傳動系統(tǒng)概述

1、傳動系傳動系轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系行駛系行駛系制動系制動系第十一章 汽車傳動系統(tǒng)概述一、汽車傳動系統(tǒng)的組成與功能二、機械式傳動系統(tǒng)的布置方案三、液力式傳動系統(tǒng)的布置方案四、電力式傳動系統(tǒng)的布置方案一、汽車傳動系統(tǒng)的組成與功能1. 汽車傳動系的組成：汽車傳動系的組成：前 端發(fā)動機發(fā)動機驅(qū)動輪驅(qū)動輪驅(qū)動輪驅(qū)動輪前置后驅(qū)動方案前置后驅(qū)動方案傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)離合器 變速器萬向節(jié)驅(qū)動橋 差速器半軸主減速器傳動軸離合器：離合器：傳遞或者切斷動力；傳遞或者切斷動力；在正常工作時接通，在起步、換檔、制在正常工作時接通，在起步、換檔、制動時斷開。動時斷開。離合器：離合器：變速器變速器變速器：變速器：實現(xiàn)車輛的變速，保證發(fā)

2、動機工作在高實現(xiàn)車輛的變速，保證發(fā)動機工作在高效區(qū)；效區(qū)；設(shè)置多個擋位，依次為設(shè)置多個擋位，依次為1、2、3、4、5擋，擋，傳動比依次減小，最小為傳動比依次減小，最小為1，并稱之為直，并稱之為直接擋，此外還有空擋、倒擋；接擋，此外還有空擋、倒擋；或者傳動比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，或者傳動比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，此時稱之為無級變速。此時稱之為無級變速。萬向節(jié)萬向節(jié)萬向節(jié)：消除變速器與驅(qū)動橋之間因相萬向節(jié)：消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對運動而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動輪對運動而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動輪在一定的空間范圍內(nèi)跳動；在一定的空間范圍內(nèi)跳動；便于傳動軸在底部的布置，降低地板的便于傳動軸在底部

3、的布置，降低地板的高度。高度。傳動軸傳動軸：傳動軸：傳遞動力；傳遞動力；連接變速箱與主減速器。連接變速箱與主減速器。驅(qū)動橋驅(qū)動橋驅(qū)動橋：驅(qū)動橋：安裝左右驅(qū)動輪，內(nèi)置主減速器齒輪、安裝左右驅(qū)動輪，內(nèi)置主減速器齒輪、差速器、安裝制動器。差速器、安裝制動器。主減速器主減速器：主減速器：減速增扭；減速增扭；原因：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。原因：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。差速器差速器差速器、半軸：差速器、半軸：實現(xiàn)左右車輪的差速；實現(xiàn)左右車輪的差速；原因：在汽車轉(zhuǎn)向時，左右驅(qū)動輪，在原因：在汽車轉(zhuǎn)向時，左右驅(qū)動輪，在相同的時間內(nèi)，行駛的距離不同，需要相同的時間內(nèi)，行駛的距離不同，需要獲得不同的線速度，內(nèi)側(cè)車

4、輪的線速度獲得不同的線速度，內(nèi)側(cè)車輪的線速度較小，外側(cè)車輪的線速度較大。較小，外側(cè)車輪的線速度較大。半軸半軸l實現(xiàn)汽車減速增矩實現(xiàn)汽車減速增矩l實現(xiàn)汽車變速實現(xiàn)汽車變速l實現(xiàn)汽車倒車實現(xiàn)汽車倒車l必要時中斷動力傳遞必要時中斷動力傳遞l應使車輪具有差速功能應使車輪具有差速功能l能夠消除變速器與驅(qū)動橋之間因能夠消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對運動而產(chǎn)生的不利影響相對運動而產(chǎn)生的不利影響發(fā)發(fā)動動 機機汽車汽車行駛行駛具體具體情況情況與發(fā)動機協(xié)同工作，與發(fā)動機協(xié)同工作，以保證汽車在各種行駛條件下以保證汽車在各種行駛條件下正常行駛所必需的驅(qū)動力與車速正常行駛所必需的驅(qū)動力與車速，并使汽車具有良并使汽車具有良

