1、第三章 底盘31 31 传动系传动系学习目标1.掌握传动系的功用及组成。2.了解传动系的布置形式。3.掌握传动系各主要零部件的结构及功用。第三章 底盘一、传动系的功用和组成一、传动系的功用和组成汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。汽车传动系分为机械式传动系和液力机械式传动系。发动机发出的动力依次经过离合器、变速器，以及万向节和传动轴组成的万向传动装置，传至安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动轮。机械式传动系第三章 底盘采用自动变速器的轿车广泛采用液力机械传动，其传动系由自动变速器、万向传动装置、驱动桥等组成。液力机械传动系第三章 底盘二、传动系的布置形式二、传
2、动系的布置形式1.发动机前置后轮驱动发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶。发动机前置后轮驱动第三章 底盘2.发动机前置前轮驱动发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、前驱动桥，最后传到前驱动车轮。发动机前置前轮驱动第三章 底盘3.发动机后置后轮驱动发动机布置在汽车后部，动力经过离合器、变速器、角传动装置、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶。发动机后置后轮驱动第三章 底盘4.发动机前置全轮驱动发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、分动器、万向传动装置分别到达前后驱动桥，最后传到前后驱动车轮，使汽车行
3、驶。发动机前置全轮驱动示意图第三章 底盘三、传动系的主要部件三、传动系的主要部件1离合器（1）离合器的功用离合器位于发动机与变速器之间。其主动部分与发动机的飞轮连接，从动部分与变速器连接。离合器的安装位置第三章 底盘（2）离合器的类型现代汽车多采用螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。1）螺旋弹簧离合器螺旋弹簧离合器分单片和双片两种，结构基本相同，都由主动部分（离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压盘弹簧和分离机构（分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离叉组件）等部分组成。单片螺旋弹簧离合器第三章 底盘2）膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器主要由从动盘、压盘、离合器盖、膜片弹簧及操纵机构等组成。膜片弹簧离
4、合器第三章 底盘（3）离合器的操纵机构机械式操纵机构有杆系传动和绳索传动两种形式。液压式操纵机构主要由主缸、工作缸（也称为总泵、分泵）和管路系统等组成。目前，液压式操纵机构在各类型车上应用广泛。液压式操纵机构第三章 底盘2变速器（1）变速器的功用在汽车行驶中需要驾驶员频繁控制变速器操纵杆，以便换入能满足不同运行要求的挡位。变速器有三类挡位：前进挡、空挡和倒挡，变速器的功能就是由这三类挡位实现的。前进挡空挡倒挡（2）变速器的类型变速器类型繁多，按操纵方式分为手动变速器和自动变速器。手动变速器靠驾驶员直接操纵变速杆进行换挡，换挡机构简单，工作可靠，但操作复杂。自动变速器能根据汽车的运行状况自动换挡
5、，无离合器，通过加速踏板控制车速，操作简单，但结构复杂。第三章 底盘（3）手动变速器的结构和工作原理普通齿轮变速器通常采用多组大小不同的齿轮啮合传动，构成多个不同的挡位。对应于不同的挡位，均有不同的传动比值，从而可得到多种不同的输出转速。一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速变矩，齿轮的转速与其齿数成反比。主动齿轮转速与从动齿轮转速之比值称为传动比。降速则增扭，增速则降扭，普通齿轮式变速器就是利用不同齿数的齿轮啮合改变各挡位传动比来改变输出转速，从而改变其输出转矩，以适应汽车行驶阻力的变化。第三章 底盘齿轮变速原理第三章 底盘根据主要轴的数目可分为两轴式变速器和三轴式变速器。两轴式变速器第三章
6、底盘第一轴也称为输入轴或主动轴，第二轴也称为输出轴或从动轴。变速器中同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，实现无冲击换挡，缩短换挡时间，简化驾驶员的换挡操作。变速器的动力传递过程第三章 底盘挡位动力传递路线空挡操纵换挡杆，使各挡同步器接合套处于中间位置，此时动力不传给输出轴一挡一、二挡同步器接合套右移：第一轴第一轴一挡齿轮第二轴一挡齿轮一、二挡同步器接合套花键毂第二轴二挡一、二挡同步器接合套左移：第一轴第一轴二挡齿轮第二轴二挡齿轮一、二挡同步器接合套花键毂第二轴三挡三、四挡同步器接合套右移：第一轴三、四挡同步器接合套花键毂第一轴三挡齿轮第二轴三挡齿轮第二轴四挡三、四挡同步器接合套左移：
