机动车传动系统的基本功能要求与结构特点
张云涛 唐宝山
机动车辆的动力装置和驱动轮之间的所有传动部件总称为传动系统。机动车传动系统的基本功能就是将发动机发出的动力传给驱动车轮。它的首要任务就是与发动机协同工作,以保证车辆能在不同使用条件下正常行驶,并具有良好的动力性和燃油经济性。在使用中,由于车辆传动系统工作条件恶劣,转速与负荷在经常变化,由于受到各种因素的影响,其零部件必然会产生不同程度的松动、磨损、机械损伤和锈蚀。某些机件还处于高温、高压等苛刻条件下工作,因此,它是车辆运行中故障较多的总成,也是车辆检测的重点。为了保证车辆传动系统运行正常可靠,发挥其潜在的能力,并保持良好的技术状况和较长的使用寿命,应当采取经常性的维修、养护措施,防止不应有的损坏,及时查明故障隐患并予以消除,以保证车辆正常工作。
一、内燃机驱动的机械传动系统
内燃机驱动的机械传动系统由离合器、变速箱、万向传动装置、驱动桥等机件组成。
内燃机驱动的车辆机械传动系统的特点: 它具有结构简单、工作可靠、价格低廉、重量轻、传动效率高,以及可以利用发动机运动零件的惯性进行作业等优点,因此,采用机械传动的车辆在中小功率的车辆上得到广泛的应用。但机械传动也存在以下主要缺点:一是在工作阻力急剧变化的工况下,内燃机容易过载熄火;二是采用人力换挡时,换挡动力中断时间长;三是传动系统零件受到的冲击载荷大;四是由于外载荷的急剧变化,又通过传动系统影响动力装置,因而降低了动力装置和传动系统中各零件的使用寿命。为了减轻驾驶员的劳动强度、缩短换挡时的动力中断时间,有的车辆传动系统中采用了动力换挡变速箱。
二、液力机械传动系统
机动车液力传动也称动液传动,其特点是传动系统中装有液力元件,由于在液力元件之后,串联安装一个机械变速箱,因而多将这种传动称为液力机械传动。液力机械传动具有以下优点:能在规定范围内根据外界阻力的变化,自动进行无级变速。这不仅提高了内燃机的功率利用率,而且大大减少换挡次数,降低了驾驶员的劳动强度。
与机械传动相比,液力机械传动的主要缺点: 一是传动效率低,采用液力变矩器以后,车辆起步时不能利用飞轮的动能;二是不能利用发动机制动;三是采用动力转向的车辆,在发动机熄火后,不能拖转向和拖启动。
三、 液压传动系统
液压传动具有以下一系列优点: 液体的工作压力比气体工作压力高,传递的力或力矩大。与气压传动相比,在同等功率情况下,液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑;液体具有不可压缩性,夹紧刚性较高;液压传动装置工作平稳,由于重量轻、惯性小,油又有吸振能力,便于实现快速启动、制动和频繁的换向;使用油液作为工作介质时,可以自行润滑运动构件,有利于提高元件使用寿命;由于液压传动的压力、流量及方向是可控制的,再加上电子技术的配合,便于实现自动化,控制方便,可在很大范围内实现无级变速,还可以在运动过程中进行调速,容易实现直线运动;液压传动的元件已实现标准化、系列化,对制造和设计使用都很方便。
但液压传动系统结构复杂,液压元件制造精度要求高,使加工制造比较困难,尤其是用于控制的液压阀,为防止油液的泄漏,对零件的加工精度要求非常严格,因而成本比气压元件高;为防止泄漏对工作效率及工作平衡性的影响,对密封要求较为严格,即便如此,泄漏也难以避免。油液的黏度随温度的变化而变化,会直接影响传动机构的工作性能,因此,在低温及高温条件下采用液压传动较为困难。控制部分比气压传动复杂,不适合远距离操纵,除非采用电液联合控制。
四、电传动系统
车辆最常采用的电传动系统,为“电动轮”的形式。其基本原理是:内燃机带动直流发电机,然后用发电机输出的电能,驱动装在车轮中的直流电动机,车轮和直流电动机装成一体,称为“电动轮”。这种传动系统的优点在于: 一是动力装置(内燃机-发电机)和车轮之间没有刚性联系, 便于总体布置及维修;二是变速操纵方便,可以实现无级变速,因而在整个变速范围内都可充分利用发动机功率;三是电动轮通用性强,可简单地实现任意多驱动轮驱动的方式,以满足不同机械对牵引性能和通过性能的要求;四是可以采用电力制动,在长坡行驶时可大大减轻车轮制动器的负荷,延长制动器的使用寿命;五是容易实现自动化。电传动的主要缺点是:价格高、自重大,并要消耗大量的有色金属。目前,仅用于大功率的一些工矿用车辆上。
