汽车传动系课件.ppt

1、2020/12/182本章内容1.传动系功用2.传动系类型3.机械式传动系布置形式及组成4.汽车行驶基本原理2020/12/183教学提示与要求教学提示：汽车传动系是汽车底盘重要组成部分。本章介绍了传动系功用和组成、传动系类型及布置形式以及汽车行驶基本原理。教学目标：要求学生掌握传动系功用和组成；重点掌握掌握传动系类型及布置形式；了解汽车行驶基本原理。2020/12/184悬架系统传动系统与车轴制动系统转向系统行驶系统底盘的组成2020/12/185图例2020/12/186 一般汽车传动系的动力由发动机输出,经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动车轮。2020

2、/12/1872020/12/188汽车传动系示意图汽车传动系示意图2020/12/1892020/12/1810第一节 概述2020/12/1811汽车行驶的基本原理与基本性能指标学习目标：1、掌握汽车行驶的基本原理。2、掌握汽车行驶的充分必要条件。3、掌握汽车的基本性能指标。第一节 汽车行驶的基本原理第二节 汽车的基本性能指标2020/12/1812 汽车行驶的基本原理一、汽车的驱动力1、驱动力的产生 2020/12/1813 一、汽车行驶的基本原理 1.牵引力的产生 当汽车行驶时，发动机的输出扭矩通过传动系传给驱动车轮，使驱动车轮得到一个扭矩Mt，由于汽车轮胎与地面接触，在扭矩的作用下，

3、接触面上轮胎边缘对地面产生一个圆周力F0,它的方向与汽车行驶方向相反，根据作用力与反作用力的关系，路面对轮胎边缘施加一个反作用力Ft，其大小与F0相等方向相反。则Ft为外界对汽车施加的推动力，即牵引力。2020/12/18142020/12/1815 2.汽车行驶的阻力 滚动阻力 滚动阻力主要是由于车轮滚动时轮胎与路面的变形以及车轮轴承内的摩擦所引起的阻力，其大小与轮胎结构、轮胎气压、路面性质及汽车总质量有关。空气阻力 空气阻力是汽车在行驶时，其表面与空气相摩擦，同时车身前部受到迎面气体压力及车身后部因空气涡流而产生真空度所引起的阻力，其大小与汽车迎风面积、汽车与空气的相对速度、汽车外廓形状和

4、表面摩擦系数有关。2020/12/1816 上坡阻力:上坡阻力是指汽车上坡时，由于汽车重力和坡度所引起的阻力，其大小与汽车总质量和道路纵向坡度角有关。加速阻力:加速阻力是指汽车在起步和加速时由于惯性所引起的阻力，其大小与汽车的加速度和汽车的惯性质量有关。2020/12/1817三、汽车行驶的方程（驱动-附着条件）1、汽车行驶的驱动条件2、汽车行驶的附着条件1）汽车的附着力 2）汽车行驶的附着条件3、汽车行驶的方程（充分必要条件）2020/12/1818第二节 汽车的基本性能指标汽车的动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顶性、通过性。一、汽车的动力性一、汽车的动力性1 1、定义：、定义

5、：是指汽车在良好的路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。2020/12/18192 2、评价指标、评价指标（1 1）最高车速）最高车速：指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。（2 2）加速能力）加速能力：指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。（3 3）最大爬坡度）最大爬坡度：上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为

6、最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。2020/12/1820二、汽车的燃料经济性二、汽车的燃料经济性 1 1、定义、定义 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。2 2、评价指标、评价指标（1 1）单位行使里程的燃油消耗量）单位行使里程的燃油消耗量（2 2）完成单位运输工作量的燃油消耗量）完成单位运输工作量的燃油消耗量2020/12/1821三、汽车的制动性三、汽车的制动性1、评价指标（1）制动效能：）制动效能：制动减速度，制动减速度，制动距离，制动时间及制动力。制动减速度，制动减速度，制动距离，制动时间及制动力。（2）制动效能的恒定性：）制动效能的恒定性：（3）

7、制动时方向的稳定性：）制动时方向的稳定性：2、影响汽车制动性能的因素分析（1）汽车装载质量。（2）制动初速度（3）车轮制动器（4）道路情况（5）利用发动机制动（6）驾驶技术2020/12/1822 四、汽车的操纵稳定性四、汽车的操纵稳定性 1、定义：指汽车按照驾驶员给定的方向行驶的能力，是汽车抵抗外界干扰，保持稳定行驶的能力。2、评价指标 横向稳定性：纵向稳定性2020/12/1823五、汽车的行驶平顺性五、汽车的行驶平顺性 1、定义：、定义：汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。2、评价参数：评价参数：（1）车身的固有频率：车身的固有频率在600赫兹850 赫兹的范围内较好

