《傳動(dòng)系統(tǒng)概說(shuō)》PPT課件

汽 車 構(gòu) 造（下冊(cè)）,同濟(jì)大學(xué) 汽車學(xué)院,自我介紹,姓名： 辦公地點(diǎn)： 電話： E-mail：,周 德 寬,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院工程中心,65984625,Zhou de kuan ,下一步我要做的是:,認(rèn)識(shí)大家,必須與大家交流和溝通的幾個(gè)問(wèn)題:,作業(yè),紀(jì)律,考試,“硬件”: 2個(gè)作業(yè)本 交作業(yè)時(shí)間: 每雙周5,要求: 關(guān)手機(jī) 不要在下面開(kāi)小會(huì) 有問(wèn)題舉手,平時(shí)表現(xiàn): 15%20% 期末考試: 85%80%,讓 我 們 開(kāi) 始,一、總體內(nèi)容,汽車傳動(dòng)系統(tǒng) 汽車行駛系統(tǒng) 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 汽車車身、儀表、照明及附屬系統(tǒng),除發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以外的汽車其它組成部分,其它：車身、儀表及顯示、照明與信號(hào)、電氣與電子系統(tǒng)、空調(diào)、取暖及通風(fēng)、雨刷,二、各系統(tǒng)的作用與組成,作用：將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，以一定的關(guān)系和要求傳遞到車輪的系統(tǒng)。,1. 傳動(dòng)系統(tǒng)：,組成： 離合器及其操縱 變速器及其操縱 萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸 驅(qū)動(dòng)橋,二、各系統(tǒng)的作用與組成,1. 傳動(dòng)系統(tǒng)：,二、各系統(tǒng)的作用與組成,2. 行駛系統(tǒng)：,作用： 接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞的轉(zhuǎn)矩，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪與地面的附著作用，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力并保證車輛的正常行駛； 傳遞并承受路面作用于車輪的力和因此而產(chǎn)生力矩； 減緩路面對(duì)車身的沖擊，并衰減由此產(chǎn)生的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性； 配合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛行駛方向的控制，并保證車輛的操縱穩(wěn)定性； 配合制動(dòng)系統(tǒng)，保證車輛的制動(dòng)性。,組成： 車 架 車 橋 車 輪 懸 架,二、各系統(tǒng)的作用與組成,2. 行駛系統(tǒng)：,二、各系統(tǒng)的作用描述與組成,2. 行駛系統(tǒng)：,3. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：,二、各系統(tǒng)的作用與組成,作用：按駕駛員（或其他設(shè)備）的要求，改變和恢復(fù)車輛的行駛方向，保證良好的可操縱性、安全性和輕便性，并緩和因轉(zhuǎn)向引起的沖擊。,組成： 轉(zhuǎn)向器與操縱機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及附屬系統(tǒng),二、各系統(tǒng)的作用與組成,方向盤,3. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：,方向,胎輪,4. 制動(dòng)系統(tǒng)：,二、各系統(tǒng)的作用與組成,作用：按駕駛員（或其他設(shè)備）的要求，通過(guò)操縱，在車輪上產(chǎn)生一定的力矩，使行駛中的車輛減速、停車，并達(dá)到駐車等功能。,組成： 供能裝置 控制裝置 傳力裝置 制動(dòng)器,二、各系統(tǒng)的作用與組成,4. 制動(dòng)系統(tǒng)：,三、思考,1.我們將在后面的課程中，學(xué)習(xí)哪幾方面的內(nèi)容？,2.這幾個(gè)系統(tǒng)的作用是什么？,3.這幾個(gè)系統(tǒng)的組成如何？你自己的熟悉程度如何？,？,打開(kāi)你們的書，到第1頁(yè),第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,1.1 汽車傳動(dòng)系基本功用： 將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，以一定的關(guān)系和要求傳遞到車輪的系統(tǒng)。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,1.2 汽車傳動(dòng)系的組成：,前 端,前置后驅(qū)動(dòng)方案,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,離合器： 傳遞或者切斷動(dòng)力； 在正常工作時(shí)接通，在起步、換檔、制動(dòng)、滑行時(shí)斷開(kāi)； 在駕駛員的操縱下，通過(guò)主動(dòng)、從動(dòng)部分結(jié)合或分離實(shí)現(xiàn)傳遞或斷開(kāi)； 注意：在正常使用中滑行是一種危險(xiǎn)狀態(tài)，一般我們做的滑行是為了通過(guò)滑行試驗(yàn)獲得車輛的路面阻力。,離合器：,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,差速器,差速器、半軸： 實(shí)現(xiàn)左右車輪的差速； 原因：在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，左右驅(qū)動(dòng)輪，在相同的時(shí)間內(nèi)，行駛的距離不同，需要獲得不同的線速度，內(nèi)側(cè)車輪的線速度較小，外側(cè)車輪的線速度較大。 實(shí)現(xiàn)方法：動(dòng)力經(jīng)：主減差速器半軸，傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。