机动车辆的动力装置和驱动轮之间的所有传动部件总称为传动系统。机动车传动系统的基本功能就是将发动机发出的动力传给驱动车轮。它的首要任务就是与发动机协同工作,以保证车辆能在不同使用条件下正常行驶,并具有良好的动力性和燃油经济性。在使用中,由于车辆传动系统工作条件恶劣,转速与负荷在经常变化,由于受到各种因素的影响,其零部件必然会产生不同程度的松动、磨损、机械损伤和锈蚀。某些机件还处于高温、高压等苛刻条件下工作,因此,它是车辆运行中故障较多的总成,也是车辆检测的重点。为了保证车辆传动系统运行正常可靠,发挥其潜在的能力,并保持良好的技术状况和较长的使用寿命,应当采取经常性的维修、养护措施,防止不应有的损坏,及时查明故障隐患并予以消除,以保证车辆正常工作。
一、内燃机驱动的机械传动系统
内燃机驱动的机械传动系统由离合器、变速箱、万向传动装置、驱动桥等机件组成。
内燃机驱动的车辆机械传动系统的特点: 它具有结构简单、工作可靠、价格低廉、重量轻、传动效率高,以及可以利用发动机运动零件的惯性进行作业等优点,因此,采用机械传动的车辆在中小功率的车辆上得到广泛的应用。但机械传动也存在以下主要缺点:一是在工作阻力急剧变化的工况下,内燃机容易过载熄火;二是采用人力换挡时,换挡动力中断时间长;三是传动系统零件受到的冲击载荷大;四是由于外载荷的急剧变化,又通过传动系统影响动力装置,因而降低了动力装置和传动系统中各零件的使用寿命。为了减轻驾驶员的劳动强度、缩短换挡时的动力中断时间,有的车辆传动系统中采用了动力换挡变速箱。
二、液力机械传动系统
机动车液力传动也称动液传动,其特点是传动系统中装有液力元件,由于在液力元件之后,串联安装一个机械变速箱,因而多将这种传动称为液力机械传动。液力机械传动具有以下优点:能在规定范围内根据外界阻力的变化,自动进行无级变速。这不仅提高了内燃机的功率利用率,而且大大减少换挡次数,降低了驾驶员的劳动强度。
与机械传动相比,液力机械传动的主要缺点: 一是传动效率低,采用液力变矩器以后,车辆起步时不能利用飞轮的动能;二是不能利用发动机制动;三是采用动力转向的车辆,在发动机熄火后,不能拖转向和拖启动。
三、 液压传动系统
液压传动具有以下一系列优点: 液体的工作压力比气体工作压力高,传递的力或力矩大。与气压传动相比,在同等功率情况下,液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑;液体具有不可压缩性,夹紧刚性较高;液压传动装置工作平稳,由于重量轻、惯性小,油又有吸振能力,便于实现快速启动、制动和频繁的换向;使用油液作为工作介质时,可以自行润滑运动构件,有利于提高元件使用寿命;由于液压传动的压力、流量及方向是可控制的,再加上电子技术的配合,便于实现自动化,控制方便,可在很大范围内实现无级变速,还可以在运动过程中进行调速,容易实现直线运动;液压传动的元件已实现标准化、系列化,对制造和设计使用都很方便。
但液压传动系统结构复杂,液压元件制造精度要求高,使加工制造比较困难,尤其是用于控制的液压阀,为防止油液的泄漏,对零件的加工精度要求非常严格,因而成本比气压元件高;为防止泄漏对工作效率及工作平衡性的影响,对密封要求较为严格,即便如此,泄漏也难以避免。油液的黏度随温度的变化而变化,会直接影响传动机构的工作性能,因此,在低温及高温条件下采用液压传动较为困难。控制部分比气压传动复杂,不适合远距离操纵,除非采用电液联合控制。
四、电传动系统
车辆最常采用的电传动系统,为“电动轮”的形式。其基本原理是:内燃机带动直流发电机,然后用发电机输出的电能,驱动装在车轮中的直流电动机,车轮和直流电动机装成一体,称为“电动轮”。这种传动系统的优点在于: 一是动力装置(内燃机-发电机)和车轮之间没有刚性联系, 便于总体布置及维修;二是变速操纵方便,可以实现无级变速,因而在整个变速范围内都可充分利用发动机功率;三是电动轮通用性强,可简单地实现任意多驱动轮驱动的方式,以满足不同机械对牵引性能和通过性能的要求;四是可以采用电力制动,在长坡行驶时可大大减轻车轮制动器的负荷,延长制动器的使用寿命;五是容易实现自动化。电传动的主要缺点是:价格高、自重大,并要消耗大量的有色金属。目前,仅用于大功率的一些工矿用车辆上。