汽车底盘构造课件 第二章 汽车传动系统概述

第二章汽车传动系统概述2.1汽车传动系统的功能目录2.3纯电动汽车传动系统概述2.2燃油汽车传动系统概述2.4混合动力汽车传动系统概述2.1汽车传动系统的功能2.1汽车传动系统的功能传动系统的功能功能：将动力装置输出的动力按要求传给驱动轮。不能带负载启动；不能承受冲击载荷；不能反转；功率Pe变化范围较大；转矩Me

变化范围较小。内燃输出特性2.1汽车传动系统的功能0nTtqPePe

Ttq汽车内燃机功率、扭矩特性图电机输出特性2.1汽车传动系统的功能电机特性：低速时输出扭矩大，零转速也能输出大扭矩，中间有一段恒功率，电机可以反转完成倒车，相对发动机来讲，更接近于汽车的需求。混合动力驱动特性2.1汽车传动系统的功能混合动力汽车驱动装置综合内燃机和电动机的优势，提高燃油经济性、动力性等。2.2燃油汽车传动系统概述必要时中断汽车动力传递(离合器或变矩器)；实现汽车变速(变速器)；实现汽车倒车(变速器倒档)；必要时能变夹角传递动力(万向传动装置)；实现汽车减速增矩(主减速器)；实现驱动车轮之间差速(差速器)。2.2燃油汽车传动系统概述燃油汽车传动系统传统机械式传动系统液力机械式传动系统双离合器机械式传动系统机械式无级变速传动系统燃油车传动系统类型2.2燃油汽车传动系统概述自动变速手动变速由液力传动和机械传动组合而成，液力传动利用液体在主动元件与从动元件之间的循环流动过程中动能的变化来传递动力，可以实现部分区间无级变速。液力机械式传动系统2.2燃油汽车传动系统概述双离合器机械式传动系统2.2燃油汽车传动系统概述由双离合器自动变速器和机械传动组合而成，自动操纵双离合变速器实现换档。机械式无级变速传动系统2.2燃油汽车传动系统概述金属带式

