《传动系统概述》PPT课件.ppt

传动系 转向系 行驶系 制动系 第十一章 汽车传动系统概述 一、汽车传动系统的组成与功能 二、机械式传动系统的布置方案 三、液力式传动系统的布置方案 四、电力式传动系统的布置方案 一、汽车传动系统的组成与功能 1. 汽车传动系的组成： 前 端 发动机 驱动轮 驱动轮 前置后驱动方案 传动系统 离合器 变速器万向节驱动桥 差速器 半轴 主减速器 传动轴 离合器： 传递或者切断动力； 在正常工作时接通，在起步、换档、制 动时断开。 离合器： 变速器 变速器： 实现车辆的变速，保证发动机工作在高 效区； 设置多个挡位，依次为1、2、3、4、5挡 ，传动比依次减小，最小为1，并称之为 直接挡，此外还有空挡、倒挡； 或者传动比在一定的范围内连续可调， 此时称之为无级变速。 万向节 万向节：消除变速器与驱动桥之间因相 对运动而产生的不利影响，允许驱动轮 在一定的空间范围内跳动； 便于传动轴在底部的布置，降低地板的 高度。 传动轴 传动轴： 传递动力； 连接变速箱与主减速器。 驱动桥 驱动桥： 安装左右驱动轮，内置主减速器齿轮、 差速器、安装制动器。 主减速器 主减速器： 减速增扭； 原因：发动机的转速高，扭矩小。 差速器 差速器、半轴： 实现左右车轮的差速； 原因：在汽车转向时，左右驱动轮，在 相同的时间内，行驶的距离不同，需要 获得不同的线速度，内侧车轮的线速度 较小，外侧车轮的线速度较大。 半轴 2.汽车传动系统的功能: l实现汽车减速增矩 l实现汽车变速 l实现汽车倒车 l必要时中断动力传递 l应使车轮具有差速功能 l能够消除变速器与驱动桥之间因 相对运动而产生的不利影响 发 动 机 汽车 行驶 具体 情况 与发动机协同工作，以保证汽车在各种行驶条件下正 常行驶所必需的驱动力与车速，并使汽车具有良好的 动力性与燃油经济性，具体如下： 为什么？ 怎么实现？ 发动机外特性曲线 转速高、扭矩小 减速增矩 以东风EQ1090E型汽车为例： G=9290kg 车轮R=0.48m 良好路面， f=0.015 发动机 最大转速：3000r/min 最大Ttq：353Nm (12001400r/min) 若把发动机直接连到驱动车轮上，会发生什么情况 ？ 扭矩：Ft= Ttq /R=353/0.48=784N 实际所需驱动力：低速下 Ff=92909.80.015=1366N 速度：V=(23.140.483000) 60/1000=542km/h 常用车速：50km/h 为什么 减速增矩 该功能通常由： 变速器(传动比ig） 主减速器（传动比i0） 如何实现 实现汽车变速 l汽车的需求： 行驶中由于装载质量，路面好坏，上、下坡，障碍物等 在很大的范围内不断变化，要求汽车驱动力和速度也有 足够大的变化范围。 速度变化范围大：假设5km/h-100km/h l发动机提供的情况 有利的区间：动力性与经济性较好 有利转速范围很窄 为什么 实现汽车变速 该功能通常由变速器(传动比ig )来实现 对机械式有级变速器： 轿车、轻、中型货车：3-5挡 越野车、重型货车：8-10挡 最小传动比(imin = i0 )：应保证汽车能在良好路面上高速行驶 轿车：36 中、重型货车：615 最大传动比(imax = ig 1 i0 )：驱动力足以克服行驶中最大行驶阻力 轿车：1218 轻、中型货车：3550 如何实现 实现汽车倒驶 l为什么： 在进入车库或调头时，需要汽车 倒驶。 发动机的旋转方向不变 l实现 通常在变速器内增加倒档机构 必要时中断动力传递 l为什么： 起动 换档 制动停车 滑行：汽车车速高，使之靠自身惯性滑行，省油 l实现： 离合器 空挡：（变速器） 应使两侧驱动车轮具有差速作用 外侧车轮位移长，内侧车轮位移短 ，如果内外车轮转速相同。则： 外侧车轮一边滚动，一边滑移； 内侧车轮一边滚动，一边滑转。 