《汽車傳動(dòng)系概述》課件

汽車傳動(dòng)系概述了解汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組成和工作原理,對(duì)于維護(hù)和修理汽車有著重要意義。本節(jié)將從整體上介紹汽車傳動(dòng)系的構(gòu)造和功能。RY課程目標(biāo)掌握汽車傳動(dòng)系的基本知識(shí)了解汽車傳動(dòng)系的組成和各部件的功能原理,為后續(xù)的故障診斷和維修奠定基礎(chǔ)。熟悉傳動(dòng)系的關(guān)鍵技術(shù)掌握發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋等關(guān)鍵部件的構(gòu)造和工作過(guò)程,提高實(shí)際應(yīng)用能力。掌握維護(hù)保養(yǎng)技能了解汽車傳動(dòng)系常見(jiàn)故障及其診斷方法,學(xué)習(xí)傳動(dòng)系的日常保養(yǎng)和維修技能。認(rèn)知傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)了解新能源汽車、智能控制等領(lǐng)域傳動(dòng)技術(shù)的最新進(jìn)展,對(duì)未來(lái)發(fā)展有前瞻性認(rèn)知。汽車傳動(dòng)系的組成汽車傳動(dòng)系由發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、動(dòng)力傳動(dòng)軸、差速器和驅(qū)動(dòng)橋等部件組成。這些部件協(xié)調(diào)工作,將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到車輪,實(shí)現(xiàn)汽車的行駛。每個(gè)部件都扮演著不可或缺的重要角色,共同構(gòu)成了汽車的動(dòng)力系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理進(jìn)氣過(guò)程活塞下行時(shí),汽缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,帶動(dòng)進(jìn)氣閥打開(kāi),新鮮空氣和燃料被吸入汽缸。壓縮過(guò)程活塞上行時(shí),壓縮空氣燃料混合物,大幅提高溫度和壓力。爆炸過(guò)程壓縮混合物被高壓火花點(diǎn)燃,迅速爆炸并推動(dòng)活塞下行。排氣過(guò)程活塞上行時(shí),排氣閥打開(kāi),排出燃燒后的廢氣。離合器的作用和結(jié)構(gòu)傳動(dòng)功能離合器負(fù)責(zé)連接發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。切斷功能離合器可切斷動(dòng)力傳動(dòng),使變速器在換擋時(shí)平順過(guò)渡。緩沖功能離合器可以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)。手動(dòng)變速箱的分類手動(dòng)擋變速箱最常見(jiàn)的手動(dòng)變速箱類型,通過(guò)離合器和齒輪輪軸傳遞動(dòng)力,駕駛員需要手動(dòng)操縱變速桿來(lái)改變檔位。半自動(dòng)變速箱結(jié)合了手動(dòng)變速箱和自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋,但駕駛員仍可手動(dòng)控制換檔。全自動(dòng)變速箱由電子控制系統(tǒng)自動(dòng)完成換擋過(guò)程,駕駛員無(wú)需操作變速桿,提高了駕乘舒適性。手動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)和工作原理1離合器連接發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱2同步器實(shí)現(xiàn)齒輪的無(wú)級(jí)連續(xù)切換3傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪手動(dòng)變速箱通過(guò)離合器、同步器和傳動(dòng)軸等結(jié)構(gòu)組件,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的無(wú)級(jí)切換和平穩(wěn)傳遞。駕駛員通過(guò)操縱手動(dòng)變速桿,改變同步器的工作狀態(tài),從而選擇合適的傳動(dòng)比,滿足不同行駛條件下的動(dòng)力需求。自動(dòng)變速箱的分類液力自動(dòng)變速箱這類變速箱使用液力耦合器和行星齒輪組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋,結(jié)構(gòu)復(fù)雜但換擋平順,廣泛應(yīng)用于中高級(jí)車型。無(wú)級(jí)變速箱(CVT)CVT通過(guò)調(diào)節(jié)金屬帶或金屬鏈的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,優(yōu)點(diǎn)是提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜易出故障。雙離合器變速箱這種變速箱融合了手動(dòng)和自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)快速平順換擋,適用于運(yùn)動(dòng)型車型。自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)和工作原理1變速器結(jié)構(gòu)自動(dòng)變速箱包括液力聯(lián)動(dòng)裝置、行星齒輪組、離合器和制動(dòng)器等,將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力平穩(wěn)、高效地傳遞到車輪。2工作原理通過(guò)控制不同離合器和制動(dòng)器的作用,自動(dòng)變速箱能夠根據(jù)車速和負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)檔位,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。3電子控制現(xiàn)代自動(dòng)變速箱采用電子控制單元,可以根據(jù)車輛行駛狀況智能調(diào)整換擋時(shí)機(jī)和模式,提高傳動(dòng)效率。差速器的作用和結(jié)構(gòu)1作用差速器可以讓驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不同,以應(yīng)對(duì)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)外側(cè)輪子行駛距離不同的需求。這樣可以降低輪胎的磨損,提高行車穩(wěn)定性和操控性。2結(jié)構(gòu)差速器由殼體、行星齒輪組、差速軸等部件組成。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí),差速器通過(guò)行星齒輪組的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),使左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速不同。3種類常見(jiàn)的差速器有機(jī)械差速器、電子差速器和限滑差速器等。