,半軸,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,主減速器,主減速器： 減速增扭； 原因：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，扭矩小。 原理：P=nT 變速器的傳動(dòng)比一般用i0 表示；與變速箱的傳動(dòng)比ig共同構(gòu)成整車傳動(dòng)比I。 I=i0ig,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸： 傳遞動(dòng)力； 連接變速箱與主減速器。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,1.3 汽車傳動(dòng)系的功能：,實(shí)現(xiàn)汽車減速增矩； 實(shí)現(xiàn)汽車變速； 實(shí)現(xiàn)汽車倒車； 必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞； 應(yīng)使車輪具有差速功能； 能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響；,主減速器,變速器,離合器、空檔,差速器、半軸,萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸,倒檔,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,一、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,需要掌握的要點(diǎn): 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)由哪些部件組成？ 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要功能有哪些，是如何實(shí)現(xiàn)的？,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,2.1 主要內(nèi)容: 介紹典型的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案， 明確各種布置方案的特點(diǎn)。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,汽車的用途：載貨車、大客車、轎車、越野車 汽車的布置空間； 整車的質(zhì)量分配；,2.2 影響汽車傳動(dòng)系布置的幾個(gè)要素：,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,FR發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)； FF發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)； RR發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)； MR發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)； AWD全輪驅(qū)動(dòng)方案(All- Wheel Drive)；,2.3 典型的汽車傳動(dòng)系布置方案,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,2.4 典型汽車傳動(dòng)系布置方案的應(yīng)用與優(yōu)缺點(diǎn),FR發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)（圖14-1）；,應(yīng)用范圍：大、中型載貨汽車，部分轎車、客車。 優(yōu)點(diǎn)：獲得比較合理的軸荷分布。 在滿載情況下可以獲得更好的動(dòng)力性，并保證制動(dòng)性。 方便布置； 便于維護(hù)和保養(yǎng)； 缺點(diǎn)： 需要較長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，增加整車重量； 使用多個(gè)萬(wàn)向節(jié)，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率； 影響地板的布置。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,FF發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)（圖14-2）；,應(yīng)用范圍：大部分轎車。 發(fā)動(dòng)機(jī)布置：可以橫置或縱置。 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)傳動(dòng)軸穿過(guò)地板，增加乘坐空間。 相對(duì)于FR布置，可以獲得比較好的隔振效果； 傳動(dòng)系統(tǒng)效率較高。 提高車輛的操縱穩(wěn)定性； 結(jié)構(gòu)緊湊； 缺點(diǎn)： 在車輛滿載時(shí)，質(zhì)心后移較多，影響動(dòng)力性； 發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置部件過(guò)多，影響散熱和維修； 前輪既是轉(zhuǎn)向輪又是驅(qū)動(dòng)輪，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,RR發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)（圖14-3）；,應(yīng)用范圍：大、中型客車 優(yōu)點(diǎn)：容易做到前后軸荷的分配合理。 空間利用高； 降低車廂內(nèi)的噪聲。 缺點(diǎn)： 穩(wěn)定性差； 操縱距離長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜； 無(wú)迎風(fēng)，不容易散熱，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻條件差。,RR發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)（圖）；,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,MR發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)（圖14-4）；,應(yīng)用范圍：跑車、方程式賽車，一些大中型客車將臥式發(fā)動(dòng)機(jī)裝在地板下面。 