学习任务11 四轮驱动系统的检修

1＊学习任务十一四轮驱动系统的检修任务要求完成本学习任务后，你应能：1.掌握四轮驱动系统的基本组成和分类。2.能分析分动器转矩的传递路线。3.能够拆装典型分动器，维修分动器零件。4.能够选择正确的工具与仪器，完成操作任务。5.能够查阅维修手册并规范检修四轮驱动系统故障诊。建议课时：8课时任务描述一辆90款切诺基越野车，分动器换挡时出现换挡困难。经维修人员检查和分析，是分动器换挡杆松动或分动器内部零件磨损，需检查或更换分动器相关零件。2一、理论知识准备(一)概述为了提高汽车在雨天、雪地和越野行驶时的附着力和操纵性能，有些车辆常做成四轮驱动。传统四轮驱动汽车的基本组成如图11-1所示，发动机的动力经过离合器传给变速器，然后通过分动器把动力分配给前后传动轴，再通过传动轴将动力传递给前后差速器以及四个半轴，使四个车轮转动。图11-1传统四轮驱动系统的基本组成1．四轮驱动系统的分类1）全时四驱全时四驱车辆永远保持四轮驱动模式，正常行驶时将发动机输出转矩按50%：50%分配给前后轮。当轮胎打滑时，自动分配前后转矩以确保在不同路面上都有极佳的车辆性能和操控性，分配比例在30%：70%到70%：30%之间（前后驱动转矩可在30%~70%之间连续无级可调）变化，采用这种驱动模式的车辆具有极佳驾驶操控性和行驶循迹性。全时四驱的科技含量高，车辆的行驶操控性和舒适性也强，因此，奥迪A4Quattro、新奥迪A6L、宝马X5、三菱欧蓝德等车型采用这种模式。图11-2全时四驱32）兼时四驱兼时四驱模式一般用于越野车或四驱SUV上。驾驶员可根据路面情况，通过接通或断开分动器，在两轮驱动或四轮驱动之间切换如图11-3所示。优点是可根据实际情况来选取驱动模式，比较经济；缺点是机械结构比较复杂，需要驾驶者有很强的驾驶经验,北京切诺基就采用这种驱动模式。图11-3兼时四驱3）适时四驱采用适时四驱的车辆，选择何种驱动模式由电脑控制，普通路面一般采用两轮驱动，如果路面不良或驱动轮打滑，电脑会自动侦测出，并立即将发动机输出转矩分配给其它两轮，切换到四轮驱动状态，免除了驾驶员的判断和手动操作，应用更加简单。选用这种驱动模式的车型有东风本田CR-V和北京现代途胜等车型。2.四轮驱动系统的结构和工作原理四轮驱动系统的作用是将变速器传来的动力分配给前后驱动桥，同时起副变速器的作用。1)分动器分动器有两种形式，即以齿轮机构驱动前输出轴的分动器和采用链轮机构驱动的分动器。齿轮传动分动器在3根轴上安装6个齿轮及两个滑动换挡总成，如图11-4所示，大多数早期的分动器都属于这种结构。4图11-4齿轮传动分动器的结构简图链轮机构驱动的分动器的应用非常广泛，这些总成各有差别，但都采用长的、无噪声的链条把动力经上部的轴传递给下部的前输出轴，如图11-5所示。分动器加上空挡，有三种动力传递方式。图11-5链轮机构驱动的分动器2）操纵机构分动器操纵机构的结构如图11-6所示。5图11-6分动器的操纵机构对分动器的操纵要求是：接上前桥前，不得挂上低速挡；低速挡退出前，不得摘下前桥，如图11-7所示。。分动器在使用时应注意以下事项：在普通路面上使用高速挡，在恶劣路面上使用低速挡；在好路上应使用高速挡且不接前桥；当汽车在较差的路面上行驶时，应接上前桥并用低速挡，使汽车具有足够的驱动力，克服增加的行驶阻力。图11-7分动器的操纵3）轴间差速器汽车转向时，每个车轮的滚动半径不同，外侧车轮不内侧车轮转速高，前轮比后轮转速高，因此采用轴间差速器来解决这个矛盾，轴间差速器的结构如图11-9所示。6图11-8轴间差速器的结构1－差速器壳；2－直齿轮轴；3－半轴；4－直齿轮；5-主减速器从动齿轮；6-蜗轮；7-蜗杆（两个）当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴传至差速器外壳，差速器外壳通过蜗轮轴传到蜗轮，再传到蜗杆。前轴蜗杆通过差速器前齿轮轴将动力传至前桥，后轴蜗杆通过差速器后齿轮轴传至后桥，从而实现前、后驱动桥的驱动牵引作用。