汽車構造與拆裝(下冊)36單元6懸架

1、2021-6-19 林德華 邰敬明 主 編 金 雷 侯建黨 韓希國 副主編 朱 軍 主 審 2021-6-19 電氣設備 單元1 蓄電池和充電系統(tǒng) 單元2 起動系統(tǒng) 單元3 點火系統(tǒng) 單元4 聲光系統(tǒng) 單元5 組合儀表與報警裝置 單元6 刮水器和洗滌器系統(tǒng) 單元7 空調系統(tǒng) 第三篇 第四篇 底盤 單元1 離合器 單元2 手動變速器 單元3 自動變速器 單元4 萬向傳動裝置和驅動橋 單元5 車架、車橋與車輪總成 單元6 懸架 單元7 轉向系統(tǒng) 單元8 制動系統(tǒng) 項目一 懸架的結構與工作原理 項目二 懸架的拆裝 項目一 懸架的結構與工作原理 一、懸架的功用和分類 1懸架的功用 懸架是車架（或車身）

2、與車橋（或車輪）之間一切傳力連接裝置的 總稱。懸架具有如下的功用。 （1）連接車架（或車身）和車輪，把路面作用到車輪的各種力傳給 車架（或車身）。 （2）緩和沖擊、衰減振動，使駕駛人與乘員乘坐舒適，使汽車具有 良好的平順性。 （3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 項目一 懸架的結構與工作原理 2懸架的分類 汽車懸架可分為兩大類：非獨立懸架和獨立懸架（圖3-6-1）。 圖3-6-1 非獨立懸架與獨立懸架的示意圖 項目一 懸架的結構與工作原理 非獨立懸架的特點是左右車輪安裝在一根整體式車橋兩端，車橋則 通過懸架與車架相連。當一側車輪發(fā)生位置變化后會導致另一側車輪的 位置也發(fā)生變化。 獨立懸架的結構

3、特點是車橋做成斷開的，每一側車輪單獨通過懸架 與車架（或車身）連接。與非獨立懸架相比較，汽車采用獨立懸架有以 下優(yōu)點： （1）兩側車輪可以單獨運動而互不影響，這樣在不平道路上可減少 車架和車身的振動，而且有助于消除轉向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象。 （2）減少了汽車的非簧載質量（即不由彈簧支承的質量）。在道路 條件和車速相同時，非簧載質量越小，懸架受到的沖擊載荷也就越小， 因而采用獨立懸架可以提高汽車的平均行駛速度。 項目一 懸架的結構與工作原理 （3）由于采用斷開式車橋，發(fā)動機總成的位置可以降低和前移，使 汽車重心下降，因而可提高汽車的行駛穩(wěn)定性；同時由于給予了車輪較 大的上下運動的空間，故可以將懸

4、架剛度設計得較小，以降低車身振動 頻率，改善行駛平順性。 （4）越野汽車全部車輪采用獨立懸架還可保證汽車在不平道路上行 駛時，所有車輪和路面有良好的接觸，從而可增大牽引力；此外，可增 大汽車的離地間隙，使汽車的通過性能大大提高。 由于具有以上優(yōu)點，獨立懸架被現(xiàn)代汽車廣泛采用。但是，獨立懸 架結構復雜，制造成本高，維修及維護不便，在一般情況下，車輪跳動 時，由于車輪外傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較嚴重。 項目一 懸架的結構與工作原理 二、懸架的結構 現(xiàn)代汽車的懸架雖有不同的結構形式，但一般都由彈性元件、減振 器、導向機構等組成，乘用車一般還有橫向穩(wěn)定器。懸架的組成如圖3- 6-2所示。 彈性元件

