汽车构造系列之十:传动系,一文详解其概述与功能

   日期:2025-09-22     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:77    
核心提示:本系列主要针对汽车的构造来进行简单说明,一共分为23个专题,分别为:发动机;本篇主要介绍汽车构造系列之十---传动系。

这个系列着重讲解汽车构造,内容分为二十三个部分,具体包括:发动机,曲柄连杆机构,配气机构,燃料供给系统,排放控制系统,冷却系统,润滑系统,点火系统,启动系统,传动系统,离合器,变速装置,万向传动装置,驱动桥,行驶机构,车架,车桥与轮胎,悬架装置,转向系统,制动系统,车身,电子控制系统,以及新能源汽车。

本篇主要介绍汽车构造系列之十---传动系。

一、传动系的概述

动力传输机构是安装在引擎和车辆驱动轮之间的机械装置。它的主要作用是接收引擎的动力并传递给驱动轮。同时,它能够提升来自引擎的扭矩,减小引擎的输出转速,反转引擎的输出旋转方向,以及中断引擎动力向驱动轮的传递。动力传输机构由离合装置、变速装置、万向连接设备和驱动桥组成。依据传动部件的差异,传动系统可以划分为,机械传动系统,液力机械传动,静液传动,以及电力传动等类型。

二、传动系的作用

汽车的动力传输装置由多个部分构成,涵盖了等角转向传动装置、变速装置、接合机构以及配套的驱动装置。该装置是连接汽车动力源与四个车轮的关键通道,在驾驶时能够提供可靠的驱动力,同时也能调整车辆的运动速率,使行驶更加平稳安全。

三、传动系的组成

1.离合器

离合器能帮助汽车发动机和传动系统慢慢连接起来,这样车辆就能平稳地开始行驶;离合器也能暂时停止发动机和传动系统的连接,方便发动机启动和变速器换挡,确保变速器换挡时运行顺畅;离合器还能控制传递的扭矩大小,避免传动系统承受过大负荷。

组成:主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构。

2.变速器

作用在于能够调整速度和扭矩,可以完成车辆的向后行驶,在必要时能够切断动力传递,同时也能够输出动力。

变速器存在多种类型,包括MT、AT、AMT、DCT、CVT等,不过没有必要在此详尽说明每一种。因此,仅将变速器分为手动与自动两大类。手动变速器最为常见,而自动变速器已相当普遍,并且有逐渐替代手动变速器的趋势。尽管各种变速器的类型和构造不尽相同,但它们的基本功能几乎完全一致。自动变速器的构造更为精巧,技术要求更严,使用起来更省心,造价更贵,修理起来更麻烦。

这里简单说明一下对变速器的具体要求:它需要能够阻止变速器自行切换挡位,也要能防止它自行脱离当前挡位;必须确保变速器不会同时接合两个不同的挡位;还应该能够避免错误地挂入倒车挡。

3.万向传动装置

作用:在车辆里,任何两个轴线之间的交角和彼此间的摆放经常变换的转动轴上,用来传递动力。

(1)变速器(或分动器)与驱动桥之间

常规前驱系统的出力方向与传动装置的进力方向通常无法对齐,同时车辆在承载波动及颠簸路面移动时产生的上下位移,会导致传动装置进力轴和变速系统出力轴之间的角度和间距动态调整,因此必须采用万向连接机构进行衔接。

(2)变速器与离合器或与分动器之间

这些部件如变速器、离合器、分动器等,虽然都安装在车架上,并且它们的中心线可以设计成重合,不过为了防止车架变形以及制造和安装时产生的中心线不精确问题对动力传输造成的不良后果,通常也会在这些部件之间配置万向传动装置。

(3)转向驱动桥和断开式驱动桥中

转向驱动桥要同时实现转向和驱动作用,半轴设计为分段式结构,转向过程中两段半轴的轴线会交汇,并且夹角随之改变,这种情况必须采用万向传动机构。断开式驱动桥中,主减速器壳体固定在车架上,桥壳可以上下摆动,半轴同样是分段式,同样需要使用万向传动装置。

(4)转向操纵机构中

部分车辆由于整体构造的约束,方向盘的中心线与转向系统的动力输入方向不一致,为此在转向系统内部配置了等角传动装置

4.驱动桥

汽车传动系_货车离合器构造_机械式传动系

动力从万向传动装置(或变速器)传输到驱动桥,经过减速增扭处理,同时改变传递方向(发动机纵向布局时),随后分配至左右两侧驱动轮,推动车辆前进,且能容许左右驱动轮以各自不同的速度运转。驱动桥作为传动系统的末端组件,其构造包含主减速机构、差速功能单元、半轴以及桥壳本体。

主减速器能够提升输入扭矩的数值,同时降低转速,并且会逆转动力传递的方向(发动机横置的情况除外),随后将动力输送给差速器。

差速器的作用在于接收主减速器输送过来的动力,并将其分配给左右两个半轴,当需要时,它能让左右半轴各自以不同的速度转动,以此满足两侧驱动轮速度不一致的要求。

(3)半轴用于将差速器传来的动力传给驱动轮.

