《汽车传动系》PPT课件.ppt

2 汽车传动系(Powertrain),一、概述二、离合器三、变速器四、万向传动装置五、驱动桥,1、功能2、基本组成3、传动系布置型式4、动力传递路线,一、概 述,1、传动系的功能,减速增扭,实现汽车倒驶,必要时中断传动,差速作用,主减速器和变速器,变速器的倒挡,离合器和变速器的空挡,差速器,变速作用,变速器的换挡,2、传动系的基本组成（机械式）,离合器变速器万向传动装置驱动桥,3、汽车传动系的布置型式（Layout）,前置后驱（FR）前置前驱（FF）后置后驱（RR）中置后驱（MR）全轮驱动（nWD）,前置后驱（FRFront-engine Rear-drive）,优势：,牵引性能好、轴荷分布均匀、操纵机构简化、转向结构简单、便于维修等。,弊端：,传动效率低、驾驶室空间小、限制地板高度的降低、车内噪声大、隔热隔振困难等。,适用车型：最传统的布置型式。大多数货车（含皮卡）、部分高级轿车（尤其是高级轿车）和部分客车。,前置前驱（FF Front-engine Front-drive）,优势：,自重减轻、结构紧凑、驾驶室空间宽敞、有利于降低地板高度、传动效率高等。,弊端：,动力性能降低、前桥结构及工艺复杂、制造成本高、维修保养困难等。,适用车型：轿车（含微型、经济型汽车）上比较盛行。,后置后驱（RR Rear-engine Rear-drive）,优势：传动效率高、有利于车身内布置、车厢内 振动和噪声小、车厢内面积利用率大等。,弊端：高速转向不稳定、水箱布置困难、发动机防 尘困难、远程操纵机构较复杂、维修保养困难等。,适用车型：目前大、中型客车较流行，少数微型或普及型 轿车也采用该型式。,中置后驱（MR Middle-engine Rear-drive）,优势：轴荷分配最佳、车重减轻、传动效率较高、重量集中、转向操纵灵敏、运动性好等。,弊端：发动机需要特殊设计、发动机冷却防尘困 难、远程操纵机构复杂、维修保养不便、地板高度难于降低等。,适用车型：大多数运动型轿车和方程式赛车流行，某些大、中型客车也采用。,全轮驱动（nWD n-Wheel-Drive）,优势：汽车附着力增加、越野能力很强、轮胎 磨损均匀等。,弊端：传动系统长、结构复杂、制造成本高、维修保养困难、噪音大、车辆重、传动效 率低、油耗大等。,适用车型：主要用于吉普车和越野车，少数轿车也采用。,3、汽车的动力传递路线,发动机,离合器,变速器,万向传动装置,主减速器,差速器,半轴,驱动轮,二、离合器（Clutch）,1、功能2、分类3、摩擦离合器4、离合器操纵机构,几种工况下离合器的工作特点,a.起步工况,离合器处于结合状态,处于最小稳定转速,离合器处于脱开状态,离合器逐渐进入结合状态,离合器处于结合状态,如果没有离合器,离合器的功用：1.保证汽车起步平稳,几种工况下离合器的工作特点,b.换档工况,离合器处于结合状态,可以达到同步,离合器处于脱开状态,离合器逐渐进入结合状态,离合器处于结合状态,X档行驶,踩离合器换档,逐渐放开离合器踏板,换档完成,直接挂档,产生很大的冲击,损坏传动元件,如果没有离合器,离合器的功用：2.保证换档工作平顺,几种工况下离合器的工作特点,c.紧急制动工况,离合器处于结合状态,离合器打滑,X档行驶,紧急制动,主动盘与从动盘之间的力达到极限,防止系统过载,发动机转速急剧降低,产生很大惯性力矩,过大的载荷，影响传动元件寿命或损坏传动元件,如果没有离合器,离合器的功用：3.防止传动系统过载,1、离合器的功能,保证汽车平稳起步,保证传动系换挡平顺,防止传动系过载,2、离合器的分类,按转矩的传递方式可分为摩擦式、液力式、电磁式和综合式四种。汽车上广泛采用的是片式、摩擦离合器。按从动盘数目分：单片、双片和多片湿式离合器按压紧弹簧形式分：螺旋弹簧、膜片弹簧离合器,单片、双片离合器和多片湿式离合器,单片：结构简单，尺寸紧凑，从动部分的转动惯量小，分离彻底，散热良好。广泛地应用在轿车和中、小型货车上。,双片：传递转矩的能力较强，接合较平顺。用在传递转矩较大并且径向尺寸受到限制的场合。,多片：轴向尺寸和质量较大，用于AMT和CVT中。,螺旋弹簧离合器（周布）,周布弹簧离合器：结构简单，制造方便。但弹簧直接与压盘接触，易受热退火;当发动机的转速很高时，周置弹簧将受离心力的作用而严重鼓出，一会使压紧力显著降低，二造成接触部位严重磨损，甚至使弹簧断裂。,螺旋弹簧离合器（中央、斜置）,中央弹簧离合器：弹簧与压盘不直接接触，弹簧不受热，并可实现对压紧力的调整。,斜置弹簧离合器：工作性能十分稳定，踏板力较小。