5、使車架（或車身）與車橋（或車輪）之間做彈性連接，可 以緩和由于不平路面帶來的沖擊，并承受和傳遞垂直載荷。減振器可以 衰減由于路面沖擊產(chǎn)生的振動，使振動的振幅迅速減小。導向機構包括 縱向推力桿和橫向推力桿，用于傳遞縱向載荷和橫向載荷，并保證車輪 相對于車架（或車身）的運動關系。橫向穩(wěn)定器可以防止車身在轉向等 情況下發(fā)生過大的橫向傾斜。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-2 懸架的組成 項目一 懸架的結構與工作原理 1彈性元件 汽車上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧和氣體 彈簧等。 1）鋼板彈簧 鋼板彈簧也稱葉片彈簧，其結構如圖3-6-3所示，在車橋靠近車架或 車身時靠鋼板彈簧

6、的彈性形變來起緩沖作用，并在車橋靠近和離開車架 或車身的整個過程中，通過各片相互之間的滑動摩擦，部分衰減路面的 沖擊作用。 一副鋼板彈簧通常由很多曲率半徑不同、長度不等、寬度一樣、厚 度相等的彈簧鋼板片疊成，在整體上近似等強度的彈性梁。第一片最長 的鋼板彈簧，稱為主片，其兩端或一端彎成卷耳狀。在鋼板彈簧全長內 裝有24個鋼板夾。鋼板彈簧的中部通過“”形螺栓和壓板與車橋剛 性固定，兩端用銷子鉸接在車架的支架和吊耳上。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-3 鋼板彈簧結構 項目一 懸架的結構與工作原理 2）螺旋彈簧 螺旋彈簧廣泛應用于獨立懸架，有些乘用車的后輪非獨立懸架也采 用螺旋彈簧做彈性元

7、件。螺旋彈簧如圖3-6-4所示，由特殊的彈簧鋼棒卷 制而成，可以制成圓柱形或圓錐形，也可以制成等螺距或不等螺距。圓 柱形等螺距螺旋彈簧的剛度是不變的，圓錐形或不等螺距螺旋彈簧的剛 度是可變的。 螺旋彈簧與鋼板彈簧相比，無須潤滑，防污能力強，質量小，單位 質量的能量吸收率較高。但是，螺旋彈簧本身減振作用很差，因此在螺 旋彈簧懸架中，必須另裝減振器；螺旋彈簧只能承受垂直載荷，故必須 加裝導向裝置，以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-4 螺旋彈簧 項目一 懸架的結構與工作原理 3）扭桿彈簧 扭桿彈簧是一根由鉻釩彈簧鋼制成的扭桿，如圖3-6-5所示。扭桿一 端固定

8、在車架上，另一端固定在懸架的擺臂上，擺臂則與車輪相連。當 車輪跳動時，擺臂便繞著扭桿軸線而擺動，使扭桿產(chǎn)生扭轉導致彈性變 形，以保證車輪與車架的彈性聯(lián)系。 扭桿彈簧在制造時，經(jīng)熱處理后預先施加一定的扭轉力矩，使之產(chǎn) 生一個永久的扭轉變形，從而使其具有一定的預應力。左、右扭桿的預 加扭轉的方向都與扭桿安裝在車上后承受工作載荷時扭轉的方向相同， 目的是減少工作時的實際應力，以延長使用壽命。如果左、右扭桿換位 安裝，則將導致扭桿彈簧的實際工作應力加大，使用壽命縮短。因此， 左右扭桿彈簧刻有不同的標記，不可互換。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-5 扭桿彈簧示意圖 項目一 懸架的結構與工作原理

9、 2減振器 1）減振器的功用及原理 減振器在汽車中的作用是迅速 衰減由車輪通過懸架彈簧傳給車身 的沖擊和振動，提高汽車行駛的平 順性能。減振器在汽車懸架中是與 彈性元件并聯(lián)安裝的（圖3-6-6）。 圖3-6-6 減振器與彈性元件的安裝示意圖 項目一 懸架的結構與工作原理 目前，汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液壓減振器，其基本原理如圖3-6-7 所示。當車架與車橋作往復的相對運動而使活塞在缸筒內往復移動時， 減振器殼體內的油液便反復地從一個內腔通過一些窄小的孔隙流入另一 個內腔，此時孔壁與油液間的摩擦及液體分子內的摩擦便形成對振動的 阻尼力，使車身和車架的振動能量轉化為熱能被油液和減振器殼體所吸 收，然

