詳解汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)

1、能走也能停詳解汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)（上）時(shí)間：2007年08月02日09:40 類型：原創(chuàng) 來源：汽車探索 作者：綜合報(bào)道  前面我們介紹過汽車車身尺寸的意義和汽車心臟發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造，然而汽車要行駛在道路上必須先使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，要如何將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到車輪并使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)？負(fù)責(zé)傳遞動(dòng)力讓汽車發(fā)揮行駛功能的裝置就是傳動(dòng)系統(tǒng)，汽車沒有了它就會(huì)成為一臺(tái)發(fā)電機(jī)或坐人的空殼，并且還是一臺(tái)燒錢的機(jī)器了。在基本的傳動(dòng)系統(tǒng)中包含了負(fù)責(zé)動(dòng)力連接的裝置、改變力量大小的變速機(jī)構(gòu)、克服車輪之間轉(zhuǎn)速不同的差速器，和聯(lián)結(jié)各個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸，有了這四個(gè)主要的裝置之后就能夠把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到輪子上了。一、動(dòng)力連接裝

2、置1. 離合器：這組機(jī)構(gòu)被裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)與手動(dòng)變速箱之間，負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到手動(dòng)變速箱。2. 扭力轉(zhuǎn)換器：這組機(jī)構(gòu)被裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速箱之間，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力平順的傳送到自動(dòng)變速箱。在扭力轉(zhuǎn)換器中含有一組離合器，以增加傳動(dòng)效率。二、變速機(jī)構(gòu)1. 手動(dòng)變速機(jī)構(gòu)：一般稱為“手動(dòng)變速箱”，以手動(dòng)操作的方式進(jìn)行換檔。2. 自動(dòng)變速機(jī)構(gòu)：一般稱為“自動(dòng)變速箱”，利用油壓的作用去改變檔位。三、差速器當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)，左、右二邊的輪子會(huì)產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，因此左、右二邊的傳動(dòng)軸也會(huì)有不同的轉(zhuǎn)速，于是利用差速器來解決左、右二邊轉(zhuǎn)速不同的問題。四、傳動(dòng)軸將經(jīng)過變速系統(tǒng)傳遞出來的動(dòng)力，傳遞至車輪進(jìn)而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力

3、的機(jī)構(gòu)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛在運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。但是為了滿足汽車行駛上的需求，車輛必須有停止、換檔等功能，因此必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的外連動(dòng)之處，加入一組機(jī)構(gòu)，以視需求中斷動(dòng)力的傳遞，以在發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情形之下，達(dá)成讓車輛靜止或是進(jìn)行換檔的需求。這組機(jī)構(gòu)，便是動(dòng)力連接裝置。一般在車輛上可以看到的動(dòng)力連接裝置有離合器與扭力轉(zhuǎn)換器等兩種。動(dòng)力連接裝置離合器 離合器是手動(dòng)變速系統(tǒng)的動(dòng)力連接裝置，以機(jī)械方式利用離合器片的摩擦力，達(dá)成動(dòng)力連接的母的。 離合器這組機(jī)構(gòu)被裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)與手動(dòng)變速箱之間，負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到手動(dòng)變速箱。如圖所示，飛輪機(jī)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸固定在一起。在飛輪的外

4、殼之中，以一圓盤狀的彈簧連接壓板，其間有一摩擦盤與變速箱輸入軸連接。當(dāng)離合器踏板釋放時(shí)，飛輪內(nèi)的壓板利用彈簧的力量，緊緊壓住摩擦板，使兩者之間處于沒有滑動(dòng)的連動(dòng)現(xiàn)象，達(dá)成連接的目的，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力便可以通過這一機(jī)構(gòu)，傳遞至變速箱，完成動(dòng)力傳遞的工作。而當(dāng)踩下踏板時(shí)，機(jī)構(gòu)將向彈簧加壓，使得彈簧的外圍翹起，壓皮便與摩擦板脫離。此時(shí)摩擦板與飛輪之間已無法連動(dòng)，即便發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，動(dòng)力并不會(huì)傳遞至變速箱及車輪，此時(shí)，駕駛者便可以進(jìn)行換檔以及停車等動(dòng)作，而不會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。動(dòng)力連接裝置扭力轉(zhuǎn)換器當(dāng)汽車工業(yè)繼續(xù)發(fā)展，一般消費(fèi)者開始對于控制油門、剎車以及離合器等三個(gè)踏板的復(fù)雜操作模式感到厭煩。機(jī)械工程師開

