第1章汽车传动系统0

1、海南大学机电学院海南大学机电学院 汽车系汽车系一、课程介绍汽车由几部分组成？汽车由几部分组成？汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成一、课程介绍汽车由几部分组成？汽车由几部分组成？汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成l底盘底盘是构成汽车的基础。它由传动系统、行驶系统、是构成汽车的基础。它由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同构成，分别完成传递发动机转向系统和制动系统共同构成，分别完成传递发动机动力、支承整车重量和实现行走、控制汽车行驶方向、动力、支承整车重

2、量和实现行走、控制汽车行驶方向、 控制汽车行驶速度等主要功能。控制汽车行驶速度等主要功能。l汽车构造汽车构造下册以介绍汽车底盘各组成系统的功用、下册以介绍汽车底盘各组成系统的功用、 工作原理、组成、构造、工作过程为主，并附一些实工作原理、组成、构造、工作过程为主，并附一些实例讲应用。例讲应用。一、课程介绍汽车由几部分组成？汽车由几部分组成？汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成车身：车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，乘坐或装载货物

3、。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 电气设备：电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。汽油机的点火系和其它用电装置。此外，在现代汽车上愈来此外，在现代汽车上愈来愈多地装用了各种电子设备，显著提高了汽车的性能。愈多地装用了各种电子设备，显著提高了汽车的性能。 二、课程性质、目的二、课程性质、目的 本课程是车辆工程、交通运输专业的必修专业课，

4、也是本课程是车辆工程、交通运输专业的必修专业课，也是专业的基础课。通过学习，使学生对汽车的整车，对其底盘专业的基础课。通过学习，使学生对汽车的整车，对其底盘各部分的构造和工作原理，有比较全面、系统地了解；为各部分的构造和工作原理，有比较全面、系统地了解；为汽车理论、汽车设计、汽车制造工艺学、汽车检测与诊断汽车理论、汽车设计、汽车制造工艺学、汽车检测与诊断技术和汽车电器与电子控制技术等其它几门专业课的学习，技术和汽车电器与电子控制技术等其它几门专业课的学习，创造良好地先决条件，为本专业知识的掌握，独立工作能力创造良好地先决条件，为本专业知识的掌握，独立工作能力的培养，打下坚实的基础。的培养，打下

5、坚实的基础。 三、参考书及参考资料三、参考书及参考资料汽车构造汽车构造（下）（下） 陈家瑞陈家瑞 主编主编 人民交通出人民交通出 版社（教材）；版社（教材）；汽车构造汽车构造 关文达主编关文达主编 机械工业出版社；机械工业出版社；汽车构造汽车构造（下）（下） 臧杰臧杰 主编主编 机械工业出版社；机械工业出版社；汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 赵学敏赵学敏 国防工业出版社；国防工业出版社；汽车工程汽车工程、汽车技术汽车技术、汽车杂志汽车杂志等等等等四、教学及学习方法四、教学及学习方法 本课程以课堂讲授为主，结合拆装实习、参观和作业练习，本课程以课堂讲授为主，结合拆装实习、参观和作业练习，掌

6、握所学知识。掌握所学知识。 课堂理论教学与实践教学相结合的教学方法课堂理论教学与实践教学相结合的教学方法 在学习中要结合基本原理学习构造，通过对实物的拆装、在学习中要结合基本原理学习构造，通过对实物的拆装、观察分析结构特点，加深理解基本原理和工作过程。观察分析结构特点，加深理解基本原理和工作过程。认真听课，认真做实验，认真听课，认真做实验，将书本上的理论知识与实物结合起来学习。将书本上的理论知识与实物结合起来学习。 一、总体内容1. 汽车传动系统2. 汽车行驶系统3. 汽车转向系统4. 汽车制动系统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总体内容汽车传动系统概述汽车传动系统概述

7、离合器离合器变速器与分动器变速器与分动器汽车自动变速器汽车自动变速器万向传动装置万向传动装置驱动桥驱动桥一、汽车传动系统的组成与功能1.1 汽车传动系基本功用：汽车传动系基本功用： 将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定的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。一、汽车传动系统的组成与功能1.2 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：前 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 变速器万向节驱动桥 差速器半轴主减速器传动轴a ） 机械式传动系统组成：机械式传动系统组成： 一、汽车传动系统的组成与功

