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丰田普拉多四轮驱动系统解析丰田普拉多四轮驱动系统解析丰田普拉多四轮驱动系统解析丰田普拉多（PRADO）是丰田陆地巡洋舰系列中的最新款 SUV这款全新开发的新一代 SUV，配备了丰田全新 4.0L V6 发动机，排放达到欧Ⅲ标准普拉多（PRADO）先进的发动机提供强劲的动力输出，配以坚固的车架以及强化的悬架系统，使坎坷的路途变得舒适顺畅作为一款越野车，四轮驱动系统可谓是重中之重本文将着重为您介绍普拉多（PRADO）装备的全时四驱系统对于普通的锥形齿轮式差速器，不论是轮间差速器还是中间差速器，由于行星齿轮在吸收转速差时因自转而产生的内摩擦力很小，假如不对其进行限制或锁止，只要有一侧（或一轴）车轮滑转，则另一车轮（或车轴）的驱动力也会被限制到与滑转一侧车轮（或一轴）的驱动力相等，不能充分发挥轮胎的抓地力，影响汽车的越野性普拉多（PRADO）的底盘系统采用了全时驱动方式，布置了 3 个差速器：前、后差速器采用普通锥形齿轮式差速器，无差速限制和锁止装置，左、右两侧车轮的滑转通过 TRC/VSC 系统以制动方式来限制；中间差速器采用托儿森（TORSEN）T-3 型限滑差速器国产的一汽丰田普拉多（PRADO）采用 4BM 分动器，可以实现对差速器的电控锁止。

全时四驱系统的基本构成丰田普拉多（PRADO）四驱传动系统的机械部分主要由变速器、分动器（可电控锁止差速器） 、前后传动轴及前后差速器等组成（图1） 四驱的电控部分由制动控制 ECU、发动机 ECU、中间差速器锁止按钮、驻车及空挡位置开关、4WD 控制 ECU 和分动器电控执行器等组成分动器电控执行器根据驾驶员的操作意愿（中间差速器锁止按钮） 、汽车制动状态、发动机运行转速状态、变速器挡位状态等信号对分动器内的差速器进行锁止控制这样做的目的是为了便于驾驶员操作，确保分动器内的传动切换准确有效，避免由于误操作而造成的机件损坏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，TORSEN LSD 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（图 2、图 3） ，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TORSEN LSD 防滑差速器结构TORSEN LSD 的结构如图 4、图 5 所示，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 TORSEN T-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 TORSEN LSD 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” ，TORSEN LSD 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3.前轴转速小于后轴转速当环齿转速大于太阳轮转速，此时行星齿轮也产生自转（图 9） ，自转时与环齿、太阳齿和齿架之间会产生摩擦阻力；同时行星齿轮沿轴向向左运动，环齿和太阳轮分别向左、向右做轴向运动，环齿仍然挤压 1 号离合器盘，行星齿轮挤压 2 号离合器盘，太阳轮挤压4 号离合器盘，因此，后轴的高转速受到 1 号和 2 号离合器片摩擦力的限制，同时动力由行星齿轮架通过 4 号离合器盘的摩擦力直接传递到太阳轮，增加了前轴的输出扭矩差速器的内摩擦力由 1 号、2 号、4 号和行星齿轮自转摩擦力组成，使前、后轴的扭矩分配比最大达到 53:47。

4.中间差速器的锁止假如前轮的地面附着力较小，出现了滑转趋势，差速器自动限制其滑转，前轮驱动力自动降低到 29％若前轮附着力继续减小，而此时前轮驱动力不能再降低，未滑转的后轴所分配到的扭矩只能达到 71％，此时，驾驶员应该锁止差速器，这种情况一般发生在非凡恶劣的泥沼路面如前轮离开地面（悬空） ，该车轮的驱动力降为0，此时假如未锁止差速器，后轴只能分配到 71％的最大驱动力，但假如锁止了差速器，后轴则可分配到 100％的驱动力。