工作任務1 解手動動力傳動系統

導向

基礎知識——傳動系的基本功能與組成

傳動系的基本功能是將發動機發出的動力傳遞給驅動輪，使汽車正常行駛。

常見的機械式傳動系的基本組成如圖1-1所示，主要由離合器、變速器、傳動軸、驅動橋、主減速器、差速器、半軸組成。

1.傳動系的功能

（1）降速、增矩

汽車的起步與驅動，要求作用在驅動輪上的驅動力足以克服各種外界的阻力，如地面對車輪的滾動阻力、空氣對車身的阻力等。汽車發動機發出的轉矩若直接給車輪，所得到的驅動力很小，不足以驅動汽車運動；另一方面，發動機的轉速較高，一般在每分鐘數千轉，這一轉數直接傳到驅動輪上，汽車將達到幾百千米的時速，這樣高的車速既不實用，也不可能。

因此，要求傳動系應具有降速、增矩的作用，使驅動輪的轉速降低到發動機轉速的若干分之一，相應地使驅動輪的轉矩增大到發動機轉矩的若干倍。一般把驅動輪得到的轉矩與發動機的輸出轉矩之比（或發動機轉速與驅動輪轉速之比）稱為傳動系的傳動比。

汽車在使用過程中，其使用條件要求車速和驅動力在很大范圍內不斷變化，而發動機的有利轉速范圍很窄，為了使發動機能保持在有利轉速范圍內工作，而驅動力和轉速又可以在足夠大的范圍內變化，應當使傳動系的傳動比能在最大值與最小值之間變化，即傳動系應有變速的作用。因此在傳動系中設置了主減速器和變速器以滿足上述要求。

（2）實現汽車倒駛

汽車除了前進外，在某些情況下還需要倒向行駛，而發動機一般是不能反向轉動的，這就要求傳動系能夠改變驅動輪的轉動方向，以實現汽車的倒向行駛，因此在變速器中設置一個倒擋。

（3）中斷動力傳遞

發動機啟動后，汽車行進中換擋以及對汽車進行制動時，要暫時切斷動力的傳遞路線，為滿足此要求，在發動機與變速器之間設置一個可由駕駛員控制分離或結合的機構，稱為離合器。另外在變速器中設置空擋，即各擋位齒輪都處于非傳動狀態，滿足汽車在發動機不停止轉動時能較長時間中斷動力的傳遞。

（4）差速作用

汽車在轉彎行駛時，左、右驅動車輪在同一時間內滾動的距離不同，如果兩側的驅動輪用一根剛性軸驅動，則兩輪轉動的角速度必然相同，因而在汽車轉彎時必然產生車輪相對地面滑動的現象，這將使轉向困難，汽車動力消耗增加，傳動系內部某些零件和輪胎磨損加劇。為避免這些情況的出現，在驅動橋內部安裝了差速器，使左、右驅動車輪以不同的角速度旋轉。動力由主減速器先傳到差速器，再由差速器分配給左、右半軸，最后傳到左、右驅動輪。

2.傳動系的分類

汽車傳動系按結構和傳動介質，可分為機械式、液力機械式、靜液式（容積液壓式）和電力式等。機械式傳動系的結構前面已經做了介紹，下面簡要介紹其他三種類型傳動系的特點。

（1）液力機械式傳動系

液力機械式傳動系的特點是將液力傳動與機械傳動有機地組合起來。液力傳動以液體為傳動介質，利用液體在主動組件和從動組件之間的循環流動過程中動能的變化來傳遞動力。液力傳動裝置有液力變矩器和液力耦合器兩種，一般采用由液力變矩器串聯一個有級式機械變速器組成的液力機械式變速器取代機械式傳動系中的離合器和變速器。這種傳動系能根據道路阻力的變化，自動地在若干個車速范圍內分別實現無級變速，而且其中的有級式機械變速器還可以實現自動或半自動操縱，但結構較復雜、造價較高、機械效率低。因此，目前除了在高級轎車和重型載貨汽車上采用較多以外，中級以下轎車和一般載貨汽車采用較少。

