汽车底盘传动系与离合器

汽 车 底 盘,汽车底盘结构与维修,1.底盘概述,2.传动系统布置形式,汽车底盘的组成,汽车底盘技术国内外发展状况,现代汽车上采用了大量的新材料、新工艺和新结构，特别是现代化的微电子控制技术的应用，大大提高了汽车性能。 50年代，汽车设计主要是考虑人体工程学和汽车外观完美的流线型。 60年代，随着汽车保有量和汽车速度的增加，交通事故频发成了比较严重的社会问题。为了防止交通事故的发生，改造了制动装置和添加了许多安全装置。,汽车底盘技术国内外发展状况,70年代，能源危机和环境保护是汽车行业的重大问题。汽车设计更强调轻量化、低油耗和在底盘方面如何减少行驶阻力。此时的汽车以机械控制系统或液压控制系统为主。 80年代，随着电子技术的发展，电子控制成为汽车上的主要控制形式。,汽车底盘技术国内外发展状况,进入21世纪，汽车设计主要解决的问题仍然是环保和安全问题。电子技术的发展，为汽车向电子化、智能化、网络化方向发展创造了条件。机械系统的发展空间已非常有限，只有引进电子技术，汽车性能及安全、舒适、环保等指标才能进一步提高。随着电子信息技术发展，几乎所有先进电子信息技术及设备均可应用在汽车上。国外专家预测，未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占整车25%以上，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。,一、汽车行驶的基本原理,1.牵引力的产生 2.汽车行驶的阻力,汽车底盘的组成及总体布置,1-发动机 2-车身 3-底盘 图1-1 汽车的总体构造,往复活塞式内燃机为动力装置的汽车，总体布置如图1-1所示。,汽车底盘的组成及总体布置,汽车底盘的作用 支承汽车、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。,汽车底盘,组成,第一章 汽车传动系,一、传动系的功用及组成 二、离合器 三、变速器 四、万向传动装置及后驱动桥 五、传动系的保养,第一节,汽车底盘的组成及总体布置,汽车底盘的组成及总体布置,按照结构和传动介质不同，汽车传动系可分为三种形式。,机械式,液力机 械式,电力式,汽车底盘传动系的组成及总体布置,(1)机械式传动系 如图1-4。,图1-4 机械式传动系的组成(FR型),包括离合器1、变速器2、万向传动装置3、主减速器7及差速器5、半轴6等部分。,1-离合器 2-变速器 3-万向节 4-驱动桥壳 5-差速器 6-半轴 7-主减速器 8-传动轴,汽车底盘传动系组成及总体布置,(2)液力机械式传动系 如图1-2。,图1-2 液力机械式传动系示意图,现代汽车越来越多地采用液力机械式传动系，以液力机械变速器取代机械式传动系中的离合器和变速器。它由液力机械变速器2、3，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴等组成。,1-发动机 2-液力变矩器 3-液力机械变速器 4-主减速器 5-驱动轮 6-转向轮,传动系的总成的功用：,1.发动机前置、后桥驱动的传动系（FR）,传动系的布置,发动机前置、前轮驱动的传动系（FF）,2.发动机后置、后桥驱动的传动系（RR),4.越野汽车的传动系,第二节 离合器,离合器安装在汽车哪里？,第二节 离合器,一、前言 离合器在整车中处于的位置 发动机离合器变速箱 离合器起到的作用： 在必要时切断发动机传来的动力。,第一节,第二节 离合器概述 二、离合器的功用(位于发动机与变速器之间),离合器处于结合状态,处于最小稳定转速,离合器处于脱开状态,离合器处于结合状态,如果没有离合器,离合器的功用：1.保证汽车起步平稳,离合器逐渐进入结合状态,a. 起步工况,第二节 离合器概述 二、离合器的功用(位于发动机与变速器之间),b. 换档工况,离合器处于结合状态,可以达到同步,离合器处于脱开状态,离合器逐渐进入结合状态,离合器处于结合状态,X档行驶,踩离合器 换档,逐渐放开离合器踏板,换档完成,直接挂档,产生很大的冲击,损坏传动元件,如果没有离合器,离合器的功用：2.