7、第一轴三、四挡同步器接合套花键毂第一轴四挡齿轮第二轴四挡齿轮第二轴五挡五挡同步器接合套左移：第一轴五挡同步器接合套花键毂第一轴五挡齿轮第二轴五挡齿轮第二轴倒挡倒挡轴上的倒挡齿轮右移：第一轴第一轴倒挡齿轮倒挡轴上倒挡齿轮第二轴上倒挡齿轮一、二挡同步器接合套花键毂第二轴，反向输出动力第三章 底盘变速器操纵机构由换挡杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构组成。变速器操纵机构第三章 底盘（4）自动变速器的结构和工作原理自动变速器是指汽车行驶时，变速器的操纵和换挡操纵全部或部分实行自动化。目前，轿车绝大部分自动变速器采用电子控制辅助液压控制系统完成换挡。它主要由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统
8、、变速器壳体等组成。典型自动变速器的结构第三章 底盘自动变速器电子控制原理图第三章 底盘1）液力变矩器液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮等组成。液力变矩器第三章 底盘2）行星齿轮变速器行星齿轮变速器主要由行星齿轮机构、离合器、制动器和单向离合器等组成。行星齿轮机构离合器离合器制动器制动器单向离合器行星齿轮机构第三章 底盘3）液压控制系统液压控制系统的作用是根据节气门开度、车速等信号，将自动变速器油（ATF油）送到不同的控制元件，操纵离合器、制动器等的动作，来选择不同的主动件、从动件和固定件。4）电子控制系统电子控制系统的作用是根据行驶要求来控制换挡，使换挡更精确、平顺，提高发动机燃油经济性，减少
9、排放，同时还具有自诊断功能，方便故障诊断和维修。电子控制系统主要由传感器、自动变速器ECU和执行器等组成。第三章 底盘3万向传动装置（1）万向传动装置的功用（2）万向传动装置的组成万向传动装置主要包括万向节和传动轴，对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承。万向传动装置的组成第三章 底盘1）万向节万向节一般分为刚性万向节和柔性万向节。十字轴式万向节十字轴式万向节第三章 底盘等速万向节a.球笼式等速万向节球笼式万向节第三章 底盘b.球叉式等速万向节球叉式万向节第三章 底盘2）传动轴传动轴有实心轴和空心轴之分。4.驱动桥（1）驱动桥的功用驱动桥的功用是降速、增大转矩，
10、将万向传动装置输入的动力改变转动方向以后，分配到左右驱动轮，使汽车行驶，并且允许左右驱动轮可以以不同转速旋转。（2）驱动桥的组成驱动桥主要由主减速器、差速器、桥壳和半轴等组成。第三章 底盘驱动桥的组成第三章 底盘1）主减速器主减速器分为单级主减速器和双级主减速器两种。2）差速器差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要。桑塔纳2000型轿车差速器第三章 底盘差速器由差速器壳、行星齿轮轴、2个行星齿轮、2个半轴齿轮、复合式推力垫片等组成。主减速器传来的动力带动差速器壳转动，经过行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴，最后传
11、给两侧驱动车轮。汽车直线行驶时，两侧驱动车轮所受到的地面阻力相同，行星齿轮不自转，只随差速器壳和行星齿轮轴一起公转，两半轴无转速差。汽车转向行驶时，两侧驱动车轮所受到的地面阻力不同。如果车辆右转，右侧（内侧）驱动车轮所受的阻力大，左侧（外侧）驱动车轮所受的阻力小。行星齿轮除了随差速器壳公转外还顺时针自转。左侧（外侧）车轮转得快，右侧（内侧）车轮转得慢，实现纯滚动。3）半轴半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。第三章 底盘4）桥壳桥壳的作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等，固定左右驱动轮的相对位置，支承汽车重量，传递车架与车轮之间的各向作用力。按结构形式不同，桥壳可分为整体式和断开式两种
12、。第三章 底盘32 32 行驶系行驶系学习目标1.了解行驶系的功用及组成。2.掌握行驶系各主要零部件的结构及功用。3.掌握车轮定位。汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架组成第三章 底盘一、车架一、车架车架的功用是安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置；同时承受来自车上和地面的各种静、动载荷。汽车车架按其结构形式可分为边梁式、无梁式、中梁式、综合式。边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，纵梁和横梁通过焊接或铆接相互连接成坚固的刚性构件。边梁式车架第三章 底盘二、车桥二、车桥1.车桥的作用车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。2.车
13、桥的分类（1）按配用悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种。（2）按车桥上车轮的作用不同，车桥分为支持桥、驱动桥、转向桥、转向驱动桥四种类型。1）支持桥2）驱动桥3）转向桥4）转向驱动桥第三章 底盘转向驱动桥示意图第三章 底盘三、车轮定位三、车轮定位所谓车轮定位，就是汽车的每个车轮（或通过转向节）和车桥、车架的安装应保持一定的相对位置。前轮定位参数有主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束，后轮定位参数有后轮外倾角和后轮前束。第三章 底盘主销后倾角1主销后倾角 在汽车的纵向平面内（汽车的侧面），主销上部向后倾的一个角度，称为主销后倾角。主销后倾角一般不超过3。第三章 底盘2主销内倾角在汽
