《傳動系統(tǒng)概說》課件

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1、同 濟 大 學 汽 車 學 院 自 我 介 紹姓 名 ：辦 公 地 點 ：電 話 ：E-mail： 周 德 寬同 濟 大 學 汽 車 學 院 工 程 中 心65984625Zhou de kuan 認 識 大 家 必 須 與 大 家 交 流 和 溝 通 的 幾 個 問 題 :作 業(yè)紀 律考 試 “ 硬 件 ” : 2個 作 業(yè) 本交 作 業(yè) 時 間 : 每 雙 周 5要 求 : 關 手 機 不 要 在 下 面 開 小 會 有 問 題 舉 手平 時 表 現(xiàn) : 15%20%期 末 考 試 : 85%80% 讓 我 們 開 始 一 、 總 體 內(nèi) 容1. 汽 車 傳 動 系 統(tǒng)2. 汽 車 行

2、駛 系 統(tǒng)3. 汽 車 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng)4. 制 動 系 統(tǒng)5. 汽 車 車 身 、 儀 表 、 照 明 及 附 屬 系 統(tǒng) 除 發(fā) 動 機 系 統(tǒng) 以 外 的 汽 車 其 它 組 成 部 分發(fā)動機行駛系統(tǒng)傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)制動系統(tǒng)其它：車身、儀表及顯示、照明與信號、電氣與電子系統(tǒng)、空調(diào)、取暖及通風、雨刷 二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成作用：將發(fā)動機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速，以一定的關系和要求傳遞到車輪的系統(tǒng)。1. 傳 動 系 統(tǒng) ：組成： 離合器及其操縱 變速器及其操縱 萬向節(jié)與傳動軸 驅(qū)動橋 二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成1. 傳 動 系 統(tǒng) ： 傳 動 系 統(tǒng) 二 、 各

3、 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成2. 行 駛 系 統(tǒng) ：作用： 接 收 發(fā) 動 機 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 ， 并 通 過 驅(qū) 動 輪 與 地 面 的 附 著 作用 ， 產(chǎn) 生 驅(qū) 動 力 并 保 證 車 輛 的 正 常 行 駛 ； 傳 遞 并 承 受 路 面 作 用 于 車 輪 的 力 和 因 此 而 產(chǎn) 生 力 矩 ； 減 緩 路 面 對 車 身 的 沖 擊 ， 并 衰 減 由 此 產(chǎn) 生 的 振 動 ， 保 證汽 車 的 行 駛 平 順 性 ； 配 合 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) ， 實 現(xiàn) 車 輛 行 駛 方 向 的 控 制 ， 并 保 證 車 輛的 操 縱 穩(wěn) 定 性 ； 配 合 制 動 系 統(tǒng) ，

4、 保 證 車 輛 的 制 動 性 。 組成： 車 架 車 橋 車 輪 懸 架二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成2. 行 駛 系 統(tǒng) ： 二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 描 述 與 組 成2. 行 駛 系 統(tǒng) ： 行 駛 系 統(tǒng) 3. 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) ：二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成作用：按駕駛員（或其他設備）的要求，改變和恢復車輛的行駛方向，保證良好的可操縱性、安全性和輕便性，并緩和因轉(zhuǎn)向引起的沖擊。組成： 轉(zhuǎn)向器與操縱機構 轉(zhuǎn)向傳動機構 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及附屬系統(tǒng) 二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成方 向 盤3. 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) ：方向胎輪 4. 制 動 系 統(tǒng) ：二

5、 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成作用：按駕駛員（或其他設備）的要求，通過操縱，在車輪上產(chǎn)生一定的力矩，使行駛中的車輛減速、停車，并達到駐車等功能。組成： 供能裝置 控制裝置 傳力裝置 制動器 二 、 各 系 統(tǒng) 的 作 用 與 組 成4. 制 動 系 統(tǒng) ： 三 、 思 考1.我 們 將 在 后 面 的 課 程 中 ， 學 習 哪 幾 方 面 的 內(nèi) 容 ？2.這 幾 個 系 統(tǒng) 的 作 用 是 什 么 ？3.這 幾 個 系 統(tǒng) 的 組 成 如 何 ？ 你 自 己 的 熟 悉 程 度 如何 ？ 打 開 你 們 的 書 ， 到 第 1頁 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一

6、、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能1.1 汽車傳動系基本功用： 將發(fā)動機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速，以一定的關系和要求傳遞到車輪的系統(tǒng)。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能1.2 汽車傳動系的組成：前 端發(fā)動機驅(qū)動輪 驅(qū)動輪前置后驅(qū)動方案傳動系統(tǒng)離 合 器 變 速 器 萬 向 節(jié) 驅(qū) 動 橋 差 速 器 半 軸主 減 速 器傳 動 軸 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能離 合 器 ：傳 遞 或 者 切 斷 動 力 ；在 正 常 工 作 時 接 通 ， 在

