汽車底盤課件 課題8 車輪及輪胎的構造與維修

課題8

車輪及輪胎的構造與維修學習目標熟悉車輪及輪胎的組成和基本參數(shù)。了解輪胎故障的分析方法。熟悉輪胎磨損的檢查方法。掌握輪胎氣壓的檢查方法。了解車輪的平衡原理及檢查方法。掌握車輪換位的流程及方法。知道車輪的定位參數(shù)，并會對車輪進行四輪定位。一、車輪現(xiàn)代的車輪總成由車輪和輪胎兩大部分組成，如圖8-1所示。車輪的基本功用支撐整車質量，包括在汽車質量上下運動時產(chǎn)生的慣性動載荷。1234緩和由路面?zhèn)鬟f來的沖擊載荷，提高乘坐舒適性。通過輪胎和路面之間的附著作用，產(chǎn)生驅動和阻止汽車運動的外力產(chǎn)生平衡汽車轉向離心力的側向力，以便順利轉向，并通過輪胎產(chǎn)生的自動回正力矩，使車輪具有保持直線行駛的能力。２、車輪參數(shù)名稱定義示意圖車輪寬度橫過輪輞兩側的唇邊之間的距離車輪高度(直徑)胎圈座從車輪的頂部到底部所測得的距離名稱定義示意圖偏置距從車輪的中心線到法蘭盤之間的距離。(１)零偏置距:法蘭盤偏移車輪中心的距離是零。(２)正偏置距:法蘭盤在中心線右側(３)負偏置距:法蘭盤在中心線左側中央凹槽輪輞上面留有一定深度和寬度的凹槽，便于裝拆輪胎。中央凹槽分布著許多孔，以利于安裝法蘭盤二、輪胎１、組成２、類型(１)按照有無內(nèi)胎，輪胎可分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎。①有內(nèi)胎輪胎:通常由外胎、內(nèi)胎和襯帶三部分組成。有內(nèi)胎輪胎在高速行駛時溫度較高，并且一旦穿刺，輪胎氣壓會迅速下降，因此，現(xiàn)代車輛使用的較少。有內(nèi)胎輪胎如圖8-4所示。②無內(nèi)胎輪胎俗稱真空胎。優(yōu)點:外胎由氣密性很強的橡膠層交織制成;空氣直接充入外胎中，其密封性由外胎和輪輞來保證;散熱效果好;被刺后漏氣緩慢，可以繼續(xù)行駛;易修理等。(２)按照輪胎的結構類型，即胎體中簾線排列方式的不同，輪胎可分為斜交輪胎和子午線輪胎。①斜交輪胎:簾布層和緩沖層中相鄰層簾線交叉，且與中心線呈小于90°角排列;胎面和胎側的強度大，但舒適性差，不適合高速行駛。斜交輪胎如圖8-5所示。②子午線輪胎:簾布層簾線方向與輪胎子午端面方向一致;簾線在圓周方向上只靠橡膠來聯(lián)系;使用壽命長，燃油經(jīng)濟性較好;彈性大，緩沖性能好，附著性能高，承載能力大。子午線輪胎如圖8-6所示。(３)按輪胎內(nèi)空氣壓力的大小劃分，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、與地面接觸面積大、附著性好。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檔汽車。３、輪胎的標識三、輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)１、間接式間接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(Wheel－SpeedBasedTPMS，WSB)，通過汽車ABS系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉速差別，以達到監(jiān)測胎壓的目的。其主要由系統(tǒng)模塊、輪速傳感器、胎壓報警指示燈組成。ABS通過輪速傳感器來確定車輪是否抱死，從而決定是否起動防抱死系統(tǒng)。成本較低，不過不能直接測出具體數(shù)值，不夠直觀。２、直接式直接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(PressureSensorBasedTPMS，PSB)，是利用安裝在每一個輪胎里或者輪胎氣嘴上的傳感器來直接測量輪胎的氣壓、溫度，利用無線發(fā)射器將壓力、溫度信息從輪胎發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng)，然后對各輪胎壓力、溫度數(shù)據(jù)進行顯示。