14、车的横向平面内（汽车的前后方向），主销上部向内倾斜一个角度，主销轴线与垂线之间的夹角称为主销内倾角。一般主销内倾角不大于8。3前轮外倾角在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度，称为前轮外倾角。现代汽车将外倾角一般设定为1左右。主销内倾角第三章 底盘4前轮前束俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。前轮前束第三章 底盘5后轮定位一些高级独立悬架的车辆，除设置转向轮定位外，非转向的后轮也设置定位，称为后轮定位，内容包括：后轮外倾角和后轮前束。第三章 底盘四、汽车悬架四、汽车悬架1悬架的作用悬架就是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间的一切传
15、力连接装置的总称。其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的转矩传递到车架（或车身）上，减少汽车振动，以保证汽车的正常行驶。2悬架的组成汽车悬架一般由弹性元件、减振器和导向机构（横向稳定杆、摆臂、纵向推力杆等）三部分组成。第三章 底盘悬架的组成第三章 底盘3悬架的类型悬架可分为独立悬架和非独立悬架。（1）非独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架（或车身）连接。非独立悬架第三章 底盘非独立悬架装置使用弹性元件最为普遍，汽车悬架最常用的弹性元件是叶片式弹簧。钢板弹簧第三章 底盘（2）独立悬
16、架独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架（或车身）连接。独立悬架第三章 底盘独立悬架按车轮的运动方式分为：车轮在横向平面内摆动的横臂式、车轮在纵向平面内摆动的纵臂式、车轮沿主销轴线移动的麦弗逊式和烛式等。独立悬架的形式第三章 底盘1）横臂式独立悬架横臂式独立悬架第三章 底盘2）纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架第三章 底盘3）麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架第三章 底盘4电子控制悬架系统电子控制悬架系统由传感器、电子控制单元（ECU）、执行机构等组成。第三章 底盘五、车轮与轮胎五、车轮与轮胎车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，位于汽车车身与路面之间，起支承汽车
17、和装载质量、传递汽车与路面之间的各种力和力矩、缓冲车轮受路面颠簸时所引起的振动、保持汽车的行驶方向等作用。汽车车轮总成是由车轮和轮胎两大部分组成的。车轮一般是由轮毂、轮辋和轮辐组成。车轮总成第三章 底盘1.轮胎的分类（1）按胎体结构的不同，轮胎可分为充气轮胎和实心轮胎两种。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。充气轮胎分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。（2）按胎体的结构不同，还可分为斜交轮胎和子午线轮胎。（3）按轮胎内空气压力的大小，轮胎还可分为高压胎（0.50.7 MPa）、低压胎（0.150.45 MPa）和超低压胎（0.15 MPa以下）。斜交轮胎和子午线轮胎第三章 底盘2.轮胎规格的表示方法轮胎
18、的尺寸标注D轮胎外径 d轮胎内径或轮辋直径B轮胎宽度 H轮胎高度第三章 底盘（1）斜交轮胎的规格斜交轮胎的规格用B-d表示，B和d均使用英寸（inch）为单位。（2）子午线轮胎的规格以上海桑塔纳2000GSi型轿车轮胎的规格195/60R14 85H为例进行说明。1）195表示轮胎宽度195 mm，货车子午线轮胎的宽度一般以英寸（inch）为单位。2）60表示扁平比为60，扁平比为轮胎高度H与宽度B之比，有60、65、70、75、80五个级别。3）R表示子午线轮胎，即“Radial”的第一个字母。4）14表示轮胎内径14英寸(inch)。5）85表示荷重等级，即最大载荷质量。荷重等级为85的轮
19、胎的最大载荷质量为515 kg。6）H表示速度等级，表明轮胎能行驶的最高车速。第三章 底盘另外，在轮胎规格前加“P”表示轿车轮胎；在胎侧标有“REINFORCED”表示经强化处理，“RADIAL”表示子午线胎，“TUBELESS”(或TL)表示无内胎（真空胎），“MS”（Mud and Snow）表示适于泥地和雪地，“”表示轮胎旋向，不可装反。第三章 底盘33 33 转向系转向系学习目标1.了解转向系的功用及组成。2.掌握转向系各主要零部件的结构及功用。第三章 底盘一、转向系的功用一、转向系的功用汽车转向系的功用是按照驾驶员的要求改变和保持汽车的行驶方向。按转向能源的不同，转向系可分为机械转向