5、始思考如何以利用機(jī)構(gòu)來簡化操作過程。扭力轉(zhuǎn)換器便是在這樣的情形之下被導(dǎo)入汽車產(chǎn)品的，成就了全新的使用感受。 扭力轉(zhuǎn)換器導(dǎo)入，改變了人們駕駛汽車的習(xí)慣！ 扭力轉(zhuǎn)換器取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式離合器，被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速箱之間，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力平順的傳送到自動(dòng)變速箱。從圖中可以清楚地看到，扭力轉(zhuǎn)換器的離作方式與離合器之間截然不同。在扭力轉(zhuǎn)換器之中，左側(cè)為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸，直接與泵輪外殼連接。而在扭力轉(zhuǎn)換器的左側(cè)，則有一組渦輪，透過軸與位于右側(cè)的變速系統(tǒng)連接。導(dǎo)輪與渦輪之間沒有任何直接的連接機(jī)構(gòu)，兩者均密封在扭力轉(zhuǎn)換器的外殼之中，而扭力轉(zhuǎn)換器之內(nèi)則是充滿了黏性液體。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)

6、時(shí)，整個(gè)扭力轉(zhuǎn)換器會(huì)同樣低速運(yùn)轉(zhuǎn)，泵輪上的葉片會(huì)帶動(dòng)扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的黏性液體，使其進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。但是由于轉(zhuǎn)速太低，液體對于渦輪施加的力量，并不足以推動(dòng)車輛前進(jìn)，車輛便可靜止不動(dòng)，便可達(dá)到如同離合器分離的狀況。當(dāng)油門踏下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升，泵輪的轉(zhuǎn)速將會(huì)同步提升，扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的液體流速持續(xù)增加，對于渦輪的施力繼續(xù)增加，當(dāng)其超過運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力時(shí)，車輛便可以前進(jìn)，動(dòng)力便可傳遞至變速系統(tǒng)及車輪，達(dá)成動(dòng)力傳遞的目的。變速系統(tǒng)汽車在起步加速時(shí)須要比較大的驅(qū)動(dòng)力，此時(shí)車輛的速度低，而發(fā)動(dòng)機(jī)卻必須以較高的轉(zhuǎn)速來輸出較大的動(dòng)力。當(dāng)速度逐漸加快之后，汽車所須要的行駛動(dòng)力也逐漸降低，這時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)只要以降低轉(zhuǎn)速來減少動(dòng)力的輸

7、出，即可提供汽車足夠的動(dòng)力。汽車的速度在由低到高的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卻是由高變到低，要如何解決矛盾現(xiàn)象呢？于是通稱為“變速箱”的這種可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)與車輪之間換轉(zhuǎn)差異的裝置為此而生。變速箱為因操作上的不同而有“手動(dòng)變速箱”與“自動(dòng)變速箱”二種系統(tǒng)，這二種變速箱的工作方式也不相同。近年來由于消費(fèi)者的需求以及技術(shù)的進(jìn)步，汽車廠開發(fā)稱為“手自一體變速箱”的可以手動(dòng)操作的自動(dòng)變速箱；此外汽車廠也為高性能的車輛開發(fā)出稱為“順序式半自動(dòng)變速箱”的帶有自動(dòng)操作功能的手動(dòng)變速箱。目前的F1賽車全面使用“順序式半自動(dòng)變速箱”，因此使用此類型手動(dòng)變速箱的車輛均標(biāo)榜采用來自F1的科技。手動(dòng)變速系統(tǒng)在手動(dòng)變速系統(tǒng)里面

8、含有離合器、手動(dòng)變速箱二個(gè)主要部份。離合器：是用來將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳到變速箱的機(jī)構(gòu)，利用磨擦片的磨擦來傳遞動(dòng)力。一般車型所使用的離合器只有二片磨擦片，而賽車和載重車輛則使用具有更磨擦片的離合器。離和器還有干式與濕式二種，濕式離合器目前幾乎不再被使用于汽車上面。手動(dòng)變速箱：以手動(dòng)方式操作變速箱去做變換檔位的動(dòng)作，使手動(dòng)變速箱內(nèi)的輸入軸和輸出軸上的齒輪嚙合。多組不同齒數(shù)的齒輪搭配嚙合之后，便可產(chǎn)生多種減速的比率。目前的手動(dòng)變速箱均是使用同步齒輪的嚙合機(jī)構(gòu)，使換檔的操作更加的簡易，換檔的平順性也更好。自動(dòng)變速系統(tǒng)為了使汽車的操作變得簡單，并讓不擅于操作手動(dòng)變速箱的駕駛者也能夠輕松的駕駛汽車，于是制造一

