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1、汽車構(gòu)造(下冊)第十三章傳動系統(tǒng)概述一.傳動系的組成傳動系可按能量傳遞方式的不同,劃分為機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動等。第二篇汽車傳動系統(tǒng)發(fā)動機離合器變速器萬向節(jié)驅(qū)動橋主減速器差速器傳動軸半軸二.傳動系的功用和種類汽車發(fā)動機所發(fā)出的動力靠傳動系傳遞到驅(qū)動車輪。保證汽車在各種工況條件下的正常行駛,并具有良好的動力性和經(jīng)濟性。東風EQ1090E型汽車,該車滿載質(zhì)量為9290kg,其最小滾動阻力約為1376N。該車所采用的6100Q-1型發(fā)動機所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩為353N·m(發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1200一1400r/min)。假設(shè)將這一轉(zhuǎn)矩直接
2、如數(shù)傳給驅(qū)動輪,則驅(qū)動輪能得到的驅(qū)動力僅為784N。顯然,在此情況下,汽車不僅不能爬坡,即使在平直的良好路面上也不可能行駛。另一方面6100Q-1型發(fā)動機在發(fā)出最大功率99.3kW時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為3000r/min。假如將發(fā)動機與驅(qū)動輪之間直接連接,則對應(yīng)這一發(fā)動機轉(zhuǎn)速的汽車速度將達510km/h。這樣高的車速既不實用,又不可能實現(xiàn)(因為相應(yīng)的驅(qū)動力太小,汽車根本無法起步)。為解決上述矛盾,必須使傳動系統(tǒng)具有減速增矩的作用,亦即使驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速降低為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的若干分之一,相應(yīng)地驅(qū)動輪所得到的轉(zhuǎn)矩則增大到發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的若干倍。此項功能通常由變速
3、器和主減速器共同來實現(xiàn)。(1)減速增矩只有當作用在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力足以克服外界對汽車的阻力時,汽車方能起步并正常行駛。(2)變速變矩一方面,汽車的裝載質(zhì)量、道路坡度和曲率、車速等等,都在很大范圍內(nèi)不斷變化,這就要求汽車驅(qū)動力和速度也有相當大的變化范圍。另一方面,就活塞式內(nèi)燃機而言,在其整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),轉(zhuǎn)矩的變化不大,而功率及燃油消耗率的變化卻很大,因而保證發(fā)動機功率較大而燃油消耗率較低的曲軸轉(zhuǎn)速范圍,即有利轉(zhuǎn)速范圍是很窄的。為了使發(fā)動機能保持在有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,而汽車驅(qū)動力和速度又在足夠大的范圍內(nèi)變化,應(yīng)當使傳動系統(tǒng)傳動比在最大值和最小值
4、之間變化,即傳動系統(tǒng)應(yīng)起變速作用。此項功能通常由變速器來實現(xiàn)。(3)倒車(4)離合傳動(5)協(xié)助轉(zhuǎn)向二機械式傳動系布置1-離合器2-變速器3-萬向節(jié)4-驅(qū)動橋FR方案,主要應(yīng)用在載貨汽車上,在部分轎車和客車上也有應(yīng)用。該方案的優(yōu)點是維修發(fā)動機方便,離合器、變速器的操縱機構(gòu)簡單,貨箱地板高度低,前、后輪的軸荷分配比較合理。其缺點是需要一根較長的傳動軸,這不僅增加了整車質(zhì)量,而且影響了傳動系統(tǒng)的效率。1、FR方案(發(fā)動機前置后驅(qū)動)2、FF方案(發(fā)動機前置前驅(qū)動)FF方案省去了FR方案中變速器和驅(qū)動橋之間的萬向節(jié)和傳動軸,使車身底板高度可以降低
5、,有助于提高汽車的乘坐舒適性和高速行駛時的操縱穩(wěn)定;整個傳動系統(tǒng)集中在汽車前部,因而其操縱機構(gòu)比較簡單。這種布置方案目前已廣泛應(yīng)用于微型和中型轎車上,在中高級和高級轎車上的應(yīng)用也日漸增多。但由于前輪既是驅(qū)動輪,又是轉(zhuǎn)向輪,需要使用等速萬向節(jié)7,使結(jié)構(gòu)較為復雜;且前輪的輪胎壽命較短;汽車的爬坡能力相對較差。3、RR方案(發(fā)動機后置后驅(qū)動)1一發(fā)動機2一離合器3一變速器4一角傳動裝置5一萬向傳動裝置6一驅(qū)動橋發(fā)動機、離合器和變速器都橫向布置于驅(qū)動橋之后,驅(qū)動橋采用非獨立懸架。大、中型客車廣泛采用這種布置方案,使其前、后軸更容易獲得合理的軸荷分配
6、;并具有車內(nèi)噪聲低,空間利用率高,行李箱體積大等優(yōu)點。但是,在此情況下,發(fā)動機的冷卻條件較差,發(fā)動機和離合器、變速器的操縱機構(gòu)都較復雜。nWD是英文nWheelDrive的縮寫,n是指與車輪總數(shù)相等的驅(qū)動輪數(shù),表示傳動系統(tǒng)是全輪驅(qū)動方案??商岣哒嚑恳院屯ㄟ^性。在變速器后要設(shè)置分動器,將動力分配給各驅(qū)動輪。4、MR方案(發(fā)動機中置后驅(qū)動)發(fā)動機布置于駕駛室后面的汽車的中部,后輪驅(qū)動。該布置方案有利于實現(xiàn)前、后軸較為理想的軸荷分配,是賽車和部分大、中型客車采用的方案。客車采用這種方案布置時,能得到車廂有效面積的最高利用。5、全輪驅(qū)動的nWD
7、方案三液力式傳動系布置利用液體介質(zhì)在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力。液力傳動裝置串聯(lián)一個有級式機械變速器,這樣的傳動稱為液力機械傳動。1、液力傳動(此處單指動液傳動)1-液力變矩器2-自動變速器3-萬向傳動4-驅(qū)動橋5-主減速器6-傳動軸液力機械傳動示意圖通過液體傳動介質(zhì)靜壓力能的變化來傳遞能量。主要由發(fā)動機驅(qū)動的油泵、液壓馬達和控制裝置等組成。2、液壓傳動(也叫靜液傳動)1-離合器2-油泵3-控制閥4-液壓馬達5-驅(qū)動橋6-油管靜液式傳動系示意圖電傳動是由發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電,再由電動機驅(qū)動驅(qū)動橋或由電動機直接驅(qū)
8、動帶有減速器的驅(qū)動輪。優(yōu)點是從發(fā)動機到驅(qū)動輪只由電器連接,可使汽車的總體布置簡化、靈活;起動及變速平穩(wěn),沖擊小,有利于延長車輛的使用壽命;具有無級變速特性,有助于提高汽車的平均車