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和性能上各有特點(diǎn),適用于不同的車型和駕駛需求。動(dòng)力傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)和作用傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)動(dòng)力傳動(dòng)軸是連接變速箱和驅(qū)動(dòng)橋的關(guān)鍵部件，由兩節(jié)管狀的金屬外殼和十字軸承組成。傳動(dòng)功能傳動(dòng)軸將變速箱的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)橋，實(shí)現(xiàn)車輪的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)允許車軸及車輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速差。承載作用傳動(dòng)軸需承受車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的反作用力和轉(zhuǎn)矩,同時(shí)配合車身懸掛系統(tǒng)提供緩沖和支撐。驅(qū)動(dòng)橋的分類和結(jié)構(gòu)分類驅(qū)動(dòng)橋根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式可分為前驅(qū)橋、后驅(qū)橋和四驅(qū)橋。前驅(qū)橋?qū)?dòng)力傳送至前輪，后驅(qū)橋?qū)?dòng)力傳送至后輪，四驅(qū)橋則在前后輪之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)力分配。結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)橋主要由差速器、半軸、輪轂等組成。差速器用于將動(dòng)力分配到左右車輪，半軸傳遞動(dòng)力至車輪，輪轂則與車輪固定連接。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響整車的動(dòng)力性能和操控性。前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)動(dòng)力傳輸效率高前輪驅(qū)動(dòng)車型動(dòng)力傳輸路徑較短,相比后輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)具有更高的動(dòng)力傳輸效率。操控穩(wěn)定性強(qiáng)前輪驅(qū)動(dòng)車型前輪承擔(dān)了轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)雙重任務(wù),提高了車輛的操控穩(wěn)定性。利用空間更小前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的機(jī)械空間更小,有利于車身設(shè)計(jì)和增加乘客空間。成本相對(duì)較低前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,制造和維護(hù)成本較低。后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)動(dòng)力傳遞優(yōu)化后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以更有效地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,提高整體傳動(dòng)效率。優(yōu)越的操控性后輪驅(qū)動(dòng)布局可以讓車輛在加速、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)態(tài)過(guò)程中表現(xiàn)出更靈活的操控感。重量分布優(yōu)勢(shì)后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱等重部件集中在后部,優(yōu)化整車重量分布。四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)全地形通行能力四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在復(fù)雜的地形環(huán)境下提供強(qiáng)大的牽引力和越野性能,使汽車能夠平穩(wěn)通過(guò)泥濘、坡道等惡劣路況。動(dòng)力輸出優(yōu)化各驅(qū)動(dòng)輪之間扭矩的分配可根據(jù)路況動(dòng)態(tài)調(diào)整,改善車輛的動(dòng)力性和穩(wěn)定性。惡劣環(huán)境適應(yīng)性四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在雨雪天氣、沙漠、泥濘等復(fù)雜環(huán)境下表現(xiàn)出色,為駕駛者提供可靠的安全保障。電子控制技術(shù)在傳動(dòng)系中的應(yīng)用汽車傳動(dòng)系采用各種電子控制技術(shù)以提高傳動(dòng)效率、優(yōu)化控制策略、增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)。常見(jiàn)的應(yīng)用包括電子節(jié)氣門控制、電子潔變速箱、電子差速器控制、發(fā)動(dòng)機(jī)-變速箱協(xié)調(diào)控制等。這些技術(shù)能夠根據(jù)駕駛條件自動(dòng)調(diào)整傳動(dòng)參數(shù),提升動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。汽車傳動(dòng)系故障診斷1診斷準(zhǔn)備收集車輛信息，檢查傳動(dòng)系相關(guān)部件2故障現(xiàn)象分析根據(jù)異常癥狀初步判斷故障類型3故障代碼診斷通過(guò)診斷儀檢查電子控制系統(tǒng)故障碼4故障定位修理根據(jù)故障信息進(jìn)行定位檢修汽車傳動(dòng)系故障診斷是維修保養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。需要系統(tǒng)收集車輛信息，結(jié)合故障現(xiàn)象分析初步判斷故障類型。接著利用診斷儀檢查電子控制系統(tǒng)故障碼,進(jìn)一步定位故障原因,采取針對(duì)性修理措施。通過(guò)分步診斷,可以快速高效地發(fā)現(xiàn)并解決傳動(dòng)系故障。汽車傳動(dòng)系的保養(yǎng)與維修1定期檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并修復(fù)2正確保養(yǎng)按時(shí)更換關(guān)鍵零件3故障診斷精準(zhǔn)定位問(wèn)題所在4合理維修使用正品零件進(jìn)行修理5預(yù)防保養(yǎng)提升傳動(dòng)系使用壽命良好的傳動(dòng)系保養(yǎng)和維修是確保汽車安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。定期檢查各部件狀況、使用正品配件進(jìn)行專業(yè)修理、采取針對(duì)性預(yù)防措施等都是提高傳動(dòng)系使用壽命的有效方法。