《汽车传动系统》课件

汽车传动系统汽车传动系统将发动机的动力传递到车轮，使车辆行驶。课程大纲汽车传动系统概述发动机工作原理与分类离合器、变速器与差速器驱动桥、传动轴与悬架系统绪论汽车传动系统是汽车的重要组成部分，负责将发动机的动力传递到车轮，实现汽车的行驶。汽车动力传动系统的定义汽车动力传动系统汽车动力传动系统是指将发动机的动力传递到车轮，使汽车产生运动的装置。主要作用将发动机的动力传递到车轮，并将动力进行分配和控制，实现汽车的运动和转向。组成部分主要包括发动机、离合器、变速器、传动轴、驱动桥、差速器等。汽车动力传动系统的组成1发动机为汽车提供动力。2离合器连接发动机和变速器，便于起步和换挡。3变速器改变传动比，调节汽车行驶速度和扭矩。4传动轴将动力传递到驱动桥。5驱动桥将动力传递给车轮，实现汽车行驶。汽车动力传动系统的作用传递动力将发动机产生的动力传递到车轮，使车辆行驶。改变传动比根据不同的行驶状态，调整发动机输出的转速和扭矩，以适应不同路况和负荷需求。实现转向差速器允许左右车轮以不同的速度旋转，使车辆能够转向。提高效率通过传动系统的优化设计，提高车辆的燃油经济性和动力性能。汽车发动机汽车发动机的核心功能是将燃料的化学能转化为机械能，为汽车提供动力。它是汽车传动系统的重要组成部分，驱动汽车行驶。发动机工作原理内燃机的工作原理内燃机通过燃烧燃料产生热量，将热能转换为机械能，从而驱动车辆。四个冲程内燃机通常采用四冲程循环：进气、压缩、做功和排气。发动机的分类汽油发动机汽油发动机将汽油与空气混合，通过点火系统点燃混合气体，产生动力。柴油发动机柴油发动机通过压缩空气来点燃柴油，产生动力。汽油发动机1燃烧循环汽油发动机通过点火系统点燃混合气，推动活塞工作，进而产生动力。2燃料效率汽油发动机相对高效，但燃油消耗相对较高。3应用范围汽油发动机广泛应用于轿车、小型货车等领域，因其性能和成本的均衡性而备受欢迎。柴油发动机优点燃油经济性好，扭矩大。缺点噪音和振动大，排放污染较重。离合器作用连接发动机和变速器，可在发动机运转时，使汽车起步或变速时暂时分离，避免车辆突然起步或熄火。分类离合器按结构可分为：干式离合器和湿式离合器。离合器的作用连接和分离在汽车行驶时，离合器可以连接发动机和变速箱，将发动机的动力传递到变速箱。平稳换挡在换挡时，离合器可以暂时断开发动机和变速箱的连接，使换挡操作更加平稳。启动发动机启动发动机时，离合器处于分离状态，防止发动机带动变速箱转动。离合器的分类摩擦式离合器利用摩擦力传递扭矩。液力式离合器利用液体的压力传递扭矩。电磁式离合器利用电磁力传递扭矩。各类离合器的特点干式离合器结构简单，成本低，维护方便。但散热性能较差，承载能力有限，适用范围较窄。湿式离合器散热性能好，承载能力高，耐用性强，适用于高功率、高转速发动机。电磁离合器结构简单，控制方便，响应速度快，适用于自动变速器和液力变矩器。离合器的工作原理接合过程通过压紧离合器片，使发动机与变速箱连接。分离过程松开离合器片，使发动机与变速箱分离。半联动控制离合器片的部分接合，实现平稳换挡。变速器作用变速器用于改变汽车行驶速度，使汽车能够在不同的行驶速度下平稳行驶，同时提高汽车的动力性能。种类汽车变速器分为手动变速器和自动变速器两种。变速器的作用改变传动比根据行驶速度和负载的要求，改变发动机输出扭矩和车轮转速的比例。提高燃油经济性在低速行驶时，选择高挡位，降低发动机转速，减少油耗。改善行驶性能提供更大的加速能力，并使车辆能够在不同的道路条件下行驶。