汽車論文-汽車驅(qū)動形式的類別利弊分析

PAGEPAGE1汽車驅(qū)動形式的類別及利弊摘要：汽車的驅(qū)動型式(Layout)即汽車動力傳動系(PowerTrain)的布置型式，對整車的性能、外形及內(nèi)部尺寸、重量、軸荷分配、制造成本及維修保養(yǎng)等方面均產(chǎn)生重要影響?？茖W(xué)合理地選擇驅(qū)動型式是汽車總體設(shè)計的首要工作之一。本文主要介紹以燃油或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為動力裝置的汽車驅(qū)動型式。關(guān)鍵詞：驅(qū)動形式類別根據(jù)發(fā)動機(jī)和各個總成相對位置的不同，現(xiàn)代汽車的驅(qū)動型式通常分為如下5種：一、前置后驅(qū)(Front—engineRear—drive，簡稱FR)，所謂前置后驅(qū)，是指發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動的驅(qū)動形式。這是一種傳統(tǒng)的驅(qū)動形式，大家所熟悉的廣州標(biāo)致轎車，就是一種典型的前置后驅(qū)轎車。采用這種驅(qū)動形式的轎車，其前車輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向任務(wù)，后輪承擔(dān)驅(qū)動工作。發(fā)動機(jī)輸出的動力通過離合器、變速器、傳動軸輸送到后驅(qū)動橋上，驅(qū)動后輪使汽車前進(jìn)，用形象的話來說，是“推”著車輛前進(jìn)。采用了前置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢：1．在拼合良好的路面上啟動、加速或爬坡時，驅(qū)動輪的負(fù)荷增大(即驅(qū)動輪的附著壓力增大)，其牽引性能比前置前驅(qū)型式優(yōu)越；2．軸荷分配比較均勻，具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，因此高速穩(wěn)定性好,并有利于延長輪胎的使用壽命；3．發(fā)動機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡化了操縱機(jī)構(gòu)的布置；4．轉(zhuǎn)向輪是從動輪，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、便于維修；5.前后輪各司其職，轉(zhuǎn)向和驅(qū)動分開，車輛爬坡能力強(qiáng)；同時，F(xiàn)R型式具有如下的弊端：1．由于采用傳動軸裝置，不僅增加車重，同時降低動力傳動系的傳動效率，影響了燃油經(jīng)濟(jì)性；2．縱置發(fā)動機(jī)、變速器和傳動軸等總成的布置，使駕駛室空間減小，影響乘坐舒適性；同時，地板高度的降低也受到限制；3．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；4．前置后驅(qū)的車輛轉(zhuǎn)彎時易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度的情況；采用前置后驅(qū)方式的客車，易于由貨車改裝，與貨車通用的部件較多。除具有相似于前置后驅(qū)貨車的優(yōu)缺點(diǎn)外，還存在如下弊端：1．由于發(fā)動機(jī)罩突出于地板之上，降低車廂內(nèi)的面積利用率，并導(dǎo)致了車內(nèi)噪聲大，隔熱、隔振比較困難，影響了乘坐舒適性；2．前軸容易過載，軸荷分配不夠理想，影響了操縱穩(wěn)定性；3．由于前懸受到限制，導(dǎo)致后懸過長，上坡時容易刮地（離區(qū)角較?。?。近年來，隨著城市公交車進(jìn)一步向準(zhǔn)低地板、超低地板方向發(fā)展，大客車的驅(qū)動型式已呈現(xiàn)出適性良好；4．可在地板下設(shè)置容積很大的行李倉。同時、RR型式具有如下的弊端：1.前輪附著力小，高速時轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響了操縱穩(wěn)定性；2.水箱布置困難，不利于發(fā)動機(jī)的散熱；3.發(fā)動機(jī)防塵困難；4.發(fā)動機(jī)和變速器等總成遠(yuǎn)離駕駛員，遠(yuǎn)程(Remote)操縱機(jī)構(gòu)的布置較復(fù)雜；5.故障不宜及時判別，維修保養(yǎng)困難。四、中置后驅(qū)中置后驅(qū)即發(fā)動機(jī)中置、后輪驅(qū)動(Middle—engineRear—drive，簡稱MR)，是大多數(shù)運(yùn)動型轎車和方程式賽車所采用的型式。此外，某些大、中型客車也采用該型式，但采用該型式的貨車很少。運(yùn)動型車采用中置后驅(qū)具有如下優(yōu)勢：1．可獲得最佳的軸荷分配，操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好；2．發(fā)動機(jī)臨近驅(qū)動橋，無需傳動軸，從而減輕車重，具有較高的傳動效率；3．重量集中，車身平擺方向的慣性力矩小，轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)向盤操作靈敏，運(yùn)動性好。同時，運(yùn)動型車采用MR型式具有如下的弊端：1.發(fā)動機(jī)的布置占據(jù)了車廂和行李箱的一部分空間，通常，車廂內(nèi)只能安放2張座椅；2.對發(fā)動機(jī)的隔音和絕熱效果差，乘坐舒適性有所降低。