20、系和动力转向系两大类。第三章 底盘二、机械转向系二、机械转向系机械转向系以人力作为唯一的转向动力源。其中所有传力件都是机械的。机械转向系的基本组成第三章 底盘包括转向操纵机构、转向器和转向传动机构三个基本组成部分。1转向操纵机构驾驶员操纵转向器的工作机构，主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。2转向器转向器的功用是将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。常用的转向器有循环球式、齿轮齿条式等几种。第三章 底盘循环球式转向器第三章 底盘3转向传动机构转向传动机构是从转向器到转向轮之间所有传动机械、杆件的总称，作用是把转向器输出的力传递
21、到转向节上，从而实现转向轮的转向，同时让转向轮之间的转角遵循一定的规律，保证轮胎和地面之间的相对滑动控制在最低程度。齿轮齿条式转向器第三章 底盘独立悬架的传动机构第三章 底盘三、动力转向系三、动力转向系汽车动力转向系是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向，所以也称为转向动力放大装置。它是在机械转向系的基础上加设一套转向加力装置而形成的。在正常情况下，汽车转向所需能量只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机（或电动机）通过转向加力装置提供。液压式动力转向系的转向加力装置包括：转向油泵、转向油管、转向油罐以及位于整体式转向器内部的转向控制阀及转向动力缸等
22、。第三章 底盘液压式动力转向系第三章 底盘电动动力转向系通常由转矩传感器、车速传感器、电动机、电磁离合器、减速机构、电子控制单元等组成。电动动力转向系的组成第三章 底盘34 34 制动系制动系学习目标1.了解制动系的功用及组成。2.掌握制动系各主要零部件的结构及功用。第三章 底盘一、制动系的功用一、制动系的功用制动系的功用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定。第三章 底盘二、制动系的组成二、制动系的组成制动系一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。摩擦制动器有两种常见的结构形式，一种是鼓式
23、制动器，一般用在后轮；另一种是盘式制动器，一般用在前轮。制动器第三章 底盘三、鼓式制动器三、鼓式制动器鼓式制动器第三章 底盘制动器不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保留有一定的间隙，使制动鼓可以随车轮自由旋转。制动时，驾驶员踩下制动踏板，推杆推动主缸活塞，迫使制动油液经管路进入制动轮缸，推动轮缸活塞克服回位弹簧的拉力，使制动蹄绕支承销转动而张开，消除制动蹄与制动鼓之间的间隙后压紧在制动鼓上，从而产生制动作用。放松制动踏板，在回位弹簧作用下，制动蹄与制动鼓的间隙又得以恢复，从而解除制动。制动器不工作时，摩擦片与制动鼓之间的间隙称制动间隙。第三章 底盘四、盘式制动器四、盘式制动器钳
24、盘式制动器第三章 底盘五、制动传动装置五、制动传动装置汽车制动传动装置的功用是将驾驶员施加于踏板上的力放大后传到制动器，并控制制动器的工作以获得所需要的制动作用。基本的制动传动装置有机械式、液压式和气压式。桑塔纳轿车液压制动传动装置由制动踏板、制动主缸、制动油管及制动轮缸等组成。制动主缸是储油和形成液压的场所，制动轮缸是把液压转换成机械推力的装置。制动时，驾驶员踩下制动踏板，使制动主缸的活塞工作，将油液从主缸中压出并经油管同时分别进入前后各车轮轮缸内，使轮缸活塞向外移动，从而将制动蹄压靠到制动鼓（盘）上，使汽车制动。真空助力装置装在制动踏板和制动主缸之间，把驾驶员踩踏板的力放大后作用于主缸，使
25、主缸输出比较大的油压。第三章 底盘桑塔纳轿车液压制动传动装置第三章 底盘真空助力装置第三章 底盘六、汽车防抱死制动系统（六、汽车防抱死制动系统（ABSABS）1ABS的功用该系统在制动过程中可自动调节车轮制动力，防止车轮抱死，以取得最佳制动效果。ABS已成为汽车上的标准装备。2ABS的基本组成及工作原理ABS主要由传感器、执行器和电子控制单元（ECU）三部分组成。传感器车速传感器 检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式轮速传感器 检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用减速度传感器 检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统第三章 底盘执
26、行器制动压力调节器接受ECU的指令，通过电磁阀的动作，控制制动系统压力的增加、保持或降低液压泵受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压回油泵受ECU控制，在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化ABS 警告灯ABS系统出现故障时，由ECU控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码电子控制单元（ECU）接受车速、轮速、减速度等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，用输出级输出控制指令，控制各种执行器工作第三章 底盘ABS的工作原理图