（2）靜液式傳動系

靜液式傳動系又稱容積式液壓傳動系，如圖1-2所示。它是通過液體傳遞介質靜壓力能的變化來傳遞動力的，主要由發動機驅動的液壓油泵7、液壓馬達2和液壓自動控制裝置6等組成。發動機輸出的動力（機械能）通過液壓油泵轉換成液壓能，然后由液壓馬達重新轉換為機械能，驅動車輪轉動。在圖示方案中，只用一個液壓馬達2將動力傳遞給主減速器，再經差速器和半軸傳到驅動輪。還有一種方案是在每個驅動輪上都裝有一個液壓馬達，這樣可以去掉主減速器、差速器和半軸等傳動部件。這種傳動系的機械效率低，造價高，使用壽命和可靠性不夠理想。

（3）電力式傳動系

電力式傳動系如圖1-3所示，其組成和布置與靜液式傳動系類似，主動部件是由發動機1驅動的發電機2，從動部件是電動機5。電動機發出的動力經傳動軸、主減速器傳到驅動輪；也可以在每個驅動輪上單獨安裝電動機，這個電動機發出的動力也要經過一套減速機構才能傳給驅動輪，目的是降速、增矩，這套減速機構稱為輪邊減速器。電力式傳動系中的控制電路接收駕駛員發出的各種信號，對動作機構發出指令，實現汽車的起步、前進、后退、停車。

3.汽車傳動系的布置形式

汽車傳動系的布置形式主要與發動機的安置及汽車驅動形式有關。

汽車的驅動形式通常用汽車車輪總數、X、驅動車輪數（車輪數系指輪轂數）來表示。普通汽車一般裝有4個車輪。根據驅動車輪數不同，常見的驅動形式有4X2、4X4、6X6。

（1）發動機前置、后輪驅動

發動機前置、后輪驅動（FR型）是目前普通汽車廣泛采用的一種傳動系布置形式，如圖1-1所示。它一般是將發動機、離合器和變速器連成一個整體安裝在汽車前部，而主減速器、差速器和半軸則安裝在汽車后部的后橋殼中，兩者之間通過萬向傳動裝置相連。這種布置形式，發動機散熱條件好，便于駕駛員直接操縱發動機、離合器和變速器，操縱機構簡單，維修方便，且后驅動輪的附著力大，易獲得足夠的牽引力。其變形形式有中橋驅動的6X2汽車或中后橋驅動的6X4汽車。

（2）發動機前置、前輪驅動

圖1-4所示為發動機前置、前輪驅動（FF型）的傳動系布置形式示意圖。其變速器、主減速器和差速器制為一體并同發動機、離合器一起集中安裝在汽車前部。發動機有縱向布置[圖1-4（a）]和橫向布置[圖1-4（b）]之分。這種布置形式，除具有發動機散熱條件好、操縱方便等優點外，還省去了很長的傳動軸，傳動系結構緊湊，整車質心降低，汽車高速行駛穩定性好。但上坡時前輪附著力減小，易打滑，下坡制動時前輪載荷過重，高速時易發生翻車現象，故主要用于重心較低的轎車上。

（3）發動機后置、后輪驅動

圖1-5所示為發動機后置、后輪驅動（RR型）的傳動系布置形式示意圖。發動機、離合器和變速器制為一體布置在驅動橋之后。這樣可以大大縮短傳動軸的長度，傳動系結構緊湊，質心有所降低，前軸不易過載，后輪附著力大，并能更充分地利用車廂面積。但由于發動機后置，其散熱條件差。發動機、離合器、變速器的遠距離操縱使操縱機構變得復雜，維修調整不便。除多用在大型客車上外，某些微型或輕型轎車也采用這種布置形式。發動機也有橫向布置（圖1-5）和縱向布置之分。

（4）越野汽車傳動系布置形式

為了充分利用所有車輪與地面之間的附著條件，以獲得盡可能大的牽引力，越野汽車采用全輪驅動。圖1-6所示為4X4越野汽車傳動系布置形式示意圖。與發動機前置、后輪驅動的4X2汽車相比較，其前橋既是轉向橋也是驅動橋。為了將發動機傳給變速器的動力分配給前、后兩驅動橋，在變速器后增設了分動器，并相應地增設了從變速器通向分動器，從分動器通向前、后兩驅動橋之間的萬向傳動裝置。由于前驅動橋又是轉向橋，所以左、右兩根半軸均分為兩段，并用萬向節相連。