汽車結(jié)構(gòu) 第13章-汽車傳動(dòng)系概述

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第十三章汽車傳動(dòng)系概述8/13/20241汽車傳動(dòng)系的根本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，目前一般采用的傳動(dòng)系布置如以下圖。8/13/20242

汽車傳動(dòng)系的首要任務(wù)是與發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。功能：1、減速增矩2、實(shí)現(xiàn)汽車倒駛3、必要時(shí)中斷傳動(dòng)4、差速作用

8/13/20243減速增矩：亦即使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速降低為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的假設(shè)干分之一，相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)輪得到的轉(zhuǎn)矩那么增大到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的假設(shè)干倍。在機(jī)械式傳動(dòng)系中，假設(shè)不計(jì)摩擦，那么驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之比等于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速之比。二者統(tǒng)稱為傳動(dòng)比，以符號(hào)i表示。傳動(dòng)系傳動(dòng)比的最小值應(yīng)保證汽車能在平直良好路面上克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力，并以相應(yīng)的最高車速行駛。當(dāng)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(shí)，傳動(dòng)系傳動(dòng)比就相應(yīng)取最大值。除了主減速器以外，在傳動(dòng)系中還應(yīng)設(shè)置一對(duì)或兩對(duì)減速齒輪組成傳動(dòng)比為的輔助減速機(jī)構(gòu)，并與主減速器串聯(lián)，這樣，整個(gè)傳動(dòng)系的傳動(dòng)比便等于與的乘積。只要值足夠大，便可實(shí)現(xiàn)。假設(shè)傳動(dòng)比在一定范圍內(nèi)的變化是連續(xù)的和漸進(jìn)的，那么稱為無(wú)級(jí)變速。8/13/20244實(shí)現(xiàn)汽車倒駛汽車在某些情況下〔如進(jìn)入停車場(chǎng)或車庫(kù)，在窄路上掉頭時(shí)〕，需要倒向行駛。然而，內(nèi)燃機(jī)是不能反向旋轉(zhuǎn)的，故與內(nèi)燃機(jī)共同工作的傳動(dòng)系必須在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，使驅(qū)動(dòng)輪反向旋轉(zhuǎn)。一般結(jié)構(gòu)措施是在變速器內(nèi)加設(shè)倒擋〔具有中間齒輪的減速齒輪副〕。必要時(shí)中斷傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)只能在無(wú)負(fù)荷情況下起動(dòng)，而且起動(dòng)后的轉(zhuǎn)速必須保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)路線切斷，以便起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在變換傳動(dòng)系傳動(dòng)比擋位〔換擋〕以及對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)之前，也都有必要暫時(shí)中斷動(dòng)力傳遞。在汽車長(zhǎng)時(shí)間停駐以及在發(fā)動(dòng)機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，使汽車暫時(shí)停駐，或在汽車獲得相當(dāng)高的車后，欲停止對(duì)汽車供給動(dòng)力，使之靠自身慣性進(jìn)行長(zhǎng)距離滑行時(shí)，傳動(dòng)系應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間保持在中斷傳動(dòng)狀態(tài)。8/13/20245差速作用當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)滾動(dòng)的距離不同，如果兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪僅用一根剛性軸驅(qū)動(dòng)，那么二者角速度必然相同，因而汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)必然產(chǎn)生車輪相對(duì)于地面滑動(dòng)的現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)裝有差速器，使左右兩驅(qū)動(dòng)輪可以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。動(dòng)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(cè)的驅(qū)動(dòng)輪。8/13/20246機(jī)械式傳動(dòng)系的布置方案前置后驅(qū)FR前置前驅(qū)FF后置后驅(qū)RR中置后驅(qū)MR四輪驅(qū)動(dòng)8/13/20247FF方案是將發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、主減速器等都裝置在汽車的前面，前輪為驅(qū)動(dòng)輪的方案，在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)，由于變速器軸線與驅(qū)動(dòng)橋軸線平行，主減速器可以采用結(jié)構(gòu)加工都較簡(jiǎn)單的圓柱齒輪副。