宝马F25底盘车型传动系统解析

BMWCHE/2015-11-05/ 分类：技术解析/阅读：

当车辆发生正面碰撞时，传动轴将吸收一部分能量而变形，从而减小乘员负荷并提高被动安全性。 ...

(一)概述

F25传动系统结构见下图。

1.前桥半轴 2.前桥主减速器 3.前传动轴
4.分动器 5.后传动轴 6.后桥主减速器 7.后桥半轴

F25传动系统结构图

(二)前桥主减速器

对于所有发动机和变速器型号的F25底盘车型, 目前都使用VAGl70AL前桥主减速器。该前桥主减速器的传动比与后桥主减速器的传动比相同。F25 前桥主减速器配置说明见下表。

前桥主减速器配量说明表

(三)分动器

1、分动器

F25配置ATC450分动器，该分动器是ATC400分动器 (源自上一代E83底盘车型) 的后续开发产品，其结构见下图。

1.连接至手动变速器或自动变速器 2.连接至后桥
3.VTG控制模块(用于启用片式离合器) 4.连接至前桥
ATC450分动器结构图

ATC450分动器在质量减轻约2kg的同时，提高了效率并降低了成本。通过采用以下措施来提高效率：

(1) 印刷电路板和伺服电动机集成在VTG控制模块(分动器控制模块) 内。

(2) 取消了机械式油泵。

(3)通过齿形链的供油机构润滑和冷却组件。

(4)减少机械执行机构的部件。

(5)减小机械公差。

2、动力传递路线

动态稳定控制系统控制前桥主减速器与后桥主减速器之间的全可变力矩分配。作用在分动器的片式离合器上的规定力矩由VTG控制模块进行调节。这个调节过程取决于系统对磨损和运行情况的校正程度，确保在整个使用寿命期内提供最佳位置精度。为了防止因过热而造成分动器损坏，VTG控制模块持续计算分动器的热负荷。

前桥的可变力矩叠加在至后桥的刚性直通传动装置上。当片式离合器处于分离状态时，所有驱动力矩都传递至后桥主减速器，此时前桥与后桥的力矩分配比例是0%：100%。当VTG控制模块控制片式离合器时，在正常情况下，驱动力矩按典型模式分配到前桥和后桥上，力矩分配比例是：40%：60%。

动态稳定控制模块存有xDrive程序，该程序能够根据车辆行驶情况 (例如路面摩擦系数不同) 任意改变车桥之间的力矩分配。

3、片式离合器

片式离合器是分动器的工作机构，其结构见下图。

1.连接至手动变速器或自动变速器 2.片式离合器
3.连接至后桥 4.带球道和外啮合齿的传动环

5.螺旋齿轮轴 6.连接至前桥
7.后桥与前桥之间的链条传动机构 (片式离合器接合时)

ATC450型分动器的片式离合器结构图

VTG控制模块由伺服电动机和控制模块的印刷电路板组成，该控制模块通过螺旋齿轮轴将力矩传递到带外啮合齿的传动环，该传动环借助球道将力矩转换为轴向力，从而通过一个活塞压紧摩擦片组件。轴向力越大，从变速器分配到前桥的力矩越大，这个力矩是通过链条传动机构传递到前桥法兰上的，然后继续传递至前桥。当片式离合器完全分高时，所有输入力矩都通过刚性直通传动装置被传递至后桥法兰。
4、螺旋齿轮传动机构

带球道的螺旋齿轮传动机构是一个特殊机构，它利用伺服电动机的移动来带动螺旋齿轮转动，从而使球道沿着径向移动。ATC450分动器的螺旋齿轮传动机构见下图。

1.螺旋轮传动机构 2.球道

ATC450分动器的螺旋齿轮传动机构图

5、服务与维修

采用两级更換方案对ATC4.50分动器进行维修：第一级方案是更换VTG控制模块，第二级方案是更换分动器总成 (包括VTG控制模块) 。带VTG控制模块的ATC450分动器见下图。

1.分动器序列号及分级 2. VTG控制模块

带VTG控制模块的ATC450分动器图

(四) 后桥主减速器

1、概述

F25安装HAG188LW或HAG215LW后桥主减速器，这两种减速器是,E70和E90球墨铸铁壳体型后桥主减速器(GGG40)的后续开发产品，质量为28.5kg(包括0.8L润滑油)。F25后桥主减速器见下图。

F25后桥主减速器图

F25后桥主减速器通过以下方式提高传动效率：

(1) 使用低黏度液压油。

(2) 改进径向密封环材料。

(3)优化小齿轮轴承的润滑效果。

(4)用焊接方式替代被动齿轮在差速器壳体上的螺栓连接方式。

2、型号说明

通过后桥主减速器型号可以准确识别该主减速器的类型。F25后桥主减速器型号说明见下表。

F25后桥主减速器销牌型号表

3、配置说明
F25后桥主减速器配置说明见下图。

F25后桥主减速器配置图

(五)传动轴

1、概述

发动机和变速器的扭矩要求不同，钢制传动轴的型号也不同。F25传动轴设计的重点是，除传输扭矩外，还要满足噪音和振动方面的舒适性要求。在设计万向节、轴长度分配和轴直径过程中，确保不会通过这些因素将连接点上的干扰噪音或振动传递到车身上。

F25 传动轴利用万向节盘与分动器相连，同时利用十字轴万向节或固定式球形万向节与后桥主减速器相连，见下图。

1.万向节盘 2.十字轴万向节 3.插接连接件
4.滑块 5.十字轴万向节 6.碰撞功能
A.连接在后桥主减速器上

F25传动軸的结构图

2、碰撞功能

当车辆发生正面碰撞时，传动轴将吸收一部分能量而变形，从而减小乘员负荷并提高被动安全性。集成在前传动轴管中的碰撞元件在特性方面进行了优化，可进一步减小使前传动轴管变形的溃缩变形力，同时保证扭矩传输能力没有任何变化。

(六)前桥半轴

前桥半轴将发动机和变速器的力矩传递至车轮，同时补偿动力总成 (带支座的发动机和变速器) 运动、后桥运动、车轮弹性行程以及传动系统中的角度变化。

对于有xDrive系统的车辆，转向时前桥半轴的车轮侧万向节必须承受较大的弯角。半轴必须能够传递出现的最大力矩。与E84 一样，F25采用端面啮合连接方式的前桥半轴,，见下图。

3.前轮侧半轴(端面啮合) 4.安全螺栓
5.带端面啮合齿的半轴 6.对侧啮合轮毂
B.带端面啮合齿的半轴

F25前桥半轴的结构图

(七)后桥半轴

F25后桥使用带长花键的普通半轴。后桥主减速器的位置决定了左、右半轴的总长度不同，见下图。

F25后桥半轴图

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