传统汽车四大系统（一）——传动系统

上一篇文章《传统汽车四大系统简介——通俗易懂（手绘图）》简单介绍了汽车的四大系统：传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统，这里来详细学习一下汽车传动系统的构成。

汽车传动系统主要是指汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置，主要包括离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和半轴等。

汽车传动系统——手绘图片来源于《汽车是怎么跑起来的》

下面对汽车传动系统所涉及的一些主要零部件进行介绍：

离合器（Clutch）

离合器是把汽车或其他动力机械的引擎动力以开关的方式传递至车轴上的装置。通俗的说离合器就是安装在汽车发动机和变速器之间,类似于开关的一种能够切断和传递动力的装置。

根据《中国离合器制造行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析，离合器主要分为电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器四种，而在汽车上广泛采用的是摩擦式离合器。

摩擦式离合器主要分为三个工作状态，下图展示了摩擦式离合器的工作原理：

①完全接合状态：飞轮、压板、从动盘三者在压紧弹簧的作用下紧压在一起，发动机转矩经飞轮和压板的摩擦传递至摩擦盘，再经变速箱输入轴传至变速箱。

②完全分离状态：踩下离合器踏板，飞轮、压板与摩擦盘之间不再产生摩擦，发动机动力不再输出。

③接合过程：在离合器踏板逐渐松开的过程，使摩擦盘在压紧弹簧的压力作用下左移与飞轮恢复接触,二者接触面间的压力逐渐增加,相应的摩擦力矩逐渐増加,离合器从完全打滑、部分打滑直至完全接合。

离合器工作动图

变速器（Transmission）

汽车变速器是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置。

目前汽车流行的变速器类型主要有液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器变速器（DCT）四种。无论哪种形式的变速器类型，其基本原理都是相似的。

上图为简单的5挡手动变速器示意图，输入轴和其齿轮（绿色）相对位置固定不动，中间轴和其齿轮（红色）相对位置固定不动，并且输入轴和中间轴的两个齿轮是处于常啮合状态的，因此当输入轴旋转时就会带动中间轴的旋转。

当变速器处于上图所示的位置时，输出轴齿轮（蓝色）可以自由转动，动力不会输出，就是所谓的空挡状态。操纵换挡手柄，使换挡叉拨动同步器（紫色）至与输出轴齿轮接合，此时输出轴和其齿轮相对位置固定不动，动力就由输入轴经中间轴传至输出轴。

当需要倒挡时，换挡叉将同步器拨至倒挡齿轮使其与之接合，由于发动机旋转方向并不能改变，所以在倒挡齿轮和中间轴齿轮之间增加了一个惰轮来改变方向，实现倒挡功能。

变速器换挡动图

万向传动装置（universaldrive device）

万向传动装置是用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力的装置。简单来说就是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并且保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力的装置。主要由万向节、传动轴和中间支承组成。

由于变速器输出轴和主减速器输入轴不在同一直线上，同时汽车在行驶时二者角度还会发生变化，因此二者很难用一根轴连接，这里就用到了万向传动装置来改变动力传递的角度和方向。

万向传动装置

驱动桥（driving axle）

驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。

主减速器（final reduction drive）

主减速器是在驱动桥内能够将转矩和转速改变的机构。通俗的说就是将来自变速器或者万向传动装置的转矩增大，同时降低转速并改变转矩的传递方向。主减速器一般由一对或几对减速齿轮副构成。动力由主动齿轮输入经从动齿轮输出。

主减速器的存在有两个作用，第一是改变动力传输的方向，第二是作为变速器的延伸为各个档位提供一个共同的传动比。

差速器（Differential）

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。汽车在转弯或不平路面行驶时，左右驱动轮之间的转速是不相同，若没有差速器的存在，有一侧的车轮必然要出现滑动摩擦。为解决此问题，增加差速器装置，可以使车轮可以做纯滚动运动。

主减速器和差速器工作动图

以上就是我所自学并加上自己认知的有关汽车传动系统的知识，如有错误请指正。

下面的视频内容是对汽车传动系统的简单介绍。

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