液力偶合器结构及原理,液力耦合器内部结构

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:(1)发动机;(2)曲柄连杆机构;(3)配气机构;(4)燃料供给系;(5)排放控制;(6)冷却系;(7)润滑系;(8)点火系;(9)启动系;(10)传动系;(11)离合器;(12)变速器;(13)万向传动;(14)驱动桥;(15)行驶系;(16)车架;(17)车桥与车轮;(18)悬架;(19)转向系;(20)制动系;(21)车身;(22)电子控制;(23)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

传动系指位于发动机到汽车驱动轮之间的传递动力的装置。传动系的基本功能是接受发动机的动力并传给驱动轮。除此之外,还能增大来自发动机的转矩;降低发动机输出的转速;改变发动机输出转速的转动方向;切断发动机动力向驱动轮的传输等功能。传动系由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。根据传动元件的特征不同,传动系可分为:机械式传动系、液力机械传动、静液(容积液压式)和电力式等几种。

二、传动系的作用

汽车的传动系统是包括万向转运传动设备、变速器、离合器和相关的驱动桥等一系列。汽车的传动系统作为汽车的四轮驱动和发动机之间连接的传输设备,在驾驶汽车的过程中传动系统会使车辆有充足的牵引力,也能够使汽车的行车速度发生变化,从而汽车在驾驶的过程中也会更加的稳定和安全。

三、传动系的组成

1.离合器

功用:离合器可使汽车发动机与传动系逐渐结合,保证汽车平稳起步;离合器可暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换挡,以保证传动系换挡时工作平顺;离合器还能限制所传递的转矩,防止传动系过载。

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

功用:实现变速变矩;实现汽车倒驶;必要时中断动力传输;实现动力输出。

由于变速器分为MT、AT、AMT、DCT、CVT等多种形式,并且此处并没有完全展开介绍的必要。只按照手动和自动两种情况分类。手动变速器最为常见,自动变速器已较为普遍并且有取代手动变速器的趋势.虽然类型不同、组成部分不同,但功能几乎一样。显然自动变速器结构更为复杂、技术含量更高、操作更为简便、价格较为昂贵、维修较为不便。

此处就再略为介绍下对变速器的要求:能防止变速器自动换挡和自动脱档;能保证变速器不会同时挂入两个档位;能防止误挂倒档。

3.万向传动装置

功用:在汽车上任何一对轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。

(1)变速器(或分动器)与驱动桥之间

一般FR的输出轴线与驱动桥的输入轴线难以布置重合,并且汽车在负荷变化及在不平路面行驶时引起的跳动,将使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化,故须万向传动装置连接。

(2)变速器与离合器或与分动器之间

虽然变速器、离合器、分动器等都支撑在车架上,且他们的轴线也可以设计重合,但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力传递的影响,其间也常装有万向传动装置。

(3)转向驱动桥和断开式驱动桥中

汽车的转向驱动桥需要满足转向和驱动的功能,其半轴是分段的,转向时两段半轴轴线相交且夹角变化,因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中,主减速器壳固定是在车架上的,桥壳上下摆动,半轴是分段的,也须用万向传动装置。

(4)转向操纵机构中

某些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制,转向盘轴线与转向器输入轴线不重合,因此在转向操纵机构中装有万向传动装置

4.驱动桥

驱动桥将万向传动装置(或变速器)传来的动力经降速增扭、改变动力传递方向(发动机纵置时)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。驱动桥是传动系的最后一个总成,它由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。

(1)主减速器使输入转矩增大、转速降低,并将动力传递方向改变后(发动机横置的除外)再传给差速器。

(2)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.

(3)半轴用于将差速器传来的动力传给驱动轮.

(4)驱动桥壳既是传动系的组成部分,同时也是行驶系的组成部分,其功用是安装并保护主减速器、差速器和半轴,以及安装悬架或轮毂.它还要与从动桥一起支承汽车悬架以上各部分质量,承受驱动轮传来的反力和力矩,并在驱动轮与悬架之间传力。

四、汽车传动系统分类

1、机械式传动系

机械式传动系结构简单、工作可靠,在各类汽车上得到广泛的应用.其基本组成情况和工作原理:发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。并与发动机配合,保证汽车在不同条件下

能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求,传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。

2、液力传动系

液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上,液力传动一般指液传动,即以液体为传动介质,利用液体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.液力偶合器只能传递扭矩,而不能改变扭矩的大小,可以代替离合器的部分功能,即保证汽车平稳起步和加速,但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。

液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外,还能实现无级变速,故目前应用得比液力偶合器广泛得多。但是,液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求,故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器.液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速,而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵,因而可使驾驶员的操作大为简化.但是由于其结构较复杂,造价较高,机械效率较低等缺点,目前除了高级轿车和部分重型汽车以外,一般轿车和货车很少采用。

3、静液式传动系

静液式传动系又称容积式液压传动系。主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能,然后由液压马达再又转换为机械能。

在图示方案中,只用一个水磨石马达将动力传给驱动桥主减速器,再经差速器、半轴传给驱动轮.另一方案是每一个驱动轮上都装一个水磨石马达.采用后一方案时,主减速器、差速器、和半轴等机械传动件都可取消静压式传动系由于机械效率低、造价高、使用寿命和可靠性不够理想,故目前只在某些军用车辆上开始采用。

4、电力式传动系

电力式传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置(将直流电再转变为频率可变的交流电的装置)、和电动轮(内部装有牵引电动机和轮达减速器的驱动轮)等组成。电力式传动系的性能与静液式传动系相近,但电机质量比油泵和液压马达大得多,故目前只限于在超重型汽车上应用.

五、传动系的故障分析

1.驱动桥出现故障,以驱动桥异响来举例,行驶中有异响,脱档滑行时异响减弱或者消失,这个需要从动齿轮、半轴齿轮等方面找原因。

2.变速器故障,变速器乱跳档,这个情况一般出现在汽车挂挡之后,很容易出现空挡的。变速器乱跳档,可能是机电单元方面出现的故障。

3.离合器磨损打滑,需要根据打滑的程度进行调整的,不严重的可以调整踏板的行程,这个主要是解决离合器分离不合理的。如果离合器磨损打滑比较严重,这个就需要更换摩擦片来解决故障的。

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