優(yōu)點(diǎn)：可以采用較大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。 將發(fā)動(dòng)機(jī)放在駕駛員座椅之后和后軸之前，有利于獲得最佳的軸荷分配； 縮短了傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度； 空間利用率較高； 散熱效果較好； 缺點(diǎn)： 穩(wěn)定性一般； 操縱距離較長(zhǎng)，操縱機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜；,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,AWD全輪驅(qū)動(dòng)（圖14-4）；,應(yīng)用范圍：越野車、軍事車輛，高級(jí)轎車。 優(yōu)點(diǎn)：最大限度的利用地面附著條件，獲得盡可能大的牽引力。 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜； 成本高； 重量大；,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,需要掌握的要點(diǎn): 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案有哪些？ 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的各布置方案的特點(diǎn)和適用范圍？,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,二、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.1汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型: 分類方法：按傳動(dòng)元件的特征分類。 機(jī)械式：全部傳動(dòng)部件均由機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。 液力式：分為液力機(jī)械式和靜液式。液力機(jī)械式指由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。靜液式又稱容積式，傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。 電力式：由電力部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.2 液力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,液力式傳動(dòng)系統(tǒng)分為： 液力機(jī)械式（動(dòng)液式）； 靜液式。,以液體為傳動(dòng)介質(zhì)，利用液體在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。 分為液力耦合器和液力變矩器。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.2 液力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,液力耦合器起到離合器的部分作用；,保證車輛平穩(wěn)起步，加速、減速； 在換檔過(guò)程中仍然產(chǎn)生沖擊。,特點(diǎn)：不能改變扭矩的大小，只起到傳遞扭矩的作用； 優(yōu)點(diǎn)：便于操作。起步平穩(wěn)，減少?zèng)_擊。 缺點(diǎn)：不便于維護(hù)，效率低；增加質(zhì)量，仍需要離合器、軸向尺寸增加等。 應(yīng)用范圍：大型載重汽車； 前景：將被淘汰。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.2 液力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,液力變矩器在一定的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速，配合機(jī)械變速箱后，可在幾個(gè)速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，組成液力機(jī)械變速箱。,特點(diǎn)：能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速； 優(yōu)點(diǎn)：可以自動(dòng)操作。 缺點(diǎn)：不便于維護(hù)，造價(jià)高；復(fù)雜、質(zhì)量大，效率較低等。 應(yīng)用范圍：轎車、載貨車； 前景：發(fā)展?jié)摿Υ蟆?第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.2 液力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,靜液式（圖14-6）,1.驅(qū)動(dòng)橋 2.液壓馬達(dá) 3.制動(dòng)踏板 4.加速踏板 5.變速操縱桿 6.液壓控制器 7.油泵,發(fā)動(dòng)機(jī),靜液式傳動(dòng)系統(tǒng)工作流程：,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,靜液式傳動(dòng)系統(tǒng)工作流程：,靜壓式傳動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)控制油泵的輸出壓力油的流量或流向，來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)起步，加速、倒車等。具體為：,怠速工況：油泵空轉(zhuǎn)，系統(tǒng)內(nèi)無(wú)壓力，相當(dāng)于汽車的空檔；,起步工況：油泵流量較小，建立較高的系統(tǒng)壓力，使液壓馬達(dá)輸出較大的轉(zhuǎn)矩；,加速工況：油泵流量逐步加大，降低系統(tǒng)壓力，提高液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。,倒車工況：通過(guò)改變壓力油的流向，實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的反轉(zhuǎn)。