8、。高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶平顺性。（2）振动加速度3、影响汽车影响汽车平顺性的因素分析：性的因素分析：（1）道路状况 （2）轮胎的弹性2020/12/1824六、汽车的通过性六、汽车的通过性 1、定定 义：义：汽车在一定的载质量下能以较高的平均速度通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍物的能力，称为汽车的通过性。2、评价参数：评价参数：（1）接近角 （2）离去角 （3）最小离地间隙（h）3、影响汽车影响汽车 通过性的因素分析：通过性的因素分析：（1）使用因素：（2）结构因素：2020/12/1825二、传动系的作用 传动系的作用:将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮，并改变扭矩的大

9、小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。此外，还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。2020/12/1826 简介简介 东风日产产品东风日产产品 传动方式传动方式传动与传动与车轴车轴 动力传动系(Power Train)是指将发动机的动力传至车轮使汽车行驶的传动机构其中把变速器(不包括发动机)以后的动力传动系称为传动系(DriveTrain)。在悬架处于动态、车轮存在转速差等复杂的传动条件下 传动系应将动力准确地传给车轮。当传动系的传动轴和传动齿轮产生松动，便发出杂音致使加减速不平顺、影响行车的感觉。另外，传动机构承受传动力会产生很大的应力，必须制作得坚固。但是，过于坚固或结构复

10、杂，发动机的动力又会遭受机械损失使实际功率下降，而且车重也将增大。因此，发动机应尽可能接近驱动轮比较合理。简介简介 传动轴传动轴 轮毂轴承轮毂轴承2020/12/1827三、传动系的形式 1.按结构和传动介质分 机械式 液力机械式 静液式 电力式 2.按传动比变化分 有级传动系 无级传动系 3.按传动比的变换方式分 强制操纵式 自动操纵式 半自动操纵式2020/12/1828图图1.1 机械式传动系示意图机械式传动系示意图2020/12/1829汽車的傳動系統布置可以分為五類：發動機前置后輪驅動（FR）發動機前置前輪驅動（FF）發動機中置后輪驅動（MR）發動機后置后輪驅動（RR）四輪驅動（4W

11、D）传动形式传动形式2020/12/1830FF 不需要在像FR方式在底板下穿过一根很长的传动轴，仅此便可减轻重量，使驾驶室内宽敞，可以说，在车身布置这种方式是十分合理的 很多FF车都是横置发动机(即发动机曲轴与车身呈横向设置)。这样可以有效的利用发动机室内的空间而且无需在动力传动系统的中途扭转90度，动力传动效率好FF方式也有其弱点。在需要靠驱动力进行加速时前轮负载变小，所以在关健的加速时的牵引力下降了由于FF车的重心处于前方，重量分配为前轮60，后轮40，前轮的重量较大。有些人不喜欢汽车前部过重，故将发动机纵置 FF车具有的另一个优点是，在行驶雪路或易滑路面时，由于靠前轮牵拉车身，所以易于

12、保证方向稳定性FF是現代小、中型轎车普遍採用的布置方案 2020/12/1831FR 发动机装在驾驶室前方，由传动轴经过装在后车轴上的差速器来驱动后轮.这是一种最传统的方式。由于重量前后分散，重量分配接近于理想，即前轮50，后轮50%.驱动轮与发动机安装位置分开后，需要一根很长的传动轴将它们连起。1.增加了车重2.影响了动力传动系统的效率。由于发动机是纵置，所以变速器伸入驾驶室内再加上传动轴就更加缩小驾驶室内的空间FR车在雪路或易滑路面上进行启动加速时后轮推动车身，而产生摆尾现象，汽车很不稳定.路面上起动或爬坡时，由于驱动轮的负载增大，其牵引性能比FF车好FR方式的基本操纵性处于中等水平恒定环

13、行中打开节气门后，后轮的偏离角很大，往往出现转弯过小的现象。由于打开节气门可控制行驶中的车身姿势，所以FR方式很适用于突出运动型的汽车。主要应用于大、中型车及运动车2020/12/1832MR与FR方式相同，发动机与驱动轮很接近，可以实现在最短距离内驱动，所以无需传动轴，减轻车重。近似RR方式采用MR方式，便于对前后轮进行较为理想的重量分配，发动机和变速器等很重的部件皋中于车身的重心部位 重量集中。在转弯时会产生减少车身平摆方向(俯视车身以重心为中心旋转的动作方向)的惯性力矩的效果。惯性力矩小，以汽车重心为中心的旋向方向的动作加快,收敛性良好。即转向盘操作灵敏，运动性好。虽然MR方式具有行驶性

14、能的的优点，但是轿车则很少采用。难点在于：1.发动机的放置不能保证车内和行李箱的充分空间只能安放两个座椅。2.司机离发动机很近，很难进行发动机的隔音和绝热只有运动车，重视行驶性能忽略舒适性2020/12/1833RR它与MR方式不同，发动机装于后车轴与FF方式形成鲜明的对比，它的重量集中于汽车后部，发动机距驱动轮很近，可在最短距离内驱动车轮，车身重量轻室内宽敞，从这些方面来看，它和FF车一样比较合理，驱动的后轮车轴很重，起动加速时的牵引力良好，可以利用打开节气门的方法主动地控制车身的姿势，突出运动性。1.转弯性能却存在一些问题。可以说这些问题是后轮驱动车的通病。即当超过转弯极限时，就会发生转弯

