汽车传动系统概述

《汽车构造》下第二篇汽车传动系统第三篇汽车行驶系统第四篇汽车转向系统第五篇汽车制动系统第二篇汽车传动系统第十三章汽车传动系统概述第十四章离合器第十五章变速器与分动器第十六章自动变速器第十七章万向传动装置第十八章驱动桥第十三章汽车传动系统概述13.1汽车传动系统的功用13.1.1汽车发动机特性汽油机特性图柴油机特性图内燃机特性：①转矩变化范围不大，而功率变化却很大；②要有最低转速（600r/min）才能稳定工作；③转速提高，输出功率急剧提高，3500~6000r/min输出功率最大。汽车起步或上坡时，阻力大，汽车速度不高，但要求较大功率，以获得最大转矩，来克服加速阻力或上坡阻力；在一般平坦路面上做巡航行驶时，行驶阻力和需要的功率不太大。13.1汽车传动系统的功用13.1.2汽车要求的功率13.1汽车传动系统的功用13.1.3汽车传动系统的功用（1）减速增矩：传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大；（2）变速变矩：发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化；（3）使动力传递根据需要顺利接合和分离，如起动、换档、行驶途中短时间停车、汽车低速滑行等情况下，都需要中断动力传递；（4）能实现倒车；（5）具有差速功能。13.2汽车传动系统的类型和组成13.2.1机械式传动系统机械式传动系由若干的齿轮、轴、摩擦片等机械元件来传递发动机与驱动车轮之间的动力，传动效率高、工作可靠、维护方便，但操纵需靠驾驶员的体力，传动比的改变是有级的。13.2.1机械式传动系统•基本组成：1、离合器，2、变速器，3、万向传动装置（万向节和传动轴），4、驱动桥，5、差速器，6、半轴，7、主减速器。•动力传递过程：发动机→离合器1→变速器2→万向传动装置（万向节3和传动轴8）→主减速器7→差速器5→半轴6→驱动轮。13.2汽车传动系统的类型和组成13.2.2液力机械式传动系统由液力传动和机械传动的组合运用。液力传动是用液体作为传力介质，利用液体在主动元件与从动元件之间的循环流动过程中动能的变化来传递动力。可以实现无级变速。13.2.2液力传动(动液传动)系统基本组成:1液力变矩器2自动器变速器3万向传动4驱动桥5主减速器6传动轴•它靠液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。•动液传动装置液力偶合器--能传递转矩不能改变转矩大小。液力变矩器--既能传递转矩又能改变转矩大小,还能实现无级变速。•液力机械传动--液力变矩器串联一个有级式机械变速器。•优点：组合运用液力传动和机械传动，能满足各种汽车行驶工况的要求。•缺点：结构较复杂，造价较高，机械效率较低等。•应用：中高级轿车和部分重型货车；中级以下的有些轿车也采用。3）液压传动（静液传动）系统•基本组成:1离合器2液压泵3控制阀4液压马达5驱动桥6油管•靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量。发动机输出的机械能通过液压泵转换成液压能，然后再由液压马达将液压能转换成机械能。•优点：布置灵活、无级变速等；•缺点：传动效率较低、造价高、寿命与可靠性不理想。目前只用于少数特种车辆。还有一种方案是每一个驱动轮上都设置一个液压马达。主减速器、差速器和半轴等机械传动部件都可取消。13.2汽车传动系统的类型和组成13.2.3电力式传动系统主动部件是由发动机驱动的发电机，从动部件是牵引电动机。可采用一个电动机与传动轴或驱动桥相连；也可在每个驱动轮旁安装一个电动机。后一情况电动机的动力需要通过减速机构传到驱动轮上。电力式传动系统•基本组成:1离合器2发电机3控制器4电动机5驱动桥6导线•电传动是由发动机带动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有轮边减速器的驱动轮（电动轮）。混合动力汽车•电力传动系统的优点：汽车的总体布置简化、灵活；起动及变速平稳，冲击小，有利于延长车辆的使用寿命；具有无级变速特性，有助于提高平均车速；将电动机改为发动机用作制动可提高行驶安全性；操纵简化等。•缺点：质量大、效率低、消耗较多的有色金属——铜等。电力传动系统根据装用的发电机和牵引电动机的形式，可以分为以下几种。