第13章传动系统

1、主要内容主要内容汽汽 车车 构构 造造（下册）（下册）福州大学福州大学 机械学院机械学院 车辆系车辆系任志英主讲任志英主讲主要内容主要内容认识大家主要内容主要内容必须与大家交流和沟通的几个问题:作业作业纪律纪律考试考试作业本要求: 关手机 不要在下面开小会 有问题举手平时表现: 15%实验成绩： 15% 期末考试: 70%主要内容主要内容让让 我我 们们 开开 始始主要内容主要内容除发动机系统以外的汽车其它组成部分发动机发动机行驶系统行驶系统传动系统传动系统转向系统转向系统制动系统其它：车身、仪表及显示、照其它：车身、仪表及显示、照明与信号、电气与电子系统、明与信号、电气与电子系统、空调、取暖

2、及通风、雨刷空调、取暖及通风、雨刷主要内容主要内容作用：将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定的作用：将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定的关系和要求传递到车轮的系统。关系和要求传递到车轮的系统。1. 传动系统：传动系统：组成：组成： 离合器及其操纵离合器及其操纵 变速器及其操纵变速器及其操纵 万向节与传动轴万向节与传动轴 驱动桥驱动桥各系统的作用与组成各系统的作用与组成主要内容主要内容1. 传动系统：传动系统：传动系统传动系统二、各系统的作用与组成二、各系统的作用与组成主要内容主要内容2. 行驶系统：行驶系统：作用：作用： 1.接收发动机传递的转矩，并通过驱动轮与地面的附着作接收发动机传递的转

3、矩，并通过驱动轮与地面的附着作用，产生驱动力并保证车辆的正常行驶；用，产生驱动力并保证车辆的正常行驶； 2.传递并承受路面作用于车轮的力和因此而产生力矩；传递并承受路面作用于车轮的力和因此而产生力矩； 3.减缓路面对车身的冲击，并衰减由此产生的振动，保证减缓路面对车身的冲击，并衰减由此产生的振动，保证汽车的行驶平顺性；汽车的行驶平顺性； 4.配合转向系统，实现车辆行驶方向的控制，并保证车辆配合转向系统，实现车辆行驶方向的控制，并保证车辆的操纵稳定性；的操纵稳定性； 5.配合制动系统，保证车辆的制动性。配合制动系统，保证车辆的制动性。各系统的作用与组成各系统的作用与组成主要内容主要内容组成：组成

4、： 车车 架架 车车 桥桥 车车 轮轮 悬悬 架架2. 行驶系统行驶系统：各系统的作用与组成各系统的作用与组成主要内容主要内容行驶系统行驶系统各系统的作用与组成各系统的作用与组成主要内容主要内容3. 转向系统：转向系统：各系统的作用与组成各系统的作用与组成作用：作用：按驾驶员（或其他设备）的要求，改变和恢按驾驶员（或其他设备）的要求，改变和恢复车辆的行驶方向，保证良好的可操纵性、安全性复车辆的行驶方向，保证良好的可操纵性、安全性和轻便性，并缓和因转向引起的冲击和轻便性，并缓和因转向引起的冲击。组成：组成： 转向器与操纵机构转向器与操纵机构 转向传动机构转向传动机构 动力转向系统及附属系统动力转

5、向系统及附属系统主要内容主要内容各系统的作用与组成各系统的作用与组成方向盘方向盘3. 转向系统转向系统：胎轮胎轮主要内容主要内容4. 制动系统制动系统：各系统的作用与组成各系统的作用与组成作用：按驾驶员（或其他设备）的要求，通过操纵，作用：按驾驶员（或其他设备）的要求，通过操纵，在车轮上产生一定的力矩，使行驶中的车辆减速、在车轮上产生一定的力矩，使行驶中的车辆减速、停车，并达到驻车等功能。停车，并达到驻车等功能。组成：组成： 供能装置供能装置 控制装置控制装置 传力装置传力装置 制动器制动器主要内容主要内容各系统的作用与组成各系统的作用与组成4. 制动系统：制动系统：主要内容主要内容思考1.我

