工作任务1 解手动动力传动系统

导向

基础知识——传动系的基本功能与组成

传动系的基本功能是将发动机发出的动力传递给驱动轮，使汽车正常行驶。

常见的机械式传动系的基本组成如图1-1所示，主要由离合器、变速器、传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴组成。

1.传动系的功能

（1）降速、增矩

汽车的起步与驱动，要求作用在驱动轮上的驱动力足以克服各种外界的阻力，如地面对车轮的滚动阻力、空气对车身的阻力等。汽车发动机发出的转矩若直接给车轮，所得到的驱动力很小，不足以驱动汽车运动；另一方面，发动机的转速较高，一般在每分钟数千转，这一转数直接传到驱动轮上，汽车将达到几百千米的时速，这样高的车速既不实用，也不可能。

因此，要求传动系应具有降速、增矩的作用，使驱动轮的转速降低到发动机转速的若干分之一，相应地使驱动轮的转矩增大到发动机转矩的若干倍。一般把驱动轮得到的转矩与发动机的输出转矩之比（或发动机转速与驱动轮转速之比）称为传动系的传动比。

汽车在使用过程中，其使用条件要求车速和驱动力在很大范围内不断变化，而发动机的有利转速范围很窄，为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而驱动力和转速又可以在足够大的范围内变化，应当使传动系的传动比能在最大值与最小值之间变化，即传动系应有变速的作用。因此在传动系中设置了主减速器和变速器以满足上述要求。

（2）实现汽车倒驶

汽车除了前进外，在某些情况下还需要倒向行驶，而发动机一般是不能反向转动的，这就要求传动系能够改变驱动轮的转动方向，以实现汽车的倒向行驶，因此在变速器中设置一个倒挡。

（3）中断动力传递

发动机启动后，汽车行进中换挡以及对汽车进行制动时，要暂时切断动力的传递路线，为满足此要求，在发动机与变速器之间设置一个可由驾驶员控制分离或结合的机构，称为离合器。另外在变速器中设置空挡，即各挡位齿轮都处于非传动状态，满足汽车在发动机不停止转动时能较长时间中断动力的传递。

（4）差速作用

汽车在转弯行驶时，左、右驱动车轮在同一时间内滚动的距离不同，如果两侧的驱动轮用一根刚性轴驱动，则两轮转动的角速度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对地面滑动的现象，这将使转向困难，汽车动力消耗增加，传动系内部某些零件和轮胎磨损加剧。为避免这些情况的出现，在驱动桥内部安装了差速器，使左、右驱动车轮以不同的角速度旋转。动力由主减速器先传到差速器，再由差速器分配给左、右半轴，最后传到左、右驱动轮。

2.传动系的分类

汽车传动系按结构和传动介质，可分为机械式、液力机械式、静液式（容积液压式）和电力式等。机械式传动系的结构前面已经做了介绍，下面简要介绍其他三种类型传动系的特点。

（1）液力机械式传动系

液力机械式传动系的特点是将液力传动与机械传动有机地组合起来。液力传动以液体为传动介质，利用液体在主动组件和从动组件之间的循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置有液力变矩器和液力耦合器两种，一般采用由液力变矩器串联一个有级式机械变速器组成的液力机械式变速器取代机械式传动系中的离合器和变速器。这种传动系能根据道路阻力的变化，自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，但结构较复杂、造价较高、机械效率低。因此，目前除了在高级轿车和重型载货汽车上采用较多以外，中级以下轿车和一般载货汽车采用较少。

（2）静液式传动系

静液式传动系又称容积式液压传动系，如图1-2所示。它是通过液体传递介质静压力能的变化来传递动力的，主要由发动机驱动的液压油泵7、液压马达2和液压自动控制装置6等组成。发动机输出的动力（机械能）通过液压油泵转换成液压能，然后由液压马达重新转换为机械能，驱动车轮转动。在图示方案中，只用一个液压马达2将动力传递给主减速器，再经差速器和半轴传到驱动轮。还有一种方案是在每个驱动轮上都装有一个液压马达，这样可以去掉主减速器、差速器和半轴等传动部件。这种传动系的机械效率低，造价高，使用寿命和可靠性不够理想。

（3）电力式传动系

电力式传动系如图1-3所示，其组成和布置与静液式传动系类似，主动部件是由发动机1驱动的发电机2，从动部件是电动机5。电动机发出的动力经传动轴、主减速器传到驱动轮；也可以在每个驱动轮上单独安装电动机，这个电动机发出的动力也要经过一套减速机构才能传给驱动轮，目的是降速、增矩，这套减速机构称为轮边减速器。电力式传动系中的控制电路接收驾驶员发出的各种信号，对动作机构发出指令，实现汽车的起步、前进、后退、停车。

3.汽车传动系的布置形式

汽车传动系的布置形式主要与发动机的安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、X、驱动车轮数（车轮数系指轮毂数）来表示。普通汽车一般装有4个车轮。根据驱动车轮数不同，常见的驱动形式有4X2、4X4、6X6。

（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，如图1-1所示。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。其变形形式有中桥驱动的6X2汽车或中后桥驱动的6X4汽车。

（2）发动机前置、前轮驱动

图1-4所示为发动机前置、前轮驱动（FF型）的传动系布置形式示意图。其变速器、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[图1-4（a）]和横向布置[图1-4（b）]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，故主要用于重心较低的轿车上。

（3）发动机后置、后轮驱动

图1-5所示为发动机后置、后轮驱动（RR型）的传动系布置形式示意图。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（图1-5）和纵向布置之分。

（4）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条件，以获得尽可能大的牵引力，越野汽车采用全轮驱动。图1-6所示为4X4越野汽车传动系布置形式示意图。与发动机前置、后轮驱动的4X2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、后两驱动桥，在变速器后增设了分动器，并相应地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，并用万向节相连。