,靜壓式傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍： 優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)、噪音低、出力大； 缺點(diǎn)：效率低、造價(jià)高、可靠性差、因油液污染導(dǎo)致壽命低。 應(yīng)用范圍：軍事車輛。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,三、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的類型,3.2 電力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,因?yàn)榄h(huán)境污染、能源危機(jī)等問(wèn)題日益突出，目前電動(dòng)汽車越來(lái)越得到企業(yè)和社會(huì)的關(guān)注。電動(dòng)汽車的發(fā)展，在近幾年來(lái)得到了快速的發(fā)展。 電力傳動(dòng)系統(tǒng)方案也由過(guò)去的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)模式，轉(zhuǎn)向電池單元電動(dòng)機(jī)模式。電動(dòng)機(jī)由過(guò)去的直流電機(jī)向交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)變。燃料電池、混合驅(qū)動(dòng)、車載蓄電池、電動(dòng)輪等技術(shù)越來(lái)越成為研究的熱點(diǎn)。 目的在于：降低排放、甚至做到零排放，緩解環(huán)境污染； 避免石油危機(jī)，解決能源的安全問(wèn)題； 對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)：更在于抓住發(fā)展機(jī)遇，縮短與國(guó)外的差距。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,3.2 電力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,電力傳動(dòng)系統(tǒng)的分類： 傳統(tǒng)電力模式：發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+（電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng)）/電動(dòng)輪） 純電動(dòng)模式：車載蓄電池+ （電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng)）/電動(dòng)輪） 混合動(dòng)力模式：發(fā)動(dòng)機(jī)|蓄電池+電動(dòng)機(jī) 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)模式：燃料電池|蓄電池+ （電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng)）/電動(dòng)輪）,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,3.2 電力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,電力傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)（?。┪廴?、效率高、無(wú)級(jí)調(diào)速，驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小、噪音低、使用壽命長(zhǎng)、電動(dòng)機(jī)的高效區(qū)寬等。電動(dòng)輪方案還可以簡(jiǎn)化布置。 缺點(diǎn)：造價(jià)高、目前電池技術(shù)、充電技術(shù)、電池管理技術(shù)還不成熟，高壓電安全、電磁干擾等問(wèn)題還有待研究，需要消耗貴金屬，質(zhì)量可能增加。對(duì)于燃料電池來(lái)說(shuō)，還有氫設(shè)施、氫安全、氫加注、催化劑等技術(shù)尚待研究。,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,3.2 電力式傳動(dòng)系統(tǒng)：,我院承擔(dān)的國(guó)家863重大專項(xiàng)燃料電池轎車情況介紹：,氫氣供給單元,空氣供給單元,PEMFC 燃料電池堆,燃料電池控制單元,燃料電池運(yùn)行支持單元,高壓DC/DC 變換器,電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器（能量反饋系統(tǒng)）,電機(jī),變速器,傳動(dòng)系統(tǒng),轉(zhuǎn)向系統(tǒng),制動(dòng)系統(tǒng),行走機(jī)構(gòu),懸架系統(tǒng),超級(jí)電容,DC/AC 變換器,低壓DC/DC 變換器,蓄電池組,電氣系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),排氣系統(tǒng),空調(diào)空氣壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī),車輛控制器 多能原動(dòng)力總成控制器,加速踏板,制動(dòng)踏板,車身,車架,燃料電池單元,A,操縱系統(tǒng),冷卻水泵,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,回顧：,1.傳動(dòng)系的組成和功能,第十三章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)概述,2.傳動(dòng)系的布置方案和特點(diǎn),3.傳動(dòng)系的分類,實(shí)現(xiàn)汽車減速增矩； 實(shí)現(xiàn)汽車變速； 實(shí)現(xiàn)汽車倒車； 必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞； 應(yīng)使車輪具有差速功能； 能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響；,作 業(yè)：,第9頁(yè)思考題：1、2題；,