10、后擴散到大氣中。減振器阻尼力的大小隨車架與車橋（或車輪） 間相對速度的變化而增減，并且與油液的黏度有關。 閥門越大，阻尼力越小，反之亦然。相對運動速度越大，阻尼力越 大，反之亦然。 阻尼力越大，振動的衰減越快，但懸架彈性元件的緩沖效果不能發(fā) 揮，乘坐也不舒適，因此彈性元件的剛度與減振器的阻尼力要合理搭配， 才能保證乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-7 液壓減振器的基本原理 項目一 懸架的結構與工作原理 2）雙向作用筒式減振器 目前在汽車上應用最廣泛的液力減振器是雙向作用筒式減振器，它 在伸張行程和壓縮行程都具有阻尼減振作用。 雙向作用筒式減振器的基本組成如

11、圖3-6-8所示，它有3個同心缸筒， 外面的缸筒是防塵罩，其上部的吊耳與車架相連，中間是儲油缸筒，內 裝有一定量的油液，其下端的吊耳與車橋相連，里面是工作缸筒，其內 裝滿油液。它還有4個閥，即壓縮閥、伸張閥、流通閥和補償閥。流通閥 和補償閥是一般的止回閥，其彈簧很弱，當閥上的油壓作用力與彈簧彈 力同向時，閥處于關閉狀態(tài)，完全不通油液；而當油壓作用力與彈簧彈 力反向時，只要很小的油壓，閥便能開啟。壓縮閥和伸張閥是卸載閥， 其彈簧剛度較大，預緊力較大，只有當油壓增高到一定程度時，閥才能 開啟；而當油壓減低到一定程度時，閥即自行關閉。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-8 雙向作用筒式減振器的

12、基本組成 項目一 懸架的結構與工作原理 雙向作用筒式減振器的工作原理可用壓縮和伸張兩個行程加以說明。 （1）壓縮行程。當車橋移近車架（或車身）時，減振器受壓縮，活 塞下移，使其下腔室容積減小，油壓升高。具有一定壓力的油液頂開流 通閥進入活塞上腔室。由于活塞桿占去上腔室的部分容積，使上腔室增 加的容積小于下腔室減小的容積，因此還有一部分油液不能進入上腔室 而只能壓開壓縮閥，流回儲油缸筒。油液流經(jīng)上述閥孔時，受到一定的 節(jié)流阻力，為克服這種阻力而消耗了振動能量，使振動衰減。 項目一 懸架的結構與工作原理 （2）伸張行程。當車橋相對遠離車架（或車身）時，減振器受拉伸， 活塞上移，使其上腔室油壓升高。

13、上腔室的油液便推開伸張閥流入下腔 室。同樣由于活塞桿的存在，上腔室減小的容積小于下腔室增加的容積， 因而從上腔室流出來油液不足以充滿下腔室所增加的容積，使下腔室產(chǎn) 生一定的真空，這時儲油缸筒中的油液在真空作用下推開補償閥流進下 腔室進行補充。 從上面的原理可以得知，這種減振器在壓縮、伸張兩個行程都能起 減振作用，因此稱為雙向作用減振器。 項目一 懸架的結構與工作原理 3橫向穩(wěn)定器 橫向穩(wěn)定器如圖3-6-9和圖 3-6-10所示。橫向穩(wěn)定器利用 扭桿彈簧原理，將左右車輪通 過橫向穩(wěn)定桿連接起來。在車 身傾斜時，穩(wěn)定桿兩邊的縱向 部分向不同方向偏轉，于是橫 向穩(wěn)定桿便被扭轉。彈性的穩(wěn) 定桿產(chǎn)生的扭

