傳動(dòng)系統(tǒng)概述

1、傳動(dòng)系傳動(dòng)系轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系行駛系行駛系制動(dòng)系制動(dòng)系第十一章 汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)概述一、汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能二、機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案三、液力式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案四、電力式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案一、汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能1. 汽車(chē)傳動(dòng)系的組成：汽車(chē)傳動(dòng)系的組成：前 端發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪前置后驅(qū)動(dòng)方案前置后驅(qū)動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)離合器 變速器萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)橋 差速器半軸主減速器傳動(dòng)軸離合器：離合器：傳遞或者切斷動(dòng)力；傳遞或者切斷動(dòng)力；在正常工作時(shí)接通，在起步、換檔、制在正常工作時(shí)接通，在起步、換檔、制動(dòng)時(shí)斷開(kāi)。動(dòng)時(shí)斷開(kāi)。離合器：離合器：變速器變速器變速器：變速器：實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的變速，保證發(fā)

2、動(dòng)機(jī)工作在高實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的變速，保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效區(qū)；效區(qū)；設(shè)置多個(gè)擋位，依次為設(shè)置多個(gè)擋位，依次為1、2、3、4、5擋，擋，傳動(dòng)比依次減小，最小為傳動(dòng)比依次減小，最小為1，并稱(chēng)之為直，并稱(chēng)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(dòng)比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，或者傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，此時(shí)稱(chēng)之為無(wú)級(jí)變速。此時(shí)稱(chēng)之為無(wú)級(jí)變速。萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)：消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相萬(wàn)向節(jié)：消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動(dòng)輪對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動(dòng)輪在一定的空間范圍內(nèi)跳動(dòng)；在一定的空間范圍內(nèi)跳動(dòng)；便于傳動(dòng)軸在底部的布置，降低地板的便于傳動(dòng)軸在底部

3、的布置，降低地板的高度。高度。傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸：傳動(dòng)軸：傳遞動(dòng)力；傳遞動(dòng)力；連接變速箱與主減速器。連接變速箱與主減速器。驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋：驅(qū)動(dòng)橋：安裝左右驅(qū)動(dòng)輪，內(nèi)置主減速器齒輪、安裝左右驅(qū)動(dòng)輪，內(nèi)置主減速器齒輪、差速器、安裝制動(dòng)器。差速器、安裝制動(dòng)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。原因：發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)左右車(chē)輪的差速；實(shí)現(xiàn)左右車(chē)輪的差速；原因：在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，左右驅(qū)動(dòng)輪，在原因：在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，左右驅(qū)動(dòng)輪，在相同的時(shí)間內(nèi)，行駛的距離不同，需要相同的時(shí)間內(nèi)，行駛的距離不同，需要獲得不同的線(xiàn)速度，內(nèi)側(cè)車(chē)

4、輪的線(xiàn)速度獲得不同的線(xiàn)速度，內(nèi)側(cè)車(chē)輪的線(xiàn)速度較小，外側(cè)車(chē)輪的線(xiàn)速度較大。較小，外側(cè)車(chē)輪的線(xiàn)速度較大。半軸半軸l實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減速增矩實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減速增矩l實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速l實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)l必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞l應(yīng)使車(chē)輪具有差速功能應(yīng)使車(chē)輪具有差速功能l能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)汽車(chē)汽車(chē)行駛行駛具體具體情況情況與發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同工作，與發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同工作，以保證汽車(chē)在各種行駛條件下以保證汽車(chē)在各種行駛條件下正常行駛所必需的驅(qū)動(dòng)力與車(chē)速正常行駛所必需的驅(qū)動(dòng)力與車(chē)速，并使汽車(chē)具有良并使汽車(chē)具有良

5、好的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性好的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性，具體如下：，具體如下：為什么？為什么？怎么實(shí)現(xiàn)？怎么實(shí)現(xiàn)？轉(zhuǎn)速高、扭矩小轉(zhuǎn)速高、扭矩小 以東風(fēng)EQ1090E型汽車(chē)為例： G=9290kg 車(chē)輪R=0.48m 良好路面， f=0.015 發(fā)動(dòng)機(jī) 最大轉(zhuǎn)速：3000r/min 最大Ttq：353Nm (12001400r/min) 若把發(fā)動(dòng)機(jī)直接連到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上，會(huì)發(fā)生什么情況？ 扭矩：扭矩：Ft= Ttq /R=353/0.48=784N實(shí)際所需驅(qū)動(dòng)力：低速下 Ff=92909.80.015=1366N 速度：速度：V=(23.140.483000) 60/1000=542km/h 常用車(chē)速：50k

