元还能对转弯，车速，减速，加速等行驶工况作出动态反应。  Haldex耦合器工作原理 在前两代的Haldex耦合器中，利用前后桥的速度差来制造泵效应，该效应通过一个举升盘，推动滚轮和两个平行的提升活塞来建立起工作油压。该油压通过工作活塞将离合器从动盘组件推到一起。产生油压的大小决定了驱动扭矩传递的大小。 第四代四轮驱动耦合器 原则上讲，和先前Haldex型号的动力传递方式—样，动力需通过离合器从动盘组件传递到第四代四轮 驱动耦合器上。一个新的特点即由电泵来建立压力。四轮驱动控制单元J492通过控制耦合器开口度 控制阀N373，来决定传递扭矩的大小。不再使用前后桥的速度差来启动四轮驱动耦合器。  技术特性 电控液压式离合器从动盘 集成在后桥驱动上 简化的液压系统 优化了的可按需调节的泵控制 优点： 耦合器的控制不依赖于行驶工况 通过预控制，快速建立扭矩 持久的后桥驱动能力 完全兼容牵引力控制系统(例如ESP，ABS) 4MOTION动力传递系统 结构概述 前轮驱动一般通过前桥差速器进行。与此同时，扭矩通过法兰锥齿轮系统，从该差速器传递至桥间传动轴。它连接到四轮驱动耦合器上。根据四轮驱动耦合器的开口度大小，由行驶工况决定传递到后桥驱动的扭矩大小。  锥齿轮系统 锥齿轮系统以1.6的传动比来提高速度。这样允许使用小口径的轴，因为它只需要传递较小的扭矩。然后，发动机转速又通过后桥驱动上相同的传动比而降低。  动力传递 动力经直齿圆柱齿轮通过差速器壳体、装备有冠状齿轮的空心轴和主动小齿轮传递至桥间传动轴。 桥间传动轴 桥间传动轴由两部分组成。由一个中间接头连接。安装柔性联轴节是用来连接分动器和四轮驱动耦合器的。扭力缓冲器安装在后部柔性联轴节的外侧（不可分离）。它减弱了发动机通过后桥变速箱对车身造成的振动。  后部柔性联轴节 后桥差速器利桥间传动轴是经过平衡处理的。因此，无需再对车辆的动力传递系统进行平衡处理。  中间接头 中间接头按压固定，因此不能分离。大众已成功将此组件做得更为紧凑和轻巧。橡胶防尘罩也受到了更好的保护。  后桥驱动 四轮驱动耦合器集成在后桥驱动装置上。  四轮驱动耦合器 任务 传递至后桥的驱动扭矩是通过在前桥驱动和后桥驱动之间的四轮驱动耦合器来控制的。根据耦合器的开口度，它将所需的驱动扭矩传递至后桥。 结构 四轮驱动耦合器由下列部件组成：  机油系统中的组件：  四轮驱动耦合器详述 机械组件 机械组件  电控液压组件和四轮驱动控制单元  下面的子组件组成了整个机械组件： 离合器从动盘，工作活塞以及碟形弹簧垫圈。 整个组件形成了前后桥之间的摩擦连接。如果压力传到了工作活塞上，离合器从动盘组件便会被按压在一起。用这种方法，依据夹紧负荷，可传递不同大小的扭矩(最高it2400 Nm)。  离合器从动盘 离合器从动盘由传动轮毂，离合器从动盘组件以及耦合器球笼组成。 传动轮毂 传动轮毂由桥间传动轴通过法兰驱动。离合器从动盘组件 离合器从动盘组件包括了摩擦片，钢片以及前后部各一个止推垫圈。摩擦片安装在传动轮毂上，且带有内齿。钢片通过它们的外齿与耦合器球笼相连。片数则取决于车型。  耦合器球笼 耦合器球笼通过花键与后桥的主动小齿轮相连，并向后桥传递驱动扭矩。  工作活塞 工作活塞是一个环形活塞。 任务 当耦合器工作时，工作活塞上的压力通过一个滚针轴承传递至离合器从动盘组件上。工作活塞不旋转。但离合器从动盘组件以驱动速度旋转。  碟形弹簧垫圈 碟形弹簧垫圈位于工作活塞的油压侧。 它预张紧该机械组件，并以此推动工作活塞。它消除了离合器从动盘组件利滚针轴承的间隙。  电控液压组件 电控液压组件包含了Haldex耦合器泵V181，机油滤清器，蓄压器以及耦合器开口度控制阀N373。 Haldex耦合器泵 Haldex耦合器泵V181是一种上下运动的泵，安装在四轮驱动耦合器较低的位置上。它产生油压。正常情况下，机油系统中的蓄压器充满机油。它由四轮驱动控制单元J492根据需要进行控制。  功能 油缸壳体中的每个小孔都有一个带导向销和回位弹簧的活塞。当油缸壳体旋转时，由于一个斜置的球轴承，活塞和导向销在做上升运动，机油就从底部被吸入，在1 80度旋转之后到达顶部被压缩。 故障带来的影响 如果Haldex耦合器泵V181出现故障，压力就不能再建立起来。扭矩也无法传递至后桥。  机油滤清器 机油滤清器是一种无需维护的片状滤清器。机油滤清器壳体内集成有调节阀，用来防止作用于Haldex耦合器泵V181上的油压被释放。 蓄压器 蓄压器非常紧凑，包含了三个平行的工作弹簧，蓄压器安装于耦合器的顶部位置。它通过弹簧力调节油压，并将其保持在30 bar的水平。 系统无压力：蓄压器弹簧没有被张紧。  系统带工作压力：通过泵的作用，压力腔中充满机油。