变速器的分类1手动变速器手动变速器需要驾驶员手动换挡，能够提供更高的燃油经济性和更强的驾驶操控感。2自动变速器自动变速器能够自动换挡，提供更舒适的驾驶体验，但燃油经济性相对较低。3无级变速器(CVT)无级变速器能够提供更平滑的加速体验，并具有较高的燃油经济性。手动变速器结构简单机械结构简单、成本低、维修方便。操控灵活驾驶员可根据需要自由选择挡位，操控灵活。燃油经济性高传动效率高，燃油经济性较好。自动变速器舒适性自动变速器提供更平稳，更舒适的驾驶体验，因为它能自动选择最佳的齿轮比。效率自动变速器可以提高燃油效率，因为它总是选择最佳的齿轮比，以最大限度地减少发动机转速。安全性自动变速器可以提高安全性，因为它可以帮助驾驶员在紧急情况下更快地响应，并且不需要驾驶员手动换挡。差速器作用在汽车转弯时，内侧车轮行驶的路程比外侧车轮短，差速器可以使左右两侧车轮以不同的速度旋转，保证车辆转弯行驶时的平稳性。工作原理差速器由行星齿轮机构组成，利用行星齿轮的旋转传递动力，通过齿轮的啮合关系，使左右两侧车轮的转速不同。差速器的作用转弯时分配动力在车辆转弯时，内侧车轮行驶距离比外侧车轮短，差速器允许两个车轮以不同的速度旋转，确保车辆平稳转弯。克服路面不平当车辆行驶在不平路面时，差速器允许两个车轮以不同的速度旋转，避免车轮打滑，提高车辆行驶稳定性。差速器的工作原理差速器通过行星齿轮机构实现左右轮的转速差。当车辆转弯时，内侧车轮的转速低于外侧车轮，差速器将动力分配到两个车轮，确保两侧车轮的转速同步。差速器的分类1开放式差速器开放式差速器结构简单，成本低，是目前应用最广泛的类型。2限滑差速器限滑差速器通过摩擦片或齿轮等装置，限制两侧车轮的转速差，提高车辆的抓地性能。3电子差速器电子差速器通过控制刹车系统，对车轮进行制动，实现差速器的功能，具有响应速度快、控制精度高的优点。差速器的性能效率差速器效率是指输入功率与输出功率之比，通常用百分比表示。效率越高，能量损失越少，传动效率越高。强度差速器强度是指承受载荷的能力，通常用扭矩或功率表示。强度越高，能承受的载荷越大，使用寿命越长。可靠性差速器可靠性是指正常工作的概率，通常用平均故障间隔时间（MTBF）表示。可靠性越高，故障率越低，使用寿命越长。耐久性差速器耐久性是指在长期使用过程中保持性能稳定的能力。耐久性越高，使用寿命越长，维修成本越低。驱动桥作用将发动机动力传递给车轮，并根据车轮转速差进行调节。分类前驱动桥和后驱动桥。驱动桥的作用将发动机传递来的动力，通过传动轴传递给车轮，实现汽车的驱动。通过齿轮组改变传动比，提高车辆的爬坡能力或加速性能。通过半轴将动力传递给车轮，并承受车辆的重量和行驶过程中的各种载荷。驱动桥的分类前驱动桥前驱动桥是将发动机动力传递给前轮的传动桥，主要用于前轮驱动汽车。后驱动桥后驱动桥是将发动机动力传递给后轮的传动桥，主要用于后轮驱动汽车。四轮驱动桥四轮驱动桥是将发动机动力同时传递给前后轮的传动桥，主要用于四轮驱动汽车。前驱动桥1结构特点前驱动桥结构紧凑，重量轻，且更容易实现转向和悬架系统一体化设计。2优势前驱动桥的布置方式有利于提高车辆的操控性和燃油经济性。3应用前驱动桥广泛应用于小型和中型轿车、SUV以及一些轻型商用车。后驱动桥结构后驱动桥是汽车传动系统的重要组成部分，它将来自变速器的动力传递给后轮，实现汽车的驱动。作用后驱动桥通常包括差速器、半轴、驱动桥壳、轮轴等部件。传动轴传动轴是连接发动机和驱动桥的关键部件，它将发动机的动力传递到驱动桥，实现汽车的驱动。