8、能1.2 汽车传动系的组成：汽车传动系的组成：b ）液力）液力 机械式传动系统组成：机械式传动系统组成： 主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成。主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成。 一、汽车传动系统的组成与功能离合器：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、换档、制动、在正常工作时接通，在起步、换档、制动、滑行时断开；滑行时断开；在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部分在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部分结合或分离实现传递或断开；结合或分离实现传递或断开；注意：在正常使用中滑行是一种危险状态，注意：在正常使用中滑行是一种危险状态，

9、一般我们做的滑行是为了通过滑行试验获一般我们做的滑行是为了通过滑行试验获得车辆的路面阻力。得车辆的路面阻力。离合器：离合器：一、汽车传动系统的组成与功能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

10、 表示表示；一、汽车传动系统的组成与功能万向节万向节万向节：消除变速器与驱动桥之间因相万向节：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，内置主减速器齿轮、安装左右驱动轮，内置主减速器齿轮、差速器、安装制动器；差速器、安装制动器；一、汽车传动系统的组成与功能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

11、汽车转向时，左右驱动轮，在原因：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。较小，外侧车轮的线速度较大。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，传递到驱动轮。半轴，传递到驱动轮。半轴半轴一、汽车传动系统的组成与功能主减速器主减速器：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；与变速箱的传动比箱的传动

12、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。连接变速箱与主减速器。一、汽车传动系统的组成与功能1.3 汽车传动系的功能：汽车传动系的功能：问题：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？主减速器差速器、半轴离合器、空档变速器倒档实现汽车减速增矩；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

13、因相对运动而产生的不利影响；影响；万向节、传动轴一、汽车传动系统的组成与功能需要掌握的要点需要掌握的要点:汽车传动系统由哪些部件组成？汽车传动系统由哪些部件组成？汽车传动系统的主要功能有哪些，是如何实现的？汽车传动系统的主要功能有哪些，是如何实现的？二、汽车传动系统的布置方案2.1 主要内容主要内容:介绍典型的汽车传动系统的布置方案，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。明确各种布置方案的特点。二、汽车传动系统的布置方案汽车的用途：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 影响

14、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FR发动机前置后驱动；发动机前置后驱动；FF发动机前置前驱动；发动机前置前驱动；RR发动机后置后驱动；发动机后置后驱动；MR发动机中置后驱动；发动机中置后驱动；AWD全轮驱动方案全轮驱动方案(All- Wheel Drive)；2.3 典型的汽车传动系布置方案典型的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AWD外外）二、汽车传动系统的布置方案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FR发动机前置后驱动（图发动机前置后驱动（图14-1）；

15、）；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；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FF发动机前置前驱动发动机前置前驱动（图（图1 发动机横置）；发动机横置）；发

16、动机横置发动机横置发动机纵置发动机纵置二、汽车传动系统的布置方案FF发动机前置前驱动（发动机前置前驱动（图图2 发动机纵置）发动机纵置）应用范围：应用范围：大部分轿车和微型、轻型客车等。大部分轿车和微型、轻型客车等。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FR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

17、，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。二、汽车传动系统的布置方案二、汽车传动系统的布置方案RR发动机后置后驱动发动机后置后驱动应用范围：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，

18、不容易散热，发动机的冷却条件差。RR发动机后置后驱动（图）；发动机后置后驱动（图）；二、汽车传动系统的布置方案MR发动机中置后驱动发动机中置后驱动应用范围：应用范围：跑车、方程式赛车，一些大中型客车将卧式发动跑车、方程式赛车，一些大中型客车将卧式发动机装在地板下面。机装在地板下面。优点：优点：可以采用较大功率的发动机。可以采用较大功率的发动机。 将发动机放在驾驶员座椅之后和后轴之前，有利于获将发动机放在驾驶员座椅之后和后轴之前，有利于获 得最佳的轴荷分配；得最佳的轴荷分配； 缩短了传动轴的长度；缩短了传动轴的长度； 空间利用率较高；空间利用率较高； 散热效果较好；散热效果较好；缺点：缺点： 稳

