汽車結構 第13章-汽車傳動系概述

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第十三章汽車傳動系概述8/13/20241汽車傳動系的根本功用是將發(fā)動機發(fā)生的動力傳給驅動車輪，目前一般采用的傳動系布置如以下圖。8/13/20242

汽車傳動系的首要任務是與發(fā)動機協(xié)同工作，以保證汽車在不同使用條件下正常行駛，并且具有良好的動力性和燃油經濟性。功能：1、減速增矩2、實現(xiàn)汽車倒駛3、必要時中斷傳動4、差速作用

8/13/20243減速增矩：亦即使驅動輪的轉速降低為發(fā)動機轉速的假設干分之一，相應地驅動輪得到的轉矩那么增大到發(fā)動機轉矩的假設干倍。在機械式傳動系中，假設不計摩擦，那么驅動輪轉矩與發(fā)動機轉矩之比等于發(fā)動機轉速與驅動輪轉速之比。二者統(tǒng)稱為傳動比，以符號i表示。傳動系傳動比的最小值應保證汽車能在平直良好路面上克服滾動阻力和空氣阻力，并以相應的最高車速行駛。當要求牽引立足以克服最大行駛阻力，或要求汽車具有某一最低穩(wěn)定速度時，傳動系傳動比就相應取最大值。除了主減速器以外，在傳動系中還應設置一對或兩對減速齒輪組成傳動比為的輔助減速機構，并與主減速器串聯(lián)，這樣，整個傳動系的傳動比便等于與的乘積。只要值足夠大，便可實現(xiàn)。假設傳動比在一定范圍內的變化是連續(xù)的和漸進的，那么稱為無級變速。8/13/20244實現(xiàn)汽車倒駛汽車在某些情況下〔如進入停車場或車庫，在窄路上掉頭時〕，需要倒向行駛。然而，內燃機是不能反向旋轉的，故與內燃機共同工作的傳動系必須在發(fā)動機旋轉方向不變的情況下，使驅動輪反向旋轉。一般結構措施是在變速器內加設倒擋〔具有中間齒輪的減速齒輪副〕。必要時中斷傳動內燃機只能在無負荷情況下起動，而且起動后的轉速必須保持在最低穩(wěn)定轉速上，否那么即可能熄滅。所以，在汽車起步之前，必須將發(fā)動機與驅動輪之間的傳動路線切斷，以便起動發(fā)動機。在變換傳動系傳動比擋位〔換擋〕以及對汽車進行制動之前，也都有必要暫時中斷動力傳遞。在汽車長時間停駐以及在發(fā)動機不停止運轉情況下，使汽車暫時停駐，或在汽車獲得相當高的車后，欲停止對汽車供給動力，使之靠自身慣性進行長距離滑行時，傳動系應能長時間保持在中斷傳動狀態(tài)。8/13/20245差速作用當汽車轉彎行駛時，左右車輪在同一時間內滾動的距離不同，如果兩側驅動輪僅用一根剛性軸驅動，那么二者角速度必然相同，因而汽車轉彎時必然產生車輪相對于地面滑動的現(xiàn)象。驅動橋內裝有差速器，使左右兩驅動輪可以不同的角速度旋轉。動力由主減速器先傳到差速器，在由差速器分配給左右兩半軸，最后傳到兩側的驅動輪。8/13/20246機械式傳動系的布置方案前置后驅FR前置前驅FF后置后驅RR中置后驅MR四輪驅動8/13/20247FF方案是將發(fā)動機、變速器、主減速器等都裝置在汽車的前面，前輪為驅動輪的方案，在發(fā)動機橫置時，由于變速器軸線與驅動橋軸線平行，主減速器可以采用結構加工都較簡單的圓柱齒輪副。發(fā)動機縱置時，那么大多采用螺旋錐齒輪副。由于取消了縱貫前后的傳動軸，車身底板高度可以降低，有助于提高汽車高速行駛時的穩(wěn)定性。整個傳動系集中在汽車前部，因而其操縱機構比較簡單。8/13/202488/13/20249RR方案是將發(fā)動機裝于車聲的后部，后輪驅動，如圖。該布置多用于大型客車上。大型客車采用這種裝置更容易做到汽車總質量在前后車軸之間的合理分配。缺點：發(fā)動機冷卻條件差，發(fā)動機和變速器、離合器的操縱機構都較復雜。8/13/202410中置后驅〔MR〕發(fā)動機中置、后輪驅動MR方案，它的發(fā)動機裝于駕駛室后面〔汽車的中部〕，后輪驅動，是賽車和局部客車采用的發(fā)動機和傳動系的布置方案。其優(yōu)缺點介于FF和RR之間。8/13/202411四輪驅動行駛又稱4WD〔WheelDrive〕，起源于很早以前的軍用車。因為它經常行駛與壞路或無路地段，要求越野能力強，因此為了充分利用所有車輪與地面之間的附著條件，以獲得盡可能大的牽引力，總是將全部車輪作為驅動輪。8/13/2024128/13/202413液力式傳動系又分為液力機械式和靜液式1、液力機械式傳動系——組合運用液力傳動和機械傳動〔詳見第十六章〕2、靜液式傳動系——通過液體傳動介質的靜壓力能的變化來傳遞8/13/202414液力機械式傳動系液力機械式傳動系的特點是組合運用液力傳動和機械傳動。此外，液力傳動單指動液傳動，即以液體為傳動介質，利用液體在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動能。動液傳動裝置有液力耦合器和液力變矩器兩種。液力耦合器只能傳遞轉矩，而不能改變轉矩的大小，可以代替離合器的局部功能，即保證汽車平穩(wěn)的起步和加速，但不能保證在換擋時變速器中的齒輪不受沖擊。液力變矩器除了具有液力耦合器的全部功能外，還可以實現(xiàn)無級變速，目前應用的比液力耦合器廣泛的多。但是，液力變矩器的輸出轉矩與輸入轉矩的比值變化范圍缺乏以滿足使用要求，顧一般其后串聯(lián)一個有級機械式變速器而組成液力機械式變速器，〔詳見第十六章〕以取代機械式傳動中的離合器和變速器。液力機械式傳動系能根據(jù)道路阻力的變化，自動在假設干個車速范圍內分別實現(xiàn)無級變速，而且其中的有級式機械變速器還可以實現(xiàn)自動和半自動操作，因而可使駕駛員的操作大為簡化。但是，由于結構較復雜，造價較高，機械效率較低等缺點，因此目前除了高級轎車和局部重型汽車外，中級以下的轎車和一般貨車采用較少。8/13/202415

靜液式傳動系又成為容積式液壓傳動系，是通過液力傳動介質的靜壓力能的變化來傳動的，主要是由發(fā)動機驅動的液壓泵，液壓馬達和液壓自動控制裝置等組成。8/13/202416電力傳動是很早采用的無級傳動裝置。它由汽車發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，將發(fā)出的電能傳到電動機來提供動力的。可以只用一個電動機，與傳動軸和驅動橋連接；也可在每個驅動輪上單獨安裝一個電動機。優(yōu)點：總體布置簡單，有助于提高平均車速，操縱簡化，驅動平穩(wěn)，沖擊小，可延長使用壽命缺點：質量大，效率低，消耗較多的有色金屬——銅電力傳動系根據(jù)裝用的發(fā)