结构传动轴通常由中间轴、万向节和支撑轴组成，中间轴用于传递动力，万向节用于连接不同轴线的部件，支撑轴用于支撑传动轴。类型传动轴可分为单节传动轴、双节传动轴和多节传动轴，根据汽车的结构和驱动方式选择合适的传动轴类型。传动轴的作用动力传递将发动机输出的动力传递到驱动桥，使汽车能够行驶。角度变化连接发动机和驱动桥，允许车轮转动时，传动轴的角度发生变化。传动轴的结构1传动轴主体传动轴主体通常由钢管制成，并具有足够的强度和刚度以承受扭矩和振动。2万向节万向节用于连接传动轴与发动机和驱动桥，以允许传动轴在不同的角度旋转。3支撑轴承支撑轴承用于支撑传动轴，并减少传动轴的振动和磨损。传动轴的类型整体式传动轴整体式传动轴由一根完整的钢管构成，主要用于轿车和轻型载货汽车。分体式传动轴分体式传动轴由两根或多根钢管连接而成，主要用于重型卡车和越野车。万向节传动轴万向节传动轴使用万向节连接不同角度的轴，可以适应发动机和驱动桥之间角度变化，用于轿车和轻型载货汽车。传动轴的性能要求高强度、耐疲劳良好的平衡性平稳性、低噪声悬架系统定义悬架系统是连接车身和车轮的弹性支承系统，通过弹簧、减震器等部件，吸收路面冲击和振动，保证车辆行驶的平稳性和舒适性。作用悬架系统的主要作用是：缓冲路面冲击，改善驾驶舒适性保持车轮与地面的接触，提高车辆行驶的稳定性改善车辆操控性能，使转向和制动更灵敏悬架系统的作用减震悬架系统可以吸收来自路面的冲击和振动，从而提高乘坐舒适性，并保护车身和乘客免受颠簸和震动。保持车轮接地悬架系统可以帮助车轮在行驶过程中始终保持与地面的接触，从而提高车辆的操控性和稳定性。提高转向性能悬架系统可以使车轮在转向时能够独立地移动，从而提高车辆的操控性和稳定性。悬架系统的分类独立悬架每个车轮的悬架系统相互独立，能有效减少颠簸传递，提高舒适性。依托式悬架多个车轮共用一个悬架系统，结构简单，成本较低。独立悬架定义独立悬架是每个车轮的悬挂系统彼此独立，一个车轮的运动不会影响其他车轮的运动。特点独立悬架能提高汽车的操控性、舒适性和行驶稳定性，减少车身震动和噪音。分类独立悬架主要包括麦弗逊式独立悬架、双横臂式独立悬架、多连杆式独立悬架等。依托式悬架依托式悬架结构简单，成本低廉维护保养相对容易车辆行驶稳定性较好整车行驶性能分析基本性能参数最高车速、加速性能、制动性能、燃油经济性、操控稳定性、舒适性、可靠性、耐久性等。性能分析方法试验测试、仿真模拟、理论计算等方法。整车的基本性能参数1最高车速汽车在平坦路面上所能达到的最大速度，反映了发动机的功率和传动系统的效率。2加速性能汽车从静止加速到某一速度所需的时间，衡量了汽车的动力性。3制动性能汽车从一定速度开始制动到完全停止所需的时间和距离，反映了制动系统的效能。4经济性汽车在行驶过程中燃油消耗量的大小，反映了发动机的燃油效率。整车性能分析方法理论计算利用数学模型和物理定律，对车辆的性能进行计算和预测。实车测试在实际道路或测试场地上，通过实车试验来评估车辆的性能指标。仿真模拟使用计算机软件模拟车辆的运行状态，进行性能分析和优化。性能分析实例加速性能汽车在加速时所需的时间，通常以0-100公里/小时加速时间表示。制动性能汽车在制动时所需的时间和距离，通常以100公里/小时的制动距离表示。操控性能汽车在行驶时的稳定性和灵活性，通常通过转向响应和侧倾角度来评估。课程总结本课程主要讲解了汽车传动系统的基本原理、主要组成部分、工作原理、以及性能分析方法等内容。旨在让学生掌握汽车传动系统的基本知识，了解其工作原理，并能对汽车传动系统的性能进行分析。本课程的重点