汽车传动系统的基础结构和工作原理

以目前广泛应用于普通双轴货车，并与活塞式内燃机配用的机械式传动系统为例。发动机纵向安置在汽车前部，并以后轮为驱动轮。如图4－36所示，发动机发出的动力依次经过离合器、变速器、万向节和传动轴组成的万向传动装置以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。

图4－36　传动系统动力传递路线

传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车在各种行驶条件下正常行驶所必需的驱动力与车速，并使汽车具有良好的动力性和燃油经济性。为此，传动系统具有以下功能：用来实现汽车减速增矩、变速、倒驶、必要时中断动力传递、两侧驱动车轮具有差速作用。

4－22 离合器基本功用

（一）离合器

离合器位于发动机和变速器之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮后平面上，离合器的输出轴即是变速器的输入轴。在汽车从起步到行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要踏下和松开离合器踏板，使发动机与变速器暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力，起到保证汽车平稳起步，保障换挡时工作平顺，防止传动系过载的功用。如图4－37所示，离合器总成的主要部分是离合器壳、飞轮、离合器轴、摩擦片、压盘总成、分离轴承和离合器操纵机构。

图4－37　离合器总成构造

4－23 摩擦式离合器组成

离合器操纵机构通常有机械式或液压式两种。机械式操纵机构使用两种类型：钢索型和轴杆型。轴杆型离合器操纵机构有许多部件和支点，通过轴杆和分离杠杆将离合器踏板的运动传递到分离轴承上。在老式汽车上，支点上均设有润滑油嘴，现代的系统则采用低摩擦塑料油封和衬套。随着支点的磨损，操纵机构中过多的间隙使离合器踏板很难进行精密的间隙调节。另一种移动分离叉的装置就是液压操纵机构。当车辆的设计难以使用杠杆或钢索的时候就需要使用液压离合器操纵机构。液压系统同时还可以增大作用力，这减小了操作离合器踏板的力。液压式离合器操纵机构同制动系统的类似，是由主缸、液压管路、随动缸组成，如图4－38所示。主缸通过一根推杆连接到离合器踏板并随着离合器踏板运动。随动缸通过挠性压力软管或金属管与主缸相连。随动缸的位置是固定的，因此可以直接工作在分离叉之上。

图4－38　典型液压离合器操纵机构

4－24 变速器功用

（二）变速器

目前，汽车上广泛采用的是活塞式内燃机，其转矩变化范围较小，而汽车实际行驶的道路条件非常复杂，因此要求汽车的牵引力和行驶速度必须能够在相当大的范围内变化。另外，任何发动机的曲轴始终是向同一方向转动，而汽车实际行驶过程中常常需要倒向行驶。因此，在汽车传动系中设置了变速器，其具体功用是：

①通过改变传动比，扩大汽车驱动力和速度的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动机在最有利的条件下工作。

②在发动机旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向行驶。(www.xing528.com)

③中断发动机向驱动桥的动力传递，使发动机能够起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。

手动变速器由变速传动机构和变速操纵机构组成，其结构如图4－39所示。变速传动机构主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴以及壳体组成，其主要作用是改变发动机曲轴输出的转速、转矩和转动方向。变速器操纵机构应保证驾驶员能准确可靠地使变速器挂入所需要的任一挡位工作，并可随时使之退入空挡，从而改变变速器的工作状态。

图4－39　手动变速器机构

自1939年美国通用汽车公司首次在轿车上使用自动变速器以来，自动变速器得到了很快的发展，特别是随着电子技术和电脑在汽车上的应用，自动变速器进入了迅速发展的崭新时期。电控液力自动变速器主要由液力变矩器、机械变速器、液压控制系统、冷却滤油装置、电子控制系统等组成。图4－40为电控液力自动变速器解剖图。

图4－40　电控液力自动变速器解剖图

目前，在汽车上广泛使用的自动变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）技术即无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。由于CVT可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配，提高了整车的燃油经济性和动力性，改善了驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置。CVT一般由变速箱、电子控制系统、液压控制系统和换挡控制机构组成。图4－41为无级变速器解剖图。

图4－41　无级变速器解剖图

（三）万向传动装置

万向传动装置的功用是在变速器和主减速器之间能适应轴线夹角变化和有轴向伸缩的前提下，可靠地传递动力。

万向传动装置一般由万向节和传动轴等组成，如图4－42所示。由于发动机与驱动装置之间的位置关系，有时需要将传动轴分成两段，在中部加装中间支承。汽车上任何一对轴线相交，并且相对位置经常发生变化的转轴之间进行动力传递，均需要用万向传动装置。

图4－42　万向传动装置的组成

（四）驱动桥

驱动桥如图4－43所示，由主减速器、差速器和半轴组成。主减速器是将万向传动装置（或变速器）传来的动力经降速增扭、改变动力传递方向后，分配到左右驱动轮，使汽车行驶，并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。

图4－43　驱动桥的组成

差速器可在汽车拐弯时或在改变方向时使左右驱动车轮产生不同的转速。当汽车拐弯时，外车轮必须比内车轮行走得远些和快些。若没有对这种速度和行走上的区别进行补偿，车轮将出现打滑和滑动，引起不良运行和过度轮胎磨损。对车轮速度变化的补偿，是由差速器总成完成的。在实现这些不同速度的同时，差速器还必须继续传送转矩。

半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。因其传递的转矩较大，常制成实心轴。