9、種能夠自動(dòng)變換檔位的變速箱就成為一件重要的工作，因此汽車工程師在1940年開發(fā)出世界首具的自動(dòng)變速箱。從此以后駕駛汽車在起步、停止以及在加減速的行駛過程中，駕駛者就不需要再做換檔的動(dòng)作。現(xiàn)代的自動(dòng)變速系統(tǒng)里面含有液體扭力轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)變速箱、電子控制系統(tǒng)三個(gè)主要部份。在電子控制系統(tǒng)里面加入手動(dòng)換檔的控制程序，就成了具有手動(dòng)操作功能的“手自一體變速箱”。液體扭力轉(zhuǎn)換器：在主動(dòng)葉輪與被動(dòng)葉輪之間，利用液壓油作為傳送動(dòng)力的介質(zhì)。將動(dòng)力自輸入軸傳送到對向的輸出軸，經(jīng)由輸出軸再將動(dòng)力傳送到自動(dòng)變速箱。由于液壓油在主動(dòng)葉輪與被動(dòng)葉輪之間流動(dòng)時(shí)會(huì)消耗部份的動(dòng)力。為了減少動(dòng)力的損失，在主動(dòng)與被動(dòng)葉輪之間加入一組

10、不動(dòng)葉輪使能量的傳送效率增加；以及在液體扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)加入一組離合器，并在適當(dāng)?shù)男旭偁顟B(tài)下利用離合器將主動(dòng)與被動(dòng)葉輪鎖定，讓主動(dòng)與被動(dòng)葉輪之間不再有轉(zhuǎn)速的差異，進(jìn)而提高動(dòng)力的傳送效率。自動(dòng)變速箱：以行星齒輪組構(gòu)成換檔機(jī)構(gòu)，利用油壓推動(dòng)多組的摩擦片，去控制行星齒輪組的動(dòng)作，以改變動(dòng)力在齒輪組的傳送路徑，因而產(chǎn)生多種不同的減速比率。電子控制系統(tǒng)：早期的機(jī)械式自動(dòng)變速箱的換檔控制是以油壓的壓力變化去決定何時(shí)做換檔的動(dòng)作，即使經(jīng)過多年的研究及改良，機(jī)械式自動(dòng)變速箱的換檔性能仍然不盡人意。于是電子式自動(dòng)變速箱便因應(yīng)而出了。為了使換檔的時(shí)機(jī)更加的精確，以及獲得更加平順的換檔質(zhì)量，各汽車制造廠均投入大量的資源

11、，針對自動(dòng)變速箱的電子控制系統(tǒng)做研究。差速器在解決了車輛動(dòng)力傳遞的問題之后，汽車工程師又碰到了另外的一個(gè)問題轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎，除了必須要有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助之外，還必需在傳動(dòng)系統(tǒng)上進(jìn)行調(diào)整。原因在于，當(dāng)車輛過彎時(shí)，位于內(nèi)側(cè)的輪子所走的路徑較短，位于外側(cè)的輪子所走的路徑較長。在同樣的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過這樣的路徑，左右兩側(cè)的車輪勢必面對著轉(zhuǎn)速不同的問題。如果沒有一個(gè)特殊的機(jī)構(gòu)來處理，將造成車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)不過去的窘境；即便用力地轉(zhuǎn)了過去，也會(huì)有著車輪嚴(yán)重磨損的問題。此時(shí)，差速器便被導(dǎo)入汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)之中。由圖中可看出，差速器是由許多齒輪組所構(gòu)成。當(dāng)直行時(shí)，左右車輪的轉(zhuǎn)速相同，其內(nèi)齒輪組并未發(fā)生作用，如同左右車輪以

12、同一輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛進(jìn)入彎道時(shí)，左右車輪的轉(zhuǎn)速差異，便由中間齒輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)來吸收，使其可以順利地過彎。傳動(dòng)軸由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，經(jīng)過變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換之后，傳送至驅(qū)動(dòng)輪，方能夠?qū)囕v產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。而負(fù)責(zé)將動(dòng)力傳送至驅(qū)動(dòng)輪的機(jī)構(gòu)，便是傳動(dòng)軸。而依據(jù)不同的傳動(dòng)系統(tǒng)配置，還可以分為傳動(dòng)軸與輪軸等兩種。傳動(dòng)軸在前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)（FR）或是前置發(fā)動(dòng)機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)車型之中，由于后輪需擔(dān)負(fù)驅(qū)動(dòng)的工作，因此必須將動(dòng)力傳動(dòng)到后軸的差速器，以進(jìn)而將動(dòng)力傳輸至后輪。這只穿過整個(gè)車體下方的長連桿，便是傳動(dòng)軸。而在前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)車型（FF）、后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)車型(RR)、中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)車型(MR)，這三種傳動(dòng)方式的汽車

