第十三章 汽車傳動系統(tǒng)概述

1、 汽車構(gòu)造（下冊）汽車構(gòu)造（下冊）課課 程程 性性 質(zhì)：質(zhì)：非常重要非常重要n汽車專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程汽車專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程授課方式：課堂講授為主授課方式：課堂講授為主以多媒體圖片及動畫、參觀、拆裝實訓(xùn)、以多媒體圖片及動畫、參觀、拆裝實訓(xùn)、 作業(yè)和練習作為輔助作業(yè)和練習作為輔助課程教學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容及安排（及安排（48學(xué)時）學(xué)時） 第十三章第十三章 汽車傳動系統(tǒng)概述（汽車傳動系統(tǒng)概述（2學(xué)時）學(xué)時） 第十四章第十四章 離合器（離合器（6學(xué)時）學(xué)時） 第十五章第十五章 變速器與分動器（變速器與分動器（6學(xué)時）學(xué)時） 第十六章第十六章 汽車自動變速器（汽車自動變速器（4學(xué)時）學(xué)

2、時） 第十七章第十七章 萬向傳動裝置（萬向傳動裝置（2學(xué)時）學(xué)時） 第十八章第十八章 驅(qū)動橋（驅(qū)動橋（4學(xué)時）學(xué)時） 第十九、二十章第十九、二十章 行駛系統(tǒng)概述及車架、車身（行駛系統(tǒng)概述及車架、車身（3學(xué)時）學(xué)時）第二十一章第二十一章 車橋和車輪（車橋和車輪（4學(xué)時）學(xué)時）第二十二章第二十二章 懸架（懸架（6學(xué)時）學(xué)時）第二十三章第二十三章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4學(xué)時）學(xué)時）第二十四章第二十四章 汽車制動系統(tǒng)（汽車制動系統(tǒng)（5學(xué)時）學(xué)時）第五篇第五篇汽車車身、儀表、照明及附屬設(shè)備（汽車車身、儀表、照明及附屬設(shè)備（1學(xué)時）學(xué)時）課程教學(xué)內(nèi)容及安排（課程教學(xué)內(nèi)容及安排（48學(xué)時）學(xué)時）汽車

3、發(fā)動機和底盤（基礎(chǔ)）汽車發(fā)動機和底盤（基礎(chǔ)）組成組成部分部分發(fā)動機發(fā)動機行駛系統(tǒng)行駛系統(tǒng)傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第二篇第二篇 汽車傳動系統(tǒng)汽車傳動系統(tǒng)第十三章第十三章 傳動系統(tǒng)概述傳動系統(tǒng)概述 主要功能及組成主要功能及組成 1. 減速、增矩減速、增矩 主減速器主減速器 2. 變速、倒駛變速、倒駛 變速器變速器 3. 中斷動力中斷動力 離合器離合器 4. 不打滑轉(zhuǎn)向不打滑轉(zhuǎn)向 差速器差速器 5. 變角度傳動變角度傳動 萬向傳動裝置萬向傳動裝置一、汽車傳動系統(tǒng)組成及功能一、汽車傳動系統(tǒng)組成及功能 功能：將發(fā)動機的動力傳遞給驅(qū)動輪，保證汽功能：將發(fā)動機的動力傳遞給驅(qū)動輪，保證

4、汽車在不同使用條件下正常行駛。車在不同使用條件下正常行駛。FR減速增矩減速增矩 以東風EQ1090E型汽車為例： G=9290kg 車輪R=0.48m 良好路面， f=0.015 發(fā)動機 最大轉(zhuǎn)速：3000r/min 最大Ttq：353Nm (12001400r/min) 若把發(fā)動機直接連到驅(qū)動車輪上，會發(fā)生什么情況？ 扭矩：扭矩：Ft= Ttq /R=353/0.48=784N實際所需驅(qū)動力：低速下 Ff=92909.80.015=1366N 速度：速度：V=(23.140.483000) 60/1000=542km/h 常用車速：50km/h 為什么為什么減速增矩減速增矩 該功能通常由：

5、變速器(傳動比ig） 主減速器（傳動比i0）9549tqeT nP 如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)驅(qū)動輪發(fā)動機發(fā)動機驅(qū)動輪nnTTi0gii i實現(xiàn)汽車變速實現(xiàn)汽車變速n汽車的需求：汽車的需求：n行駛中由于裝載質(zhì)量，路面好壞，上、下坡，障礙物等行駛中由于裝載質(zhì)量，路面好壞，上、下坡，障礙物等在很大的范圍內(nèi)不斷變化，要求汽車驅(qū)動力和速度也有在很大的范圍內(nèi)不斷變化，要求汽車驅(qū)動力和速度也有足夠大的變化范圍。足夠大的變化范圍。n速度變化范圍大：假設(shè)速度變化范圍大：假設(shè)5km/h-100km/hn發(fā)動機提供的情況發(fā)動機提供的情況n有利的區(qū)間：動力性與經(jīng)濟性較好有利的區(qū)間：動力性與經(jīng)濟性較好n有利轉(zhuǎn)速范圍很窄有利轉(zhuǎn)速

