汽車底盤機械系統(tǒng)檢修課件 項目三 行駛系統(tǒng)的檢修

項目三行駛系統(tǒng)的檢修一、車架的功用任務一車架與車橋的檢修車架是跨接在各車橋之間的橋梁式結構，是整個汽車的安裝基礎。其功用是安裝汽車的各總成和部件，并使它們保持正確的相對位置；承受來自車上和地面的各種靜、動載荷。1.邊梁式車架邊梁式車架由兩根位于左右兩側的縱梁和若干根橫梁組成，如圖所示；縱梁與橫梁通過鉚接或焊接成為一個堅固的剛性構架。項目三行駛系統(tǒng)的檢修二、車架的類型和構造2.無梁式車架目前，大多數(shù)轎車都是采用無梁式車身，其結構如圖所示。這種車身結構由于沒有車架作為車輛承載的基礎，而由車身承受整車所受的載荷。因此，其車身結構應具有足夠的剛度（彎曲剛度和扭轉剛度）和強度。為保證減輕重量的同時車身又有必要的剛度，就要使車身的殼體能有效地承擔載荷。另外，車身的底板部分、車前部分、側圍部分和后圍部分都要采取結構加強措施，通過加強筋、沖壓成滿足車身設計要求的各種曲面形狀及加設結構加強梁的方式來加強構件的剛度和強度，以使焊裝成的整體車身滿足車輛的剛度和強度要求。項目三行駛系統(tǒng)的檢修3.中梁式和綜合式車架中梁式車架和綜合式車架，由于這兩種車架結構復雜，加工制造及維修困難，所以目前很少應用。車橋位于懸架與車輪之間，其兩端安裝車輪，通過懸架與車架（或車身）相連，其功用是傳遞車架（或車身）與車輪之間各種載荷的作用。項目三行駛系統(tǒng)的檢修三、車橋的功用按懸架結構不同，車橋分為整體式和斷開式兩種，如圖所示。整體式車橋的中部是剛性實心梁或空心梁，與非獨立懸架配用；斷開式車橋為活動關節(jié)式結構，與獨立懸架配用。四、車橋的類型和構造1.轉向橋1）前軸前軸是轉向橋的主體，一般由中碳鋼經模鍛而成。其端面采用工字形斷面以提高抗彎強度；接近兩端逐漸過渡為方形，以提高抗扭剛度。中部向下彎曲，使發(fā)動機位置得以降低，從而降低汽車質心，擴展駕駛員的視野，并減小傳動軸與變速器輸出軸之間的夾角。2）轉向節(jié)轉向節(jié)是一個叉形部件，俗稱“羊角”如圖所示。上下兩叉制有同軸銷孔，通過主銷與前軸的拳部相連，使前輪可以繞主銷偏轉一定角度而使汽車轉向。為了減小磨損，轉向節(jié)銷孔內壓入青銅襯套，襯套上的潤滑油槽在上面端部是切通的，用裝在轉向節(jié)上的油嘴注入潤滑脂潤滑。為使轉向靈活輕便，在轉向節(jié)下耳與前軸拳部之間裝有滾子推力軸承。3）主銷如圖所示，主銷的作用是鉸接前軸與轉向節(jié)，使轉向節(jié)能繞著主銷擺動，以使車輪偏轉實現(xiàn)轉向。主銷的中部切有凹槽，安裝時用錐形鎖銷與它配合，使其固定在前軸的銷孔中，防止其相對前軸轉動。項目三行駛系統(tǒng)的檢修項目三行駛系統(tǒng)的檢修2.轉向驅動橋越野汽車、前輪驅動汽車和全輪驅動汽車的前橋，既起轉向橋的作用，又起驅動橋的作用，故稱為轉向驅動橋。轉向驅動橋如圖所示，它同一般驅動橋一樣由主減速器、差速器、半軸和橋殼組成。但由于轉向時轉向車輪需要繞主銷偏轉一個角度，故與轉向輪相連的半軸必須分成內、外兩段（內半軸和外半軸），其間用萬向節(jié)連接，同時主銷也因此而分制成兩段（或用球頭銷代替）。轉向節(jié)軸頸部分做成中空的，以便外半軸穿過其中。項目三行駛系統(tǒng)的檢修一、車輪的功用及分類任務二車輪與輪胎的檢修1.車輪的功用車輪是汽車行駛系的重要部件，其主要功用是：（1）支承整車重量。（2）緩和由路面?zhèn)鬟f來的沖擊載荷。（3）通過輪胎和路面之間的附著作用為汽車提供驅動力和制動力。（4）產生平衡汽車轉向離心力，以便順利轉向，并通過輪胎產生的自動回正力矩，保持車輪具有良好的直線行駛能力。2.車輪的分類按照輪輻的構造差別，可將車輪分成兩種主要型式:輻板式和輻條式。