14、轉內力矩就阻礙 了懸架彈簧的變形，從而減少 車身的橫向傾斜。 圖3-6-9 橫向穩(wěn)定器 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-10 橫向穩(wěn)定器的作用 項目一 懸架的結構與工作原理 三、非獨立懸架 非獨立懸架結構簡單，工作可靠，一些乘用車的后懸架中采用這一 結構類型。 按照采用彈性元件的不同，非獨立懸架可以分為鋼板彈簧式非獨立 懸架和螺旋彈簧式非獨立懸架。 項目一 懸架的結構與工作原理 1鋼板彈簧非獨立懸架 圖3-6-11所示為鋼板彈簧式非獨立懸架。鋼板彈簧中部通過U形螺栓 （騎馬螺栓）固定在前橋上。鋼板彈簧的前端卷耳用彈簧銷與前支架相 連，形成固定式鉸鏈支點，起傳力和導向作用；而后端卷耳則用

15、吊耳銷 與可在車架上擺動的吊耳相連，形成擺動式鉸鏈支點，從而保證了彈簧 變形時兩卷耳中心線間的距離有改變的可能。 減振器的上、下兩個吊環(huán)通過橡膠襯套和連接銷分別與車架上的上 支架和車橋上的下支架相連接。蓋板上裝有橡膠緩沖塊，以限制彈簧的 最大變形，并防止彈簧直接碰撞車架。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-11 鋼板彈簧式非獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 2螺旋彈簧非獨立懸架 螺旋彈簧非獨立懸架由螺旋彈簧、減振器、縱向推力桿和橫向推力 桿組成。一般只用于乘用車的后懸架，如圖3-6-12所示。 圖3-6-12 螺旋彈簧非獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 四、獨立懸架 1橫臂式

16、獨立懸架 橫臂式獨立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種，目前單橫臂式獨立 懸架應用較少。 雙橫臂式獨立懸架的兩個橫擺臂有等長的和不等長的，如圖3-6-13 所示。擺臂等長的獨立懸架當車輪上下跳動時，雖然車輪平面不傾斜、 主銷軸線的方向也不發(fā)生變化，但輪距發(fā)生較大的變化，這將引起車輪 的側滑和輪胎的磨損。而擺臂不等長的獨立懸架當車輪上下跳動時，雖 然車輪平面、主銷軸線、輪距都發(fā)生變化，但如果選擇長度比例合適， 可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大，這種獨立懸架被廣泛用在乘用 車前輪上。圖3-6-14所示為奧迪乘用車不等長雙橫臂式螺旋彈簧獨立懸 架。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-13 雙橫臂

17、式獨立懸架示意圖 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-14 不等長雙橫臂式獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 2縱臂式獨立懸架 縱臂式獨立懸架也分為單縱臂式和雙縱臂式兩種。 單縱臂式獨立懸架如果用于前輪，車輪上下跳動時會使主銷后傾角 變化很大，所以單縱臂式獨立懸架都用于后輪。 雙縱臂式獨立懸架的兩縱擺臂一般長度相等，形成平行四連桿機構， 如圖3-6-15所示。這種懸架當車輪上下跳動時，車輪外傾角、輪距和主 銷后傾角都不發(fā)生變化，所以適用于前輪。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-15 雙縱臂式獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 3燭式獨立懸架 圖3-6-16所示為燭式獨立懸架

18、，主銷的上下兩端剛性地固定在車架 上。套在主銷上的套管固定在轉向節(jié)上。套管的中部固定裝著螺旋彈簧 的下支座。筒式減振器的下端與轉向節(jié)相連，上端與車架相連。懸架的 摩擦部分套著防塵罩。通氣管與防塵罩內腔相通，以免罩中空氣被密封 而影響懸架的彈性。 燭式獨立懸架的優(yōu)點是當懸架變形時，主銷的定位角不會發(fā)生變化， 僅輪距、軸距稍有改變；有利于汽車的轉向操縱性和行駛穩(wěn)定性。缺點 是側向力全部由套筒和主銷承受，兩者間的摩擦阻力大，磨損嚴重。因 此，這種結構形式目前很少采用。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-16 燭式獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 4麥弗遜式獨立懸架 麥弗遜式懸架是目前乘用