无级变速器（VDI-CVT）1.前置后驱动(FR)2.前置前驱动(FF)3.后置后驱动(RR)4.中置后驱动(MR)5.四轮驱动(4WD或AWD)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案驱动方式表示方法驱动方式：用符号“n×m”表示，如6×4，4×4，4×2，其中：n为车轮总数、m为驱动轮数，同一轴端的并列双轮按一个车轮计，由动力装置驱动的车轮是驱动轮。2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案汽车驱动方式对整车的性能、外形及内部尺寸、重量、轴荷分配、制造成本及维修保养等方面均产生重要影响。优点：发动机长度几乎不受限制(适用于排量≥2.5L的汽车,动力更足)；对于手动档车，换档机构简单(变速器距离驾驶员较近)；前后轮载荷分配合理，轮胎磨损均匀；汽车操控性好。缺点：传动轴贯穿车厢，底板不平整；汽车被“推”着跑，直线行驶稳定性不佳。1.前置后驱动(FR)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案后驱动桥差速器传动轴变速器发动机FR是最常见的传动系统布置形式，容易获得比较理想的轴荷分布和较佳的汽车性能；应用范围：大多数货车，部分客车，部分轿车。1.前置后驱动(FR)燃油车传动系统布置方案2.2燃油汽车传动系统概述变速器发动机非驱动轮驱动轮传动轴发动机布置在前轴的前方/上方(可横置，可纵置)，变速驱动部分在前桥布置。2.前置前驱动(FF)2.2燃油汽车传动系统概述应用范围大多数轿车部分轻型货车燃油车传动系统布置方案优点结构简单紧凑，整车质量小；动力传递路线短，底板平整；汽车被“拉”跑，直线行驶稳定性好。缺点发动机长度受限制，特别是发动机横置时；前轮载荷大，轮胎磨损不均匀；制动力分配不合理，前轮约占75%、后轮约占25%(制动时重力前移)。2.前置前驱动(FF)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案3.后置后驱动(RR)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案发动机布置在后轴的后方(可横置或纵置)，后轮驱动；起步、加速性能在所有驱动形式中是最好的；对于大、中型客车采用RR，前部车内地板可以大幅度降低，增大车内空间，使整个汽车的视野非常开阔。3.后置后驱动(RR)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案超级跑车一般都采用后置后驱的方式;后置后驱的转弯性能比前置后驱及前置前驱更加敏锐，但由于后轴承受较大负荷，因此后轮的抓地力达到极限时，会有打滑甩尾现象，且不容易控制；车头较轻，所以开始进入转弯时较容易造成转向过度现象。散热器转向器变速杆冷却液管蓄电池变速器后置式发动机非驱动轮驱动轮变速器发动机MR型汽车：发动机位于前后轴之间；MR兼具FF、FR的优点，转向灵敏准确，制动时不会出现头沉尾翘的现象；应用范围：运动型轿车、方程式赛车、少数铰接式大客车、长途大客车。4.中置后驱动(MR)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案高级跑车的主流驱动方式，最大特点就是将车辆中惯性最大的发动机置于车体的中央，这是使MR车车体重量分布接近理想平衡,容易获得最佳运动性能；4.中置后驱动(MR)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案缺点：中置后驱有一个先天毛病，直线稳定性较差，为解决这一问题，所有MR汽车的后轮尺寸均较前轮大；车厢太窄，一般只能有两个座位；由于驾乘人员离发动机太近，因此噪声较大。蓄电池中置式发动机半轴变速器5.四轮驱动(4WD)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案4WD型方案本身不属于基本的布置方案，它是在FR、FF、RR等基本型的基础上变型而成；在这些基本型的基础上，在变速器后面增加分动器或轴间差速器,把变速器输出的功率分成两路，一路到前驱动桥，另一路到后驱动桥：前置四驱后置四驱中置四驱前置四驱2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案前置四驱,是指汽车发动机位于车辆前端并且是四轮驱动，优点是行驶稳定，在野外山坡、滩涂、泥地、沙漠等地尤其显其特点。前驱动轮前主减速器和差速器后主减速器和差速器发动机5.四轮驱动(4WD)2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案后置四驱5.四轮驱动(4WD)发动机后置位于后轴之后，四轮驱动；目前，全球的量产车里，采用这种方式布局的乘用车只有保时捷911系列的部分车型：Carrera4/4S、Turbo/TurboS。2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案中置四驱5.四轮驱动(4WD)发动机中置、四轮驱动；相比中置后驱，中置四驱的操控性以及过弯极限要更强，高性能跑车和超级跑车采用这种型式多。奥迪R8的中置四驱优点充分利用整车附着重量，在各种路面上均具有优良的牵引力；启动和爬坡性能强，且几乎与负荷状态无关；发动机Pe>120kW时，加速能力强；轴荷分配合理，轮胎磨损均匀。缺点价格高；空载质量增加6%~10%；发动机Pe<100kW时，加速能力略有下降；燃油消耗有所增加；行李箱空间减小。2.2燃油汽车传动系统概述燃油车传动系统布置方案5.四轮驱动(4WD)2.3纯电动汽车传动系统概述2.3纯电动汽车传动系统概述纯电动汽车是指以车载电源动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轮。电机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器或变矩器；电机可以无级调速控制，不需要传统汽车的多档位变速器，低速时输出扭矩大，零转速也能输出大扭矩；驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档；采用电动轮边驱动时，电动汽车不需要差速器。前轮驱动纯电动汽车驱动方式中央电机后轮驱动电机-驱动桥集成式后轮驱动电机-变速器集成式后轮驱动轮边电机后轮驱动轮毂电机后轮驱动2.3纯电动汽车传动系统概述中央电机前轮驱动电机-驱动桥集成式前轮驱动双电机四轮驱动三电机四轮驱动四电机四轮驱动后轮驱动四轮驱动中央电机后轮驱动传动纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述与内燃机汽车后轮驱动系统的布置方式基本一致，只是将发动机换成电机，这种布置形式一般用于传统燃油车改型。传动长度比较短，传动装置体积小，占用空间小，降低整车的重量；对电机的要求较高，不仅要求电机具有较高的启动转矩，而且要求具有较大的后备功率，以保证电动汽车的启动、爬坡、加速超车等动力性。电机-驱动桥集成式后轮驱动传动纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述电机-变速器集成式后轮驱动传动一般采用2档自动变速器，综合协调控制电机和变速器，最大限度地改善电机输出动力特性，增大电机转矩输出范围，在提升电动汽车的动力性的同时，使电机最大限度地工作在高效经济区域内。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述轮边电机后轮驱动传动轮边电机与减速器集成后驱动车轮，减少高压电器数量和动力传输线路长度，可降低车身高度、提高承载量、提升有效空间，目前在大客车中已量产应用。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述轮毂电机后轮驱动传动轮毂就是电机转子，大大减少了零部件数量和动力系统的体积，让车辆的动力传动系统变得更加简单，目前无量产车型。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述中央电机前轮驱动传动与内燃机汽车前轮驱动系统的布置方式基本一致，一般用于传统燃油车改型。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述电机-驱动桥集成式前轮驱动传动传动长度比较短，传动装置体积小，占用空间小，降低整车的重量；对电机的要求较高。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述双电机四轮驱动前后桥各布置一台电机，无中间传动轴，以传统的差速器实现四驱。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述三电机四轮驱动前桥布置一台中央电机，通过差速器把动力传动到左右前驱动轮，后桥用两台电机单独驱动左右后驱动轮。纯电动汽车驱动方式2.3纯电动汽车传动系统概述四电机四轮驱动（轮边电机和轮毂电机）每个电机驱动一个车轮，效率高，单个电机的整体协同控制难度大，目前无量产车型。2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车（HybridVehicle）是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车定义2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车分类按动力系统结构:串联式、并联式、混联式；按驱动电机在传动系统中的位置：P0~P4和PS型；按混合度：微混、轻混、重混。微混：电动机最大功率和发动机的最大功率比≤5%;弱混：电动机最大功率和发动机的最大功率比为5%-15%;中混：电动机最大功率和发动机的最大功率比为15%-40%;强混：电动机最大功率和发动机的最大功率比大于40%。串联式混合动力汽车只有一条能量传递路线，发动机的动力用来给电池充电，始终工作在高效区，由电机驱动车轮；1.串联式混合动力系统2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车分类曾经被用于丰田的考斯特混合动力车型中。发动机和电动机都是动力总成，两大动力总成的功率可以互相叠加输出，也可以单独输出驱动汽车；2.并联式混合动力系统2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车分类由于只有一台电动机，没有独立的发电机，所以在电动机没电的情况下只能依靠发动机一边给电动机充电一边驱动车辆，车辆的加速性能也会随之下降。发动机的动力可由动力分流装置进行分配，一部分用来直接驱动车轮，另一部分用来发电，使用比率可控制，需要更复杂的控制系统。3.混联式混合动力系统2.4混合动力汽车传动系统概述混合动力汽车分类综合了