這種胎壓監(jiān)測比較直觀精確，可以很好地保障行車安全，缺點是成本較高。四、輪胎異常磨損及其產(chǎn)生的原因五、輪胎的檢查１、輪胎磨損的檢查檢查輪胎磨損情況可以使用輪胎花紋深度尺來測量。用輪胎花紋深度尺測量輪胎花紋深度的步驟和注意事項如下:(１)認識輪胎花紋深度尺，如圖8-9所示。測量時測量面緊貼在平整平面，將測量桿推到底，按ZERO清零鍵，顯示0.00即可。(２)將輪胎花紋深度尺的尖端，伸入輪胎胎面的同一橫截面幾個主花紋槽中，測量它的深度，如圖8-10所示，得出一組數(shù)值，從中得出平均數(shù);在輪胎周布每隔90°測量一組數(shù)據(jù)，選取平均值作為輪胎花紋深度值，對測量的結果按照國家的標準進行判斷是否更換輪胎。子午線輪胎的國家標準規(guī)定如表8-4所示。子午線輪胎的國家標準規(guī)定標準規(guī)定轎車用的子午線輪胎花紋磨損極限為１６mm貨車、客車用的子午線輪胎花紋磨損極限為２０mm良好大于3。5mm建議下次更換2。5~3。5mm需要更換小于2。5mm需要更換極值1。6mm２、輪胎氣壓的檢查(１)目測輪胎氣壓的方法?？摧喬X的數(shù)目，一般４~５個齒是正常的，可以每天按照這個標準去目測胎壓，如圖8-11所示。(２)用輪胎氣壓表測量輪胎氣壓的方法。①將輪胎氣壓表測量槽口與輪胎氣門嘴對正壓緊。這時輪胎氣壓表指針發(fā)生偏轉，其指示值即為該輪胎的充氣壓力。用輪胎氣壓表測量輪胎氣壓如圖8-12所示。②測量完畢，應仔細檢查輪胎氣門芯是否漏氣。若有漏氣，則予以排除。六、車輪平衡的檢查１、靜平衡車輪質量繞轉動中心等量均勻分布。(１)將靜不平衡的車輪安裝在可以自由旋轉的軸上，它會轉動，使質量較重的部分轉到下方。(２)靜不平衡車輪旋轉時，質量較大的部分會產(chǎn)生不均勻的離心力，使車輪沿徑向振動。２、動平衡車輪的轉動質量在軸向均勻分布。動不平衡的車輪轉動時會出現(xiàn)軸向力矩不平衡，車輪沿軸向(水平方向)出現(xiàn)左右擺動現(xiàn)象，如圖8-13所示。前期準備固定車輪輸入?yún)?shù)測量數(shù)據(jù)安裝平衡塊校準車輪動平衡的步驟:確定平衡塊安裝位置七、輪胎換位１、目的為了確保輪胎使用壽命和均勻磨損。２、方法(１)交叉換位。將一側輪胎換到另外一側且前后位置變換。根據(jù)車輛的驅動方式不同，交叉換位又可分為三種形式，如圖8-14所示。(２)前后換位。針對單方向花紋輪胎，將前后輪進行換位，如圖8-15所示。八、車輪定位參數(shù)１、車輪定位參數(shù)概述(１)前輪定位參數(shù)。前輪定位參數(shù)包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角、前輪前束和包容角。(２)后輪定位參數(shù)。后輪定位參數(shù)包括后輪外傾角、后輪前束和推力角。(３)定位參照線。①車身中心線:縱向平分車身的一條虛擬線，如圖8-16所示。②中心垂直線:以胎面寬度中間為基點的垂直線。③轉向軸線:減震器上支承軸承和下控制臂球節(jié)旋轉中心之間的直線。２、主銷內(nèi)傾角(１)定義。在車輛的前面觀察時，轉向軸線與車輪垂直參照線之間的夾角。(２)作用。主銷內(nèi)傾角的作用是減少轉向操縱力、減少回跳和跑偏現(xiàn)象，改善車輛直線行駛的穩(wěn)定性，幫助轉向輪自動回正。(３)注意。一般車輛上的主銷內(nèi)傾角是不可以進行調(diào)整的。前車軸彎曲，主銷內(nèi)傾角當然發(fā)生改變。下擺臂彎曲后主銷內(nèi)傾角也發(fā)生變化。主銷內(nèi)傾角如圖8-17所示。３、主銷后傾角(１)定義。主銷(即轉向軸線)安裝在前軸上，其上端略向后傾斜，這種現(xiàn)象稱為主銷后傾。從汽車的側面看去，轉向軸線與通過前輪中心的垂線之間形成一個夾角γ，即主銷后傾角。(２)作用。①為了通過前輪使自身具有直線行駛能力。②為了轉彎之后能自動回到直行位置。③為了修正在凹凸不平的路面行駛的跑偏。(３)類型。