《汽車傳動系統(tǒng)》課件

汽車傳動系統(tǒng)汽車傳動系統(tǒng)將發(fā)動機的動力傳遞到車輪，使車輛行駛。課程大綱汽車傳動系統(tǒng)概述發(fā)動機工作原理與分類離合器、變速器與差速器驅(qū)動橋、傳動軸與懸架系統(tǒng)緒論汽車傳動系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，負(fù)責(zé)將發(fā)動機的動力傳遞到車輪，實現(xiàn)汽車的行駛。汽車動力傳動系統(tǒng)的定義汽車動力傳動系統(tǒng)汽車動力傳動系統(tǒng)是指將發(fā)動機的動力傳遞到車輪，使汽車產(chǎn)生運動的裝置。主要作用將發(fā)動機的動力傳遞到車輪，并將動力進(jìn)行分配和控制，實現(xiàn)汽車的運動和轉(zhuǎn)向。組成部分主要包括發(fā)動機、離合器、變速器、傳動軸、驅(qū)動橋、差速器等。汽車動力傳動系統(tǒng)的組成1發(fā)動機為汽車提供動力。2離合器連接發(fā)動機和變速器，便于起步和換擋。3變速器改變傳動比，調(diào)節(jié)汽車行駛速度和扭矩。4傳動軸將動力傳遞到驅(qū)動橋。5驅(qū)動橋?qū)恿鬟f給車輪，實現(xiàn)汽車行駛。汽車動力傳動系統(tǒng)的作用傳遞動力將發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳遞到車輪，使車輛行駛。改變傳動比根據(jù)不同的行駛狀態(tài)，調(diào)整發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩，以適應(yīng)不同路況和負(fù)荷需求。實現(xiàn)轉(zhuǎn)向差速器允許左右車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，使車輛能夠轉(zhuǎn)向。提高效率通過傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，提高車輛的燃油經(jīng)濟性和動力性能。汽車發(fā)動機汽車發(fā)動機的核心功能是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，為汽車提供動力。它是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，驅(qū)動汽車行駛。發(fā)動機工作原理內(nèi)燃機的工作原理內(nèi)燃機通過燃燒燃料產(chǎn)生熱量，將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動車輛。四個沖程內(nèi)燃機通常采用四沖程循環(huán)：進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣。發(fā)動機的分類汽油發(fā)動機汽油發(fā)動機將汽油與空氣混合，通過點火系統(tǒng)點燃混合氣體，產(chǎn)生動力。柴油發(fā)動機柴油發(fā)動機通過壓縮空氣來點燃柴油，產(chǎn)生動力。汽油發(fā)動機1燃燒循環(huán)汽油發(fā)動機通過點火系統(tǒng)點燃混合氣，推動活塞工作，進(jìn)而產(chǎn)生動力。2燃料效率汽油發(fā)動機相對高效，但燃油消耗相對較高。3應(yīng)用范圍汽油發(fā)動機廣泛應(yīng)用于轎車、小型貨車等領(lǐng)域，因其性能和成本的均衡性而備受歡迎。柴油發(fā)動機優(yōu)點燃油經(jīng)濟性好，扭矩大。缺點噪音和振動大，排放污染較重。離合器作用連接發(fā)動機和變速器，可在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，使汽車起步或變速時暫時分離，避免車輛突然起步或熄火。分類離合器按結(jié)構(gòu)可分為：干式離合器和濕式離合器。離合器的作用連接和分離在汽車行駛時，離合器可以連接發(fā)動機和變速箱，將發(fā)動機的動力傳遞到變速箱。平穩(wěn)換擋在換擋時，離合器可以暫時斷開發(fā)動機和變速箱的連接，使換擋操作更加平穩(wěn)。