7、 起 步 、 換 檔 、 制動 、 滑 行 時 斷 開 ；在 駕 駛 員 的 操 縱 下 ， 通 過 主 動 、 從 動 部分 結(jié) 合 或 分 離 實 現(xiàn) 傳 遞 或 斷 開 ；注 意 ： 在 正 常 使 用 中 滑 行 是 一 種 危 險 狀 態(tài) ， 一 般 我 們 做 的 滑 行 是 為 了 通 過 滑 行試 驗 獲 得 車 輛 的 路 面 阻 力 。離 合 器 ： 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能變 速 器 變 速 器 ：實 現(xiàn) 車 輛 的 變 速 ， 保 證 發(fā) 動 機 工 作 在 高效 區(qū) ；設 置 多 個 檔 位

8、， 依 次 為 1、 2、 3、 4、 5檔 ，傳 動 比 依 次 減 小 ， 最 小 為 1， 并 稱 之 為 直接 檔 ， 此 外 還 有 空 檔 、 倒 檔 ； 或 者 傳 動比 在 一 定 的 范 圍 內(nèi) 連 續(xù) 可 調(diào) ， 此 時 稱 之為 無 級 變 速 。 變 速 器 的 傳 動 比 一 般 用 ig 表 示 ； 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能萬 向 節(jié)萬 向 節(jié) ： 消 除 變 速 器 與 驅(qū) 動 橋 之 間 因 相對 運 動 而 產(chǎn) 生 的 不 利 影 響 ， 允 許 驅(qū) 動 輪在 一 定 的 空 間 范

9、圍 內(nèi) 跳 動 ； 便 于 傳 動 軸 的 在 底 部 的 布 置 ， 降 低 地 板的 高 度 。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能驅(qū) 動 橋驅(qū) 動 橋 ：安 裝 左 右 驅(qū) 動 輪 ， 內(nèi) 置 主 減 速 器 齒 輪 、差 速 器 、 安 裝 制 動 器 ； 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能差 速 器差 速 器 、 半 軸 ：實 現(xiàn) 左 右 車 輪 的 差 速 ；原 因 ： 在 汽 車 轉(zhuǎn) 向 時 ， 左 右 驅(qū) 動 輪 ， 在相 同 的 時 間 內(nèi) ，

10、行 駛 的 距 離 不 同 ， 需 要獲 得 不 同 的 線 速 度 ， 內(nèi) 側(cè) 車 輪 的 線 速 度較 小 ， 外 側(cè) 車 輪 的 線 速 度 較 大 。實 現(xiàn) 方 法 ： 動 力 經(jīng) ： 主 減 差 速 器 半 軸 ， 傳 遞 到 驅(qū) 動 輪 。 半 軸 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能 主 減 速 器主 減 速 器 ：減 速 增 扭 ；原 因 ： 發(fā) 動 機 的 轉(zhuǎn) 速 高 ， 扭 矩 小 。原 理 ： P=n T變 速 器 的 傳 動 比 一 般 用 i0 表 示 ； 與 變 速箱 的 傳 動 比 ig共 同 構 成

11、 整 車 傳 動 比 I。I=i0 ig 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能 傳 動 軸 傳 動 軸 ：傳 遞 動 力 ；連 接 變 速 箱 與 主 減 速 器 。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能1.3 汽車傳動系的功能：實現(xiàn)汽車減速增矩；實現(xiàn)汽車變速；實現(xiàn)汽車倒車；必要時中斷動力傳遞；應使車輪具有差速功能；能夠消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對運動而產(chǎn)生的不利影響；主減速器變速器離合器、空檔差速器、半軸萬向節(jié)、傳動軸倒檔問題：這些功能由哪個部件來實現(xiàn)？ 第 十 三

12、 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述一 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 組 成 與 功 能需要掌握的要點:汽車傳動系統(tǒng)由哪些部件組成？汽車傳動系統(tǒng)的主要功能有哪些，是如何實現(xiàn)的？ 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案2.1 主要內(nèi)容:介紹典型的汽車傳動系統(tǒng)的布置方案，明確各種布置方案的特點。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案汽車的用途：載貨車、大客車、轎車、越野車汽車的布置空間；整車的質(zhì)量分配；2.2 影響汽車傳動系布置的幾個要素： 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng)

13、 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案FR發(fā)動機前置后驅(qū)動；FF發(fā)動機前置前驅(qū)動；RR發(fā)動機后置后驅(qū)動；MR發(fā)動機中置后驅(qū)動；AWD全輪驅(qū)動方案(All- Wheel Drive)；2.3 典型的汽車傳動系布置方案第1個字母代表發(fā)動機的位置；第2個字母代表驅(qū)動輪的位置；（除AWD外） 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案2.4 典型汽車傳動系布置方案的應用與優(yōu)缺點FR發(fā)動機前置后驅(qū)動（圖14-1）；應用范圍：大、中型載貨汽車，部分轎車、客車。優(yōu)點：獲得比較合理的軸荷分布。 在滿載情況下可以獲得更好的動力性，并保證制