19、車和某些輕型客車應用比較普遍的懸架結 構形式。如圖3-6-17所示，筒式減振器為滑動立柱，橫擺臂的內端通過 鉸鏈與車身相連，外端通過球鉸鏈與轉向節(jié)相連。減振器的上端與車身 相連，減振器的下端與轉向節(jié)相連，車輪所受的側向力大部分由橫擺臂 承受，其余部分由減振器活塞和活塞桿承受。筒式減振器上鉸鏈的中心 與橫擺臂外端球鉸鏈中心的連線為主銷軸線，此結構也為無主銷結構。 當車輪上下跳動時，減振器下支點隨前懸架搖臂擺動，故主銷軸線角度 是變化的，這說明車輪是沿著擺動的主銷軸線而運動。 燭式獨立懸架和麥弗遜式獨立懸架都屬于車輪沿主銷移動的獨立懸 架，燭式獨立懸架的車輪沿固定不動的主銷移動，麥弗遜式獨立懸架的

20、 車輪沿擺動的主銷軸線移動。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-17 麥弗遜式獨立懸架 項目一 懸架的結構與工作原理 5多連桿式獨立懸架 獨立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對于側向力、垂直力以及縱向力 需增設導向裝置，即采用桿件來承受和傳遞這些力，因而一些乘用車上 為減輕車重和簡化結構采用多連桿式懸架，如圖3-6-18所示。上連桿用 上連桿支架與車身（或車架）相連，上連桿外端與第三連桿相連。上連 桿的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿的下端通過重型推力軸承與轉向 節(jié)連接。下連桿與普通的下擺臂相同，其內端通過橡膠隔振套與前橫梁 相連接，球鉸將下連桿的外端與轉向節(jié)相連。多桿前懸架系統(tǒng)的主銷軸 線從下

21、球鉸延伸到上面的軸承，它與上連桿和第三連桿無關。 項目一 懸架的結構與工作原理 圖3-6-18 多連桿前懸架系統(tǒng) 項目二 懸架的拆裝 本項目以桑塔納 2000GSi型乘用車懸架的拆 裝為例進行說明。 一、前懸架總成的 拆裝 桑塔納2000GSi型乘用 車前懸架分解圖如圖3-6-19 所示。 圖3-6-19 桑塔納2000GSi型 乘用車前懸架分解圖 項目二 懸架的拆裝 1前懸架總成的拆卸 （1）取下車輪裝飾罩。 （2）如圖3-6-20所示，旋下輪 轂與傳動軸的緊固螺母，車輪必須著 地。 （3）卸下墊圈。旅松車輪緊固 螺母，拆下車輪。 （4）旋下制動鉗緊固螺栓，旋 下制動盤。 圖3-6-20 前

22、懸架總成的拆卸（1） 項目二 懸架的拆裝 （5）取下制動軟管支架，并用鐵絲將制動鉗固定在車身上（圖3-6- 21中上部箭頭所示，注意不要損壞制動軟管）。拆下球形接頭緊固螺栓 （圖3-6-21中下部箭頭所示）。 圖3-6-21 前懸架總成的拆卸（2） 項目二 懸架的拆裝 （6）如圖3-6-22所示，壓下橫拉桿接頭。 （7）如圖3-6-23所示，旋下穩(wěn)定桿的緊固螺栓。 圖3-6-22 前懸架總成的拆卸（3） 圖3-6-23 前懸架總成的拆卸（4） 項目二 懸架的拆裝 （8）向下掀壓下臂，從車輪軸承殼內拉出傳動軸?；蚶脙蓚€固定 車輪凸緣上的螺孔，將壓力裝置V.A.G 1389固定在輪轂上，用液壓裝

