第十三章汽車傳動(dòng)系概述

1、第二篇 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)第十三章 汽車傳動(dòng)系概論1內(nèi)容提要p傳動(dòng)系的功用p傳動(dòng)系的種類和組成p機(jī)械式傳動(dòng)系的布置形式2知識(shí)回顧發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪汽車動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程3知識(shí)回顧使用時(shí)要求功率Pt發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率功率Pe功率加速接近巡航速度巡航速度矛盾矛盾413.1 傳動(dòng)系功能TgtqtiiTT0tTePPwtTtqTTPT輸入功率傳動(dòng)系的機(jī)械效率輸出功率使用時(shí)要求功率Pt發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率功率Pe功率加速接近巡航速度巡航速度矛盾矛盾0gwii i發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)輪汽車動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程（1）減速增矩）減速增矩5傳動(dòng)比i13.1 傳動(dòng)系功能0 tgtqwTii iT驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速傳

2、動(dòng)系統(tǒng)中的變速器和主減速器是串聯(lián)的,整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比等于變速器和主減速器傳動(dòng)比的乘積。613.1 傳動(dòng)系功能再以東風(fēng)汽車為例：該車滿載總重力為91135N,需克服的最低阻力：91135 1.5% =1367 N。若要求滿載汽車能在坡度為30%的道路上均勻行駛，還需克服上坡阻力。 該車所采用的6100Q1型發(fā)動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩為353N.m,假如該轉(zhuǎn)矩直接傳給驅(qū)動(dòng)輪，則驅(qū)動(dòng)輪能得到的牽引力僅為：784N（車輪半徑為450mm）另一方面：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)曲軸轉(zhuǎn)速3000r/min，如與驅(qū)動(dòng)輪直接連接，則對(duì)應(yīng)這一曲軸轉(zhuǎn)速的汽車速度為：510km/h，這么高的車速既不實(shí)用也不可能實(shí)現(xiàn)。7為解

3、決上述矛盾：必須使傳動(dòng)系具有減速增矩的作用通過(guò)傳動(dòng)系的作用，使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速降低為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一，相應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪所得到的轉(zhuǎn)矩增大到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的若干倍。此項(xiàng)功能通常由變速器(傳動(dòng)比ig表示)和主減速器(傳動(dòng)比i0表示)共同來(lái)實(shí)現(xiàn)13.1 傳動(dòng)系功能8 汽車使用條件在很大范圍內(nèi)不斷變化，這就要求汽車驅(qū)動(dòng)力和速度也有相當(dāng)大的變化范圍。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和有利轉(zhuǎn)速范圍是很窄的。（2 2）變速）變速 為了使發(fā)動(dòng)機(jī)能保持在有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，而汽車驅(qū)動(dòng)力和車速又在足夠大的范圍內(nèi)變化，應(yīng)該使傳動(dòng)系傳動(dòng)比在最大值和最小值之間變化，即傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)起變速作用。i=ig i0 ，一般主減速器里的減速齒輪副一定即

4、i0不變，i只能通過(guò)ig來(lái)改變， ig的改變通過(guò)實(shí)現(xiàn)。13.1 傳動(dòng)系功能9 汽車以最高車速行使，傳動(dòng)比應(yīng)取最小值imin。通常變速器的直接檔的傳動(dòng)比為最小值（ig=1），因此整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的最小傳動(dòng)比imin就等于主減速器的傳動(dòng)比i0，即imin =i0。 汽車需要足夠大的驅(qū)動(dòng)力（爬坡或道路條件差等），傳動(dòng)比應(yīng)取最大值，即。13.1 傳動(dòng)系功能0gwii i10（3 3）實(shí)現(xiàn)汽車倒駛）實(shí)現(xiàn)汽車倒駛 汽車有時(shí)需倒向行駛，汽車一般的結(jié)構(gòu)措施是在變速器內(nèi)加設(shè)倒檔。（4 4）必要時(shí)中斷傳動(dòng)）必要時(shí)中斷傳動(dòng) 內(nèi)燃機(jī)只能在無(wú)負(fù)荷下起動(dòng)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)起步之前，必須將發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)路線切斷，卸除負(fù)荷。

5、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后在換檔和制動(dòng)時(shí)，也有必要暫時(shí)中斷動(dòng)力傳動(dòng)，為滿足此要求，在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間需要設(shè)置一個(gè)可以由駕駛員控制分離或結(jié)合的機(jī)構(gòu)，稱為離合器。另外，在變速器中設(shè)置空擋，使各檔位齒輪都可以處于非傳動(dòng)狀態(tài)，一滿足汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能長(zhǎng)時(shí)間地中斷動(dòng)力傳遞。 13.1 傳動(dòng)系功能11（5 5）差速作用）差速作用 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右車輪滾過(guò)的距離不同，如兩側(cè)車輪剛性連接，二者角速度必然相同，因而汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)車輪必然產(chǎn)生相對(duì)地面滑動(dòng)的現(xiàn)象。差速器使左右驅(qū)動(dòng)車輪可以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。13.1 傳動(dòng)系功能（6 6）保證汽車各部分的相對(duì)位移）保證汽車各部分的相對(duì)位移 由于驅(qū)動(dòng)輪、彈性懸架在路面的影響下，會(huì)

