11汽车传动系(1概述)

4.四轮驱动（4WD）的布置 越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有 分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普 遍采用4×4驱动型式，中型越野汽车采用4×4或6×6驱动 型式；重 型越野汽 车一般采 用6 ×6 或 8×8驱动 型式。
5、中置后驱(MR) 发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，类 似F1赛车的布置形式。还有一种“前中置发动机”，即发 动机置于前轴之后、乘员之前，类似于FR，但能达到与MR 一样的理想轴荷分配，从而提高操控性。MR的优点是：轴 荷分配均匀，具有很中性的操控特性。缺点是：发动机占 去了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性，因此MR大 都是追求操控表现的跑车。
第十一章 汽车传动系
第一节 概述 一、传给驱动车轮。 传动系组成:离合器、变速器、分动器（如4╳4越野车）、传动轴、 主减速器、差速器等。
传动轴 变速器 离合 器 主减速器 差速器 发动机
传动系的组成（FR）
汽车传动系（FR）原理示意图
传动轴 万向节
离合器 变速器
发动机、前轴
后轴、主减速器 差速器
汽车传动系实物图
汽车传动系按照结构和传动介质分，其型式有机械式、液力式 （包括液力机械式、静液式（容积液压式））、电力式等。它们的 基本功能就是将发动机发出的动力传给驱动车轮。它的首要任务就 是与汽车发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行 驶，并具有良好的动力性和燃油经济性，为此，汽车传动系都具备 以下的功能： 1、减速和变速 我们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的 阻力时，汽车才能起步和正常行驶。由实验得知，即使汽车在平直 得沥青路面上以低速匀速行驶，也需要克服数值约相当于1.5％汽 车总重力得滚动阻力。以东风EQ1090E型汽车为例，该车满载总质 量为9290kg（总重力为91135N），其最小滚动阻力约为1367N。若 要求满载汽车能在坡度为30％的道路上匀速上坡行驶，则所要克服 的上坡阻力即达2734N。东风EQ1090E型汽车的6100Q-1发动机所能 产生的最大扭距为353Nm（1200-1400rpm）。假设将这以扭距直接 如数传给驱动轮，则驱动轮可能得到的牵引力仅为784N。显然，在 此情况下，汽车不仅不能爬坡，即使在平直的良好路面上也不可能 匀速行驶。
另一方面，6100Q－1发动机在发出最大功率99.3kW时 的曲轴转速为3000rpm。假如将发动机与驱动轮直接连接， 则对应这一曲轴转速的汽车速度将达510km/h。这样高的 车速既不实用，也不可能实现（因为相应的牵引力太小， 汽车根本无法启动）。 为解决这些矛盾，必须使传动系具有减速增距作用 （简称减速作用），亦即使驱动轮的转速降低为发动机转 速的若干分之一，相应地驱动轮所得到的扭距则增大到发 动机扭距的若干倍。 由主减速器、变速器（非超速档）实现的。
2、实现汽车倒驶 汽车在某些情况下，需要倒向行驶。然而，内燃机是 不能反向旋转的，故与内燃机共同工作的传动系必须保证 在发动机选择方向不变的情况下，能够使驱动轮反向旋转。 一般结构措施是在变速器内加设倒档（具有中间齿轮的减 速齿轮副。
3、必要时中断传动 内燃机只能在无负荷情况下起动，而且启动后的转速 必须保持在最低稳定转速上，否则即可能熄火，所以在汽 车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断， 以便起动发动机。发动机进入正常怠速运转后，再逐渐地 恢复传动系的传动能力，即从零开始逐渐对发动机曲轴加 载，同时加大节气门开度，以保证发动机不致熄灭，且汽 车能平稳起步。刚学驾驶车的朋友应该有比较深的认识吧， 起动时忘踩离合或者离合放得太快就会“死火”。此外， 在变换传动系传动比档位（换档）以及对汽车进行制动之 前，都有必要暂时中断动力传递。为此，在发动机与变速 器之间，可装设一个依靠摩擦来传动，且其主动和从动部 分可在驾驶员操纵下彻底分离，随后再柔和接合的机构— —离合器。
二、机械式传动系的布置方案
1.对于前置后驱（FR）的42汽车来说，发动机发出的转 矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、 差速器、半轴传给后车轮，所以后轮又称为驱动轮。驱动 轮得到转矩便给地面一个向后的作用力，并因此而使地面 对驱动轮产生一个向前的反作用力，这个反作用力就是汽 车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接 联系，因此称为从动轮。 这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿 车和部分客车都采用这种型式。（p224,fig11-2）
同时，在汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运转情 况下，使汽车暂时停驻，传动系应能较长时间中断传动状 态。为此，变速器应设有空挡，即所有各档齿轮都能自动 保持在脱离传动位置的档位。 中断传动可由离合器、变速器空挡实现。 4、差速作用 当汽车转弯行驶时，左右车轮在同一时间内滚过的距 离不同，如果两侧驱动轮仅用以根刚性轴驱动，则二者角 速度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对于地 面滑动的现象。这将使转向困难，汽车的动力消耗增加， 传动系内某些零件和轮胎加速磨损。所以，我们需要在驱 动桥内装置具有差速作用的部件——差速器，使左右两驱 动轮可以以不同的角速度旋转。
三、液力式传动系 1、液力传动也叫动液传动，它靠液体介质在主动元件和 从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动 液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器 能传递转矩，但不能改变转矩大小。液力变矩器除了具有 液力偶合器的全部功能以外，还能实现无级变速。一般液 力变矩器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要 串联一个有级式机械变速器，以扩大变矩范围，这样的传 动称为液力机械传动。(p226,fig11-4) 2、容积式液压传动系也叫静液式传动系（图11—5），它 靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量，主要由油泵、 液压马达和控制装置等组成。发动机输出的机械能通过油 泵转换成液压能，然后再由液压马达将液压能转换成机械 能。液压传动有布置灵活等优点，但其传动效率较低、造 价高、寿命与可靠性不理想，目前只用于少数特种车辆。
四、电力式传动系 电传动是由发动机带动发电机发电，再由电动机驱动 驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。 电力式传动系的布置(p226,图11—6)。
汽车的使用条件，诸如汽车的实际装载量、道路坡度、 路面状况，以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速 等等，都在很大范围内不断变化。这就要求汽车牵引力和 速度也有相当大的变化范围。对活塞式内燃机来说，在其 整个转速范围内，扭距的变化范围不大，而功率的及燃油 消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃油消 耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围很窄。为了使 发动机能保持在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速 度有能在足够大的范围内变化，应当使传动系传动比（所 谓传动比就是驱动轮扭距与发动机扭距之比以及发动机转 速与驱动轮转速之比）能在最大值与最小值之间变化，即 传动系应起变速作用。 由变速器的不同前进档位实现的。
2.发动机前置前轮驱动（FF）的布置方案（p225,图11—3） 这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽 车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑； 下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时 易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。
3.发动机后置后轮驱动（RR）的布置 在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车 也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更 充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或 充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻 发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热 条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操 纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较 为突出，在大型客车上应用越来越多。