当汽车转弯时，前、后驱动轴出现转速差，通过啮合的直齿圆柱齿轮相对转动，使一轴转速加快，另一轴转速下降，实现差速作用。（二）典型分动器的结构和工作原理下面以兼时四驱的北京切诺基87A-K型分动器为例讲解。1．结构与组成87A-K型分动器的结构如图11-8所示，壳体结构如图11-9所示，结构简图如图11-10所示。壳体是中间剖分式的，在壳体内设有两根串联的输入轴21、后输出轴10、中间轴11及前输出轴。7图11-887A-K型分动器的结构1-前壳体2滚针轴承3-齿毂4-低挡齿轮5-同步器总成6-四轮驱动齿轮7-后壳体8-后输出轴后轴承9-后凸缘壳10-后输出轴11-中间轴12-前输出轴齿轮13-前输出轴前轴承14-前输出轴万向节15-前输出轴螺母16-换挡杆17-换挡轴18-扇形板19-输入轴后轴承20-输入轴前轴承21-输入轴图11-987A-K型分动器的壳体分解图1-前箱体2、18-油封3-油槽4-油槽固定螺钉5-后箱体6-箱体固定螺栓7-中间轴轴承盖88-标牌9-螺栓10-箱体固定螺栓11-放油螺塞12-垫圈13-前输出轴轴承盖14、16-螺母15-加油螺塞和垫片17-后凸缘罩总成图11-1087A-K型分动器的结构简图分动器的高、低、空挡是由牙嵌式离合器接合套的位置决定的。接合套内孔制有齿形花键，与输入轴后端的齿形花键滑套。当接合套在前后不同位置时，可以分别与低挡齿轮或后输出轴的齿形花键接合，也可以在中间位置与输入轴接合。当接合套在前端位置时，花键孔同时套着输入轴低挡齿轮和后端的齿形花键，输入轴的转矩就通过后端的齿形花键传给接合套，继而通过低挡齿轮、中间轴大齿轮和中间轴小齿轮分别传给前输出轴和四轮驱动齿轮(速比为2.36：1)，此时同步器的接合套被同步器拨叉拨向后方与同步器盘接合，转矩同时传递给后输出轴，转速与前输出轴相同。当接合套在中间位置时，接合套只与输入轴的齿形花键套合，因此，输入轴无转矩输出，成为空挡。当接合套在后方位置时，输入轴的转矩通过接合套，直接传给输出轴，二者转速相同，为高挡传动。分动器是四轮驱动，还是两轮驱动，取决于同步器接合套的位置。当同步器处于前方时，同步器和同步盘分离，此时，后输出轴的动力不传给前轴，仅后轮驱动。同步器接合套在后方时，后输出轴不仅驱动后轴，还通过四轮驱动齿轮驱动前轴，实现四轮驱动。由于接合套和同步器位置分别由换挡盘和两个拨叉来控制，就排除了低速两轮驱动工况，防止转矩传递过大而损坏传动系，位置关系见表11-1。9接合套和同步器配合的四种工况表11-1工况接合套位置同步器位置挡位1前后4L(四轮低速驱动)2中后N(空挡)3后后4H(四轮高速驱动)4后前2H(两轮高速挡驱动)惯性同步器仅用于高速挡时后轮驱动的接合，低速挡时同步器断开，后轮由高低挡接合套传递动力，因此允许车辆行驶中实施高速两轮或高速四轮驱动工况的变换。由于高低挡是采用接合套变换，因此必须在车辆完全静止时进行，否则，会产生强烈冲击及噪声，甚至损坏有关零件，换挡困难。2．转矩传递路线（1）自由的高速方式，转矩传递路线如图11-11所示。图11-114-L自由的高速方式，转矩的传递路线10（2）锁紧的高速方式，转矩传递路线如图11-12所示。图11-12锁紧的高速方式，转矩的传递路线（3）低速方式，转矩传递路线如图11-13所示。11图11-13低速方式，转矩传递路线二、实践操作(一)实践准备（1）切诺基整车或切诺基分动器。（2）每组一套分动器拆装工具和零件盆。（3）每组一台举升机。（4）维修手册、工单。(二)技术要求及注意事项切诺基各紧固零部件都应按规定力矩进行拧紧，各部件规定的拧紧力矩如表11-2所示。切诺基87A-K型螺栓和螺母的拧紧力矩表11-2螺栓和螺母拧紧力矩/N·m复检力矩/N·m壳体紧固螺栓3931~46中间轴轴承盖螺栓4.93.9~5.8前输出轴轴承盖螺母2016~23凸缘罩螺母3931~46外换挡臂螺母3931~46后输出轴锁紧螺母226196~245前凸缘锁紧螺母284261~314油槽固定螺钉4.93.9~5.8放、加油螺塞4944~5412换挡板定位销的螺栓2318~26真空开关2720~34(三)切诺基87A-K型分动器的检修1．