6、范圍很窄為什么為什么實現(xiàn)汽車變速實現(xiàn)汽車變速 該功能通常由變速器該功能通常由變速器(傳動比傳動比ig )來實現(xiàn)來實現(xiàn) 對機械式有級變速器：對機械式有級變速器： 轎車、輕、中型貨車：轎車、輕、中型貨車：3-5擋擋 越野車、重型貨車：越野車、重型貨車：8-10擋擋 最小傳動比最小傳動比(imin = i0 )：應(yīng)保證汽車能在良好路面上高速行駛：應(yīng)保證汽車能在良好路面上高速行駛 轎車：轎車：36 中、重型貨車：中、重型貨車：615最大傳動比最大傳動比(imax = ig 1 i0 )：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻力力 轎車：轎車：1218 輕、中型貨車：輕、中型貨車

7、：3550如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)實現(xiàn)汽車變速實現(xiàn)汽車變速 該功能通常由變速器該功能通常由變速器(傳動比傳動比ig )來實現(xiàn)來實現(xiàn) 對機械式有級變速器：對機械式有級變速器： 轎車、輕、中型貨車：轎車、輕、中型貨車：3-5擋擋 越野車、重型貨車：越野車、重型貨車：8-10擋擋 最小傳動比最小傳動比(imin = i0 )：應(yīng)保證汽車能在良好路面上高速行駛：應(yīng)保證汽車能在良好路面上高速行駛 轎車：轎車：36 中、重型貨車：中、重型貨車：615最大傳動比最大傳動比(imax = ig 1 i0 )：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻：驅(qū)動力足以克服行駛中最大行駛阻力力 轎車：轎車：1218 輕、中型貨車：輕、中

8、型貨車：3550如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)實現(xiàn)汽車倒駛實現(xiàn)汽車倒駛n為什么：為什么：n在進入車庫或調(diào)頭時，需要汽車在進入車庫或調(diào)頭時，需要汽車倒駛。倒駛。n發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變n實現(xiàn)實現(xiàn)n通常在變速器內(nèi)增加倒檔機構(gòu)通常在變速器內(nèi)增加倒檔機構(gòu)必要時中斷動力傳遞必要時中斷動力傳遞n為什么：為什么：n起動起動n換檔換檔n制動停車制動停車n滑行：汽車車速高，使之靠自身慣性滑行，省油滑行：汽車車速高，使之靠自身慣性滑行，省油n實現(xiàn)：實現(xiàn)：n離合器離合器n空擋：（變速器）空擋：（變速器）應(yīng)使兩側(cè)驅(qū)動車輪具有差速作用應(yīng)使兩側(cè)驅(qū)動車輪具有差速作用外側(cè)車輪位移長，內(nèi)側(cè)車輪位移短，外側(cè)車輪位移長，內(nèi)側(cè)車

9、輪位移短，如果內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速相同。則：如果內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速相同。則： 外側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑移；外側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑移； 內(nèi)側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑轉(zhuǎn)。內(nèi)側(cè)車輪一邊滾動，一邊滑轉(zhuǎn)。后果：后果： 轉(zhuǎn)向困難，輪胎加速磨損轉(zhuǎn)向困難，輪胎加速磨損l為什么：l實現(xiàn)：差速器，可使左右車輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)消除相對運動產(chǎn)生不利影響消除相對運動產(chǎn)生不利影響為什么：為什么：發(fā)動機、離合器、變速器固定在車架上發(fā)動機、離合器、變速器固定在車架上驅(qū)動橋和驅(qū)動輪通過彈性懸架與車架相聯(lián)驅(qū)動橋和驅(qū)動輪通過彈性懸架與車架相聯(lián)行駛過程中，有相對運動行駛過程中，有相對運動FR組成（機械傳動系為例）組成（機械傳動系為例） 離合器、變

10、速器（分動器）、萬向傳動裝置（萬離合器、變速器（分動器）、萬向傳動裝置（萬向節(jié)和傳動軸）、驅(qū)動橋（主減速器、差速器）向節(jié)和傳動軸）、驅(qū)動橋（主減速器、差速器） 、半、半軸。軸。離合器：離合器：傳遞或者切斷動力；傳遞或者切斷動力；在駕駛員的操縱下，通過主動、從動部在駕駛員的操縱下，通過主動、從動部分結(jié)合或分離實現(xiàn)傳遞或斷開；分結(jié)合或分離實現(xiàn)傳遞或斷開；保證起步平穩(wěn)、換擋平順、防止過載保證起步平穩(wěn)、換擋平順、防止過載離合器變速器：變速器：實現(xiàn)車輛的變速，保證發(fā)動機工作在高實現(xiàn)車輛的變速，保證發(fā)動機工作在高效區(qū)；效區(qū)；設(shè)置多個檔位，依次為設(shè)置多個檔位，依次為1、2、3、4、5檔，檔，傳動比依次減小，

