德国大众Tiguan4MOTION系统分析..doc

德国大众Tiguan 4MOTION系统分析????????????????????????? ??? 德国大众于2003年推出了首款豪华型SUV途锐（Touareg），该车与保时捷卡宴（Porsche Cayenne）均出自相同的7L 平台，依靠强大的技术后盾和成熟的生产技术打造了途锐卓越的品质性能，使之很快成为该公司的畅销车型，很快在SUV领域树立了良好的产品形象，赢得了良好的口碑，该公司随后即把紧凑型SUV作为下一个产品开发的目标，并在2006年洛杉矶车展上展示了紧凑型SUV概念车——Tiguan，2007年9月法兰克福车展上Tiguan被正式发布（如图1所示）。据传，Tiguan很可能将于2008年在上海大众生产。????? Tiguan的主要参数如表1所示。对于具有越野功能的SUV来说，大扭矩发动机、扎实的底盘和高性能的四轮驱动技术是必不可少的，大众公司为Tiguan搭载了强劲的增压发动机，在底盘方面采用了成熟的PQ35平台，常时四轮驱动技术则采用以Haldex电控液压多片耦合器为核心的4MOTION系统。 ?? ? 1.德国大众4MOTION系统发展历程?? 德国大众从1986年就开始在最畅销的车型Golf 上装备了四轮驱动系统，当时这一四轮驱动系统被大众公司命名为 “syncro”，该系统以硅油黏性耦合器作为限滑传动装置，虽然响应比较慢，但能较好地把驱动力分配到各个车轮以改善牵引性能，完全满足了冬季驾驶的要求，特别适合冰雪湿滑路面使用，深受驾驶者喜爱。“syncro”系统采用无中间差速器方式的动力传动，通过黏性耦合器传递到后桥，由于其结构简单、价格比便宜，降低了整车的制造成本，使Golf syncro成为一般消费者都买得起四驱车。随着汽车电子化技术的进步和发展，德国大众于1998年引入了瑞典Haldex耦合器，首先装备到第四代Golf，由于模块化设计的Haldex耦合器具有电子化程度高、结构紧凑、与ABS/ESP协调性好、响应快和可靠性高等特点，特别适合对结构紧凑、发动机前置、前轮驱动的紧凑型轿车进行四驱化，采用Haldex耦合器的四驱系统被命名为“4MOTION”。随着Haldex耦合器结构优化和性能改善，它被陆续装备到了Passat、 Sharan、Touareg 、Phaeton、 Multivan、Caravelle、Transporter和必威体育精装版的SUV Tiguan等四驱车型上。 2.Tiguan 4MOTION系统的构成????? Tiguan的4MOTION系统采用发动机前置的布置方式，动力由变速器经集成在前桥的分动器直接通过桥间传动轴输出到后桥（如图2 a所示），Haldex耦合器布置在紧靠后桥前端位置（如图2b所示），它的输出轴即为后桥主减速器的主动小齿轮，这样的布置方式适合紧凑型的四轮驱动设计，可节省空间和减轻底盘重量。4MOTION的核心部分是质量为44kg的Haldex耦合器，它以差动限滑的方式传递动力，力矩分配过程由电子控制液压多片离合器实现，当前后轴无转速差时，系统不传递动力到后桥，动力几乎完全由前轴输出，仅前轮驱动有利于节能，该模式适合汽车在城市工况行驶。 3.Haldex耦合器结构与工作原理??? Haldex耦合器主要由多片式离合器、液压机构和电控机构三部分组成（如图3所示）。 （1）多片式离合器??? 如图4中所示蓝色部分表示离合器的输入轴，该轴与万向节传动轴联在一起，输入轴的传动会带动环形往复运动活塞和环形工作活塞的滚子轴承以及外摩擦片一起运动；图中红色部分表示的是离合器输出轴，该输出轴包括从盘形凸轮到主动小齿轮的部分，它们构成一个单元，内摩擦片也通过纵向花键齿与输出轴联在一起。 ???当车辆加速时，输入轴连同环形往复运动活塞的滚子轴承一起绕尚处于静止状态的输出轴盘形凸轮转动，于是环形往复运动活塞的滚子轴承就沿着盘形凸轮上的斜坡运动，滚子将这个上、下运动再传动给环形往复运动活塞，环形往复运动活塞就产生一个向右的直线运动（如图5所示），这样就与环形活塞缸建立起机油压力了。这个机油压力通过一个机油道传动到环形工作活塞上，环形工作活塞在这个压力作用下向左压靠在轴承滚子和摩擦片组的压盘上，这时摩擦片组就压靠在一起了，于是输入轴和输出轴就联在一起了，从而实现了四轮驱动。 ???当前、后桥之间出现转速差时，外摩擦片壳体连同滚子轴承就会绕输出轴旋转，于是环形往复运动活塞的滚子轴承就在盘形凸轮上滚动，由于盘形凸轮的形状，往复运动活塞滚子轴承就沿着这个起伏表面运动，并将这个往复运动再传到壳体内环形往复运动的活塞上（如图6所示）。输出轴上带有用于安装内摩擦片的纵向花键，该轴与盘形凸轮以及主动小齿轮构成一个单元。??? ??? 外摩擦片壳体上有用与安装外摩擦