驱动桥壳属于传动系统,也属于行驶系统,它的作用是固定并保护主减速装置、差速装置和半轴,还要安装悬挂装置或轮辋。它需要和被动桥共同承担汽车悬挂以上部分的质量,承受驱动轮传递过来的反作用力和力矩,同时将驱动轮与悬挂之间的力量传递过去。

四、汽车传动系统分类

1、机械式传动系

机械式动力传递装置构造精巧、运行稳定,在各式车辆中普遍采用。它的主要构成部分和运作方式如下:引擎产生的能量先通过离合装置,再由变速设备调整,借助万向连接件和传动杆,经由主减速装置、差速机构、驱动轴最终传递给后轮。同时与引擎协同作用,确保车辆在各种环境下

车辆可以顺畅运行,它需要具备多种功能以应对行驶中的不同状况,包括降低转速同时增大扭矩,实现速度切换,允许车辆向后移动,能够切断动力传输,以及让两个驱动轮以不同速度转动。

2、液力传动系

液力传动系统综合运用液体动力和机械动力进行能量传递。在车辆中,液力传动通常指液力传动,这种传动方式以液体作为传动媒介,通过液体在动力输入端和动力输出端之间循环流动时动能的转换来实现动力传递。动液传动设备包含液力偶合器和液力变矩器两种类型。液力偶合器仅能传递动力,却无法调整动力的大小,能够部分替代离合器的效用,即确保车辆平稳起步和提速,但无法确保变速器换挡时齿轮不受震动。

液力变矩器不仅具备液力偶合器的所有作用,还具备连续变速的功能,因此现在它的应用范围远远超出了液力偶合器。不过,液力变矩器输出力矩与输入力矩的比率区间尚不达标,因此通常在其后连接一个定档位机械变速装置,构成液力机械变速系统用以替代传统机械传动路线中的连接部件和变速机构。这种液力机械传动路线能够依据路面阻力状况,在多个速度区间内自动完成连续变速,并且其内部的定档位机械变速装置支持自动或半自动控制,从而显著减轻驾驶者的操作负担。但因其构造较为繁复,成本较高,机械能转换效率偏低等不足之处,现阶段除少数高档乘用车及特定大型车辆外,普通乘用车和载货汽车鲜有应用。

3、静液式传动系

液压传动系统又叫做容积式液压传动系统。该系统主要由油泵、液压马达和控制装置构成。发动机的机械动力经由油泵转变为液压动力,随后液压马达再将这种动力转化为机械动力。

图示方案中,仅使用一个水磨石马达,将动力输送至驱动桥主减速器,随后通过差速器、半轴传递给驱动轮。另一种方案是每个驱动轮都配备一个水磨石马达。当采用后一种方案时,主减速器、差速器以及半轴等机械传动部件都可以被省略。静压式传动系统因为机械效率不高、成本高昂、且使用寿命和可靠性欠佳,目前仅在部分军用车辆上初步应用。

4、电力式传动系

动力传输系统主要包含由发动机带动的发电设备、调压装置、变流设备(负责将直流电转为可变频率交流电的部件)以及电动轮(集成了驱动电机和轮轴减速器的从动轮)。该动力传输系统的表现与液压式系统相似,不过电动机的重量远超液压泵和液压马达,因此现阶段仅适用于极重型的车辆。

五、传动系的故障分析

驱动桥发生问题,以驱动桥发出声响为例,行驶过程中能听见声响,当车辆脱档并滑行时,声响会变小或者停止,此时需要检查从动齿轮、半轴齿轮等部件是否存在故障。

变速箱发生问题,档位会随意变动,通常在车辆挂入前进挡后容易显现,常表现为脱离当前档位。档位随意变动,可能源于控制单元的电子机械系统出现异常。

离合器出现磨损导致打滑现象,需依据打滑状况进行相应处理,轻微情况可调整踏板的活动范围,以此纠正离合器断开不顺畅的问题,而如果磨损程度较重,则必须更换摩擦片才能排除故障。

 
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