發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，那么大多采用螺旋錐齒輪副。由于取消了縱貫前后的傳動(dòng)軸，車身底板高度可以降低，有助于提高汽車高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性。整個(gè)傳動(dòng)系集中在汽車前部，因而其操縱機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。8/13/202488/13/20249RR方案是將發(fā)動(dòng)機(jī)裝于車聲的后部，后輪驅(qū)動(dòng)，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(zhì)量在前后車軸之間的合理分配。缺點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件差，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器、離合器的操縱機(jī)構(gòu)都較復(fù)雜。8/13/202410中置后驅(qū)〔MR〕發(fā)動(dòng)機(jī)中置、后輪驅(qū)動(dòng)MR方案，它的發(fā)動(dòng)機(jī)裝于駕駛室后面〔汽車的中部〕，后輪驅(qū)動(dòng)，是賽車和局部客車采用的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的布置方案。其優(yōu)缺點(diǎn)介于FF和RR之間。8/13/202411四輪驅(qū)動(dòng)行駛又稱4WD〔WheelDrive〕，起源于很早以前的軍用車。因?yàn)樗?jīng)常行駛與壞路或無(wú)路地段，要求越野能力強(qiáng)，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(qū)動(dòng)輪。8/13/2024128/13/202413液力式傳動(dòng)系又分為液力機(jī)械式和靜液式1、液力機(jī)械式傳動(dòng)系——組合運(yùn)用液力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)〔詳見(jiàn)第十六章〕2、靜液式傳動(dòng)系——通過(guò)液體傳動(dòng)介質(zhì)的靜壓力能的變化來(lái)傳遞8/13/202414液力機(jī)械式傳動(dòng)系液力機(jī)械式傳動(dòng)系的特點(diǎn)是組合運(yùn)用液力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)。此外，液力傳動(dòng)單指動(dòng)液傳動(dòng)，即以液體為傳動(dòng)介質(zhì)，利用液體在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)能。動(dòng)液傳動(dòng)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(zhuǎn)矩，而不能改變轉(zhuǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，目前應(yīng)用的比液力耦合器廣泛的多。但是，液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)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(gè)有級(jí)機(jī)械式變速器而組成液力機(jī)械式變速器，〔詳見(jiàn)第十六章〕以取代機(jī)械式傳動(dòng)中的離合器和變速器。液力機(jī)械式傳動(dòng)系能根據(jù)道路阻力的變化，自動(dòng)在假設(shè)干個(gè)車速范圍內(nèi)分別實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，而且其中的有級(jí)式機(jī)械變速器還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和半自動(dòng)操作，因而可使駕駛員的操作大為簡(jiǎn)化。但是，由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高，機(jī)械效率較低等缺點(diǎn)，因此目前除了高級(jí)轎車和局部重型汽車外，中級(jí)以下的轎車和一般貨車采用較少。8/13/202415

靜液式傳動(dòng)系又成為容積式液壓傳動(dòng)系，是通過(guò)液力傳動(dòng)介質(zhì)的靜壓力能的變化來(lái)傳動(dòng)的，主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，液壓馬達(dá)和液壓自動(dòng)控制裝置等組成。8/13/202416電力傳動(dòng)是很早采用的無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置。它由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將發(fā)出的電能傳到電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力的?？梢灾挥靡粋€(gè)電動(dòng)機(jī)，與傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋連接；也可在每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上單獨(dú)安裝一個(gè)電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：總體布置簡(jiǎn)單，有助于提高平均車速，操縱簡(jiǎn)化，驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小，可延長(zhǎng)使用壽命缺點(diǎn)：質(zhì)量大，效率低，消耗較多的有色金屬——銅電力傳動(dòng)系根據(jù)裝用的發(fā)