15、过小的倾向尤其是RR车转弯过小时、很难控制车身的姿势。2.从RR车安装发动机的位置来看发动机辅机类的布置很伤脑筋。MR车也相同，散热器置于车身前部，需要很长的冷却软管。本来前轮的负载(车轴重)很轻不需要使用动力转向，可是装备了液压式动力转向需要很长的管路却降低了效率这种情况很不适合于现在的汽车，所以采用RR方式的汽车很少2020/12/18344WD起源于军用车，它的特点是向路面传递驱动力的能力强,善于行驶坏路,爬坡能力好。可分为转换4WD方式(主要针对FR车)和非转换4WD方式.（主要针对FF车）4WD是将驱动力分配给4个车轮，因此驱动力的传递能力良好。故而有越野性能和爬坡能力很强。主要用于

16、吉普车或越野车。無論上面的哪種布局，都可以採用四輪驅動，以前越野車上應用的最多，但隨著限滑差速器技術的發展和應用，四驅系統已能精確地調配扭矩在各輪之間分配，所以高性能跑車出於提高操控性考慮也越來越多採用四輪驅動传动系统长，结构复杂。噪音大，车辆重，驱动力传递效率差2020/12/1835四、传动系的布置1.发动机前置、后桥驱动的传动系2020/12/1836发动机前置后轮驱动图发动机前置后轮驱动图2020/12/1837发动机后置后轮驱动图发动机后置后轮驱动图2020/12/1838发动机前置前轮驱动图发动机前置前轮驱动图2020/12/1839图图1.1.5 中置后驱传动系示意图中置后驱传动

17、系示意图2020/12/18402020/12/18412.发动机后置、后桥驱动的传动系2020/12/18423.发动机前置、前桥驱动的传动系2020/12/18434.越野汽车的传动系2020/12/1844第二节 传动系的布置形式汽车传动系的布置形式根据汽车总体结构形式、汽车行驶系及传动系本身的结构形式等因素有多种。一、一、汽车的驱动形式汽车的驱动形式汽车传动系的布置形式主要与发动机的安装位置及汽车驱动形式有关。汽车的驱动形式通常用汽车车轮总数驱动车轮数（车轮数系指轮毂数）来表示。普通汽车多装四个车轮，常见的驱动形式有42、44；重型货车多装六个车轮，其驱动形式有66、64和62。此外，

18、也有用汽车车桥总数驱动车桥数来表示汽车的驱动形式。二、传动系的布置形式1、发动机前置、后轮驱动发动机前置、后轮驱动（FR型）是目前普通汽车广泛采用的一种传动系布置形式。它一般是将发动机、离合器和变速器连成一个整体安装在汽车前部，而主减速器、差速器和半轴则安装在汽车后部的后桥壳中，两者之间通过万向传动装置相连。这种布置形式，发动机散热条件好，便于驾驶员直接操纵发动机、离合器和变速器，操纵机构简单，维修方便，且后驱动轮的附着力大，易获得足够的牵引力。2020/12/18452、发动机前置、前轮驱动 变速器、主减速器和差速器制为一体并同发动机、离合器一起集中安装在汽车前部。发动机有纵向布置和横向布置

19、之分。这种布置形式，除具有发动机散热条件好，操纵方便等优点外，还省去了很长的传动轴，传动系结构紧凑，整车质心降低，汽车高速行驶稳定性好。但上坡时前轮附着力减小，易打滑，下坡制动时前轮载荷过重，高速时易发生翻车现象。故主要用于质心较低的轿车上，如上海桑塔纳、一汽奥迪100型轿车。2020/12/18463、发动机后置、后轮驱动 发动机、离合器和变速器制为一体布置在驱动桥之后。这样可以大大缩短传动轴的长度，传动系结构紧凑，质心有所降低，前轴不易过载，后轮附着力大，并能更充分地利用车厢面积。但由于发动机后置，其散热条件差。发动机、离合器、变速器的远距离操纵使操纵机构变得复杂，维修调整不便。除多用在大

20、型客车上外，某些微型或轻型轿车也采用这种布置形式。发动机也有横向布置和纵向布置之分。2020/12/18474、全轮（越野）汽车传动系布置形式 为了充分利用所有车轮与地面之间的附着力，以获得尽可能大的牵引力，越野汽车必要时可采用全轮驱动。与发动机前置、后轮驱动的42汽车相比较，其前桥既是转向桥也是驱动桥。为了将发动机传给变速器的动力分配给前后驱动桥，在变速器后增设了分动器，并相应的增设了从变速器通向分动器、从分动器通向前后两驱动桥之间的万向传动装置。由于前驱动桥又是转向桥，所以左右两根半轴均分为两段，并用转向驱动桥上的万向节相连。2020/12/1848思 考 题1.传动系功用有哪些?其类型有哪几种?2.机械式传动系布置形式有哪几种?各有何特点?3.简述汽车行驶基本原理.