前者因為結構簡單、維修方便，而被廣泛用于轎車和載貨汽車；后者則質量輕，但造價較貴、維修安裝不便，僅用于一些高級轎車和賽車。項目三行駛系統(tǒng)的檢修二、車輪的構造1.輪輞1）深槽輪輞這種輪輞是整體的，其斷面中部為一深凹槽，主要用于轎車及輕型越野汽車如右圖所示。它有帶肩的凸緣，用以安放外胎的胎圈，其肩部通常略向中間傾斜，其傾斜角一般是5°。傾斜部分的最大直徑即稱為輪胎胎圈與輪輞的接合直徑。斷面的中部制成深凹槽，以便于外胎的拆裝。深槽輪輞的結構簡單，剛度大，質量較小，對于小尺寸彈性較大的輪胎最適宜。但是尺寸較大又較硬的輪胎，則很難裝進這樣的整體輪輞內。車輪的組成主要包括輪轂、輪輻和輪輞，如右圖所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修1.輪輞2）平底輪輞這種輪輞的結構形式很多，如圖所示是貨車中常用的一種形式。擋圈是整體的，而用一個開口彈性鎖圈來防止擋圈脫出。在安裝輪胎時，先將輪胎套在輪輞上，而后套上擋圈，并將它向內推，直至越過輪輞上的環(huán)形槽，再將開口的彈性鎖圈嵌入環(huán)形槽中。3）對開式輪輞這種輪輞的由內外兩部分組成，其內外輪輞的寬度可以相等，也可以不相等，二者用螺栓連成一體。拆裝輪胎時拆卸螺栓上的螺母即可。如圖所示中的擋圈是可拆的，有的無擋圈，而由與內輪輞制成一體的輪緣代替擋圈，內輪輞與輻板焊接在一起。這種輪輞主要用于載重重量較大的重型貨車和大型客車。項目三行駛系統(tǒng)的檢修2.輪輻1）輻板式輻板式輪輻與擋圈，輪輞和氣門嘴伸出口共同組成車輪如右圖所示。2）輻條式按輻條結構的不同，輻條式車輪又分為鋼絲輻條式車輪和鑄造輻條式車輪，如右圖所示。3.輪轂輪轂是車輪與車軸連接的部分,在輪轂與車軸之間通常有輪轂軸承來支承的。項目三行駛系統(tǒng)的檢修三、輪胎的功用及分類1.輪胎的功用（1）支承汽車的質量，承受路面?zhèn)鱽淼母鞣N載荷的作用。（2）與汽車懸架共同來緩和汽車行駛中所受到的沖擊，并衰減由此而產生的振動，以保證汽車有良好的乘坐舒適性和行駛平順性。（3）保證車輪和路面有良好的附著性，以提高汽車的動力性、制動性和通過性。2.輪胎的分類1）按輪胎內空氣壓力的大小分類輪胎分為高壓胎（0.5~0.7MPa）、低壓胎（0.2~0.5MPa）和超低壓胎（0.2MPa以下）三種。低壓胎彈性好，減振性能強，壁薄散熱性好，與路面接觸面積大、附著性好，因而廣泛用于轎車。超低壓胎在松軟路面上具有良好的通過能力，多用于越野汽車及部分高級轎車。2）按輪胎有無內胎分類輪胎可分為有內胎和無內胎輪胎兩種。目前轎車上廣泛采用無內胎式輪胎（真空胎）。3）按胎體簾布層結構的不同分類輪胎可分為斜交輪胎和子午線輪胎。目前，轎車上使用的輪胎基本都是子午線輪胎。項目三行駛系統(tǒng)的檢修四、輪胎的構造輪胎通常由外胎、內胎、墊帶三部分組成。目前轎車上使用的都是無內胎式輪胎如圖所示，只有極少數(shù)使用有內胎式的輪胎。有內胎式輪胎基本上都使用在輕、重型貨車上。下面主要以無內胎式輪胎來講解輪胎的構造。無內胎式輪胎的外胎主要由胎體、緩沖層（或稱帶束層）、胎面、胎側和胎圈組成。外胎斷面可分成幾個單獨的區(qū)域如：胎冠區(qū)、胎肩區(qū)（胎面斜坡）、屈撓區(qū)（胎側區(qū)）、加強區(qū)和胎圈區(qū)。項目三行駛系統(tǒng)的檢修1.胎體胎面直接和路面接觸的部分是外胎的外表層，包括胎冠、胎肩、胎側三部分。2.緩沖層斜交輪胎胎面與胎體之間的膠簾布層或膠層，不延伸到胎圈的中間材料層。用于緩沖外部沖擊力，保護胎體，增進胎面與簾布層之間的粘合。子午線結構輪胎的緩沖層由于其作用不同，一般稱為帶束層。3.