6、跳動(dòng)，拉長(zhǎng)（上坡或加速），縮短（下坡或剎車），為了保證汽車各部件的相對(duì)位移，所以要裝可伸縮的傳動(dòng)軸、萬(wàn)向節(jié)。 1213.1 傳動(dòng)系功能綜上所述： 汽車傳動(dòng)系的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪。傳動(dòng)系具有：p減速增距減速增距p變速變速p倒車倒車p中斷動(dòng)力中斷動(dòng)力p差速差速 與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 1313.2 傳動(dòng)系的種類和組成 傳動(dòng)系可按能量傳遞方式的不同，劃分為機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)等。 p機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 主要由離合器、離合器、變速器、萬(wàn)向傳變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋動(dòng)裝

7、置和驅(qū)動(dòng)橋組成組成。其中萬(wàn)向傳動(dòng)裝置由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，驅(qū)動(dòng)橋由主減速器和差速器組成。1413.2 傳動(dòng)系的種類和組成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)變速器萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)橋主減速器差速器傳動(dòng)軸半軸離合器1513.2 傳動(dòng)系的種類和組成51613.2 傳動(dòng)系的種類和組成17（二）各部分功能（1 1）離合器：）離合器： 平順接合 ，傳遞動(dòng)力；必要時(shí)暫時(shí)切斷傳動(dòng) （2 2）變速器：）變速器：實(shí)現(xiàn)變速、變扭和變向 （3 3）萬(wàn)向傳動(dòng)裝置：）萬(wàn)向傳動(dòng)裝置：將變速器傳出的動(dòng)力傳給主減速器、保證汽車各部分的相對(duì)位移（4 4）主減速器：）主減速器：減速，增矩 （5 5）差速器：）差速器：將主減速器傳來(lái)的動(dòng)力分配給左、右半軸 （6

8、6）半軸：）半軸：將動(dòng)力由差速器傳給驅(qū)動(dòng)輪13.2 傳動(dòng)系的種類和組成1813.2 傳動(dòng)系的種類和組成p液力傳動(dòng) 液力傳動(dòng)也叫動(dòng)液傳動(dòng)，它靠液體介質(zhì)在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。液力傳動(dòng)一般采用液力變矩器液力變矩器串聯(lián)一個(gè)有級(jí)式機(jī)械變速器有級(jí)式機(jī)械變速器組成液力機(jī)械式變速器，取代機(jī)械式傳動(dòng)系中的離合器和變速器。這種傳動(dòng)系能根據(jù)道路阻力的變化，自動(dòng)地在若干個(gè)車速范圍內(nèi)分別實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，而且其中有級(jí)式變速器還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和半自動(dòng)操作。 1913.2 傳動(dòng)系的種類和組成p液壓傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)也叫靜液傳動(dòng)，它靠液體傳動(dòng)介質(zhì)靜壓力能的變化來(lái)傳遞能量，主要由油泵、液壓馬達(dá)和控制

9、裝置等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過(guò)油泵轉(zhuǎn)換成液壓能，然后再由液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。液壓傳動(dòng)有布置靈活等優(yōu)點(diǎn)，但其傳動(dòng)效率較低、造價(jià)高、壽命與可靠性不理想，目前只用于少數(shù)特種車輛。 2013.2 傳動(dòng)系的種類和組成p電傳動(dòng) 電傳動(dòng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋或由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)帶有減速器的驅(qū)動(dòng)輪。 2113.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式p傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式22 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案與汽車總布置方案是相適應(yīng)的，分為：p發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR） ：貨車、部分客車、部分高級(jí)轎車 13.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式2313.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式 優(yōu)點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)維修方便，離合器

10、、變速器操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，貨箱地板高度低,前后軸荷分配比較合理。它是除越野汽車以外各種汽車中最為常見(jiàn)的一種布置型式。 缺點(diǎn) 需要一根很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，縮小了駕駛室的空間，不利于空間的利用，增加了整車質(zhì)量，影響了傳動(dòng)系效率。24 前置前驅(qū)動(dòng)（FF）：主要用于轎車和微型、輕型客車 發(fā)動(dòng)機(jī)橫置，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸線與車輪軸線平行 發(fā)動(dòng)機(jī)縱置，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸線與車輪軸線垂直13.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式25 優(yōu)點(diǎn)省去萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸、車身底板較低、操縱機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。提高了乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性。 缺點(diǎn)需要采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜強(qiáng)度高的等速萬(wàn)向節(jié)（由于前驅(qū)車的前輪負(fù)擔(dān)過(guò)大，萬(wàn)向節(jié)的強(qiáng)度是有一定極限的，如果轉(zhuǎn)向角度過(guò)大，萬(wàn)向節(jié)將無(wú)

11、法承擔(dān)這樣的強(qiáng)度而發(fā)生損壞 ），前輪的輪胎壽命短，汽車的爬坡能力相對(duì)較差。13.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式26 后置后驅(qū)動(dòng)（RR）：發(fā)動(dòng)機(jī)布置在后軸之后，用后輪驅(qū)動(dòng)。主要用于大中型客車和少數(shù)跑車13.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式27p優(yōu)點(diǎn)： 1） 較好隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)的氣味和熱量，客車中前部不受發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲和震動(dòng)影響； 2）檢修方便，軸荷分配合理； 3）后橋簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量之比增大，可以改善車廂后部乘坐舒適性； 4）可在中部設(shè)立體積較大的行李箱，p缺點(diǎn)： 1） 冷卻條件不好，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)復(fù)雜； 2） 不易發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障； 3）后軸荷較大，在操控性方面會(huì)產(chǎn)生與FF相反的轉(zhuǎn)向過(guò)度傾向 13.3 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)布置形式28 中置后驅(qū)動(dòng)（MR）：發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前后軸之間，用后輪驅(qū)動(dòng)。用于跑車和少數(shù)大中型客車，著名的保時(shí)捷跑車就是采用這種驅(qū)