润滑油的检查（1）将注油塞（图11-14）周围清理干净。图11-14注油塞和放油塞的位置（2）拧开注油塞，检查润滑油能否流出。（3）若润滑油不能流出，说明油量不足，应加注。（4）拧紧注油塞，力矩为19~30N·m。2．从车上拆卸用举升器将汽车举起。首先放掉分动器齿轮油；拆卸前后传动轴，将后传动轴拆下放在一边，将前传动轴与分动器连接处断开，并放在一边；断开分动器操纵机构，断开车速传感器线束接头；用变速器托架将变速器托起，拆下变速器和分动器底梁托架；慢慢降下变速器托架一段距离，拆下所有分动器与变速器之间的连接螺栓，将分动器抬下。小提示：不要将传动轴后端十字轴上的两个套筒掉落丢失。3．分解与组装1）分解（1）拆卸后凸缘时，凡使用密封胶的结合面，在拆下螺栓后，先用一个软锤向上轻轻敲敲击凸缘的突出部分，如图11-15所示，使密封胶松脱，然后才能取下凸缘。13图11-15凸缘的拆卸小提示：要注意保护突缘和后轴承油封之间的接合面。（2）拆卸前后壳体时，先拆下固定螺栓，再在两壳体的接缝处插入两把旋具，然后轻轻向上撬起，破坏两者间的密封胶，把两者分开，如图11-16所示。图11-16前壳体的拆卸想一想：如旋具抵住前后壳体的结合面撬动，分动器安装后会出现什么现象。（3）拆卸同步器时，先冲出连接拨叉和拨叉轴的弹簧销，然后再把同步器总成和拨叉作为一个整体从后输出轴上拆下，如图11-17所示。图11-17同步器的拆卸142）清洗和检查（1）拆下的所有部件要清洗，务必将壳体和轴承座的所有密封面上的密封胶清除干净。（2）用压缩空气将洗净的部件吹干，并吹通各油道。（3）检查分动器壳、凸缘罩和轴承座是否有裂损变形；检查各轴、齿轮、传动链和换挡部件的磨损情况。（4）检查低挡齿圈的磨损情况，如有损坏，应连同前壳体一起更换。（5）拆装时，对拆下的前结合凸缘密封圈、锁紧螺母及后输出轴锁紧螺母均应弃旧换新。3）装配（1）装配前，要先用分动器油润滑各部件。更换轴承时，注意不要堵塞轴承孔上的供油口。（2）在安装好输入轴及轴承后，注意要用卡环将其锁住，防止轴向窜动，如图11-18所示。图11-18输入轴的安装（3）在安装凸缘罩时，应装入新凸缘罩油封。（4）在安装前、后壳体及凸缘时，应在结合面上涂抹3mm宽的RTV密封胶。（5）将所有连接螺栓按规定力矩拧紧。4.分动器总成装车步骤与拆卸步骤相反。三、学习拓展分动器主要故障及排除方法如表11-3所示。分动器主要故障及排除方法表11-3现象原因排除方法分动器换挡困难或不能换入需要的挡位1.车速过高不能换挡。停车减速3-4公里/小时。2.长时间以高挡四轮驱动在干燥铺装路面上行驶。停车，把变速器挂入空挡，把分动器换入高挡两轮驱动，然后使车辆以两轮驱15动行驶。3.分动器换挡杆系粘结或松动。润滑、修理或更换杆系，或者按要求拧紧松动的零件。4.润滑油不足或型号不对。加油到加油孔边缘或把型号不当的润滑放净，再加指定的自动变速器油或相当于DEXRONⅡ油。5.零件犯卡，磨损过大或损坏。折检分动器，按要求更换磨损或损坏的零件。分动器在任何挡位都有噪声润滑油不足或不合适。把润滑油放净，再加指定的自动变速器油或相当于牌号DEXRONⅡ轴，加到加油孔边缘检查漏油，必要时加以修理。四轮驱动低挡时有金属撞击声或噪声增大1.分动器没有完全挂入低挡四轮驱动的挡位。停车把分动器挂入空挡，再挂入4L挡位。2.换挡杆松动或咬死。按要求拧紧，润滑或修理拉杆。3.拨叉断裂，镶块磨损或拨叉与拨叉轴犯卡。按要求将分动器解体修理。4.环齿轮或锁板磨损或损坏。按要求将分动器解体修理。输出轴密封圈或排气口漏油1.分动器加油过量。放油到规定油面。2.排气口堵塞。如需要清理或更换排气口。3.输出轴密封圈损坏或安装不当。更换密封圈，安装时要确保密封圈唇边朝向箱体部，同时要保证不擦伤或