6、m/h 為什么為什么 該功能通常由： 變速器(傳動(dòng)比ig） 主減速器（傳動(dòng)比i0）9549tqeT nP 如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪nnTTi0gii il汽車(chē)的需求：汽車(chē)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(chē)驅(qū)動(dòng)力和速度也有在很大的范圍內(nèi)不斷變化，要求汽車(chē)驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)提供的情況發(fā)動(dòng)機(jī)提供的情況有利的區(qū)間：動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性較好有利的區(qū)間：動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)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(dòng)比傳動(dòng)比ig )來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn) 對(duì)機(jī)械式有級(jí)變速器：對(duì)機(jī)械式有級(jí)變速器： 轎車(chē)、輕、中型貨車(chē)：轎車(chē)、輕、中型貨車(chē)：3-5擋擋 越野車(chē)、重型貨車(chē)：越野車(chē)、重型貨車(chē)：8-10擋擋 最小傳動(dòng)比最小傳動(dòng)比(imin = i0 )：應(yīng)保證汽車(chē)能在良好路面上高速行駛：應(yīng)保證汽車(chē)能在良好路面上高速行駛 轎車(chē)：轎車(chē)：36 中、重型貨車(chē)：中、重型貨車(chē)：615最大傳動(dòng)比最大傳動(dòng)比(imax = ig 1 i0 )：驅(qū)動(dòng)力足以克服行駛中最大行駛阻力：驅(qū)動(dòng)力足以克服行駛中最大行駛阻力 轎車(chē)：轎車(chē)：1218 輕、中型貨車(chē)：輕、中型貨車(chē)：3550如何實(shí)現(xiàn)

8、如何實(shí)現(xiàn)l為什么：為什么：在進(jìn)入車(chē)庫(kù)或調(diào)頭時(shí)，需要汽車(chē)在進(jìn)入車(chē)庫(kù)或調(diào)頭時(shí)，需要汽車(chē)倒駛。倒駛。發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變l實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)通常在變速器內(nèi)增加倒檔機(jī)構(gòu)通常在變速器內(nèi)增加倒檔機(jī)構(gòu)l為什么：為什么：起動(dòng)起動(dòng)換檔換檔制動(dòng)停車(chē)制動(dòng)停車(chē)滑行：汽車(chē)車(chē)速高，使之靠自身慣性滑行，省油滑行：汽車(chē)車(chē)速高，使之靠自身慣性滑行，省油l實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)：離合器離合器空擋：（變速器）空擋：（變速器）外側(cè)車(chē)輪位移長(zhǎng)，內(nèi)側(cè)車(chē)輪位移短，外側(cè)車(chē)輪位移長(zhǎng)，內(nèi)側(cè)車(chē)輪位移短，如果內(nèi)外車(chē)輪轉(zhuǎn)速相同。則：如果內(nèi)外車(chē)輪轉(zhuǎn)速相同。則： 外側(cè)車(chē)輪一邊滾動(dòng)，一邊滑移；外側(cè)車(chē)輪一邊滾動(dòng)，一邊滑移； 內(nèi)側(cè)車(chē)輪一邊滾動(dòng)，一邊滑轉(zhuǎn)。內(nèi)側(cè)車(chē)輪

9、一邊滾動(dòng)，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(shí)現(xiàn)：差速器，可使左右車(chē)輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)消除相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不利影響消除相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不利影響為什么：為什么：發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器固定在車(chē)架上發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器固定在車(chē)架上驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)彈性懸架與車(chē)架相聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)彈性懸架與車(chē)架相聯(lián)行駛過(guò)程中，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)行駛過(guò)程中，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)：萬(wàn)向傳動(dòng)裝實(shí)現(xiàn)：萬(wàn)向傳動(dòng)裝置置二、機(jī)械式汽車(chē)傳動(dòng)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(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案；介紹典型的汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案；明確各種布置方案的特點(diǎn)、使用在何種類(lèi)型的車(chē)上。明確各種布置方案

10、的特點(diǎn)、使用在何種類(lèi)型的車(chē)上。FR發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)；FF發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)；RR發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)；MR發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)；nWD全輪驅(qū)動(dòng)方案全輪驅(qū)動(dòng)方案；典型的機(jī)械式汽車(chē)傳動(dòng)系布置方案典型的機(jī)械式汽車(chē)傳動(dòng)系布置方案第1個(gè)字母代表發(fā)動(dòng)機(jī)的位置；第2個(gè)字母代表驅(qū)動(dòng)輪的位置；（除nWD外外）適用情況適用情況：主要用于貨車(chē)、客車(chē)和部分轎車(chē)。：主要用于貨車(chē)、客車(chē)和部分轎車(chē)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 軸荷分配比較合理；軸荷分配比較合理； 在滿(mǎn)載情況下可以獲得更好的動(dòng)力性；在滿(mǎn)載情況下可以獲得更好的動(dòng)力性； 方便布置，便于維護(hù)和保養(yǎng)。方便布置，便于維護(hù)

