汽车传动系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 汽车底盘,汽车底盘组成,传动系统,转向系统,制动系统,行走系统,1,3-1,汽车传动系统概述,主要组成部件,传动系统的功能,传动系统的型式,机械式传动,液力机械传动,静液式传动,电力式传动,传动系的布置型式,汽车驱动形式表示方法,2,一、主要组成部件,离合器,液力变扭器,变速箱,万向节及传动轴,驱动桥：主传动器、差速器、半轴、驱动轮,3,4,二、传动系统的功能,将发动机发出的动力传给驱动车轮,减速和变速（变矩器、变速箱、主传动器）,实现汽车倒驶（变速器）,必要时中断动力传递（离合器、变速器）,差速作用（差速器）,5,三、传动类型,1,、机械式传动,一般组成及布置示意图,发动机主离合器,变速箱（万向节传动轴）主传动器差速器半轴驱动轮,机械传动通常采用人力换档的机械式变速箱,优点：,传动效率高；结构简单、可靠；,缺陷：,易熄火；（工况急剧变化、发动机过载熄火）,6,2,、液力机械传动,典型液力机械传动示意图,传动过程：发动机液力变矩器半自动或自动换档变速箱（万向节及传动轴）驱动桥驱动轮,一般不再设离合器,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,7,优点：,应用：,中级以下轿车和一般货车采用此种传动较少。多用于轿车和重型汽车上。,（）液力变矩器在一定范围内具有无级变速能力。能适应阻力的不断变化，防止过载熄火。（）可以减少档位数,.,（）变刚性连结为柔性、冲击小、零件寿命长。（）起步平稳、并可得到很小的行驶速度。,不足：,结构较复杂，造价较高；传动效率低。,8,3,、静液式传动,传动过程：,发动机,油泵（变量油泵）,液压马达,（减速器）,驱动轮,方案一：用一个液压马达,方案二：用二个液压马达,左右驱动轮各有一套独立的传动系统；利用改变变量泵的流量来实现无级变速；当左右马达转速相同时，则直线行驶；当左右马达转速相同而方向相反时，则原地转向。,缺点：,传动效率低、造价高、使用寿命及可靠性不够等。,应用：,在军用车上开始有使用。,9,4,、电力式传动,电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。,传动过程：,发动机,发电机,电动机,电动轮,方案一：只用一个电动机，驱动驱动桥,方案二：每个驱动轮上装一个电动机,特点：,传动效率高于静液式；电机质量很大。,应用：,目前在超重型汽车、混合电力汽车有应用。,10,四、传动系的布置型式,FR,型：目前普通汽车广泛使用的型式,FF,型：多用于自重不大的轿车,RR,型：应用于大客车,11,五、汽车驱动形式表示方法,车轮（轮毂）总数,驱动轮数,四驱车,4WD,：,4 4,四驱车有四种驱动形式：,全时传动,兼时传动,适时传动,兼,/,适混合,12,发动机前置、纵置，四轮驱动的布置示意图,13,3-2,离合器,思考：汽车传动系中为什么要装离合器？,功用,保证汽车平稳起步,保证传动系换档时工作平顺,防止传动系过载,类型,14,1,、机械式离合器的动作原理,1-,飞轮,2-,从动盘,3-,压盘,4-,膜片弹簧,离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。,15,闭合,分离,16,17,2,、磁粉式电磁离合器的动作原理,1-,粉末,2-,输入侧,3-,输出侧,4-,激磁线圈,5-,线型粉末,6-,磁通,电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。在主动与从动件之间放置磁粉，可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器,18,3,、液力离合器结构与动作原理,1-,叶轮,2-,输出轮,3-,油,4-,油的流向,19,双离合器,20,3-3,变矩器,功能,传动原理,工作特性,常用变矩器型式,带闭锁离合器式，与变速器组成混合式变速箱。,21,22,23,液力变矩器的传动比,变矩系数,变矩器效率,24,液力变矩器的特性曲线,以,n,w,为横坐标，为纵坐标，（,M,b,、,n,b,为常数），可绘出工作特性图如下：,25,26,27,28,3-4,变速器,组成,功能,类型,按传动比变化方式：,有级式变速器,无级式变速器,综合式变速器（液力机械变速箱）,按操纵方式：,人力强制操纵式变速器,自动换档变速器,半自动换档变速器,29,机械式（人力）换档变速箱,变速机构,换档方式,换档原理,30,自动换档变速箱,变速机构,换档执行机构,换档原理,换档规律,正确使用要点,31,自动换档原理图（液力式）,32,33,34,35,36,传感器和控制开关,执行器,ECT,（或,PCM,）,模式选择开关,发动机转速传感器,节气门位置传感器,车速传感器,油温传感器,输入轴转速传感器,0,D,超速挡开关,挡位开关,强制降挡开关,空挡启动开关,制动灯开关,换挡电磁阀,A,换挡电磁阀,B,锁定正时电磁阀,锁定电磁阀,主油路油压电磁阀,换挡控制,主油路油压控制,模式选择控制,锁定离合器控制,发动机制动控制,改善换挡感觉控制,输入轴转速传感器控,制,故障诊断和失效保护,控制,自动变速器电控系统的组成,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,3-5,驱动桥,驱动桥主要由五大机构组成：主传动器、差速器、半轴、轮边减速器、桥壳,一、主传动器,作用：改变力的传递方向；增扭减速,结构形式,、单级主传动器,由一对圆锥齿轮组成，也采用双曲面齿轮。