汽车结构第13章汽车传动系概述

汽车构造汽车构造电子教案电子教案第十三章第十三章 汽车传动系概述汽车传动系概述2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第2页 汽车传动系的基本功用是将发动机发生的动力传给驱动车轮，目前汽车传动系的基本功用是将发动机发生的动力传给驱动车轮，目前一般采用的传动系布置如下图。一般采用的传动系布置如下图。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第3页 汽车传动系的首要任务首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车在不同使用条件下正常行驶，并且具有良好的动力性和燃油经济性。：1、减速增矩 2、实现汽车倒驶 3、必要时中断传动 4、差速作用 2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第4页l 减速增矩：减速增矩：亦即使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应地驱动轮得到的转矩则增大到发动机转矩的若干倍。在机械式传动系中，若不计摩擦，则驱动轮转矩与发动机转矩之比等于发动机转速与驱动轮转速之比。二者统称为传动比，以符号i表示。l 传动系传动比的最小值 应保证汽车能在平直良好路面上克服滚动阻力和空气阻力，并以相应的最高车速行驶。l 当要求牵引立足以克服最大行驶阻力，或要求汽车具有某一最低稳定速度时，传动系传动比就相应取最大值 。除了主减速器以外，在传动系中还应设置一对或两对减速齿轮组成传动比为的辅助减速机构，并与主减速器串联，这样，整个传动系的传动比便等于 与 的乘积。只要值足够大，便可实现 。minimaximaxigi0il 若传动比在一定范围内的变化是连续的和渐进的，则称为无级变速。giii02022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第5页实现汽车倒驶实现汽车倒驶 汽车在某些情况下（如进入停车场或车库，在窄路上掉头时），需要倒向行驶。然而，内燃机是不能反向旋转的，故与内燃机共同工作的传动系必须在发动机旋转方向不变的情况下，使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设倒挡（具有中间齿轮的减速齿轮副）。必要时中断传动必要时中断传动内燃机只能在无负荷情况下起动，而且起动后的转速必须保持在最低稳定转速上，否则即可能熄灭。所以，在汽车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，以便起动发动机。在变换传动系传动比挡位（换挡）以及对汽车进行制动之前，也都有必要暂时中断动力传递。在汽车长时间停驻以及在发动机不停止运转情况下，使汽车暂时停驻，或在汽车获得相当高的车后，欲停止对汽车供给动力，使之靠自身惯性进行长距离滑行时，传动系应能长时间保持在中断传动状态。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第6页差速作用差速作用当汽车转弯行驶时，左右车轮在同一时间内滚动的距离不同，如果两侧驱动轮仅用一根刚性轴驱动，则二者角速度必然相同，因而汽车转弯时必然产生车轮相对于地面滑动的现象。驱动桥内装有差速器，使左右两驱动轮可以不同的角速度旋转。动力由主减速器先传到差速器，在由差速器分配给左右两半轴，最后传到两侧的驱动轮。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第7页前置后驱 FR前置前驱 FF后置后驱 RR中置后驱 MR四轮驱动2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第8页 FF方案是将发动机、变速器、主减速器等都装置在汽车的前面，前轮为驱动轮的方案，在发动机横置时，由于变速器轴线与驱动桥轴线平行，主减速器可以采用结构加工都较简单的圆柱齿轮副。发动机纵置时，则大多采用螺旋锥齿轮副。由于取消了纵贯前后的传动轴，车身底板高度可以降低，有助于提高汽车高速行驶时的稳定性。整个传动系集中在汽车前部，因而其操纵机构比较简单。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第9页2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第10页RR方案是将发动机装于车声的后部，后轮驱动，如图。该布置多用于大型客车上。大型客车采用这种装置更容易做到汽车总质量在前后车轴之间的合理分配。缺点：发动机冷却条件差，发动机和变速器、离合器的操纵机构都较复杂。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第11页中置后驱（MR）发动机中置、后轮驱动MR方案，它的发动机装于驾驶室后面（汽车的中部），后轮驱动，是赛车和部分客车采用的发动机和传动系的布置方案。其优缺点介于FF和RR之间。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第12页 四轮驱动行驶又称4WD（Wheel Drive），起源于很早以前的军用车。因为它经常行驶与坏路或无路地段，要求越野能力强，因此为了充分利用所有车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的牵引力，总是将全部车轮作为驱动轮。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第13页2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第14页 液力式传动系又分为液力式传动系又分为液力机械式液力机械式和和静液式静液式1、液力机械式传动系组合运用液力传动和机械传动（详见第十六章）2、静液式传动系通过液体传动介质的静压力能的变化来传递2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第15页液力机械式传动系液力机械式传动系 液力机械式传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动。此外，液力传动单指动液传动，即以液体为传动介质，利用液体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能。动液传动装置有液力耦合器和液力变矩器两种。液力耦合器只能传递转矩，而不能改变转矩的大小，可以代替离合器的部分功能，即保证汽车平稳的起步和加速，但不能保证在换挡时变速器中的齿轮不受冲击。液力变矩器除了具有液力耦合器的全部功能外，还可以实现无级变速，目前应用的比液力耦合器广泛的多。但是，液力变矩器的输出转矩与输入转矩的比值变化范围不足以满足使用要求，顾一般其后串联一个有级机械式变速器而组成液力机械式变速器，（详见第十六章）以取代机械式传动中的离合器和变速器。液力机械式传动系能根据道路阻力的变化，自动在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动和半自动操作，因而可使驾驶员的操作大为简化。但是，由于结构较复杂，造价较高，机械效率较低等缺点，因此目前除了高级轿车和部分重型汽车外，中级以下的轿车和一般货车采用较少。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第16页 静液式传动系又成为容积式液压传动系，是通过液力传动介质的静压力能的变化来传动的，主要是由发动机驱动的液压泵，液压马达和液压自动控制装置等组成。2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第17页 电力传动是很早采用的无级传动装置。它由汽车发动机带动发电机发电，将发出的电能传到电动机来提供动力的。可以只用一个电动机，与传动轴和驱动桥连接；也可在每个驱动轮上单独安装一个电动机。优点：总体布置简单，有助于提高平均车速，操纵简化，驱动平稳，冲击小，可延长使用寿命 缺点：质量大，效率低，消耗较多的有色金属铜电力传动系根据装用的发动机和牵引电动机的形式，可以分以下几种 直流发电机直流电动机系统（直-直系统）交流发电机直流电动机（交直系统）交直交流电动传动系统 交交流电力传动系统2022-11-2哈尔滨工业大学（威海）第18页