啟動發(fā)動機啟動發(fā)動機時，離合器處于分離狀態(tài)，防止發(fā)動機帶動變速箱轉(zhuǎn)動。離合器的分類摩擦式離合器利用摩擦力傳遞扭矩。液力式離合器利用液體的壓力傳遞扭矩。電磁式離合器利用電磁力傳遞扭矩。各類離合器的特點干式離合器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維護(hù)方便。但散熱性能較差，承載能力有限，適用范圍較窄。濕式離合器散熱性能好，承載能力高，耐用性強，適用于高功率、高轉(zhuǎn)速發(fā)動機。電磁離合器結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，響應(yīng)速度快，適用于自動變速器和液力變矩器。離合器的工作原理接合過程通過壓緊離合器片，使發(fā)動機與變速箱連接。分離過程松開離合器片，使發(fā)動機與變速箱分離。半聯(lián)動控制離合器片的部分接合，實現(xiàn)平穩(wěn)換擋。變速器作用變速器用于改變汽車行駛速度，使汽車能夠在不同的行駛速度下平穩(wěn)行駛，同時提高汽車的動力性能。種類汽車變速器分為手動變速器和自動變速器兩種。變速器的作用改變傳動比根據(jù)行駛速度和負(fù)載的要求，改變發(fā)動機輸出扭矩和車輪轉(zhuǎn)速的比例。提高燃油經(jīng)濟性在低速行駛時，選擇高擋位，降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速，減少油耗。改善行駛性能提供更大的加速能力，并使車輛能夠在不同的道路條件下行駛。變速器的分類1手動變速器手動變速器需要駕駛員手動換擋，能夠提供更高的燃油經(jīng)濟性和更強的駕駛操控感。2自動變速器自動變速器能夠自動換擋，提供更舒適的駕駛體驗，但燃油經(jīng)濟性相對較低。3無級變速器(CVT)無級變速器能夠提供更平滑的加速體驗，并具有較高的燃油經(jīng)濟性。手動變速器結(jié)構(gòu)簡單機械結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維修方便。操控靈活駕駛員可根據(jù)需要自由選擇擋位，操控靈活。燃油經(jīng)濟性高傳動效率高，燃油經(jīng)濟性較好。自動變速器舒適性自動變速器提供更平穩(wěn)，更舒適的駕駛體驗，因為它能自動選擇最佳的齒輪比。效率自動變速器可以提高燃油效率，因為它總是選擇最佳的齒輪比，以最大限度地減少發(fā)動機轉(zhuǎn)速。安全性自動變速器可以提高安全性，因為它可以幫助駕駛員在緊急情況下更快地響應(yīng)，并且不需要駕駛員手動換擋。差速器作用在汽車轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)側(cè)車輪行駛的路程比外側(cè)車輪短，差速器可以使左右兩側(cè)車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，保證車輛轉(zhuǎn)彎行駛時的平穩(wěn)性。工作原理差速器由行星齒輪機構(gòu)組成，利用行星齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞動力，通過齒輪的嚙合關(guān)系，使左右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速不同。差速器的作用轉(zhuǎn)彎時分配動力在車輛轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)側(cè)車輪行駛距離比外側(cè)車輪短，差速器允許兩個車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，確保車輛平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎?？朔访娌黄疆?dāng)車輛行駛在不平路面時，差速器允許兩個車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，避免車輪打滑，提高車輛行駛穩(wěn)定性。