23、置 從輪轂中壓出傳動軸，如圖3-6-24所示。 圖3-6-24 前懸架總成的拆卸（5） 項目二 懸架的拆裝 （9）如圖3-6-25所示，拆掉壓力裝置。取下蓋子，支承減振器支柱 下部，旋下活塞桿的螺母，用內六角扳手阻止活塞桿的轉動。 圖3-6-25 前懸架總成的拆卸（6） 項目二 懸架的拆裝 2前懸架總成的安裝 前懸架總成的安裝順序基本上與拆卸順序 相反，但在安裝時應注意以下事項。 （1）不允許對前懸架總成進行焊接或整形 處理，不合格的要換用新的零部件總成。 （2）安裝傳動軸時，應擦凈傳動軸與輪轂 花鍵齒面上的油污，去除防護劑的殘留物。將 外等速萬向節(jié)（RF節(jié)）花鍵面涂上一圈5mm寬 的防護劑D

24、6（圖3-6-26），然后進行傳動軸裝 配。涂防護劑D6的傳動軸裝車后應停車60min 之后才可使用。 圖3-6-26 前懸架總成的安裝（1） 項目二 懸架的拆裝 （3）如圖3-6-27所示，安裝時，所有螺栓和螺母的緊固力矩應符合 規(guī)定。所有自鎖螺母，必須換用新件。 圖3-6-27 前懸架總成的安裝（2） 項目二 懸架的拆裝 二、前懸架減振器的更換 桑塔納2000GSi型乘用車前懸架及減振器的結構如圖3-6-28所示。 在車輛行駛過程中，如減振器發(fā)出異常的響聲，則說明該減振器已 損壞，必須更換。一般減振器是不進行修理的。減振器上如有很小滲油 現(xiàn)象不必調換，如有漏油多則必須推拉減振器活塞桿，通過

25、拉伸和壓縮 減振器來檢查滲油現(xiàn)象，漏出的減振器油，不能再加入減振器內重新使 用。漏油的減振器不能再使用。 項目二 懸架的拆裝 圖3-6-28 桑塔納2000GSi型乘用車前懸架及減振器的結構 項目二 懸架的拆裝 更換減振器的拆裝方法為如下步驟。 （1）如圖3-6-29所示，用拉具壓住彈簧座圈，壓縮壓緊彈簧。如果 沒有V.A.G 1403工具，可用VW340代替。 圖3-6-29 前懸架減振器的更換（1） 項目二 懸架的拆裝 （2）如圖3-6-30所示，松開與緊固開槽螺母，放松彈簧，可以用扳 手A阻止活塞桿的轉動以使松開螺母。 圖3-6-30 前懸架減振器的更換（2） 項目二 懸架的拆裝 （3）

26、如圖3-6-31所示，拆卸減振器。 （4）按照與拆卸相反的順序安裝減振器。 圖3-6-31 前懸架減振器的更換（3） 項目二 懸架的拆裝 三、后橋和后懸架的拆裝 桑塔納2000GSi型乘用車后橋和后懸架的分解圖如圖3-6-32所示。 圖3-6-32 桑塔納2000GSi型乘用車后橋和后懸架的分解圖 項目二 懸架的拆裝 1后橋和后懸架的拆卸 （1）將駐車制動器拉索從拉桿上吊 出。必要時脫開制動蹄。 （2）如圖3-6-33所示，分開軸體上的 制動管和制動軟管。 （3）松開車身上的支承座，僅留一 個螺母支承。 注意：如要把支承座留在車身上，需 拆出支承座與橫梁上的固定螺栓。安裝時 要絕對注意，為了避免金屬橡膠支座在行 駛中橡膠扭曲，在旋緊螺栓之前，橫梁須 平放。 （4）拆下排氣管吊環(huán)。用專用工具 支承住后橋橫梁。 圖3-6-33 后橋和后懸架的拆卸（1） 項目二 懸架的拆裝 （5）