19、定性一般；稳定性一般； 操纵距离较长，操纵机构比较复杂；操纵距离较长，操纵机构比较复杂；二、汽车传动系统的布置方案AWD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。特点：特点：传动系统增加了分动器，动力可以同时传给前后轮传动系统增加了分动器，动力可以同时传给前后轮优点：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AWD全轮驱动全轮驱动思考 42表示含义？ 44表示含义？ 64表示含义？ 66表

20、示含义？需要掌握的要点需要掌握的要点:汽车传动系统的布置方案有哪些？汽车传动系统的布置方案有哪些？汽车传动系统的各布置方案的特点和适用范围？汽车传动系统的各布置方案的特点和适用范围？二、汽车传动系统的布置方案3.1汽车传动系统的类型汽车传动系统的类型:分类方法：按传动元件的特征分类。分类方法：按传动元件的特征分类。机械式：全部传动部件均由机械部件组成的传动系。机械式：全部传动部件均由机械部件组成的传动系。液力式：分为液力机械式和静液式。液力机械式指液力式：分为液力机械式和静液式。液力机械式指由部分液压传动部件和机械部件组成的传动系。静液由部分液压传动部件和机械部件组成的传动系。静液式又称容积式

21、，传动系统的主要部件均由液压部分组式又称容积式，传动系统的主要部件均由液压部分组成。成。电力式：由电力部件和机械部件组成的传动系。电力式：由电力部件和机械部件组成的传动系。三、汽车传动系统的类型3.2 液力式传动系统：液力式传动系统：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。分为液力耦合器和液力变矩器。三、汽车传动系统的类型3.2 液力式传动系统：液力式传动系统：特点：特点：三、汽车传动系统的类型3.2 液力式传动系统：液力式传动系统：静液式静液式1.驱动

22、桥2.液压马达3.制动踏板4.加速踏板5.变速操纵杆6.液压控制器7.油泵特点：特点：通过液体传动介质静压力能的变化传递动力。通过液体传动介质静压力能的变化传递动力。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静液式传动系统工作流程：静液式传动系统工作流程： 静压式传动系统可以通过控制油泵的输出压力油的流量或静压式传动系统可以通过控制油泵的输出压力油的流量或流向，来实现汽车的平稳起步，加速、倒车等。具体为：流向，来实现汽车的平稳起步，加速、倒车等。具体为：怠速工况：怠速工况：油泵空转，系统内无压力，相当于汽车的

23、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，使液压马油泵流量较小，建立较高的系统压力，使液压马达输出较大的转矩；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，提高液压马油泵流量逐步加大，降低系统压力，提高液压马达的转速。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。静压式传动系统的特点和应用范围：静压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、因油液效率低、造价

24、高、可靠性差、因油液 污染导致寿命低。污染导致寿命低。应用范围：应用范围：军事车辆。军事车辆。三、汽车传动系统的类型3.3 电力式传动系统：电力式传动系统： 因为环境污染、能源危机等问题日益突出，目前电动汽车越因为环境污染、能源危机等问题日益突出，目前电动汽车越来越得到企业和社会的关注。电动汽车的发展，在近几年来得来越得到企业和社会的关注。电动汽车的发展，在近几年来得到了快速的发展。到了快速的发展。 电力传动系统方案也由过去的电力传动系统方案也由过去的发动机发动机发电机发电机电动机电动机模式，转向模式，转向电池单元电池单元电动机电动机模式。电动机由过去的直流电模式。电动机由过去的直流电机向交流

25、异步电机转变。机向交流异步电机转变。燃料电池、混合驱动、车载蓄电池、燃料电池、混合驱动、车载蓄电池、电动轮等电动轮等技术越来越成为研究的热点。技术越来越成为研究的热点。 目的在于：降低排放、甚至做到零排放，缓解环境污染；目的在于：降低排放、甚至做到零排放，缓解环境污染； 避免石油危机，解决能源的安全问题；避免石油危机，解决能源的安全问题； 对我国来说：更在于抓住发展机遇，缩短与国外的差距。对我国来说：更在于抓住发展机遇，缩短与国外的差距。3.2 电力式传动系统：电力式传动系统：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）/电动电动轮）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）/电动轮）电动轮）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