差速器的工作原理差速器通過行星齒輪機構(gòu)實現(xiàn)左右輪的轉(zhuǎn)速差。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速低于外側(cè)車輪，差速器將動力分配到兩個車輪，確保兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速同步。差速器的分類1開放式差速器開放式差速器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，是目前應(yīng)用最廣泛的類型。2限滑差速器限滑差速器通過摩擦片或齒輪等裝置，限制兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速差，提高車輛的抓地性能。3電子差速器電子差速器通過控制剎車系統(tǒng)，對車輪進(jìn)行制動，實現(xiàn)差速器的功能，具有響應(yīng)速度快、控制精度高的優(yōu)點。差速器的性能效率差速器效率是指輸入功率與輸出功率之比，通常用百分比表示。效率越高，能量損失越少，傳動效率越高。強度差速器強度是指承受載荷的能力，通常用扭矩或功率表示。強度越高，能承受的載荷越大，使用壽命越長?？煽啃圆钏倨骺煽啃允侵刚９ぷ鞯母怕剩ǔＳ闷骄收祥g隔時間（MTBF）表示?？煽啃栽礁撸收下试降?，使用壽命越長。耐久性差速器耐久性是指在長期使用過程中保持性能穩(wěn)定的能力。耐久性越高，使用壽命越長，維修成本越低。驅(qū)動橋作用將發(fā)動機動力傳遞給車輪，并根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速差進(jìn)行調(diào)節(jié)。分類前驅(qū)動橋和后驅(qū)動橋。驅(qū)動橋的作用將發(fā)動機傳遞來的動力，通過傳動軸傳遞給車輪，實現(xiàn)汽車的驅(qū)動。通過齒輪組改變傳動比，提高車輛的爬坡能力或加速性能。通過半軸將動力傳遞給車輪，并承受車輛的重量和行駛過程中的各種載荷。驅(qū)動橋的分類前驅(qū)動橋前驅(qū)動橋是將發(fā)動機動力傳遞給前輪的傳動橋，主要用于前輪驅(qū)動汽車。后驅(qū)動橋后驅(qū)動橋是將發(fā)動機動力傳遞給后輪的傳動橋，主要用于后輪驅(qū)動汽車。四輪驅(qū)動橋四輪驅(qū)動橋是將發(fā)動機動力同時傳遞給前后輪的傳動橋，主要用于四輪驅(qū)動汽車。前驅(qū)動橋1結(jié)構(gòu)特點前驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，且更容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)一體化設(shè)計。2優(yōu)勢前驅(qū)動橋的布置方式有利于提高車輛的操控性和燃油經(jīng)濟性。3應(yīng)用前驅(qū)動橋廣泛應(yīng)用于小型和中型轎車、SUV以及一些輕型商用車。后驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)后驅(qū)動橋是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，它將來自變速器的動力傳遞給后輪，實現(xiàn)汽車的驅(qū)動。作用后驅(qū)動橋通常包括差速器、半軸、驅(qū)動橋殼、輪軸等部件。傳動軸傳動軸是連接發(fā)動機和驅(qū)動橋的關(guān)鍵部件，它將發(fā)動機的動力傳遞到驅(qū)動橋，實現(xiàn)汽車的驅(qū)動。結(jié)構(gòu)傳動軸通常由中間軸、萬向節(jié)和支撐軸組成，中間軸用于傳遞動力，萬向節(jié)用于連接不同軸線的部件，支撐軸用于支撐傳動軸。類型傳動軸可分為單節(jié)傳動軸、雙節(jié)傳動軸和多節(jié)傳動軸，根據(jù)汽車的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方式選擇合適的傳動軸類型。傳動軸的作用動力傳遞將發(fā)動機輸出的動力傳遞到驅(qū)動橋，使汽車能夠行駛。角度變化連接發(fā)動機和驅(qū)動橋，允許車輪轉(zhuǎn)動時，傳動軸的角度發(fā)生變化。