主銷后傾角包含:正后傾角，如圖8-19所示;零后傾角，如圖8-20所示;負后傾角，如圖8-21所示。車輛載荷接地點和車輪接地點相對位置不同，對車輛直行性影響很大。所以，汽車、摩托車、自行車的前輪后傾角都是正值，這樣，載荷接地點在前輪接地點的前面，保持車輛的直線行駛能力。４、車輪外傾角(１)定義。車輪外傾角是指在車輛的前面觀察時，車輪幾何中心線與垂直參照線的夾角。車輪外傾角可正可負，如圖8-22所示。(２)作用。車輪外傾角控制輪胎磨損和車輛行駛方向，防止車輪成內(nèi)“八”字。(３)影響。①正外傾角過大，輪胎外側過早磨損。②負外傾角過大，輪胎內(nèi)側過早磨損。③兩側的車輪外傾角相差1°以上，車輛向車輪正外傾角較大的一側跑偏。５、前輪前束(１)定義。車輪前束是指在車輛的正上方觀察時，前輪的正前位置向內(nèi)或向外的偏轉程度。(２)作用。車輪前束的作用是確保兩側車輪平行滾動，當車輪向前滾動時，前束可以補償懸架系統(tǒng)引起的少量偏移。(３)類型。①正前束:車輪向內(nèi)偏，如圖8-23(a)所示。②零前束:兩側車輪的中心線平行，如圖8-23(b)所示。③負前束:車輪向外偏，如圖8-23(c)所示。(４)影響。車輪前束調(diào)整不當，將會導致輪胎過早磨損以及轉向不穩(wěn)。６、推力角(１)定義。后輪總前束的平分線稱為推力線，推力線與車輛幾何中心線之間形成的夾角稱為推力角，又稱推進角。如圖8-24所示。(２)要求。理論上，推力線與車輛幾何中心線一致。推力角是車輪定位的基礎，在車輪定位時先要檢查推力角。(３)影響。如果推力角不在規(guī)定的設計范圍，將會導致后輪軌跡與前輪軌跡不同，方向盤可能無法回正。７、包容角(１)定義。包容角是指主銷內(nèi)傾角與主銷外傾角之和，即轉向軸線與車輪中心線之間的夾角稱為包容角，如圖8-25所示。(２)作用。方向控制角，如果左右側不相等，則汽車向包容角大的一側跑偏。包容角可以用來診斷減震器、彈性元件等是否變形或磨損。８、磨胎半徑(１)定義。車輪中心線與路面相交點到轉向軸線與路面相交點之間的距離，如圖8-26所示。(２)類型。若轉向軸線與地面的交點在車輪中心線的外側，則稱為負磨胎半徑，反之為正磨胎半徑。理論上，磨胎半徑應盡可能小，磨胎半徑越小，方向穩(wěn)定性越好，如圖8-27所示。九、車輪定位的檢查和調(diào)整車輛出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一或以上就需要進行車輛定位:(１)直線行駛時方向盤不正。(２)行駛中方向盤振動、發(fā)抖或太重。(３)轉向時不能自動歸位。(４)行駛中左右跑偏、車身顛簸等。(５)輪胎呈單面、不規(guī)則或鋸齒狀磨損。(６)碰撞事故維修后。(７)更換新的懸掛或轉向有關配件后。１、車輪定位初始檢測。(１)檢查每個輪胎的充氣壓力與輪胎標簽上的規(guī)格是否一致。(２)檢查輪胎和車輪的尺寸與輪胎標簽上的規(guī)格是否一致。(３)檢查輪胎和車輪是否損壞。(４)檢查輪胎是否不規(guī)則磨損或過早磨損。(５)檢查輪胎和車輪是否跳動量過大，必要時測量車輪和輪胎的動平衡。(６)檢查車輪軸承是否存在游隙或間隙過大。(７)檢查相關部件是否松動或磨損，必要時維修部件。(８)檢查車輛車身高度。(９)檢查是否因部件僵硬或銹蝕而導致轉向系統(tǒng)拖滯或轉向盤回正性差。(１０)檢查燃油油位，如果燃油箱不滿，則向車輛增加重量，以模擬燃油箱加滿。２、四輪定位儀四輪定位儀是精密檢測設備，操作人員在使用前需要進行專業(yè)培訓，并認真研讀四輪定位儀的使用說明書。(１)使用前，檢查四輪定位儀所配附件是否與使用說明書上列出的清單相符，設備安裝時要遵循使用說明書所提出的各項要求。(２)對于光學式四輪定位儀中的投影儀(或投光器)應細心維護，傳感器是微機式四輪定位儀的重要元件，使用前要進行校正，以保證測試精度。(３)傳感器應正確地安裝在傳感器支架上，在不使用時應妥善保管，避免受到損壞，電測類傳感器應在連接好線束后再通電。(４)移動四輪定位儀時，應避免使其受到振動，否則可能使傳感器及測試主機受到損壞。(５)四輪定位儀應半年標定一次，標定時應使