5、好的動力性與燃油經(jīng)濟性好的動力性與燃油經(jīng)濟性，具體如下：，具體如下：為什么？為什么？怎么實現(xiàn)？怎么實現(xiàn)？轉(zhuǎn)速高、扭矩小轉(zhuǎn)速高、扭矩小 以東風EQ1090E型汽車為例： G=9290kg 車輪R=0.48m 良好路面， f=0.015 發(fā)動機 最大轉(zhuǎn)速：3000r/min 最大Ttq：353Nm (12001400r/min) 若把發(fā)動機直接連到驅(qū)動車輪上，會發(fā)生什么情況？ 扭矩：扭矩：Ft= Ttq /R=353/0.48=784N實際所需驅(qū)動力：低速下 Ff=92909.80.015=1366N 速度：速度：V=(23.140.483000) 60/1000=542km/h 常用車速：50k

6、m/h 為什么為什么 該功能通常由： 變速器(傳動比ig） 主減速器（傳動比i0）9549tqeT nP 如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)驅(qū)動輪發(fā)動機發(fā)動機驅(qū)動輪nnTTi0gii il汽車的需求：汽車的需求：行駛中由于裝載質(zhì)量，路面好壞，上、下坡，障礙物等行駛中由于裝載質(zhì)量，路面好壞，上、下坡，障礙物等在很大的范圍內(nèi)不斷變化，要求汽車驅(qū)動力和速度也有在很大的范圍內(nèi)不斷變化，要求汽車驅(qū)動力和速度也有足夠大的變化范圍。足夠大的變化范圍。速度變化范圍大：假設(shè)速度變化范圍大：假設(shè)5km/h-100km/hl發(fā)動機提供的情況發(fā)動機提供的情況有利的區(qū)間：動力性與經(jīng)濟性較好有利的區(qū)間：動力性與經(jīng)濟性較好有利轉(zhuǎn)速范圍很窄有

7、利轉(zhuǎn)速范圍很窄為什么為什么 該功能通常由變速器該功能通常由變速器(傳動比傳動比ig )來實現(xiàn)來實現(xiàn) 對機械式有級變速器：對機械式有級變速器： 轎車、輕、中型貨車：轎車、輕、中型貨車：3-5擋擋 越野車、重型貨車：越野車、重型貨車：8-10擋擋 最小傳動比最小傳動比(imin = i0 )：應保證汽車能在良好路面上高速行駛：應保證汽車能在良好路面上高速行駛 轎車：轎車：36 中、重型貨車：中、重型貨車：615最大傳動比最大傳動比(imax = ig 1 i0 )：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻力：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻力 轎車：轎車：1218 輕、中型貨車：輕、中型貨車：3550如何實現(xiàn)

8、如何實現(xiàn)l為什么：為什么：在進入車庫或調(diào)頭時，需要汽車在進入車庫或調(diào)頭時，需要汽車倒駛。倒駛。發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變l實現(xiàn)實現(xiàn)通常在變速器內(nèi)增加倒檔機構(gòu)通常在變速器內(nèi)增加倒檔機構(gòu)l為什么：為什么：起動起動換檔換檔制動停車制動停車滑行：汽車車速高，使之靠自身慣性滑行，省油滑行：汽車車速高，使之靠自身慣性滑行，省油l實現(xiàn)：實現(xiàn)：離合器離合器空擋：（變速器）空擋：（變速器）外側(cè)車輪位移長，內(nèi)側(cè)車輪位移短，外側(cè)車輪位移長，內(nèi)側(cè)車輪位移短，如果內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速相同。則：如果內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速相同。則： 外側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑移；外側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑移； 內(nèi)側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑轉(zhuǎn)。內(nèi)側(cè)車輪