6、们将在后面的课程中，学习哪几方面的内容我们将在后面的课程中，学习哪几方面的内容？2.这几个系统的作用是什么？这几个系统的作用是什么？3.这几个系统的组成如何？你自己的熟悉程度如何？这几个系统的组成如何？你自己的熟悉程度如何？主要内容主要内容打开你们的书，到第1页主要内容主要内容第十三章第十三章 汽车传动系统概述汽车传动系统概述主要内容主要内容本章学习的主要内容：本章学习的主要内容：一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案主要内容主要内容一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车

7、传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：前前 端端发动机发动机驱动轮驱动轮驱动轮驱动轮前置后驱动方案前置后驱动方案传动系统传动系统离合器离合器 变速器变速器万向节万向节驱动桥驱动桥 差速器差速器半轴半轴主减速器主减速器传动轴传动轴主要内容主要内容离合器：离合器：传递或者切断动力；传递或者切断动力；在正常工作时接通，在起步、换在正常工作时接通，在起步、换档、制动、滑行时断开；档、制动、滑行时断开；在驾驶员的操纵下，通过主动、在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部分结合或分离实现传递或从动部分结合或分离实现传递或断开；断开；离合器：离合器：一、汽车传动系统的组成与功

8、能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容变速器变速器变速器：变速器：实现车辆的变速，保证发动机工作在高实现车辆的变速，保证发动机工作在高效区；效区；设置多个档位，依次为设置多个档位，依次为1、2、3、4、5档，档，传动比依次减小，最小为传动比依次减小，最小为1，并称之为直，并称之为直接档，此外还有空档、倒档；或者传动接档，此外还有空档、倒档；或者传动比在一定的范围内连续可调，此时称之比在一定的范围内连续可调，此时称之为无级变速。为无级变速。变速器的传动比一般用变速器的传动比一般用ig 表示表示；一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传

9、动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容万向节万向节万向节：万向节：消除变速器与驱动桥之间因相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；在一定的空间范围内跳动；便于传动轴的在底部的布置，降低地板便于传动轴的在底部的布置，降低地板的高度。的高度。一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容驱动桥驱动桥驱动桥：驱动桥：安装左右驱动轮，内置主减速器安装左右驱动轮，内置主减速器齿轮、差速器、安装

10、制动器；齿轮、差速器、安装制动器；一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容差速器差速器差速器、半轴：差速器、半轴：实现左右车轮的差速；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，内侧车轮的线速度较小，外侧车轮的线速度较大。速度较大。实现方法：动力经：主减实现方法：动力经：主减差速器差速器半轴，半轴，传递到驱动轮。传递到驱动轮。半

11、轴半轴一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容主减速器主减速器：主减速器：减速增扭；减速增扭；原因：发动机的转速高，扭矩小。原因：发动机的转速高，扭矩小。原理：原理：P=nT变速器的传动比一般用变速器的传动比一般用i0 表示表示；与变速箱的传动比；与变速箱的传动比ig共同构成整车传动比共同构成整车传动比I。I=i0ig一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容传动轴传动轴：传动轴：传递动力；传递动力；连接变速箱与主减速器。

12、连接变速箱与主减速器。一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能1.1. 1.1. 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：主要内容主要内容1.2 1.2 汽车传动系的功能：汽车传动系的功能：实现汽车减速增矩；实现汽车减速增矩；实现汽车变速；实现汽车变速；实现汽车倒车；实现汽车倒车；必要时中断动力传递；必要时中断动力传递；应使车轮具有差速功能；应使车轮具有差速功能；能够消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利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；影响；主减速器主减速器变速器变速器离合器、空档离合器、空档差速器、半轴差速器、半轴万向节、传动轴万向节、传动轴倒档倒档问

13、题：问题：这些功能由哪个部件来这些功能由哪个部件来实现？实现？一、汽车传动系统的组成与功能一、汽车传动系统的组成与功能主要内容主要内容汽车的用途：载货车、大客车、轿车、越野车汽车的用途：载货车、大客车、轿车、越野车汽车的布置空间；汽车的布置空间；整车的质量分配；整车的质量分配；2.2 2.2 影响汽车传动系布置的几个要素影响汽车传动系布置的几个要素二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案2.12.1典型的汽车传动系统的布置方案典型的汽车传动系统的布置方案机械式传动系统布置方案；机械式传动系统布置方案；液力式传动系统布置方案；液力式传动系统布置方案；电力式传动系统布置方案；电力式传动