14、動性。 方便布置； 便于維護和保養(yǎng)；缺點： 需要較長的傳動軸，增加整車重量； 使用多個萬向節(jié)，降低了傳動系統(tǒng)的效率； 影響地板的布置。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案FF發(fā)動機前置前驅(qū)動（圖14-2）；發(fā)動機離合器變速箱 半 軸主減速器差速器萬向節(jié)應用范圍：大部分轎車。發(fā)動機布置：可以橫置或縱置。優(yōu)點：無傳動軸穿過地板，增加乘坐空間。 相對于FR布置，可以獲得比較好的隔振效果； 傳動系統(tǒng)效率較高。 提高車輛的操縱穩(wěn)定性； 結(jié)構緊湊；缺點： 在車輛滿載時，質(zhì)心后移較多，影響動力性； 發(fā)動機艙布置部件過多，影響散熱和維修； 前輪既是

15、轉(zhuǎn)向輪又是驅(qū)動輪，結(jié)構和運動關系復雜。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案RR發(fā)動機后置后驅(qū)動（圖14-3）；發(fā)動 機離合器變速器角傳動萬向節(jié)驅(qū)動橋應用范圍：大、中型客車優(yōu)點：容易做到前后軸荷的分配合理。 空間利用高； 降低車廂內(nèi)的噪聲。缺點： 穩(wěn)定性差； 操縱距離長，操縱機構復雜； 無迎風，不容易散熱，發(fā)動機的冷卻條件差。 RR發(fā)動機后置后驅(qū)動（圖）； 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的

16、布 置 方 案 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案MR發(fā)動機中置后驅(qū)動（圖14-4）；發(fā)動機傳動系應用范圍：跑車、方程式賽車，一些大中型客車將臥式發(fā)動機裝在地板下面。優(yōu)點：可以采用較大功率的發(fā)動機。 將發(fā)動機放在駕駛員座椅之后和后軸之前，有利于獲得最佳的軸荷分配； 縮短了傳動軸的長度； 空間利用率較高； 散熱效果較好；缺點： 穩(wěn)定性一般； 操縱距離較長，操縱機構比較復雜； 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案AWD全輪驅(qū)動（圖14-4）；前 驅(qū) 動 橋 發(fā) 動 機 后 驅(qū)

17、動 橋 半 軸變 速 器 前 傳 動 軸分 動 器 后 傳 動 軸 后 驅(qū) 動 橋 橫 向 穩(wěn) 定 器應用范圍：越野車、軍事車輛，高級轎車。優(yōu)點：最大限度的利用地面附著條件，獲得盡可能大的牽引力。 缺點： 結(jié)構復雜； 成本高； 重量大； 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案 需要掌握的要點:汽車傳動系統(tǒng)的布置方案有哪些？汽車傳動系統(tǒng)的各布置方案的特點和適用范圍？第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述二 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 布 置 方 案 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng)

18、的 類 型3.1汽車傳動系統(tǒng)的類型:分類方法：按傳動元件的特征分類。機械式：全部傳動部件均由機械部件組成的傳動系。液力式：分為液力機械式和靜液式。液力機械式指由部分液壓傳動部件和機械部件組成的傳動系。靜液式又稱容積式，傳動系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。電力式：由電力部件和機械部件組成的傳動系。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 類 型3.2 液力式傳動系統(tǒng)：液力式傳動系統(tǒng)分為：液力機械式（動液式）；靜液式。以液體為傳動介質(zhì)，利用液體在主動元件和從動元件之間流動過程中動能的變化來傳遞動力。分為液力耦合器和液力變矩器。 第 十 三 章 汽 車 傳

19、動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 類 型3.2 液力式傳動系統(tǒng)：液力耦合器起到離合器的部分作用；保證車輛平穩(wěn)起步，加速、減速；在換檔過程中仍然產(chǎn)生沖擊。特點：不能改變扭矩的大小，只起到傳遞扭矩的作用；優(yōu)點：便于操作。起步平穩(wěn)，減少沖擊。缺點：不便于維護，效率低；增加質(zhì)量，仍需要離合器、軸向尺寸增加等。應用范圍：大型載重汽車； 前景：將被淘汰。液力耦合器 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 類 型3.2 液力式傳動系統(tǒng)：液力變矩器在一定的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，配合機械變速箱后，可在幾個速度范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，組成液力機械變速箱。