傳動軸的結(jié)構(gòu)1傳動軸主體傳動軸主體通常由鋼管制成，并具有足夠的強度和剛度以承受扭矩和振動。2萬向節(jié)萬向節(jié)用于連接傳動軸與發(fā)動機和驅(qū)動橋，以允許傳動軸在不同的角度旋轉(zhuǎn)。3支撐軸承支撐軸承用于支撐傳動軸，并減少傳動軸的振動和磨損。傳動軸的類型整體式傳動軸整體式傳動軸由一根完整的鋼管構(gòu)成，主要用于轎車和輕型載貨汽車。分體式傳動軸分體式傳動軸由兩根或多根鋼管連接而成，主要用于重型卡車和越野車。萬向節(jié)傳動軸萬向節(jié)傳動軸使用萬向節(jié)連接不同角度的軸，可以適應(yīng)發(fā)動機和驅(qū)動橋之間角度變化，用于轎車和輕型載貨汽車。傳動軸的性能要求高強度、耐疲勞良好的平衡性平穩(wěn)性、低噪聲懸架系統(tǒng)定義懸架系統(tǒng)是連接車身和車輪的彈性支承系統(tǒng)，通過彈簧、減震器等部件，吸收路面沖擊和振動，保證車輛行駛的平穩(wěn)性和舒適性。作用懸架系統(tǒng)的主要作用是：緩沖路面沖擊，改善駕駛舒適性保持車輪與地面的接觸，提高車輛行駛的穩(wěn)定性改善車輛操控性能，使轉(zhuǎn)向和制動更靈敏懸架系統(tǒng)的作用減震懸架系統(tǒng)可以吸收來自路面的沖擊和振動，從而提高乘坐舒適性，并保護(hù)車身和乘客免受顛簸和震動。保持車輪接地懸架系統(tǒng)可以幫助車輪在行駛過程中始終保持與地面的接觸，從而提高車輛的操控性和穩(wěn)定性。提高轉(zhuǎn)向性能懸架系統(tǒng)可以使車輪在轉(zhuǎn)向時能夠獨立地移動，從而提高車輛的操控性和穩(wěn)定性。懸架系統(tǒng)的分類獨立懸架每個車輪的懸架系統(tǒng)相互獨立，能有效減少顛簸傳遞，提高舒適性。依托式懸架多個車輪共用一個懸架系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。獨立懸架定義獨立懸架是每個車輪的懸掛系統(tǒng)彼此獨立，一個車輪的運動不會影響其他車輪的運動。特點獨立懸架能提高汽車的操控性、舒適性和行駛穩(wěn)定性，減少車身震動和噪音。分類獨立懸架主要包括麥弗遜式獨立懸架、雙橫臂式獨立懸架、多連桿式獨立懸架等。依托式懸架依托式懸架結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉維護(hù)保養(yǎng)相對容易車輛行駛穩(wěn)定性較好整車行駛性能分析基本性能參數(shù)最高車速、加速性能、制動性能、燃油經(jīng)濟性、操控穩(wěn)定性、舒適性、可靠性、耐久性等。性能分析方法試驗測試、仿真模擬、理論計算等方法。整車的基本性能參數(shù)1最高車速汽車在平坦路面上所能達(dá)到的最大速度，反映了發(fā)動機的功率和傳動系統(tǒng)的效率。2加速性能汽車從靜止加速到某一速度所需的時間，衡量了汽車的動力性。3制動性能汽車從一定速度開始制動到完全停止所需的時間和距離，反映了制動系統(tǒng)的效能。4經(jīng)濟性汽車在行駛過程中燃油消耗量的大小，反映了發(fā)動機的燃油效率。整車性能分析方法理論計算利用數(shù)學(xué)模型和物理定律，對車輛的性能進(jìn)行計算和預(yù)測。實車測試在實際道路或測試場地上，通過實車試驗來評估車輛的性能指標(biāo)。仿真模擬使用計算機軟件模擬車輛的運行狀態(tài)，進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。性能分析實例加速性能汽車在加速時所需的時間，通常以0-100公里/小時加速時間表示。制動性能汽車在制動時所需的時間和距離，通常以100公里/小時的制動距離表示。操控性能汽車在行駛時的穩(wěn)定性和靈活性，通常通過轉(zhuǎn)向響應(yīng)和側(cè)傾角度來評估。課程總結(jié)本課程主要講解了汽車傳動系統(tǒng)的基本原理、主要組成部分、工作原理、以及性能分析方法等內(nèi)容。旨在讓學(xué)生掌握汽車傳動系統(tǒng)的基本知識，了解其工作原理，并能對汽車傳動系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。本課程的重點