豐田RAV4中央差速器鎖止的原理是什麼?

Domilo


回答一個RAV4的四驅系統不夠顯得專業,小P給你講下豐田全系的四驅系統吧,RAV4的四驅系統在最後。

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四驅系統分類

豐田的四驅系統,分為兩大類Part-time和Full-time,即分時四驅和全時四驅。全時四驅中,如果是縱置發動機可分Full-Time 4WD(全時四驅)和Full-Time 4WD_Multi-Mode(可切換的全時四驅),如果是橫置發動機,可分為Full-Time AWD(全時四驅)和Full-Time 4WD_On-demand(適時四驅)。說起來比較亂,大家看圖即可。

分時四驅中代表車型是FJ Cruiser自動變速箱版;縱置發動機全時四驅代表車型是蘭德酷路澤;縱置發動機、具有可切換模式的全時四驅代表車型是4Runner V6;發動機橫置AWD的代表車型是漢蘭達;適時四驅的代表車型就是RAV4。

圖1 (Part-time 4WD)分時四驅代表車型

圖2 Full-time 4WD全時四驅代表車型

下面,我們針對這五種不同的配置進行逐步講解。

分時四驅(Part-time 4WD)

代表車型國內能見到的就是FJ Cruiser自動版。這種系統可以通過分動器上的操縱桿(或者儀表上的旋鈕)選擇兩驅還是四驅模式。

圖3 四驅系統結構

圖4 兩驅模式

當處在兩驅模式的時候,這臺車就是一個後驅車。

圖5 四驅模式

當處在四驅模式的時候,將實現四驅模式,動力從發動機經分動器傳遞給前軸與後軸。需要注意的是,這種四驅系統沒有中央差速器!所以,這臺車在前後軸速度不同的時候,會出現驅動系統相互較勁(Drivetrain Binding)的現象。所以,四驅模式最好用於脫困、冰雪、砂石等路面。

圖6 Drivetrain Binding

圖7 四驅模式應用場景

全時四驅(縱置發動機)

對於縱置發動機的車型,豐田推出的全時四驅的代表車型是大家最熟悉的蘭德酷路澤。注意:這種四驅系統配有中央差速器!這是與前面講的分時四驅的最大區別!

圖8 Full-time 4WD結構(縱置發動機)

圖9 動力輸出圖示

全時四驅的動力經過分動器向前傳遞給前軸差速器,向後經過中央差速器傳遞給後軸的輪間差速器。

關於中央差速器,這裡詳細介紹下,有的車配的是帶鎖止功能的中央差速器,如下圖10。當中央差速器鎖止後,與前面介紹的分時四驅在四驅模式一樣,將動力以50:50傳遞給前後軸,這種情況下也會遇到Drivetrain Binding現象。有的車型配的是託森差速器,這種差速器通過機械結構自動根據路況實現前後扭矩分配(關於託森差速器請看小P之前的文章託森差速器的前世今生),如圖11、12。

圖10 中央差速器鎖止,50:50扭矩分配

圖11 託森差速器, 29:71扭矩分配

圖12 託森差速器, 53:47扭矩分配

全時四驅-帶多種模式(縱置發動機)

這種四驅系統與上面的類似,只是多了幾種模式的選擇,比如H2(兩驅模式)、H4(四驅模式)和L4(低速四驅)。

圖13 模式選擇旋鈕

H2兩驅模式

在H2兩驅模式時,相當於後驅車,動力只傳遞給後軸,適用於較高車速、高附著力的鋪裝路面,能達到節油的效果。

圖14 H2兩驅模式

圖15 H2模式應用場景

H4四驅模式

這種模式適用於較高車速、低附著路面條件下行駛,如砂石路。

圖16 H4模式應用場景

L4四驅模式

這種模式下,適用於較低車速、附著條件極差或者脫困的條件下。

圖17 L4模式應用場景

Full-Time AWD(發動機橫置的全時四驅)

對於發動機橫置的車型,四驅系統是完全不一樣的,分為AWD全時全輪四驅和適時四驅(On-demand)。AWD的代表車型有漢蘭達。這種四驅系統的特點是高度集成化,如圖18所示,前差速器、中央差速器和分動器緊湊的集成為一個單元佈置在車輛前軸,後差速器佈置在後軸上。

圖18 Full-time AWD四驅結構

AWD四驅脫困原理

AWD的四驅靠的是與制動控制的配合,車輛根據輪速傳感器來監測車輪的打滑情況,對於打滑的車輪,ABS/ESP系統會對其施加主動制動,那麼發動機的動力就會施加給其他未打滑的車輪,實現脫困。

圖19 AWD脫困原理

適時四驅

適時四驅的車型會根據道路狀況來自動實現兩驅、四驅間的轉換和扭矩分配的調整。按照原理不同,分為帶多片離合器電磁耦合式(Electro-Magnetic Coupler)和Electric Motor兩種,我們只介紹最常見的電磁耦合式,代表車型就是我們最熟悉的豐田RAV4。

圖20 適時四驅結構

RAV4四驅原理

如圖21,RAV4的四驅又稱為多片離合器四驅,靠的是通過4WD的控制器來調整電磁大小來控制離合器盤的貼緊程度來實現前後動力分配。但沒有電磁時,離合器分離,此時車輛處於前驅狀態,當存在電磁時,在電磁的作用下,多片離合器的摩擦片壓緊,離合器接合,動力會傳輸給後軸。調整電磁的大小可實現不同的扭矩分配。

RAV4車型提供後軸鎖止按鈕,即最大電磁作用下的扭矩分配狀態,可實現55:45的扭矩分配,如圖22。

圖21 RAV4四驅原理

圖22 RAV4車型4WD鎖止


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中央鎖或者後驅鎖,rav4這車是不帶差速功能的,那麼是怎樣工作的,舉個列子如果四個車輪中有某個車輪打滑,保證前後軸都有動力,而不會從那一個打滑的車輪流失全部的驅動力。一旦鎖住中央差速器,將無法在抓地力較高的鋪裝路面上高速過彎,在沙石、泥土路面上並沒有問題,因此也要適具體情況而定。去西藏的話有了這個差速鎖脫困是比較快的。


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