項目二汽車傳動系統(tǒng)概述２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用２.２傳動系統(tǒng)的布置形式返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用２.１.１汽車傳動系統(tǒng)的組成汽車傳動系統(tǒng)的基本功用是將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪，使路面對驅(qū)動車輪作用一個驅(qū)動力，推動汽車行駛。汽車傳動系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋（減速器、差速器、半軸）等部件組成，如圖２－１所示。２.１.２汽車傳動系統(tǒng)的作用傳動系統(tǒng)的首要任務是與發(fā)動機協(xié)同工作，以保證汽車在各種使用條件下的正常行駛，并具有良好的動力性和經(jīng)濟性，因此，任何形式的傳動系統(tǒng)都必須具有以下幾個功能。下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用１．減速增矩汽車行駛時需要克服輪胎變形或路面變形所形成的滾動阻力；汽車行駛時相對空氣流動對汽車形成的阻力；汽車上坡時遇到的平行于路面向下的上坡阻力；汽車加速時，要克服本身阻止汽車速度變化的慣性阻力。若汽車要克服上述阻力正常行駛，發(fā)動機必須輸出大的扭矩才行。現(xiàn)在汽車上的發(fā)動機輸出的扭矩遠遠小于克服阻力所需要的扭矩，如果將發(fā)動機的扭矩如數(shù)直接傳給驅(qū)動車輪，顯然是無法正常行駛的。上一頁下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用如果將發(fā)動機與驅(qū)動車輪直接連接，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速若為３０００ｒ／ｍｉｎ時，汽車的行駛速度可達５４０ｋｍ／ｈ，這樣高的行駛速度，對驅(qū)動車輪來說驅(qū)動力矩太小而無法起步，即使汽車能起步，在道路上也無法行駛。為解決上述問題，汽車必須設置減速機構，以降低轉(zhuǎn)速增大扭矩來克服汽車行駛阻力。汽車上的減速裝置實質(zhì)上是一個扭矩放大的裝置，即將驅(qū)動機構轉(zhuǎn)速降低多少倍，驅(qū)動扭矩就放大多少倍。驅(qū)動車輪的扭矩與發(fā)動機輸出的扭矩之比等于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速之比，我們常稱之為傳動比。當汽車在良好的路面上行駛時傳動比較小，當克服較大的行駛阻力時往往需要較大的傳動比。上一頁下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用汽車在道路上行駛時，情況是千變?nèi)f化的，即從道路垂直方向（如上下坡或凹凸不平的道路等）和水平方向（道路彎曲）上變化很大，還有交通情況以及裝載質(zhì)量的變化等，都要求汽車的驅(qū)動力和速度有很大的變化與之適應。但是，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化范圍卻很窄。為了使發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩在變化范圍很窄的條件下適應汽車行駛的速度和扭矩的需要，傳動系統(tǒng)應具有變速功能。２．實現(xiàn)汽車倒駛汽車發(fā)動機只能朝一個方向旋轉(zhuǎn)不能反轉(zhuǎn)，如果汽車停在難以掉頭的狹窄地方，就需要汽車傳動系統(tǒng)具有倒駛功能，即傳動系統(tǒng)的變速器內(nèi)設置倒擋機構，以實現(xiàn)在發(fā)動機不能反轉(zhuǎn)的條件下使汽車倒駛。上一頁下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用３．必要時中斷傳動為了減小發(fā)動機起動時的阻力，應中斷傳動。汽車在起步前必須將發(fā)動機與驅(qū)動車輪之間的動力切斷，以便對發(fā)動機逐漸加載。為此，在傳動系統(tǒng)中需要設置一個能分離和接合的機構。另外，在發(fā)動機不熄火的情況下臨時停車，也必須中斷傳動，所以還需要在變速機構中設置一個空擋。４．差速作用汽車行駛時驅(qū)動橋兩端的車輪會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不等。上一頁下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用例如，汽車在轉(zhuǎn)彎時，汽車外側(cè)車輪所走過的路程要大于內(nèi)側(cè)車輪，這就出現(xiàn)了在同一軸兩端的驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速不相等，由于在同一軸兩端的輪胎新舊程度不等、氣壓不等及裝載質(zhì)量不等，均會造成兩端的車輪直徑不等，于是，同一軸上的兩車輪滾動的速度也不相等；汽車在行駛時，其左右兩車輪在通過高低不平的路面時，所駛過的路程也不相等。