胎面胎面是用來防止胎體受機械損傷和早期磨損，向路面?zhèn)鬟f汽車的牽引力和制動力，增加外胎與路面（土壤）的抓著力，以及吸收輪胎在運行時的振蕩。輪胎在正常行駛時直接與路面接觸的那一部分胎面稱為行駛面。行駛面的表面由不同形狀的花紋塊、花紋溝構成，凸出部分為花紋塊，花紋塊的表面可增大外胎和路面（土壤）的抓著力和保證車輛必要的抗側滑力?；y溝下層稱為胎面基部，用來緩沖震蕩和沖擊。項目三行駛系統(tǒng)的檢修4.胎側胎側是輪胎側部簾布層外層的膠層，用于保護胎體。5.胎圈胎圈是直接和輪輞接觸的部分，胎圈把輪胎附在輪輞上，在接口處包覆簾布。胎圈由胎圈鋼絲、胎圈、胎圈包布和其他零件組成。胎圈的設計一般是能夠緊湊地繞著輪輞，并保證萬一氣壓突然膨脹時，輪胎也不會脫離輪輞。項目三行駛系統(tǒng)的檢修五、輪胎規(guī)格的表示方法1.轎車輪胎規(guī)格的表示輪胎規(guī)格標記如圖所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修2．轎車輪胎扁平率的計算輪胎斷面高度H與寬度B之比以百分比表示，稱為輪胎的扁平率，如圖3-23所示。扁平率對輪胎的性能有很大影響，扁平率較大的輪胎在顛簸的路面上有較好的舒適性；而扁平率較小的輪胎與路面有較大的接觸面積，具有較大的胎壁剛度，因此在硬質路面上有更好的附著力和敏銳的反應，但舒適性較低。項目三行駛系統(tǒng)的檢修一、懸架的功用任務三懸架的檢修（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，使乘坐舒適，具有良好的平順性。（3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。a1.獨立懸架如圖所示，獨立懸架是兩側車輪各自獨立地通過懸架與車架相連接，其配備的車橋都是斷開式的，每個車輪都能獨立地上下運動。因此，從使用過程來看，當一側車輪受到沖擊、振動后可通過彈性元件自身吸收沖擊力，這種沖擊力不會波及另一側車輪，使得廠家可在車型的設計之初通過適當?shù)恼{校使汽車在乘坐舒適性、穩(wěn)定性、操縱穩(wěn)定性三方面取得合理的配置。項目三行駛系統(tǒng)的檢修二、懸架的分類a2.非獨立懸架如圖所示，非獨立懸架是左右兩側的車輪裝在一個整體式車橋上，車輪連同車橋一起通過懸架與車架相連接，當一側車輪因路面不平等原因相對于車架的位置發(fā)生變化時，另一側車輪的位置也隨之發(fā)生變化。這樣，自然不會得到較好的操縱穩(wěn)定性及舒適性，同時由于左、右兩側車輪的互相影響，也容易影響車身的穩(wěn)定性，在轉向的時候較易發(fā)生側翻。項目三行駛系統(tǒng)的檢修懸架是車架與車橋之間一切傳力連接裝置的總稱?，F(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，轎車一般還有橫向穩(wěn)定桿。懸架的組成如圖所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修三、懸架的組成a1.彈性元件1）鋼板彈簧鋼板彈簧由若干片長度不等的合金彈簧鋼片疊加而成，構成一根近似等強度的彈性梁。最長的一片稱為主片，其兩端卷成卷耳，內裝襯套，以便用彈簧銷與固定在車架上的支架或吊耳做鉸鏈連接。鋼板彈簧的外形如圖3-50所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修2）螺旋彈簧如圖所示，螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，與鋼板彈簧相比，螺旋彈簧具有無需潤滑、不怕油污、質量小、所占空間不大、具有良好的吸收沖擊能力、可改善乘坐舒適性等優(yōu)點，因此，在現(xiàn)代轎車上被廣泛采用。