只进行一次增扭减速，传动比一般为,3.5,6.7,，不超过,7,。,结构简单，重量轻，传动效率高，主要用在中小型汽车上。,50,2,、双级主传动器,由一对锥齿轮和一对圆柱齿轮组成，二级减速增扭，传动比为,7,11,。减小了从动齿轮的尺寸，增大了离地间隙，但复杂、成本高。,主要用于重型汽车上。,51,二、差速器,是驱动桥的主件，最早由法国雷诺汽车公司的创始人路易斯,.,雷诺发明的。,作用,使驱动轮实现以不同的转速旋转，以防止打滑,.,轮胎磨损更低，汽车行驶稳定性更好。,1,、转弯,2,、在不平路面上行驶，两轮走过的距离总不等,3,、轮胎滚动半径总不等,(,左右轮胎气压不等；胎面磨损不同；左右负载不同,),安装位置,轴间差速器,轮间差速器,52,普通十字轴差速器运动特性,、不论行星轮的运动状态如何，左右两半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍（因轮式机械差速器左右半轴齿轮齿数相等）,、快速轴增加的转速等于慢速轴减小的转速,、若一半轴不动，另一半轴则以,2,倍于差速器壳的转速旋转,n,1,=0,，,n,2,=2n,0,如车轮陷入泥泞中，该车轮就以,2,倍的转速旋转，另一侧车轮不动,、,n,0,=0,，,n,1,=,n,2,两侧车轮相反旋转,如架修驱动桥，刹住传动轴，扳动车轮的情况,53,转矩分配,直线行驶时：此时行星轮只有公转，相当于一个等臂杠杆，行星轮总是将转矩,M,0,平均分配给左右半轴齿轮，即,M,1,=M,2,=1/2M,0,当转弯时：,M,1,=1/2,（,M,0,M,t,）、,M,2,=1/2,（,M,0,+M,t,）,一般,M,t,很小，因此通常认为是,差速不差力,，即转矩总是平均分配的。,54,带差速锁的差速器,普通锥齿轮式差速器平均分配转矩的特性，将影响机械的通过性能。,如轮胎陷入泥泞的情况，在硬地上车轮所产生的牵引力就受到了限制，使机械无法起步。,采用带差速锁的差速器或限滑差速器，可解决这一问题。,原理：当一侧车轮附着条件小时，可将全部扭矩传给另一侧车轮。但操作要及时，不宜接合过早和分离过晚。可司机操纵或由自动控制系统完成。,55,汽车驱动防滑系统,Anti-Skidding Restraint(ASR),驱动防滑控制：,控制,车轮的滑转率,在合适的范围内,作用：,防止汽车在加速、起步过程中的滑转，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮的空转，以保持方向稳定性、操纵性和最佳驱动力。,控制方法：,制动控制方式,发动机转矩控制方式,具体方法：改变燃料喷射量、点火时间和节气门开度,56,ASR,的原理,控制系统组成：,传感器、,ASR ECU,、制动压力调节器、制动供能总成、执行机构（步进电机、电磁阀）,控制原理：,四个车轮上各装有一个车轮转速传感器，将各个车轮转速信号输入到,ECU,，,ECU,接收并处理车速信号，形成相应的控制指令，驱动制动压力调节器以及节气门控制步进电动机，进行驱动防滑转控制。,注：,ABS,与,ASR,控制系统常组合在一起（,ABS/ASR,（,TRC,）控制系统），且共用一套液压调节装置。,57,习 题,1,、汽车传动系统的作用是什么？,2,、传动系统的布置形式有哪几种，各有什么特点，分别适用于何种汽车？,3,、汽车传动型式有哪几种，现代轿车用的是哪种传动型式，系统组成有什么特点？,4,、自动变速器与无级变速器是一回事吗？,5,、简要说明自动变速器组成及换档原理。,6,、差速器的作用是什么？,7,、汽车驱动防滑系统（,ASR,）是要控制什么？（或者说其作用是什么？）,8,、汽车车轮会出现哪三种滚动形式？一般从动车轮常伴随有哪种形式，主动车轮又伴随有哪种形式？,9,、绘出滑转率与驱动力的关系曲线。,10,、简述液力变矩器的工作特性。,58,车轮的三种滚动情况,（）、纯滚动,车轮相对地面无滑动，,（,为滚动瞬心）,车轮的直线运动速度,OO,59,（）、带滑移的滚动,U,切,，车轮相对地面有向前移动的速度,瞬心向下移动，相当于一个直径变大的车轮在作纯滚动（纯滚动半径增大）,60,（）、带有滑转的滚动,U,切,，车轮相对地面有向后移动的速度,瞬心向上移动，相当于一个直径变小的车轮在作纯滚动（纯滚动半径增小）,61,滑转率（,）,表示驱动轮的滑转程度，即因滑转而损失速度的百分比,(,),(,r,),(r,),式中：,驱动轮的理论速度,滑转率与牵引力的变化曲线：,62,结论：,、,产生驱动力时，必然伴随产生驱动车轮滑转，一定限度的滑转是允许的。,、,100,时发挥的,，即最大附着力,，无论发动机的动力有多大，汽车发挥的最大驱动力受限于,。,63,64,1-,离合器,2-,发电机,3-,控制器,4-,电动机,5-,驱动桥,6-,导线,65,66,FR,67,FF,68,RR,69,4WD,70,驱动桥,71,72,73,