采用MR型式的大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動軸短、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。同時，具有如下不足：1．發(fā)動機(jī)需要特殊設(shè)計，且其冷卻和防塵不易；2．遠(yuǎn)程操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)不便；3．地板高度難于降低。五、全輪驅(qū)動全輪驅(qū)動(Full—wheel—drive，簡稱nWD)通常是將發(fā)動機(jī)前置，在變速器后裝有分動器以便將動力分別輸送到所有車輪上；為了有效地避免車輪滑動，除裝有輪間差速器外，還配有軸間差速器。該型式主要用于吉普車和越野車，但是最近也有很多轎車采用了全輪驅(qū)動型式。通常，二車橋汽車的全輪驅(qū)動型式稱為四輪驅(qū)動(4wD)，有三車橋的全輪驅(qū)動型式稱為六輪驅(qū)動(6WD)，以此類推。采用了全輪驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢：1．由于全輪汽車可以利用汽車的全部重量作為附著壓力，從而使附著力顯著增加，即擴(kuò)展了牽引力極限；2．可以將發(fā)動機(jī)的動力分別傳至各個車輪，即減少了每一驅(qū)動輪的驅(qū)動力負(fù)擔(dān)，因而能夠保證在不超過輪胎摩擦極限(不發(fā)生車輪打滑)的情況下，將足夠的動力傳至路面，使汽車具有很強(qiáng)的越野能力；3．輪胎的磨損均勻，有利于延長輪胎的使用壽命。同時，全輪驅(qū)動型式具有如下弊端：1.傳動系統(tǒng)長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，且維修保養(yǎng)困難；2.噪音大，車輛重，且驅(qū)動力傳遞效率低、油耗大，即燃油經(jīng)濟(jì)性不好?，F(xiàn)今的4WD型式可分為以下兩種：1．可轉(zhuǎn)換4WD型式可轉(zhuǎn)換4WD型式適用于FR車的變型，是指在必要時可由2WD型式轉(zhuǎn)變?yōu)?WD型式。由于裝備了轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，可在城市道路行駛時利用2WD型式。當(dāng)越野行駛時，操作拉桿或開關(guān)，便可簡單地轉(zhuǎn)變?yōu)?WD型式運(yùn)行?？赊D(zhuǎn)換4WD型式可以稍微彌補(bǔ)4WD車驅(qū)動力傳遞效率低的缺點(diǎn)；并且當(dāng)選擇2WD型式行車時，相對于4WD型式減少了輪胎和部分傳動系零件的磨損。2．非轉(zhuǎn)換4WD型式非轉(zhuǎn)換4WD型式適用于FF車的變型，其驅(qū)動型式不可改變，全以4WD型式行駛。另外，還有很多非轉(zhuǎn)換4WD型式車在中間差速器上采用粘滯式聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)。從而，在正常情況下可以像FF車一樣行駛；但是，當(dāng)驅(qū)動輪側(cè)滑時，便自動向從動輪傳遞動力，充分發(fā)揮出4WD卓越的越野性能。汽車不同驅(qū)動方式的利弊四輪驅(qū)動越野車：優(yōu)點(diǎn)：前后輪都有驅(qū)動力，牽引力大，通過性強(qiáng)，附著力大，穩(wěn)定性好，適于越野。缺點(diǎn)：重量大，節(jié)油性差。發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動中高級轎車優(yōu)點(diǎn)：前后橋承載的負(fù)荷基本一樣，動力性強(qiáng)，牽引力大，在爬坡、泥濘道路和顛簸路上行駛時，動力性、防后輪側(cè)滑和穩(wěn)定性明顯優(yōu)越于“發(fā)動機(jī)前置，前橋驅(qū)動”的汽車。缺點(diǎn)：傳動軸延至后橋，導(dǎo)致地板凸起，幾個總成分開布置，占據(jù)空間較大，很難使汽車小型化。發(fā)動機(jī)前置前橋驅(qū)動的中小型汽車優(yōu)點(diǎn)：省了傳動軸，地板平坦，傳動系緊湊，重量減輕，地板降低，重心下降。缺點(diǎn)：上坡時重量向后移，前橋負(fù)荷減輕，不能產(chǎn)生足夠的牽引力，不易在上下坡較多的山區(qū)使用。發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動微型車：優(yōu)點(diǎn)：省去了傳動軸，附著力大，牽引力也大，軸距較小，地板下沒有排氣管，發(fā)動機(jī)廢氣、噪音不會污染車廂內(nèi)。缺點(diǎn)：后橋負(fù)荷大，轉(zhuǎn)彎易側(cè)滑，操縱系統(tǒng)太長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷卻系統(tǒng)復(fù)雜，行李箱太小。結(jié)束語：綜上所述，汽車驅(qū)動型式的合理選用，取決于汽車的類型和用途，以及汽車的車架(承載式車身)、行駛系、制動系等多方面因素。只有滿足整車的動力性、操縱穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、通過性和乘坐舒適性等性能的設(shè)計要求并實(shí)現(xiàn)了預(yù)計制造成本的驅(qū)動型式，才是該車合理的驅(qū)動型式。所以，脫離具體的應(yīng)用，單獨(dú)分析各種驅(qū)動型式的優(yōu)劣是毫無意義的。通常，以動力性為主的貨車常采用傳統(tǒng)的前置后驅(qū)的驅(qū)動型式；強(qiáng)調(diào)低地板、結(jié)構(gòu)緊