保证换档工作平顺,第二节 离合器概述 二、离合器的功用(位于发动机与变速器之间),c. 紧急制动工况,离合器处于结合状态,离合器打滑,X档行驶,紧急制动,主动盘与从动盘之间的力达到极限,防止系统过载,发动机转速急剧降低,产生很大惯性力矩,过大的载荷，影响传动元件寿命或损坏传动元件,如果没有离合器,离合器的功用：3.防止传动系统过载,离合器的功用 1）保证汽车起步的平稳性 2）保证汽车换挡的平整性 3）防止汽车传动系统过载,第二节 离合器概述 以上综述,有了离合器，即使在紧急制动时驾驶员来不及分开离合器，由于离合器的主从动部分间的摩擦只能传递一定大小的扭矩（约为发动机输出额定扭矩的1.42倍），当惯性力矩超过此数值时，离合器则打滑，从而消除了传动系过载的可能。因此，离合器限制了传动系可能承受的最大扭矩，同时防止了传动系过载。 三.离合器的性能要求 能可靠地传递发动机的最大扭矩，而不打滑. 保证发动机与传动系结合平顺、柔和。 保证发动机与传动系分离迅速、彻底。 从动部分的转动惯量要尽可能小，以减少换挡时齿轮的冲击。 具有良好的热稳定性，保证离合器工作可靠。 操纵轻便、结构简单、维修方便。,四、离合器的种类,摩擦离合器：靠机械摩擦传动。 液力耦合器： 靠液体之间的耦合作用传动。 电磁离合器： 靠电磁之间的耦合作用传动。,第一节,五、摩擦离合器基本知识,离合器传递扭矩的大小，取决于摩擦力的大小，而摩擦力受下列因素影响： 螺旋弹簧压紧力 摩擦系数 摩擦面的数目 摩擦面的尺寸,第一节,摩擦力：F=u*P 其中 u摩擦系数；（取决于材料本身的尺寸、材料、表 面粗糙程度等） P压力。 摩擦力与压力成正比；但压力过大，易造成离合器接合不柔和。为此，有的汽车采用增加摩擦片数，减小压紧弹簧弹力的做法，同样可以增加摩擦力。,测 试 题,1、简述离合器的功用。 2、简述汽车起步时驾驶员应如何操纵。,1.离合器基本组成 离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。 主动部分 主动部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成。这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠34个传动片传递转矩的。,第二节 离合器的工作原理,第二节 离合器的工作原理,从动部分 从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。 为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。,压紧机构 压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成，与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。,第一节,第二节 离合器的工作原理,螺旋弹簧分为沿周向布置和在中央布置两种。将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在中央的离合器称为中央弹簧离合器。,第一节,（四）操纵机构 操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与接合程度的一套专设机构，它是由位于离合器壳内的分离杠杆（在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起分离杠杆的作用）、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。,第二节 离合器的工作原理,如今我也开上车了。