11、最小為傳動比依次減小，最小為1，并稱之為直，并稱之為直接檔，此外還有空檔、倒檔；或者傳動接檔，此外還有空檔、倒檔；或者傳動比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，此時稱之比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，此時稱之為無級變速。為無級變速。變速器的傳動比一般用變速器的傳動比一般用ig 表示表示；變速器萬向傳動裝置：消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對萬向傳動裝置：消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對運動而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動輪在一定的空運動而產(chǎn)生的不利影響，允許驅(qū)動輪在一定的空間范圍內(nèi)跳動；間范圍內(nèi)跳動；便于傳動軸在底部的布置，降低地板的高度。便于傳動軸在底部的布置，降低地板的高度。萬向傳動裝置傳動軸傳動軸：傳動軸：傳遞動力；傳遞

12、動力；連接變速箱與主減速器連接變速箱與主減速器驅(qū)動橋驅(qū)動橋：驅(qū)動橋：安裝左右驅(qū)動輪，內(nèi)置主減速器齒輪、安裝左右驅(qū)動輪，內(nèi)置主減速器齒輪、差速器；差速器；主減速器主減速器：主減速器：減速增矩；減速增矩；原因：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。原因：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。原理：原理：P=nT/9550主減速主減速器的傳動比一般用器的傳動比一般用i0 表示表示；與變；與變速箱的傳動比速箱的傳動比ig共同構(gòu)成整車傳動比共同構(gòu)成整車傳動比I。I=i0ig差速器和半軸差速器差速器差速器、半軸：差速器、半軸：實現(xiàn)左右車輪的差速；實現(xiàn)左右車輪的差速；原因：在汽車轉(zhuǎn)向時，左右驅(qū)動輪，在原因：在汽車轉(zhuǎn)向時，左右驅(qū)動輪，在

13、相同的時間內(nèi)，行駛的距離不同，需要相同的時間內(nèi)，行駛的距離不同，需要獲得不同的線速度，內(nèi)側(cè)車輪的線速度獲得不同的線速度，內(nèi)側(cè)車輪的線速度較小，外側(cè)車輪的線速度較大。較小，外側(cè)車輪的線速度較大。實現(xiàn)方法：動力經(jīng)主減實現(xiàn)方法：動力經(jīng)主減差速器差速器半軸，傳遞到驅(qū)動輪。半軸，傳遞到驅(qū)動輪。半軸半軸 1. 前置后驅(qū)（前置后驅(qū)（FR）(輕輕、中型貨車、部分客車和高級轎中型貨車、部分客車和高級轎車車) 置置指發(fā)動機布置位置指發(fā)動機布置位置 驅(qū)驅(qū)指驅(qū)動輪位置指驅(qū)動輪位置前前 端端發(fā)動機發(fā)動機驅(qū)動輪驅(qū)動輪驅(qū)動輪驅(qū)動輪傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)離合器 變速器萬向節(jié)驅(qū)動橋 差速器半軸主減速器傳動軸二、機械式傳動系統(tǒng)布置形式

14、二、機械式傳動系統(tǒng)布置形式前置后驅(qū)（前置后驅(qū)（FR）式式優(yōu)點：優(yōu)點：軸荷分配比較合理；軸荷分配比較合理；在滿載情況下可以獲得更好的動力性；在滿載情況下可以獲得更好的動力性；方便布置，便于維護和保養(yǎng)。方便布置，便于維護和保養(yǎng)。缺點：缺點：需要較長的傳動軸，增加整車重量；需要較長的傳動軸，增加整車重量；使用多個萬向節(jié)，降低了傳動系統(tǒng)效率。使用多個萬向節(jié)，降低了傳動系統(tǒng)效率。 2. 后置后驅(qū)（后置后驅(qū)（RR） （大（大、中型客車、少數(shù)轎車和微型汽車）中型客車、少數(shù)轎車和微型汽車）后置后驅(qū)（后置后驅(qū)（RR）式式優(yōu)點：優(yōu)點：降低車廂內(nèi)的噪聲；降低車廂內(nèi)的噪聲；空間利用高；空間利用高；容易做到前后軸荷的分

