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汽車傳動系工作原理

2025China.cn   2008年12月31日
汽車傳動系按照結(jié)構(gòu)和傳動介質(zhì)分,其型式有機(jī)械式、液力機(jī)械式、靜液式(容積液壓式)、電力式等。它們的基本功能就是將發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪。它的首要任務(wù)就是與汽車發(fā)動機(jī)協(xié)同工作,以保證汽車能在不同使用條件下正常行駛,并具有良好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,為此,汽車傳動系都具備以下的功能:

1、減速和變速

我們知道,只有當(dāng)作用在驅(qū)動輪上的牽引力足以克服外界對汽車的阻力時(shí),汽車才能起步和正常行駛。由實(shí)驗(yàn)得知,即使汽車在平直得瀝青路面上以低速勻速行駛,也需要克服數(shù)值約相當(dāng)于1.5%汽車總重力得滾動阻力。以東風(fēng)EQ1090E型汽車為例,該車滿載總質(zhì)量為9290kg(總重力為91135N),其最小滾動阻力約為1367N。若要求滿載汽車能在坡度為30%的道路上勻速上坡行駛,則所要克服的上坡阻力即達(dá)2734N。東風(fēng)EQ1090E型汽車的6100Q-1發(fā)動機(jī)所能產(chǎn)生的最大扭距為353Nm(1200-1400rpm)。假設(shè)將這以扭距直接如數(shù)傳給驅(qū)動輪,則驅(qū)動輪可能得到的牽引力僅為784N。顯然,在此情況下,汽車不僅不能爬坡,即使在平直的良好路面上也不可能勻速行駛。

另一方面,6100Q-1發(fā)動機(jī)在發(fā)出最大功率99.3kW時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)速為3000rpm。假如將發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪直接連接,則對應(yīng)這一曲軸轉(zhuǎn)速的汽車速度將達(dá)510km/h。這樣高的車速既不實(shí)用,也不可能實(shí)現(xiàn)(因?yàn)橄鄳?yīng)的牽引力太小,汽車根本無法啟動)。

為解決這些矛盾,必須使傳動系具有減速增距作用(簡稱減速作用),亦即使驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速降低為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一,相應(yīng)地驅(qū)動輪所得到的扭距則增大到發(fā)動機(jī)扭距的若干倍。

汽車的使用條件,諸如汽車的實(shí)際裝載量、道路坡度、路面狀況,以及道路寬度和曲率、交通情況所允許的車速等等,都在很大范圍內(nèi)不斷變化。這就要求汽車牽引力和速度也有相當(dāng)大的變化范圍。對活塞式內(nèi)燃機(jī)來說,在其整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),扭距的變化范圍不大,而功率的及燃油消耗率的變化卻很大,因而保證發(fā)動機(jī)功率較大而燃油消耗率較低的曲軸轉(zhuǎn)速范圍,即有利轉(zhuǎn)速范圍很窄。為了使發(fā)動機(jī)能保持在有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,而汽車牽引力和速度有能在足夠大的范圍內(nèi)變化,應(yīng)當(dāng)使傳動系傳動比(所謂傳動比就是驅(qū)動輪扭距與發(fā)動機(jī)扭距之比以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速之比)能在最大值與最小值之間變化,即傳動系應(yīng)起變速作用。

2、實(shí)現(xiàn)汽車倒駛

汽車在某些情況下,需要倒向行駛。然而,內(nèi)燃機(jī)是不能反向旋轉(zhuǎn)的,故與內(nèi)燃機(jī)共同工作的傳動系必須保證在發(fā)動機(jī)選擇方向不變的情況下,能夠使驅(qū)動輪反向旋轉(zhuǎn)。一般結(jié)構(gòu)措施是在變速器內(nèi)加設(shè)倒檔(具有中間齒輪的減速齒輪副)。

3、必要時(shí)中斷傳動

內(nèi)燃機(jī)只能在無負(fù)荷情況下起動,而且啟動后的轉(zhuǎn)速必須保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上,否則即可能熄火,所以在汽車起步之前,必須將發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間的傳動路線切斷,以便起動發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)進(jìn)入正常怠速運(yùn)轉(zhuǎn)后,再逐漸地恢復(fù)傳動系的傳動能力,即從零開始逐漸對發(fā)動機(jī)曲軸加載,同時(shí)加大節(jié)氣門開度,以保證發(fā)動機(jī)不致熄滅,且汽車能平穩(wěn)起步。剛學(xué)駕駛車的朋友應(yīng)該有比較深的認(rèn)識吧,起動時(shí)忘踩離合或者離合放得太快就會“死火”。此外,在變換傳動系傳動比檔位(換檔)以及對汽車進(jìn)行制動之前,都有必要暫時(shí)中斷動力傳遞。為此,在發(fā)動機(jī)與變速器之間,可裝設(shè)一個(gè)依靠摩擦來傳動,且其主動和從動部分可在駕駛員操縱下徹底分離,隨后再柔和接合的機(jī)構(gòu)——離合器。

同時(shí),再汽車長時(shí)間停駐時(shí),以及在發(fā)動機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,使汽車暫時(shí)停駐,傳動系應(yīng)能較長時(shí)間中斷傳動狀態(tài)。為此,變速器應(yīng)設(shè)有空擋,即所有各檔齒輪都能自動保持在脫離傳動位置的檔位。

4、差速作用

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)滾過的距離不同,如果兩側(cè)驅(qū)動輪僅用以根剛性軸驅(qū)動,則二者角速度必然相同,因而在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)必然產(chǎn)生車輪相對于地面滑動的現(xiàn)象。這將使轉(zhuǎn)向困難,汽車的動力消耗增加,傳動系內(nèi)某些零件和輪胎加速磨損。所以,我們需要在驅(qū)動橋內(nèi)裝置具有差速作用的部件——差速器,使左右兩驅(qū)動輪可以以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。

(轉(zhuǎn)載)

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