,膜片弹簧离合器,膜片弹簧离合器：结构简单，零件数少，质量小，离合器的轴向尺寸较短，易于实现良好的通风散热，压力分布均匀，平衡性好。,理想的非线性特性，使其工作性能稳定、操纵轻便。广泛用于轿车（几乎100%）、轻型和中型货车以及客车上，并逐步向重型汽车扩展。,3、摩擦离合器,1）摩擦离合器的分类2）摩擦离合器的组成3）摩擦离合器的工作原理,1）摩擦离合器的分类,2）摩擦离合器的组成,3）摩擦离合器的工作原理,4、离合器操纵机构,机械式操纵机构液压式操纵机构助力式和气压式操纵机构,机械式操纵机构（杆系传动、绳索传动）,杆系传动机构 结构简单，工作可靠。但机械效率低，质量大，布置比较困难。如EQ1090E汽车离合器。,绳索传动机构 可采用吊挂踏板，但寿命较短。如桑塔纳轿车、捷达轿车。,液压式操纵机构,液压式操纵机构：传动效率高，质量小，布置方便，便于采用吊挂踏板，可使离合器接合较柔和，能降低猛接离合器时传动系的动载荷。广泛用于中、小型车辆上，在重型汽车上的应用也日益增多。,三、变速器（Transmission),1、功能2、分类3、手动变速器4、自动变速器5、无级变速器,1、变速器的功能,改变车速使汽车倒行中断动力传递,前进挡倒挡空挡,2、变速器的分类,有级式,无级式,手动变速器 MTManual Transmission,自动变速器 ATAutomatic Transmission,液力机械式变速器 AMTAutomatic Mechanical Transmission,无级变速器 CVTContinuously Variable Transmission,3、手动变速器,1）组成2）工作原理3）操纵机构,1）组成,2）工作原理,（1）变速器传动比（2）变速器档位（3）变速器换档方式,（1）变速器传动比,按等比排列：,目的：换档过程中，发动机在同一转速范围内；充分利用发动机提供的功率。,（2）变速器档位,变速器档位数越多越好,轿车 45档轻卡（m10 t）612档（带有 副变速箱）,（3）变速器换档方式,以5档变速箱为例：,二、三、四、五档的挂档利用同步器；一、倒档的挂档利用齿轮的滑动。,3）操纵机构,直接操纵式,远距离操纵式,4、自动变速器,液力自动变速器一般由液力传动装置1（液力变矩器或液力耦合器）、辅助变速器2（行星齿轮机构）及液压控制系统3组成。,5、无级变速器CVT,CVT Continuously Variable Transmission,变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。,工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。主动轮和从动轮的工作半径可以通过调节液压泵油缸压力改变可动盘的轴向移动量实现连续调节，从而实现了无级变速。,CVT的工作原理,变速器动画,变速器动画一变速器动画二变速器动画三变速器动画四同步器动画操纵机构,四、万向传动装置,1）功能：,保证动力输出轴和动力输入轴两者轴线不重合的动力能正常传递。,2）组成：,万向节（两个）、传动轴（一根）,3）万向节的分类：,不等速万向节（十字轴式等）准等速万向节（三销轴式等）等速万向节（球笼式等）,五、驱动桥（Driving Axle）,1、功能2、组成3、主减速器4、差速器,多桥驱动,为提高装载量和通过性，有些重型汽车及全部越野汽车都采用多桥驱动，常采用的有44，64，66，88等驱动型式。,多桥驱动汽车有非贯通式、贯通式两种动力传递型式。,非贯通式多驱动桥,为了把动力经分动器传给各驱动桥，需分别由分动器经各驱动桥专用的传动轴传递动力。,各桥的传动轴布置在同一纵向铅垂面内，并且各驱动桥采用的是位于分动器前面或后面的各相邻两桥的传动轴。,贯通式多驱动桥,贯通式双后桥的动力传递原理,双后桥驱动,单后桥驱动,1、驱动桥的功能,将万向传动装置传来的发动机扭矩传给驱动车轮，实现减速以增大扭矩。,2、驱动桥的组成,3、主减速器(Final Drive),（1）功能：减速增扭，改变传动方向,（2）分类：单级减速器（一对齿轮）双级减速器（两对齿轮）,（3）单级主减速器,4、差速器(Differential）,1）差速器的功能2）对称式齿轮差速器,1）差速器的功能,差速器的作用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，在汽车转弯或不平路面行驶时允许两侧驱动轮以不同速度旋转。,2）对称式齿轮差速器,对称式齿轮差速器具有平均分配扭矩的特点。,