14、系统布置方案；主要内容主要内容FRFR发动机前置后驱动；发动机前置后驱动；FFFF发动机前置前驱动；发动机前置前驱动；RRRR发动机后置后驱动；发动机后置后驱动；MRMR发动机中置后驱动；发动机中置后驱动；AWDAWD全轮驱动方案全轮驱动方案( (All- Wheel Drive)All- Wheel Drive)；2.3 2.3 典型的机械式传动系布置方案典型的机械式传动系布置方案第第1 1个字母代表发动机的位置；个字母代表发动机的位置；第第2 2个字母代表驱动轮的位置；（除个字母代表驱动轮的位置；（除AWDAWD外）外）二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案主要内容主要内容发

15、动机布置和驱动型式发动机布置和驱动型式示意图示意图发动机前置、前驱发动机前置、前驱发动机前置、后驱发动机前置、后驱发动机后置、后驱发动机后置、后驱二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案主要内容主要内容2.4 2.4 典型汽车传动系布置方案的应用与优缺点典型汽车传动系布置方案的应用与优缺点FRFR发动机前置后驱动发动机前置后驱动应用范围：应用范围：大、中型载货汽车，部分轿车、客车。大、中型载货汽车，部分轿车、客车。优点：优点：获得比较合理的轴荷分布。获得比较合理的轴荷分布。 在满载情况下可以获得更好的动力性，并保证制动性。在满载情况下可以获得更好的动力性，并保证制动性。 方便布置；

16、方便布置； 便于维护和保养；便于维护和保养；缺点：缺点：需要较长的传动轴，增加整车重量；需要较长的传动轴，增加整车重量； 使用多个万向节，降低了传动系统的效率；使用多个万向节，降低了传动系统的效率； 影响地板的布置。影响地板的布置。二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案主要内容主要内容FFFF发动机前置前驱动；发动机前置前驱动；发动机发动机离合器离合器变速箱变速箱半半 轴轴主减速器主减速器差速器差速器万向节万向节二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案应用范围：应用范围：大部分轿车。大部分轿车。发动机布置发动机布置：可以横置或纵置。：可以横置或纵置。优点：优点：无传动

17、轴穿过地板，增加乘坐空间。无传动轴穿过地板，增加乘坐空间。 相对于相对于FRFR布置，可以获得比较好的隔振效果；布置，可以获得比较好的隔振效果； 传动系统效率较高。传动系统效率较高。 提高车辆的操纵稳定性；提高车辆的操纵稳定性； 结构紧凑；结构紧凑；缺点：缺点： 在车辆满载时，质心后移较多，影响动力性；在车辆满载时，质心后移较多，影响动力性； 发动机舱布置部件过多，影响散热和维修；发动机舱布置部件过多，影响散热和维修； 前轮既是转向轮又是驱动轮，结构和运动关系复杂。前轮既是转向轮又是驱动轮，结构和运动关系复杂。主要内容主要内容RRRR发动机后置后驱动发动机后置后驱动二、汽车传动系统的布置方案二

18、、汽车传动系统的布置方案应用范围：应用范围：大、中型客车大、中型客车优点：优点：容易做到前后轴荷的分配合理。容易做到前后轴荷的分配合理。 空间利用高；空间利用高； 降低车厢内的噪声。降低车厢内的噪声。缺点：缺点： 稳定性差；稳定性差； 操纵距离长，操纵机构复杂；操纵距离长，操纵机构复杂； 无迎风，不容易散热，发动机的冷却条件差。无迎风，不容易散热，发动机的冷却条件差。主要内容主要内容RRRR发动机中置后驱动发动机中置后驱动二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案应用范围：应用范围：大、中型客车大、中型客车优点：优点：容易做到前后轴荷的分配合理。容易做到前后轴荷的分配合理。 空间利用

19、高；空间利用高； 降低车厢内的噪声。降低车厢内的噪声。缺点：缺点： 稳定性差；稳定性差； 操纵距离长，操纵机构复杂；操纵距离长，操纵机构复杂； 无迎风，不容易散热，发动机的冷却条件差。无迎风，不容易散热，发动机的冷却条件差。主要内容主要内容AWDAWD全轮驱动全轮驱动应用范围：应用范围：越野车、军事车辆，高级轿车。越野车、军事车辆，高级轿车。优点：优点：最大限度的利用地面附着条件，获得尽可能大的牵最大限度的利用地面附着条件，获得尽可能大的牵引力引力。 缺点：缺点： 结构复杂；结构复杂； 成本高；成本高； 重量大；重量大；二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案动画演示动画演示 主要