如果驅(qū)動橋兩端的車輪都剛性地安裝在一根軸上，汽車會因同一軸上的兩車輪不能差速而出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難，驅(qū)動軸兩端的車輪會邊滑轉(zhuǎn)邊滾動，即不能實現(xiàn)純滾動，于是加速了輪胎和有關機件的磨損。上一頁下一頁返回２.１傳動系統(tǒng)的組成與功用為此，傳動系統(tǒng)在驅(qū)動橋上應設差速器，同時還應將驅(qū)動軸制成半軸，以使驅(qū)動橋兩端不等速車輪實現(xiàn)純滾動而不滑動，這不僅能節(jié)省燃料消耗，同時還能減少輪胎和機件的磨損，使汽車實現(xiàn)順利轉(zhuǎn)向及正常運行。５．萬向傳動裝置發(fā)動機、離合器、變速器固定在車架上，驅(qū)動橋是通過彈性元件與車架連接，所以一般汽車發(fā)動機的動力輸出軸與驅(qū)動橋的動力輸入軸不在同一軸線上，加之汽車由于裝載質(zhì)量的變化和在不平的路面行駛時振動引起的驅(qū)動橋與發(fā)動機相對位置的變化等，均需設置一個能適應動力輸出裝置和動力輸入裝置不在同一軸線上的萬向傳動裝置，以滿足汽車傳動的需要。上一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式隨著汽車用途的不同、使用要求的改變及發(fā)動機結構與特性的改變，傳動系統(tǒng)的組成及布置情況也將相應改變。汽車傳動系統(tǒng)按結構和傳動介質(zhì)的不同，可分為機械式、液力式、靜液式和電力式幾種。２.２.１機械式傳動系統(tǒng)機械式傳動系統(tǒng)的組成與布置如下。１．前置后驅(qū)（ＦＲ）圖２－１（ａ）所示為發(fā)動機前置式后橋驅(qū)動的一種形式。在四個車輪中，后面的兩個車輪為驅(qū)動車輪，常稱為四輪兩驅(qū)動（４×２）。這種布置形式多為載貨汽車和客運汽車等。下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式其優(yōu)點是操縱方便，發(fā)動機有異響時駕駛員能及早發(fā)現(xiàn)。另外，冬季取暖也比較方便。驅(qū)動橋后置時，載貨后驅(qū)動車輪與地面的附著效果較好。其缺點是遠距離傳動不僅增加了汽車的質(zhì)量，同時制造成本也增大了。２．前置前驅(qū)（ＦＦ）前置前驅(qū)是指將發(fā)動機和驅(qū)動橋布置在汽車前部的方案，如圖２－２（ｂ）所示，將發(fā)動機、離合器和變速器都布置在驅(qū)動橋的前方，而且三者與主減速器裝配成一個整體，安裝在車架或車身的底架上，前橋應為獨立懸架。這種結構的優(yōu)點是：無須設置變速器與驅(qū)動橋之間的萬向傳動裝置。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式若發(fā)動機為橫向布置，由于發(fā)動機的軸線與驅(qū)動橋的軸線平行，主減速器無須加工復雜的圓錐齒輪，只需加工簡單的圓柱直齒輪副。取消縱向貫穿的傳動軸，其車身可降低，發(fā)動機也可以縱向布置。３．中置后驅(qū)（ＭＲ）中置后驅(qū)是將發(fā)動機放置在前后軸之間，同時采用后輪驅(qū)動，大多數(shù)Ｆ１賽車均采用這種布置形式，如圖２－２（ｃ）所示。ＭＲ的優(yōu)點是軸荷分配均勻，具有很好的操控性。４．后置后驅(qū)（ＲＲ）上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式對于發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的車輛，如圖２－２（ｄ）所示，除去動力總成外，還包括發(fā)動機、離合器、變速器和主減速器布置成一體，結構緊湊，同時因為發(fā)動機后置，汽車前部高度有條件降低，改善了駕駛員視野；整車整備質(zhì)量小；沒有傳動軸，而且排氣管不必從前部向后延伸，故客廂內(nèi)地板比較平整，只需用較低的凸包高度來容納操縱機構的桿件和加強地板剛度，這就改善了后排座椅中間座位乘客的出入條件；乘客座椅能夠布置在舒適區(qū)內(nèi)；在坡道上行駛時，由于驅(qū)動輪上附著力增加，爬坡能力提高；發(fā)動機布置在軸距外時，汽車軸距短，機動性能好。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式后置后驅(qū)轎車的主要缺點是后橋負荷重，使汽車具有過多轉(zhuǎn)向的傾向；前輪附著力小，高速行駛時轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響操縱穩(wěn)定性；行李箱在前部，受轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向占據(jù)一定空間和改善駕駛員視野影響，行李箱空間不夠大；因動力總成在后部，距駕駛員較遠，所以操縱機構復雜。５．四輪驅(qū)動（４ＷＤ）所謂四輪驅(qū)動，是指汽車前后輪都有動力，可按行駛路面狀態(tài)不同而將發(fā)動機輸出扭矩按不同比例分布在前后所有的輪子上，以提高汽車的行駛能力，如圖２－２（ｅ）所示。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式一般用４×４或４ＷＤ來表示，如果你看見一輛車上標有上述字樣，那就表示該車輛擁有四輪驅(qū)動的功能。