汽車傳動(dòng)系的節(jié)能措施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化通過(guò)改進(jìn)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)和材料選用,提高機(jī)械效率,降低傳動(dòng)系統(tǒng)的能量損耗。電子控制優(yōu)化采用先進(jìn)的電子控制技術(shù),根據(jù)行駛條件自動(dòng)調(diào)整傳動(dòng)比,實(shí)現(xiàn)最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。輪胎性能優(yōu)化使用低滾動(dòng)阻力輪胎,減少輪胎與地面的摩擦損耗,提高行駛效率。新能源汽車傳動(dòng)系的特點(diǎn)1無(wú)污染動(dòng)力新能源汽車采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生排氣污染,有利于環(huán)境保護(hù)。2高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)效率高,能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中損耗較小,相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)更加節(jié)能。3智能控制新能源汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)可以與車載電子控制系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控和優(yōu)化。4靈活布局電動(dòng)機(jī)體積小、重量輕,布局靈活,有利于優(yōu)化整車空間利用。汽車傳動(dòng)系的發(fā)展趨勢(shì)電動(dòng)化隨著新能源汽車技術(shù)的突破和政策支持,電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將成為主流發(fā)展趨勢(shì),提高能源利用效率和減少排放?；旌蟿?dòng)力混合動(dòng)力系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)更高的燃油經(jīng)濟(jì)性和更低的排放水平。智能化隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,汽車傳動(dòng)系將集成更多電子控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化。輕量化采用先進(jìn)的輕量化材料和設(shè)計(jì),將降低汽車整備質(zhì)量,提高動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。國(guó)內(nèi)外主流傳動(dòng)技術(shù)對(duì)比特性國(guó)內(nèi)主流技術(shù)國(guó)外主流技術(shù)驅(qū)動(dòng)形式以前輪驅(qū)動(dòng)和后輪驅(qū)動(dòng)為主以四輪驅(qū)動(dòng)為主變速箱主要采用手動(dòng)和自動(dòng)變速箱更多使用無(wú)級(jí)變速箱和雙離合器變速箱電子控制應(yīng)用較少，主要針對(duì)安全和節(jié)能廣泛應(yīng)用于動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性傳動(dòng)系性能指標(biāo)及測(cè)試方法汽車傳動(dòng)系的性能指標(biāo)包括最大功率、最大扭矩、油耗、最高轉(zhuǎn)速、加速時(shí)間等。通過(guò)專業(yè)的測(cè)試設(shè)備和方法可以測(cè)試出這些關(guān)鍵指標(biāo)，為優(yōu)化傳動(dòng)系設(shè)計(jì)提供依據(jù)。模擬實(shí)驗(yàn)及性能測(cè)試建立模擬環(huán)境根據(jù)實(shí)際運(yùn)行條件,構(gòu)建模擬系統(tǒng),包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、橋梁等關(guān)鍵部件的數(shù)字模型。仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)置模擬參數(shù),如轉(zhuǎn)速、扭矩、工作時(shí)間等,以貼近真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。模擬數(shù)據(jù)分析運(yùn)行模擬程序,收集關(guān)鍵性能指標(biāo)數(shù)據(jù),如功率、效率、響應(yīng)時(shí)間等。試驗(yàn)驗(yàn)證在實(shí)際環(huán)境下進(jìn)行性能測(cè)試,驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。案例分析與討論比亞迪漢案例比亞迪漢作為國(guó)內(nèi)首款純電動(dòng)轎車,展現(xiàn)了新能源汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。其電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池管理等技術(shù)成熟,再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量回收,提高了整車能效。豐田普銳斯案例豐田普銳斯采用的混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可以在電力和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之間切換,在城市道路上主要依靠電力驅(qū)動(dòng),提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。雪佛蘭科邁羅案例雪佛蘭科邁羅作為一款高性能運(yùn)動(dòng)轎車,采用了先進(jìn)的雙離合變速器,提供了更快速和平順的換擋體驗(yàn),同時(shí)也提高了燃油效率。討論與總結(jié)通過(guò)這些案例分析,我們可以看到汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的不同技術(shù)路線及其應(yīng)用場(chǎng)景,為后續(xù)課程提供實(shí)踐與思考的基礎(chǔ)。課堂小結(jié)總結(jié)汽車傳動(dòng)系重點(diǎn)內(nèi)容包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、手動(dòng)變速箱、自動(dòng)變速箱、差速器、驅(qū)動(dòng)橋等系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理。掌握傳動(dòng)系性能指標(biāo)和測(cè)試方法了解汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵性能參數(shù)及其測(cè)試方法,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。分析傳動(dòng)系發(fā)展趨勢(shì)展望汽車傳動(dòng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向,包括電子控制技術(shù)、新能源汽車等。課后思考題請(qǐng)思考以下問(wèn)題:如何提高汽車傳動(dòng)系