这感觉真不一样,第二节 离合器的工作原理,2、离合器组成结构图,从动盘,膜片弹簧,飞轮,离合器盖,压盘,离合器踏板,从动轴,滚珠轴承,二、摩擦式离合器,膜片弹簧离合器,2.2 离合器的结构和工作原理,一、摩擦离合器的基本组成和工作原理 1、基本组成（图2-1）： 主动部分包括飞轮、离合器盖和压盘。 从动部分包括从动盘和从动轴。 压紧机构由若干根沿圆周均匀布置的压紧弹簧，它们装在压盘与离合器盖之间，用来将压盘和从动盘压向飞轮，使飞轮、从动盘和压盘三者压紧在一起。 操纵机构包括离合器踏板、分离拉杆、调节叉、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆、回位弹簧等组成。,桑塔纳轿车离合器,从动盘,膜片弹簧,飞轮,离合器盖,压盘,从动轴,滚珠轴承,3.2 离合器的结构和工作原理,离合器自由间隙和踏板自由行程 为什么要有自由间隙？ 如果没有自由间隙，会 导致离合器打滑。 原因：离合器使用久后， 摩擦片会磨损变薄导致压 盘进一步向前，造成分离 杠杆顶在分离轴承上，无 法保证离合器正常接合， 造成离合器打滑。为解决 这一问题，分离杠杆与分 离轴承之间要留有间隙 踏板自由行程的调整：改变分离拉杆的长度等。,自由间隙,2、工作原理 摩擦式离合器的工作原理如图所示。发动机飞轮即为离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和毂通过花键与从动轴（即变速器的输入轴）相连。离合器接合时，依靠弹簧力使从动盘摩擦片与飞轮后端面压紧，通过两者表面的摩擦作用来传递发动机动力。 离合器的工作过程 : 接合状态 分离过程 接合过程,第二节 离合器的工作原理,离合器结合过程,离合器接合过程,离合器分离过程,第二节 离合器的工作原理,离合器分离过程,摩擦离合器的工作原理,主动部分,从动部分,压紧机构,操作机构,归纳,（1）分离过程 踩下踏板 分离叉顶压分离轴承前移 压向分离杠杆内端 分离杠杆内端向前外端向后运动 拉动压盘克服压紧弹簧弹力向后移动 解除飞轮、从动盘、压盘三者之间的压紧状态 中断动力传递 。 （2）接合过程 抬起踏板 分离叉离开分离轴承 分离轴承在回位弹簧作用下回位 在压紧弹簧作用下压盘前移 带动分离杠杆内端向后外端向前运动 此时飞轮、从动盘、压盘三者之间处于压紧状态 接通动力传递。,第一节,结构分析,1.压盘 有传力、导向、定心作用 依靠传动销或传动片或窗口或止口 传力要求 ：压盘要平，不允许翘曲。 导向和定心要求：压盘只做轴向运动，不允许做径向运动。,第一节,2.压紧弹簧受三次压缩,安装前， 予压。 安装后， 进一步受压。 分离时， 再次受压。,第一节,3.分离杠杆运动干涉及其防止,杠杆外端是做弧线运动， 压盘只能做轴向运动， 故产生运动干涉。 解决办法： 支点移动式 重点摆动式 综合式,第一节,4.离合器踏板自由行程,离合器自由间隙：离合器在正常接合 状态下，分离杠杆内端与分离轴承之 间应留有一个间隙，一般为几个毫米。 离合器踏板自由行程： 分离杠杆内端与分离轴 承之间的间隙在离合器 踏板行程上的反映。,间隙,第一节,油门和刹车一起踩会出现什么样的结果？,第二节 离合器的结构,1.摩擦式离合器的类型,1.按从动盘的数目不同分 单片离合器 (干式） 多片离合器（湿式） 双片离合器（干式）,第一节,2.按弹簧的类型和布置形式不同分,多个弹簧离合器 膜片弹簧离合器,第一节,3.按操纵机构的不同分,机械式 液压式 空气式 空气助力式,第一节,摩擦离合器的分类,1.膜片弹簧离合器的构造,膜片弹簧的构造,膜片弹簧离合器,第二节 离合器,单片式离合器,现代离合器从动部分简化成整体的离合器片。 从动部分是离合器磨损的主要部件。,离合器异常磨损是什么气味？,单片式弹簧式离合器组成,周布弹簧式离合器,膜片弹簧离合器 1-离合器从动盘 2-离合器压盘 3-离合器盖 4-膜片,膜片弹簧式离合器,主动部分：飞轮(flywheel)、离合器盖(clutch cover)、压盘(pressure plate). 从动部分：从动盘(driven plate)、从动轴 压紧机构：