在過去，四輪驅(qū)動可是越野車獨有的，近年來，在一些高檔轎車和豪華跑車上也開始采用。四輪驅(qū)動又有以下的分類：１）分時四驅(qū)（Ｐａｒｔ－ｔｉｍｅ４ＷＤ）分時四驅(qū)是一種駕駛員可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動選擇的四輪驅(qū)動系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過接通或斷開分動器來改變兩輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動模式，這也是一般越野車或四驅(qū)ＳＵＶ最常見的驅(qū)動模式。最顯著的優(yōu)點是可根據(jù)實際情況來選取驅(qū)動模式，比較經(jīng)濟。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式陸風２.８排量的四輪驅(qū)動ＳＵＶ就是一個比較典型的例子，它有３種驅(qū)動模式選擇：在公路上行駛使用２Ｈ高速兩輪驅(qū)動擋；當遇到雨雪路況時，選擇４Ｈ高速驅(qū)動，增強了車輛的附著力和操控性；面對惡劣路況時，又可采用４Ｌ低速四輪驅(qū)動，使動力作用在全部四個車輪上，從而降低了對每個輪胎附著力的要求，減小了轉(zhuǎn)彎時車輪空轉(zhuǎn)的概率。同時發(fā)動機制動能力也得以增強。２）全時四驅(qū)（Ｆｕｌｌ－ｔｉｍｅ４ＷＤ）全時四驅(qū)不需要駕駛員選擇操作，前后車輪永遠維持四輪驅(qū)動模式，行駛時將發(fā)動機輸出扭矩按５０∶５０設定在前后輪上，使前后排車輪保持等量的扭矩。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式全時四驅(qū)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性。但其缺點也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟性不夠好。３）適時驅(qū)動（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ４ＷＤ）采用適時驅(qū)動系統(tǒng)的車輛可以通過計算機來控制選擇適合當前情況下的驅(qū)動模式。在正常的路面，車輛一般會采用后輪驅(qū)動的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動輪打滑的情況，計算機會自動檢測并立即將發(fā)動機輸出扭矩分配給前排的兩個車輪，自然切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)，免除了駕駛員的判斷和手動操作，應用更加簡單。２.２.２液力式傳動系統(tǒng)上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式所謂液力機械傳動，是指發(fā)動機將動力經(jīng)液力變矩器（或液力耦合器）→機械變速器驅(qū)動車輪推動汽車行駛，它是液力傳動和機械傳動的組合。如圖２－３所示，所謂液力傳動，是指以液體為傳遞動力的介質(zhì)，利用液體在元件間循環(huán)流動中動能的變化來傳遞動力。液力傳動裝置可以是液力耦合器或液力變矩器。液力耦合器只能傳遞扭矩，而不能改變扭矩的大小，液力耦合器可以代替離合器的部分功能，如汽車的平穩(wěn)起步和加速，但換擋時會產(chǎn)生變速器的齒輪撞擊聲。所謂液力變矩器，是指在液力耦合器內(nèi)增加了導輪裝置，使蝸輪輸出的扭矩不同于泵輪輸入的扭矩，可以實現(xiàn)無級變速。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式由于液力變矩器輸出扭矩與輸入扭矩的比值變化范圍較小，不能滿足使用要求，因此，在液力變矩器的后面還需串聯(lián)一個機械變速器。液力機械傳動系統(tǒng)結構復雜、造價高、傳動效率低，因此多用于高檔轎車或部分重型載重汽車和工程機械。２.２.３靜液式傳動系統(tǒng)靜液式傳動系統(tǒng)是以液體為傳遞動力的介質(zhì)，油泵把發(fā)動機輸入的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w壓力能傳給液壓馬達，然后液壓馬達又把液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能傳給驅(qū)動輪。上一頁下一頁返回２.２傳動系統(tǒng)的布置形式如圖２－４所示，它主要由發(fā)動機、油泵、液壓馬達、控制裝置和輔助裝置等組成。靜液式傳動系統(tǒng)存在著傳動效率低、造價高、使用壽命和可靠性不夠理想等缺點，目前在汽車上采用得很少。２.２.４電力式傳動系統(tǒng)電力式傳動系統(tǒng)是發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機，發(fā)電機將發(fā)出的電能傳給電動機，電動機將發(fā)電機傳來的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，通過減速器傳給驅(qū)動輪驅(qū)動汽車行駛，如圖２－５所示。上一頁下一頁返回２.２