9、一邊滾動，一邊滑轉(zhuǎn)。后果：后果： 轉(zhuǎn)向困難，輪胎加速磨損轉(zhuǎn)向困難，輪胎加速磨損l為什么：l實現(xiàn)：差速器，可使左右車輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)消除相對運動產(chǎn)生不利影響消除相對運動產(chǎn)生不利影響為什么：為什么：發(fā)動機、離合器、變速器固定在車架上發(fā)動機、離合器、變速器固定在車架上驅(qū)動橋和驅(qū)動輪通過彈性懸架與車架相聯(lián)驅(qū)動橋和驅(qū)動輪通過彈性懸架與車架相聯(lián)行駛過程中，有相對運動行駛過程中，有相對運動實現(xiàn)：萬向傳動裝實現(xiàn)：萬向傳動裝置置二、機械式汽車傳動系統(tǒng)的布置方案 主要內(nèi)容主要內(nèi)容:介紹典型的汽車傳動系統(tǒng)的布置方案；介紹典型的汽車傳動系統(tǒng)的布置方案；明確各種布置方案的特點、使用在何種類型的車上。明確各種布置方案

10、的特點、使用在何種類型的車上。FR發(fā)動機前置后驅(qū)動；發(fā)動機前置后驅(qū)動；FF發(fā)動機前置前驅(qū)動；發(fā)動機前置前驅(qū)動；RR發(fā)動機后置后驅(qū)動；發(fā)動機后置后驅(qū)動；MR發(fā)動機中置后驅(qū)動；發(fā)動機中置后驅(qū)動；nWD全輪驅(qū)動方案全輪驅(qū)動方案；典型的機械式汽車傳動系布置方案典型的機械式汽車傳動系布置方案第1個字母代表發(fā)動機的位置；第2個字母代表驅(qū)動輪的位置；（除nWD外外）適用情況適用情況：主要用于貨車、客車和部分轎車。：主要用于貨車、客車和部分轎車。優(yōu)點：優(yōu)點： 軸荷分配比較合理；軸荷分配比較合理； 在滿載情況下可以獲得更好的動力性；在滿載情況下可以獲得更好的動力性； 方便布置，便于維護和保養(yǎng)。方便布置，便于維護

11、和保養(yǎng)。缺點：缺點： 需要較長的傳動軸，增加整車重量；需要較長的傳動軸，增加整車重量； 使用多個萬向節(jié)，降低了傳動系統(tǒng)效率。使用多個萬向節(jié)，降低了傳動系統(tǒng)效率。 適用情況適用情況：主要用于轎車和微型、輕型客車等主要用于轎車和微型、輕型客車等發(fā)動機布置發(fā)動機布置：橫置、縱置。：橫置、縱置。優(yōu)點：優(yōu)點： 相對于相對于FR布置，可以獲得比較好的隔振效果；布置，可以獲得比較好的隔振效果； 結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊； 無傳動軸穿過地板，增加乘坐空間；無傳動軸穿過地板，增加乘坐空間； 有助于提高車輛的操縱穩(wěn)定性。有助于提高車輛的操縱穩(wěn)定性。缺點：缺點： 發(fā)動機艙布置部件過多，影響散熱和維修；發(fā)動機艙布置部件過多

12、，影響散熱和維修； 前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動輪，結(jié)構(gòu)和運動關(guān)系復雜。前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動輪，結(jié)構(gòu)和運動關(guān)系復雜。適用情況適用情況：主要用于大、中型客車主要用于大、中型客車優(yōu)點：優(yōu)點： 降低車廂內(nèi)的噪聲；降低車廂內(nèi)的噪聲； 空間利用高；空間利用高； 容易做到前后軸荷的分配合理。容易做到前后軸荷的分配合理。 缺點：缺點： 穩(wěn)定性差；穩(wěn)定性差； 操縱距離長，操縱機構(gòu)復雜；操縱距離長，操縱機構(gòu)復雜； 不容易散熱，發(fā)動機的冷卻條件差。不容易散熱，發(fā)動機的冷卻條件差。RR發(fā)動機后置后驅(qū)動（圖）；發(fā)動機后置后驅(qū)動（圖）；適用情況適用情況：主要用于跑車、方程式賽車，大主要用于跑車、方程式賽車，大中型客車（臥式）中型客