13、上則沒有裝設(shè)傳動(dòng)軸，變速箱與差速器的動(dòng)力輸出后，便直接連接輪軸。輪軸將動(dòng)力從差速器傳送到輪子的軸。輪軸亦稱為“半軸”或“驅(qū)動(dòng)軸”。在一般前置前驅(qū)的車輛上，傳動(dòng)系統(tǒng)的配置便如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱及差速器是連接在一起的，直接連接輪軸后，將動(dòng)力直接傳遞至左右車輪，以驅(qū)動(dòng)車體。 能走也能停詳解汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)（下） 時(shí)間：2007年08月03日10:04 類型：原創(chuàng) 來源：汽車探索 作者：綜合報(bào)道 在上一期，我們介紹了汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的基本構(gòu)成，我們知道了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力如何傳遞至車輪。其實(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的配置，有很多形式，主要有兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)之分，每種驅(qū)動(dòng)方式都有其特點(diǎn)，也都滿足了不同行駛

14、狀態(tài)的需要，下面汽車探索就來詳細(xì)介紹一下。傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)配置在具備了基本的傳動(dòng)系統(tǒng)組件之后，汽車工程師會(huì)依據(jù)車輛使用目的的不同，將傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為二輪驅(qū)動(dòng)(2WD)或四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)的型式。二輪驅(qū)動(dòng)僅有車子的前輪或后輪可以接受到動(dòng)力，讓車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使車輛前進(jìn)或后退。此驅(qū)動(dòng)模式有以下四種具體形式：前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(FF)、前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(FR)、中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(MR)、后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(RR)。四輪驅(qū)動(dòng)就是車輛的四個(gè)輪子都可以接受到動(dòng)力，讓車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使車輛前進(jìn)或后退。在變速箱的后面再加裝一具稱為“分動(dòng)箱”的動(dòng)力分配裝置，依照設(shè)定的比率將動(dòng)力傳送到前、后輪軸，使汽車的四個(gè)輪子獲

15、得動(dòng)力。目前市面上銷售的四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)汽車當(dāng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)裝設(shè)位置屬于前置、中置、后置者均有。傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)配置在傳動(dòng)系統(tǒng)中包括了變速箱、差速器、傳動(dòng)軸三項(xiàng)重要的組件。傳動(dòng)系統(tǒng)的任務(wù)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到車輪。由于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在車身上擺設(shè)方式的不同，使得發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的組合有多種形式。多數(shù)的組合方式與汽車的用途或性能要求有關(guān)。常見的組合方式有前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(FF)、前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(FR)、中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(MR)。傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)配置前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)這是近代汽車最多采用的驅(qū)動(dòng)方式。發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)都被安裝在車頭發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，這樣的安排使前輪要負(fù)責(zé)傳動(dòng)，而不再只有負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的工作。

16、由于前輪同時(shí)負(fù)擔(dān)傳動(dòng)和轉(zhuǎn)向的工作，使車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)的控制變得簡單，因此前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(FF)的車輛在行駛時(shí)的安全性比其它方式來得高。由于前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(FF)車的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)都被安裝在車頭發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，因此汽車主要的重量都集中在車頭的部位，這樣的情形讓前輪必須負(fù)擔(dān)較多的重量，而后輪負(fù)擔(dān)的重量則少了許多，前輪大約要承擔(dān)62左右的車身重量。傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)配置前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)這是汽車最為傳統(tǒng)的布置方式，發(fā)動(dòng)機(jī)和部分傳動(dòng)裝置被安裝在車頭的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，再以傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳送到后輪去。寶馬5系是典型的前置后驅(qū)車型由于傳動(dòng)系統(tǒng)中的差速器和輪軸都是裝置在車輛的后軸，再加上發(fā)動(dòng)機(jī)都是采取縱向放置在發(fā)動(dòng)機(jī)室里面，使發(fā)動(dòng)機(jī)的重心落于前輪軸之后，而且體積越大的發(fā)動(dòng)機(jī)的重心會(huì)落在越后面的位置，車輛的前、后軸因此獲得良好的配重比率。一般車型的后軸須要承擔(dān)大約47的車身重量，因此以后輪驅(qū)動(dòng)的車輛驅(qū)動(dòng)輪獲得較高下壓力，讓行駛在陡坡或是連續(xù)的彎道中的車輛能夠獲得更佳的操控性能。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的重心落于前輪軸之后，因此前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(FR)車輛可以視為發(fā)動(dòng)機(jī)放置在車頭的中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(MR)車輛。也因此近年來有些高性能的前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(FR)車在配置體積更大的發(fā)動(dòng)機(jī)之后，即標(biāo)榜為前中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)(F-MR)車輛。傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)配置前置發(fā)動(dòng)機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)在近年來，四輪驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品隨著WRC賽事以