15、配合理。容易做到前后軸荷的分配合理。缺點：缺點：穩(wěn)定性差；穩(wěn)定性差；操縱距離長，操縱機構(gòu)復(fù)雜；操縱距離長，操縱機構(gòu)復(fù)雜；不容易散熱，發(fā)動機的冷卻條件差。不容易散熱，發(fā)動機的冷卻條件差。后置后驅(qū)傳動系統(tǒng)后置后驅(qū)傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)3. 前置前驅(qū)（前置前驅(qū)（F.F）（轎車和微型、輕型客車）（轎車和微型、輕型客車）前置前驅(qū)（前置前驅(qū)（FF）式式發(fā)動機布置發(fā)動機布置：橫置、縱置。：橫置、縱置。優(yōu)點：優(yōu)點：相對于相對于FR布置，可以獲得比較好的隔振效果；布置，可以獲得比較好的隔振效果； 結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊；無傳動軸穿過地板，增加乘坐空間；無傳動軸穿過地板，增加乘坐空間；有助于提高車輛的操縱穩(wěn)定性。有

16、助于提高車輛的操縱穩(wěn)定性。缺點：缺點：發(fā)動機艙布置部件過多，影響散熱和維修；發(fā)動機艙布置部件過多，影響散熱和維修；前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動輪，結(jié)構(gòu)和運動關(guān)系復(fù)雜。前輪：轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動輪，結(jié)構(gòu)和運動關(guān)系復(fù)雜。 4. 全輪驅(qū)動（全輪驅(qū)動（nWD）（越野車和重型貨車）（越野車和重型貨車）5. 中置后驅(qū)（中置后驅(qū)（MR）（賽車和部分大中型客車）（賽車和部分大中型客車）全輪驅(qū)動（全輪驅(qū)動（nWD）n主要用于主要用于越野車及重型貨車越野車及重型貨車。n優(yōu)點優(yōu)點：獲得最大的地面附著條件：獲得最大的地面附著條件n缺點缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，：結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本高，重量大成本高，重量大中置后驅(qū)（中置后驅(qū)（ MR ）式式適用情況適

17、用情況：主要用于跑車、方程式賽車，大主要用于跑車、方程式賽車，大中型客車（臥式）中型客車（臥式）優(yōu)點：優(yōu)點：最佳的軸荷分配；最佳的軸荷分配；縮短了傳動軸的長度；縮短了傳動軸的長度；空間利用率較高?？臻g利用率較高。缺點：缺點：穩(wěn)定性一般；穩(wěn)定性一般；操縱距離較長，操縱機構(gòu)比較復(fù)雜操縱距離較長，操縱機構(gòu)比較復(fù)雜 。 1. 機械式機械式 2. 液力式液力式 液力機械式（動液式）和容積液壓式（靜液式）液力機械式（動液式）和容積液壓式（靜液式） 液力耦合器：只傳遞轉(zhuǎn)矩，不能改變大小 液力變矩器：可傳遞轉(zhuǎn)矩，改變轉(zhuǎn)矩大小，還 可實現(xiàn)無級變速（應(yīng)用廣泛） 液力耦合器機械式全部 液力變矩器除離合器以外的機械式

18、 三、傳動系統(tǒng)的類型三、傳動系統(tǒng)的類型保證車輛平穩(wěn)起步，加速、減速；在換檔仍產(chǎn)生沖擊。優(yōu)點：便于操作，起步平穩(wěn)，減少沖擊。缺點：不便維護，效率低。應(yīng)用范圍：大型載重汽車。前景：將被淘汰。液力耦合器特點：能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速,可以自動操作。缺點：不便于維護，造價高；復(fù)雜，效率較低。應(yīng)用范圍：轎車、載貨車；發(fā)展?jié)摿Υ?。發(fā)動機液力變矩器行星齒輪變速系統(tǒng)發(fā)動機發(fā)動機液力變矩器液力變矩器行星齒輪變速系統(tǒng)行星齒輪變速系統(tǒng)由液力變矩器和機械變速器組成的 液力機械變速器靜液式傳動系 原理：通過液體的靜壓力能的變化 來傳動 組成：油泵、液壓馬達、控制裝置靜液式傳動系示意圖靜液式傳動系示意圖驅(qū)動橋驅(qū)動橋液壓馬達液壓馬達油泵油泵發(fā)動機發(fā)動機液壓自動控制裝置液壓自動控制裝置變速操縱桿變速操縱桿四、電力式傳動系統(tǒng)目前電動汽車越來越受到的關(guān)注，理由：目前電動汽車越來越受到的關(guān)注，理由： 1、 環(huán)境污染：降低排放環(huán)境污染：降低排放(零排放零排放) ，緩解環(huán)境污染，緩解環(huán)境污染 2、能源危機：、能源危機： 避免石油危機，解決能源問題避免石油危機，解決能源問題優(yōu)點：優(yōu)點： 無（?。┪廴尽o級調(diào)速、驅(qū)動平穩(wěn)、噪音低、無（小）污染、無級調(diào)速、驅(qū)