項目三行駛系統(tǒng)的檢修3）扭桿彈簧扭桿彈簧是由彈簧鋼制成的桿件，如圖所示。扭桿的斷面通常為圓形，少數(shù)為矩形或管形，其兩端制成花鍵、方形、六角形等形狀，以便一端固定在車架上，另一端固定在懸架的擺臂上。擺臂與車輪相連，當車輪跳動時，擺臂繞扭桿軸線擺動，使扭桿產生扭轉彈性變形，以保證車輪與車架的彈性聯(lián)系。項目三行駛系統(tǒng)的檢修4）油氣彈簧以惰性氣體（一般為氮氣）作為彈性介質，以油液作為傳力介質的氣體彈簧，利用氣體的可壓縮性來執(zhí)行彈簧緩沖的作用。油氣彈簧的結構有單氣室油氣彈簧、雙氣室油氣彈簧，如圖所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修a2.減振器目前，汽車中廣泛使用液壓減振器，其基本原理如圖所示，當車架與車橋作往復相對運動時，減振器中的油液反復經過活塞上的閥孔，由于閥孔的節(jié)流作用及油液分子間的內摩擦力便形成了衰減振動的阻尼力，使振動的能量轉變?yōu)闊崮埽⒂捎鸵汉蜏p振器殼休吸收，然后散到大氣中，從而實現(xiàn)減振作用。目前汽車上應用最廣泛的是雙向作用簡式減振器，為了提高乘坐舒適性在高級轎車上有的采用充氣式減振器。項目三行駛系統(tǒng)的檢修1）雙向作用簡式減振器如圖所示，雙向作用單筒式液壓減振器一般由幾個同心鋼筒、幾個閥門和一些密封件等組成。里面的鋼筒為工作缸，工作缸內裝有活塞，活塞上裝有伸張閥和流通閥，在工作缸下端的支座上裝有壓縮閥和補償閥。流通閥和補償閥是單向閥，較小的油壓即可打開或關閉。伸張閥和壓縮閥也都是單向閥，需要較大的油壓才能打開，而油壓稍降低，閥門即可關閉。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。項目三行駛系統(tǒng)的檢修2）充氣式減振器充氣式減振器的結構如圖所示，其結構特點是在缸簡的下部裝有一個浮動活塞，高壓的氮氣充在浮動活塞與缸筒一端形成的密閉氣室里。在浮動活塞的上面是減振器油液。O形密封圈把油和氣完全分開，因此活塞也稱為封氣活塞。在工作活塞上裝有壓縮閥和伸張閥。這兩個閥都是由一組厚度相同、直徑不等、由大到小而排列的彈簧鋼片組成。項目三行駛系統(tǒng)的檢修a3.導向機構導向機構是傳力機構，其作用是：傳遞各個方向的力和力矩；使車輪按一定軌跡相對于車架和車身跳動。汽車在行駛過程中，車輪的運動軌跡應符合一定的要求，否則對汽車的某些行駛性能有不利的影響。導向機構位置圖如圖所示。項目三行駛系統(tǒng)的檢修項目三行駛系統(tǒng)的檢修四、獨立懸架系統(tǒng)的結構原理a1.麥弗遜式獨立懸架如圖所示，麥弗遜式獨立懸架是以發(fā)明者Macphersan的名字命名，在中級以下轎車中使用很廣泛的一種懸架。項目三行駛系統(tǒng)的檢修a2.雙叉臂式獨立懸架如圖所示，雙叉臂式獨立懸架是在中、高級轎車中使用很廣泛的一種懸架。雙叉臂式獨立懸架又稱為雙A臂式獨立懸架，雙叉臂式獨立懸架擁有上、下兩個叉形擺臂。其中，上、下叉臂的一端分別通過叉臂軸與車身鉸接，另一端分別通過上、下球頭銷與轉向節(jié)相連。減振器與套在它外面的螺旋彈簧合為一體，構成懸架的彈性支柱。支柱上端與車身撓性連接，支柱下端與轉向節(jié)剛性連接。橫向力由兩個叉臂同時吸收，支柱只承載車身重量，因此，橫向剛度大。垂直力通過轉向節(jié)、下球頭銷、下擺臂和減振器及螺旋彈簧傳遞給車身；而縱向力、側向力及其力矩由轉向節(jié)、下擺臂、上擺臂、下球頭銷、上球頭銷傳遞給車身。由于此種懸架使用上下球頭銷來代替主銷，故屬于無主銷式懸架。項目三行駛系統(tǒng)的檢修a3.雙橫臂式獨立懸架如圖所示，雙橫臂式獨立懸架是在雙叉臂式獨立懸架的基礎上改變而來的，二