13、車（臥式）優(yōu)點：優(yōu)點： 最佳的軸荷分配；最佳的軸荷分配； 縮短了傳動軸的長度；縮短了傳動軸的長度； 空間利用率較高?？臻g利用率較高。缺點：缺點： 穩(wěn)定性一般；穩(wěn)定性一般； 操縱距離較長，操縱機構(gòu)比較復雜操縱距離較長，操縱機構(gòu)比較復雜 。 發(fā)動機發(fā)動機傳動系傳動系l主要用于主要用于越野車及重型貨車越野車及重型貨車。l優(yōu)點優(yōu)點：獲得最大的地面附著條件：獲得最大的地面附著條件l缺點缺點：結(jié)構(gòu)復雜，：結(jié)構(gòu)復雜， 成本高，重量大成本高，重量大液力機械式：液力機械式：動液式動液式 由部分液壓傳動部件和機械部件組成的傳動系由部分液壓傳動部件和機械部件組成的傳動系靜液式：靜液式：容積式容積式 傳動系統(tǒng)的主要部

14、件均由液壓部分組成。傳動系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。液力機械式液力機械式：動液式動液式 以液體為介質(zhì)，利用液體在主動元件和從動元件之間以液體為介質(zhì)，利用液體在主動元件和從動元件之間流動過程中動能的變化來傳遞動力。分為液力耦合器流動過程中動能的變化來傳遞動力。分為液力耦合器與變矩器。與變矩器。液力耦合器液力耦合器: 只傳遞轉(zhuǎn)矩，可代替離合器的部分功能。只傳遞轉(zhuǎn)矩，可代替離合器的部分功能。液力變矩器：液力變矩器：傳遞可變轉(zhuǎn)矩，無級變速，應用廣泛。傳遞可變轉(zhuǎn)矩，無級變速，應用廣泛。液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn)矩比值的變化范圍不液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn)矩比值的變化范圍不能滿足汽車各種行駛工況要

15、求，一般在后面串聯(lián)一個能滿足汽車各種行駛工況要求，一般在后面串聯(lián)一個有級式機械變速器。有級式機械變速器。保證車輛平穩(wěn)起步，加速、減速；在換檔仍產(chǎn)生沖擊。優(yōu)點：便于操作，起步平穩(wěn)，減少沖擊。缺點：不便維護，效率低。應用范圍：大型載重汽車。前景：將被淘汰。液力耦合器特點：能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速,可以自動操作。缺點：不便于維護，造價高；復雜，效率較低。應用范圍：轎車、載貨車；發(fā)展?jié)摿Υ?。發(fā)動機液力變矩器行星齒輪變速系統(tǒng)靜液式：靜液式： 通過液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來傳動的。通過液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來傳動的。 由發(fā)由發(fā)動機驅(qū)動的油泵、液壓馬達和控制裝置組成。動機驅(qū)動的油泵、液壓馬達和控制裝置組成。優(yōu)點：優(yōu)點：工作平穩(wěn)，噪音低，通過性好，制動輕便。工作平穩(wěn)，噪音低，通過性好，制動輕便。缺點：缺點：效率低，造價高，可靠性差。效率低，造價高，可靠性差。應用范圍：應用范圍：軍事車輛。軍事車輛。靜液式靜液式主要組成：1.驅(qū)動橋2.液壓馬達3.液壓自動控制器4.液壓油泵發(fā)動機扭矩-液壓油泵-液壓馬達-驅(qū)動橋驅(qū)動橋液壓馬達液壓油泵發(fā)動機液壓自動控制裝置四、電力式傳動系統(tǒng)目前電動汽車越來越受到的關(guān)注，理由：目前電動汽車越來越受到的關(guān)注，理由： 1、 環(huán)境污染：降低排放環(huán)境污染：降低排放(零排放零排放) ，緩解環(huán)境污染，緩解環(huán)境污染 2、能源危機：、能源危機： 避免石油危機，解決能