11、和保養(yǎng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 需要較長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，增加整車(chē)重量；需要較長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，增加整車(chē)重量； 使用多個(gè)萬(wàn)向節(jié)，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)效率。使用多個(gè)萬(wàn)向節(jié)，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)效率。 適用情況適用情況：主要用于轎車(chē)和微型、輕型客車(chē)等主要用于轎車(chē)和微型、輕型客車(chē)等發(fā)動(dòng)機(jī)布置發(fā)動(dòng)機(jī)布置：橫置、縱置。：橫置、縱置。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 相對(duì)于相對(duì)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(wú)傳動(dòng)軸穿過(guò)地板，增加乘坐空間；無(wú)傳動(dòng)軸穿過(guò)地板，增加乘坐空間； 有助于提高車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。有助于提高車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置部件過(guò)多，影響散熱和維修；發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置部件過(guò)多

12、，影響散熱和維修； 前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動(dòng)輪，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜。前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動(dòng)輪，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜。適用情況適用情況：主要用于大、中型客車(chē)主要用于大、中型客車(chē)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 降低車(chē)廂內(nèi)的噪聲；降低車(chē)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(diǎn)：缺點(diǎn)： 穩(wěn)定性差；穩(wěn)定性差； 操縱距離長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；操縱距離長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜； 不容易散熱，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻條件差。不容易散熱，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻條件差。RR發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)（圖）；發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)（圖）；適用情況適用情況：主要用于跑車(chē)、方程式賽車(chē)，大主要用于跑車(chē)、方程式賽車(chē)，大中型客車(chē)（臥式）中型客

13、車(chē)（臥式）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 最佳的軸荷分配；最佳的軸荷分配； 縮短了傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度；縮短了傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度； 空間利用率較高。空間利用率較高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 穩(wěn)定性一般；穩(wěn)定性一般； 操縱距離較長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜操縱距離較長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜 。 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系傳動(dòng)系l主要用于主要用于越野車(chē)及重型貨車(chē)越野車(chē)及重型貨車(chē)。l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，：結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本高，重量大成本高，重量大液力機(jī)械式：液力機(jī)械式：動(dòng)液式動(dòng)液式 由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系靜液式：靜液式：容積式容積式 傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部

14、件均由液壓部分組成。傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。液力機(jī)械式液力機(jī)械式：動(dòng)液式動(dòng)液式 以液體為介質(zhì)，利用液體在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間以液體為介質(zhì)，利用液體在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。分為液力耦合器流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)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(wú)級(jí)變速，應(yīng)用廣泛。傳遞可變轉(zhuǎn)矩，無(wú)級(jí)變速，應(yīng)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(mǎn)足汽車(chē)各種行駛工況要

15、求，一般在后面串聯(lián)一個(gè)能滿(mǎn)足汽車(chē)各種行駛工況要求，一般在后面串聯(lián)一個(gè)有級(jí)式機(jī)械變速器。有級(jí)式機(jī)械變速器。保證車(chē)輛平穩(wěn)起步，加速、減速；在換檔仍產(chǎn)生沖擊。優(yōu)點(diǎn)：便于操作，起步平穩(wěn)，減少?zèng)_擊。缺點(diǎn)：不便維護(hù)，效率低。應(yīng)用范圍：大型載重汽車(chē)。前景：將被淘汰。液力耦合器特點(diǎn)：能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速,可以自動(dòng)操作。缺點(diǎn)：不便于維護(hù)，造價(jià)高；復(fù)雜，效率較低。應(yīng)用范圍：轎車(chē)、載貨車(chē)；發(fā)展?jié)摿Υ?。發(fā)動(dòng)機(jī)液力變矩器行星齒輪變速系統(tǒng)靜液式：靜液式： 通過(guò)液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來(lái)傳動(dòng)的。通過(guò)液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來(lái)傳動(dòng)的。 由發(fā)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵、液壓馬達(dá)和控制裝置組成。動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵、液壓馬達(dá)和控制裝置組成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，噪音低，通過(guò)性好，制動(dòng)輕便。工作平穩(wěn)，噪音低，通過(guò)性好，制動(dòng)輕便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：效率低，造價(jià)高，可靠性差。效率低，造價(jià)高，可靠性差。應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：軍事車(chē)輛。軍事車(chē)輛。靜液式靜液式主要組成：1.驅(qū)動(dòng)橋2.液壓馬達(dá)3.液壓自動(dòng)控制器4.液壓油泵發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩-液壓油泵-液壓馬達(dá)-驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋液壓馬達(dá)液壓油泵發(fā)動(dòng)機(jī)液壓自動(dòng)控制裝置四、電力式傳動(dòng)系統(tǒng)目前電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越受到的關(guān)注，理由：目前電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)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(jī)：、能源危機(jī)： 避免石油危機(jī)，解決能