20、内容主要内容二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案主要内容主要内容液力式传动系统分为：液力式传动系统分为：液力机械式（动液式）；液力机械式（动液式）；静液式。静液式。以液体为传动介质，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。分为液力变矩器和液力耦合器。三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案3.3.1 1 动液式动液式液力变矩器演示主要内容主要内容液力耦合器液力耦合器起到离合器的部分作用；起到离合器的部分作用；保证车辆平稳起步，加速、减速；保证车辆平稳起步，加速、减速；在换档过程中仍然产生冲击。在换档过程中仍然产生冲击。特点：不能改变扭矩的

21、大小，只起到传递扭矩的作用；特点：不能改变扭矩的大小，只起到传递扭矩的作用；优点：便于操作。起步平稳，减少冲击。优点：便于操作。起步平稳，减少冲击。缺点：不便于维护，效率低；增加质量，仍需要离合器、轴缺点：不便于维护，效率低；增加质量，仍需要离合器、轴向尺寸增加等。向尺寸增加等。应用范围：大型载重汽车；应用范围：大型载重汽车；前景：将被淘汰。前景：将被淘汰。液力耦合器液力耦合器三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案3.3.1 1 动液式动液式主要内容主要内容3.2 3.2 静液式静液式1.1.驱动桥驱动桥2.2.液压马达液压马达3.3.制动踏板制动踏板4.4.加速踏板加速踏板

22、5.5.变速操纵杆变速操纵杆6.6.液压控制器液压控制器7.7.油泵油泵发动机三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案主要内容主要内容静液式传动系统工作流程：静液式传动系统工作流程：发动机油泵液压马达主减速器差速器车 轮车 轮控制器加速踏板操纵杆液压马达液压马达怠速工况：怠速工况：油泵空转，系统内无压力，相当于汽车的空档；油泵空转，系统内无压力，相当于汽车的空档；起步工况：起步工况：油泵流量较小，建立较高的系统压力，使液压油泵流量较小，建立较高的系统压力，使液压马达输出较大的转矩；马达输出较大的转矩；加速工况：加速工况：油泵流量逐步加大，降低系统压力，提高液压油泵流量逐步加大，

23、降低系统压力，提高液压马达的转速。马达的转速。倒车工况：倒车工况：通过改变压力油的流向，实现液压马达的反转通过改变压力油的流向，实现液压马达的反转三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案3.2 3.2 静液式静液式主要内容主要内容动液式传动系统的特点和应用范围：动液式传动系统的特点和应用范围：特点：特点：能够实现无级变速；能够实现无级变速；优点：优点：可以自动操作。可以自动操作。缺点：缺点：不便于维护，造价高；复杂、质量大，效率较低等。不便于维护，造价高；复杂、质量大，效率较低等。应用范围：应用范围：轿车、载货车；轿车、载货车；前景：前景：发展潜力大。发展潜力大。静液式传动系统

24、的特点和应用范围：静液式传动系统的特点和应用范围：优点：优点：工作平稳、噪音低、出力大；工作平稳、噪音低、出力大；缺点：缺点：效率低、造价高、可靠性差、因油液污染导致寿命低。效率低、造价高、可靠性差、因油液污染导致寿命低。应用范围：应用范围：军事车辆。军事车辆。三、液力式传动系统的布置方案三、液力式传动系统的布置方案主要内容主要内容4.1 4.1 电力传动系统的分类：电力传动系统的分类：传统电力模式：传统电力模式：发动机发动机+ +发电机发电机+ +（电动机（电动机+ +机械传动）机械传动）/ /电动轮）电动轮）纯电动模式：纯电动模式：车载蓄电池车载蓄电池+ + （电动机（电动机+ +机械传动）机械传动）/ /电动电动轮）轮）混合动力模式：混合动力模式：发动机发动机| |蓄电池蓄电池+ +电动机电动机燃料电池发动机模式：燃料电池发动机模式：燃料电池燃料电池| |蓄电池蓄电池+ + （电动机（电动机+ +机械传动）机械传动）/ /电动轮）电动轮）四、电力式传动系统的布置方