20、特點：能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速；優(yōu)點：可以自動操作。缺點：不便于維護，造價高；復雜、質(zhì)量大，效率較低等。應用范圍：轎車、載貨車；前景：發(fā)展?jié)摿Υ蟆?第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 類 型3.2 液力式傳動系統(tǒng)：靜液式（圖14-6）1.驅(qū)動橋2.液壓馬達3.制動踏板4.加速踏板5.變速操縱桿6.液壓控制器 7.油泵發(fā)動機 靜液式傳動系統(tǒng)工作流程：發(fā)動機油泵液壓馬達主減速器差速器車 輪車 輪控制器加速踏板操縱桿第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述液壓馬達液壓馬達 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述靜液式傳動系統(tǒng)工作流程： 靜壓式傳動系

21、統(tǒng)可以通過控制油泵的輸出壓力油的流量或流向，來實現(xiàn)汽車的平穩(wěn)起步，加速、倒車等。具體為：怠速工況：油泵空轉(zhuǎn)，系統(tǒng)內(nèi)無壓力，相當于汽車的空檔；起步工況：油泵流量較小，建立較高的系統(tǒng)壓力，使液壓馬達輸出較大的轉(zhuǎn)矩；加速工況：油泵流量逐步加大，降低系統(tǒng)壓力，提高液壓馬達的轉(zhuǎn)速。倒車工況：通過改變壓力油的流向，實現(xiàn)液壓馬達的反轉(zhuǎn)。 靜壓式傳動系統(tǒng)的特點和應用范圍：優(yōu)點：工作平穩(wěn)、噪音低、出力大；缺點：效率低、造價高、可靠性差、因油液污染導致壽命低。應用范圍：軍事車輛。第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述三 、 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 的 類 型

22、3.2 電力式傳動系統(tǒng)： 因為環(huán)境污染、能源危機等問題日益突出，目前電動汽車越來越得到企業(yè)和社會的關注。電動汽車的發(fā)展，在近幾年來得到了快速的發(fā)展。 電力傳動系統(tǒng)方案也由過去的發(fā)動機發(fā)電機電動機模式，轉(zhuǎn)向電池單元電動機模式。電動機由過去的直流電機向交流異步電機轉(zhuǎn)變。燃料電池、混合驅(qū)動、車載蓄電池、電動輪等技術越來越成為研究的熱點。 目的在于：降低排放、甚至做到零排放，緩解環(huán)境污染； 避免石油危機，解決能源的安全問題； 對我國來說：更在于抓住發(fā)展機遇，縮短與國外的差距。 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述3.2 電力式傳動系統(tǒng)：電力傳動系統(tǒng)的分類：傳統(tǒng)電力模式：發(fā)動機+發(fā)電機+（電動

23、機+機械傳動）/電動輪）純電動模式：車載蓄電池+ （電動機+機械傳動）/電動輪）混合動力模式：發(fā)動機|蓄電池+電動機燃料電池發(fā)動機模式：燃料電池|蓄電池+ （電動機+機械傳動）/電動輪） 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述3.2 電力式傳動系統(tǒng)：電力傳動系統(tǒng)的特點：優(yōu)點：無（?。┪廴?、效率高、無級調(diào)速，驅(qū)動平穩(wěn)、沖擊小、噪音低、使用壽命長、電動機的高效區(qū)寬等。電動輪方案還可以簡化布置。缺點：造價高、目前電池技術、充電技術、電池管理技術還不成熟，高壓電安全、電磁干擾等問題還有待研究，需要消耗貴金屬，質(zhì)量可能增加。對于燃料電池來說，還有氫設施、氫安全、氫加注、催化劑等技術尚待研究。 第

24、 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述3.2 電力式傳動系統(tǒng)：我院承擔的國家863重大專項燃料電池轎車情況介紹： 氫氣供給單元空氣供給單元PEMFC燃料電池堆燃料電池控制單 元燃料電池運行支持單元 高壓DC/DC變換器電機驅(qū)動控制器（能量反饋系統(tǒng)）電機變速器傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)制動系統(tǒng)行走機構懸架系統(tǒng)超級電容DC/AC變換器低壓DC/DC變換器蓄電池組電氣系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)排氣系統(tǒng)空調(diào)空氣壓縮機空氣壓縮機車輛控制器多能原動力總成控制器加速踏板制動踏板 車身車架燃料電池單元 A操縱系統(tǒng)冷卻水泵 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述 第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述 回顧：1.傳動系的組成和功能第 十 三 章 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 概 述2.傳動系的布置方案和特點3.傳動系的分類實現(xiàn)汽車減速增矩；實現(xiàn)汽車變速；實現(xiàn)汽車倒車；必要時中斷動力傳遞；應使車輪具有差速功能；能夠消除變速器與驅(qū)動橋之間因相對運動而產(chǎn)生的不利影響； 作 業(yè)：第 9頁 思 考 題 ： 1、 2題 ；