它向后推动压力活塞，且弹簧被张紧。 如果压力达到30 bar且更高，返回通道就会打开，过压产生的机油返回到机油罐  耦合器开口度控制阀 任务 耦合器开口度控制阀N373控制着传递至工作活塞上的工作压力。工作压力根据电流按比例上升。当不同大小的电流作用于阀门时，则产生了一个精确的压力。  功能 通过Haldex离合器泵V181和蓄压器建立起30 bar的油压。(1) 当电磁线圈通电后，将根据电流的大小而产生磁力。它向上推动控制活塞，打开开口并建立起工作压力。(2) 一旦达到了所需的工作压力，形成如下所述的力平衡，则开口关闭，且工作压力被保持。(3)  工作压力作用于工作活塞以及调节室内的控制活塞。调节室内的压力和弹簧的回力往同一个方向作用，以此作为磁力的反作用力。这样便形成了力的平衡。当完全通电之后，较低的进口保持开启状态，油压全部用为工作压力。  如果耦合器被打开，则电磁线圈不再通电，控制活塞回到起始位置且过压产生的机油流回机油罐。 故障带来的影响 如果耦合器开口度控制阀N373发生故障，则无法四轮驱动。  四轮驱动控制单元 任务 控制单元控制泵的运行次数以及耦合器开口度控制阀N373。压力的大小仅由阀门的位置决定。控制单元的电路板上有一个温度传感器，其显示的测量值表示机油温度。 四轮驱动控制单元J492合成在驱动系统CAN数据总线中。这使得它能够仅靠一个传感器精准地控制系统。控制单元利用行驶工况的数据确定所需的电流大小，如此便能理想地根据实际情况来调节四轮驱动耦合器的开口度和动力传递。 如果有ESP或ABS进行干预，ABS控制单元J104利用四轮驱动控制单元J492确定四轮驱动耦合器开口的大小。 故障带来的影响 由于耦合器开口度控制阀N373不再受控，工作压力无法建立。耦合器被打开，因此后桥不会被驱动。  机油系统 电控液压组件建立起油压，并对离合器从动盘上的夹紧压力进行控制。  系统无压力： 图表中显示的是系统无压力时的状态。一旦发动机被关闭且仅点火开关开启时，则四轮驱动控制单元J492处于激活状态，但无法建立起压力。不通电时，耦合器开口度控制阀N373处于打开状态。 在下列情况中要求系统无压力：  由于碟形弹簧垫圈可产生一个小的基础扭矩，当汽车前桥被提起牵引时，不能超过50 knVh的速度及50 km的距离。 发动机起动后压力建立 发动机起动后，Haldex耦合器泵V181被启动。一旦发动机转速达到400 rpm，泵被启动。它通过滤清器将机油输送到蓄压器，直到机油系统内的压力达到30 bar。耦合器开口度控制阀N373被四轮驱动控制单元J492关闭，这样工作压力传送至工作活塞，离合器从动盘组件被按压在一起。  起步 当您起步并进行提速时，可瞬间获得全后桥驱动扭矩。  行驶时的系统 在所有的行驶工况中，蓄压器将泵和阀门之间的压力保持在30 bar的恒定压力。耦合器开口度控制阀N373单独控制工作压力，且能够按需设定作用在工作活塞上的压力。该工作压力可为0%，如制动时，也可以是100%，如加速时。 行驶工况 起步或加速 后桥需要一个大的驱动扭矩。阀门完全关闭且夹紧压力可达到最大值。  快速行驶 后桥只需要一个小的驱动扭矩。夹紧压力按需受控（控制范围）。  制动 制动时，后桥不需要任何扭矩。因此，阀门被打开且作用于工作活塞上的压力被释放。耦合器打开。  停车 当汽车制动时，耦合器打开。一旦汽车静止，预控制系统使用油门踏板位置信号。起步时，压力被重新建立，且再次获得全扭矩。  驻车 驻车时，仅需要一个低扭矩。动力传递系统不受负载。耦合器按需受控（控制范围）。  极端的行驶工况 在湿滑路面上行驶 工作压力按需受控。信号同样来自ABS控制单元J104，它从速度传感器上推断打滑的情况并计算出所需的牵引力。 ESP或ABS干预 如果牵引力系统被激活，耦合器的开口度间接由ABS控制单元J104控制。例如，耦合器可因ABS干预完全打开，也可因ESP干预而完全关闭。  起步时打滑（冰面或雪上） 如果前桥的两个车轮都打滑，则四轮驱动耦合器关闭。由后桥驱动。 如果前桥只有一个车轮打滑，则电子差速锁(EDL)将进行干预，制动打滑车轮并提高另一个车轮的驱动力。与此同时，四轮驱动耦合器关闭，且大部分的驱动力传递至后桥。 控制系统概述 [文章纠错]
文章网友提供，仅供学习参考，版权为原作者所有，如侵犯到 你的权益请联系qchjl_admin@126.com，我们会及时处理。
GMT+8, 29-4-2024 03:58 , Processed in 0.230478 second(s), 23 queries . Powered by Discuz! X3.5 © 2001-2013 Comsenz Inc. |
会员评价：
共0条 发表评论