丰田普拉多汽车四轮驱动系统原理（二）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　分动器电控执行器　　一汽丰田普拉多(PRADO)的发动机型号为1GR-FE，变速器型号为A750F，其分动器采用经过改进的VF4BM。如图2所示，分动器有L和H两个挡位，传动比分别为2.566和1.000，L、H挡位由驾驶员手动操作。驾驶员根据路面状况切换“中间差速器锁止按钮”对差速器进行锁止，因而可实现H4F-H4L-L4F-L4L的换挡模式。H4F和L4F为分别对应分动器高、低挡的差速器“F”(自由)模式，H4L和L4L则为“L”(锁止)模式。其他类型的分动器如表1所示，其中VF2A分动器在普拉多2700车型上使用，TORSENLSD为选装部件。　　由变速器传来的动力经分动器的副变速L或H齿轮传到差速器外壳齿轮，再经差速器内的传动机构把动力传到前、后轴，4WD控制ECU对分动器电控执行器进行控制，驱动“中间差速器锁止拨叉轴”实现中间差速器锁的切换。　　TORSENLSD防滑差速器结构　　TORSENLSD的结构主要由差速器外壳、行星齿轮架、行星齿轮、太阳轮、环形齿轮接合齿、太阳轮接合齿及4个离合器盘等组成。结构中有8个行星齿轮与环齿和太阳轮齿内外相互啮合，它们之间相互啮合齿轮的齿形属于TORSENT-3型。当环齿与太阳轮的转速不等时(某一驱动轴有打滑趋势)，行星齿轮会被迫产生自转运动，这个自转运动又会导致与环齿或太阳轮的轴向相对运动。轴向运动的压力对安装在装置内的离合器盘施加压力，产生内摩擦力，因此限制了相对运动，也就限制了打滑的驱动轴的运动，而增加不打滑的驱动轴的扭矩；太阳轮与太阳轮接合齿相互配对，以便把太阳轮传来的动力输出到前驱动轴。而环形齿轮接合齿则把环齿的动力输出到后驱动轴，因此接合齿实际上是用于传递动力的过渡齿轮。只要前、后驱动轮因地面附着力的变化而导致扭矩的变化，差速器会立即产生比普通差速器(非限制式)要大得多的内摩擦扭矩。这种差速器的限制方式也叫扭矩敏感式。　　不同行驶状态TORSENLSD的扭矩分配　　把分动器切换到H4F或L4F模式时，差速器处于“自由模式”，TORSENLSD有如下的4种工作状态。　　1.前轴转速等于后轴转速　　当汽车在良好路面直线行驶时，前轮与后轮的转速接近相等，即太阳轮与环齿的角速度也相等，动力的传动路线如图6所示。如图7所示，太阳轮与环齿转速相等，行星齿轮不做自转运动，差速器的内摩擦为0，太阳轮与环齿半径之比为2:3，前轴与后轴的扭矩比为2:3。正常行驶时，后轴得到60%的扭矩，前轴得到40%的扭矩。这种扭矩分配方式与汽车的质量分配相对应，有利于利用车辆加速时后轴载荷大于前轴的情况下，提升车辆轮胎的抓地力，增加车辆的稳定性。　　2.前轴转速大于后轴转速　　当汽车转向或因湿滑路面导致前轮打滑时，车辆则会出现前轴转速大于后轴的情况。如图8所示，太阳轮转速大于环齿转速，两者的相对运动使行星齿轮被迫自转。但是由于它与环齿和太阳轮齿相互啮合，啮合的齿形角产生很大的摩擦力，同时它与行星齿轮架之间也会产生摩擦力，因此行星齿轮的自转受到以上摩擦力的作用，挤压4号离合器盘。另一方面，环齿则沿轴向向左运动，挤压1号离合器盘。4号离合器盘的摩擦力，限制了高转速的太阳轮的转速继续增加，1号离合器盘的摩擦力，则把差速器外壳上的动力直接传递到环齿。由上可知，行星齿轮自传的摩擦力和离合器片的摩擦力构成了内摩擦力矩，从而增加了后轴的驱动力。前、后轴的扭矩分配比最大可达到29:71，从而减小前轴的扭矩，把更多的驱动力分配到附着状况好的后轴。当车辆实现这种扭矩分配后，转向时前轴驱动扭矩降低，增加了侧向附着力，可减小转向侧滑的趋势，操作稳定性得到了改善，同时也提高了汽车在湿滑路面行驶时的通过性。

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