后果： 转向困难，轮胎加速磨损 l为什么： l实现： 差速器，可使左右车轮以不同的角速度旋转 消除相对运动产生不利影响 为什么： 发动机、离合器、变速器固定在车架上 驱动桥和驱动轮通过弹性悬架与车架相联 行驶过程中，有相对运动 实现：万向传动装 置 二、机械式汽车传动系统的布置方案 主要内容: 介绍典型的汽车传动系统的布置方案； 明确各种布置方案的特点、使用在何种类型的车上。 FR发动机前置后驱动； FF发动机前置前驱动； RR发动机后置后驱动； MR发动机中置后驱动； nWD全轮驱动方案； 典型的机械式汽车传动系布置方案 第1个字母代表发动机的位置； 第2个字母代表驱动轮的位置；（除nWD外） 1.前置后驱（FR）式 适用情况：主要用于货车、客车和部分轿车 。 优点： 轴荷分配比较合理； 在满载情况下可以获得更好的动力性； 方便布置，便于维护和保养。 缺点： 需要较长的传动轴，增加整车重量； 使用多个万向节，降低了传动系统效率。 前置后驱（FR）式 2.前置前驱（FF）式 适用情况：主要用于轿车和微型、轻型客车等 发动机布置：横置、纵置。 优点： 相对于FR布置，可以获得比较好的隔振效果； 结构紧凑； 无传动轴穿过地板，增加乘坐空间； 有助于提高车辆的操纵稳定性。 缺点： 发动机舱布置部件过多，影响散热和维修； 前轮：转向轮、驱动轮，结构和运动关系复杂。 FFFF发动机纵置发动机纵置 3.后置后驱（RR）式 适用情况：主要用于大、中型客车 优点： 降低车厢内的噪声； 空间利用高； 容易做到前后轴荷的分配合理。 缺点： 稳定性差； 操纵距离长，操纵机构复杂； 不容易散热，发动机的冷却条件差。 后置后驱（RR）式 RR发动机后置后驱动（图）； 后置后驱（后置后驱（RRRR）式式 4. 中置后驱（ MR ）式 适用情况：主要用于跑车、方程式赛车，大 中型客车（卧式） 优点： 最佳的轴荷分配； 缩短了传动轴的长度； 空间利用率较高。 缺点： 稳定性一般； 操纵距离较长，操纵机构比较复杂 。 发动机 传动系 中置后驱（中置后驱（ MRMR ）式式 5.全轮驱动（nWD） l主要用于越野车及重型货车。 l优点：获得最大的地面附着条件 l缺点：结构复杂， 成本高，重量大 全轮驱动（nWD） 三、液力式传动系统的布置方案 液力机械式：动液式 由部分液压传动部件和机械部件组成的传动系 静液式：容积式 传动系统的主要部件均由液压部分组成。 液力机械式：动液式 以液体为介质，利用液体在主动元件和从动元件之间 流动过程中动能的变化来传递动力。分为液力耦合器 与变矩器。 液力耦合器: 只传递转矩，可代替离合器的部分功能。 液力变矩器：传递传递 可变转变转 矩，无级变级变 速，应应用广泛。 液力变变矩器的输输出转转矩和输输入转转矩比值值的变变化范围围 不能满满足汽车车各种行驶驶工况要求，一般在后面串联联 一个有级级式机械变变速器。 保证车辆平稳起步，加速、减速；在换档仍产生冲击。 优点：便于操作，起步平稳，减少冲击。 缺点：不便维护，效率低。 应用范围：大型载重汽车。 前景：将被淘汰。 液力耦合器 特点：能够实现无级变速,可以自动操作。 缺点：不便于维护，造价高；复杂，效率较低。 应用范围：轿车、载货车；发展潜力大。 发动 机 液力变矩器 行星齿轮 变速系统 静液式： 通过液体介质的静压力能的变化来传动的。 由发 动机驱动的油泵、液压马达和控制装置组成。 优点：工作平稳，噪音低，通过性好，制动轻便。 缺点：效率低，造价高，可靠性差。 应用范围：军事车辆。 静液式 主要组成： 1.驱动桥 2.液压马达 3.液压自动控制器 4.液压油泵 发动机扭矩-液压油泵-液压马达-驱动桥 驱动 桥 液压马达 液压 油泵 发动机 液压自动 控制装置 四、电力式传动系统 目前电动汽车越来越受到的关注，理由： 1、 环境污染：降低排放