1、直流发电机—直流电动机系统(直－直系统)优点：发电机发出的电能可以不通过任何装置的转换，而直接送到牵引电动机，系统的结构简单。缺点：直流电动机的体积大，质量大且成本高，转速不能太高等。2、交流发电机--直流电动机(交－直系统)•提高转速、缩小体积、运行可靠和维修简便等。•该系统的发电机为三相交流发电机，经过大功率的硅整流器整流后，把直流电输送给直流牵引电动机。•在多数电动汽车（公交电车）上采用交—直电力传动系统。交流发电机输出的电能经过整流及变频装置以后，又输送给交流电动机，可对交流牵引电动机进行调频和调速。交流牵引电动机(特别是笼型电动机)与直流电动机相比，由于没有换向器，结构简单，外形尺寸小，所以可以设计和制造出功率较大、转速较高的电动机。这种电动机运行可靠，维护方便（电力火车）。3、交流发电机－直流变频－交流电动机系统（交—直—交系统）4、交流发电机交流电动机（交－交系统）汽车发动机驱动一台同步交流发电机，交流发电机的输出输送给变频器，变频器向交流牵引电动机输送频率可控的交流电。在交—交系统中，对变频技术和电动机的结构都有较高的要求，因此目前尚未得到广泛应用。13.3机械式传动系统的布置方案13.3.1前置后驱动(FR)发动机离合器变速器传动轴主减速器离合器、变速器布置在前离合器、变速器布置在后6、7发动机动力总成支承8、9传动箱支撑特点：传动路线较长，发动机只能采用纵置布置，但是后轮可以得到的驱动力较大，容易获得比较理想的轴荷分布和较佳的汽车性能，主要用于货车、部分客车和部分高级轿车。13.3机械式传动系统的布置方案13.3.1前置后驱动(FR)13.3机械式传动系统的布置方案13.3.2前置前驱动(FF)1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.主减速器；5.驱动轴；6、7.动力总成支承发动机纵置在前发动机纵置在后发动机横置驱动轴左右等长发动机横置驱动轴左右不等长特点：无万向节和传动轴,传动线路短、结构简单,车身底板可以降低,有助于提高高速时的行驶稳定性。主要用于微型和轻型轿车，在中、高级轿车中应用也较多.13.3机械式传动系统的布置方案13.3.2前置前驱动(FF)思考：发动机横置和纵置时，主减速器齿轮有何区别？发动机纵置发动机横置13.3机械式传动系统的布置方案13.3.2前置前驱动(FF)13.3机械式传动系统的布置方案13.3.3后置后驱动(RR)1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.主减速器；5.驱动轴；6、7.动力总成支承结构紧凑，但整套动力传动系都在后部，后轮负荷较大，对汽车操纵稳定性不利，容易甩尾。发动机的冷却条件较差,发动机、变速器和离合器的操纵机构都比较复杂。发动机纵置在后轴之后发动机横置在后轴之后发动机横置在后轴之前1.小轿车布置（基本不采用）13.3机械式传动系统的布置方案13.3.3后置后驱动(RR)可能需要增加万向传动装置和角传动装置，容易做到总质量在前、后轴之间的合理分配,乘客仓内的空气质量较好,也存在发动机的冷却条件较差等问题。2.客车布置发动机纵置发动机横置1.发动机2.离合器3.变速器4.传动轴5.主减速器13.3机械式传动系统的布置方案13.3.4中置后驱动(MR)传动轴带中间支承1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.传动轴；5.中间支承；6.主减速器传动轴带中间支承发动机布置在前后轴之间，用后轮驱动。很少采用，少数城市客车和铰接上采用。相对于RR型来说，发动机总成离驾驶员较近，操作起来更方便一些。13.3机械式传动系统的布置方案13.3.5四轮驱动(4WD)1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.分动器及轴间差速器；5.后驱动桥主减速器；6.前动桥主减速器；7.轴间差速器；8.黏性联轴差速器FR基础上变型RR基础上变型FF基础上变型增设了分动器,把变速器输出的功率分成两路，一路到前驱动桥，另一路到后驱动桥。充分利用所有车轮与地面之间的附着力，增强了汽车在坏路面行驶通过能力，主要用于越野车及重型货车。13.3.5四轮驱动(4WD)13.3机械式传动系统的布置方案思考题1.机械传动系统的构成。2.汽车传动系统的功能是什么？3.汽车传动系统各种布置方案的优缺点。