汽车车轮及轮胎.ppt

任务三车轮定位,课题三行驶系统,一、前轮（转向轮）定位,所谓转向轮定位，就是汽车的前轮、转向节、车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。转向轮定位参数有：主销内倾、主销后倾、前轮前束和前轮外倾四个参数。,任务三车轮定位,（1)主销内倾主销内倾是指在横向平面内，主销上端向内倾斜一个角度。在汽车的横向铅垂平面内，主销轴线与铅垂线之间的夹角，称为主销内倾角，如右图所示。主销内倾的作用是使车轮转向后能自动回正，且转向操纵轻便。一般内倾角在58，距离C一般为4060mm。C，阻力臂减小，转向轻便。但C不能过小，否则会导致前轮方向不稳。非独立悬架不可调。,任务三车轮定位,（2)主销后倾主销顶部向后或向前倾斜一个角度，称为主销后倾。向后倾斜称为正后倾，向前称为负后倾。在汽车的纵向平面内(汽车的侧面)，主销轴线与铅垂线之间的夹角，称为主销后倾角。,任务三车轮定位,主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转弯后能自动回正。为了不使转向沉重，主销后倾角不宜过大，一般不超过2-3。现代汽车由于为了提高行驶速度，普遍采用扁平低压胎，轮胎变形增加，引起稳定力矩增加，因此主销后倾角可以减小甚至接近于零，有的更为负值。一般不可调。总结：、都可使车轮自动回正，与车速有关，与车速无关，高速时作用大，低速时作用大。,任务三车轮定位,（3)前轮前束俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离B小于两前轮后边缘距离A，AB之差称为前轮前束值，如图所示。前端小后端大像内八字样的称为前束，而后端小前端大像外八字一样的称为后束或负前束。,任务三车轮定位,前轮前束的作用是为了消除由车轮外倾而引起的前轮“滚锥效应”。车轮有了外倾角后，在滚动时，就类似于圆锥滚动，从而导致两侧车轮向外滚开。由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开，车轮将在地面上出现边滚边向内滑移的现象，从而增加了轮胎的磨损。前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整，一般前束值为0-12mm。有的汽车为与负前轮外倾角相配合，其前束也取负值即负前束（如上海桑塔纳轿车前束为-1-3mm）。,任务三车轮定位,（4)前轮外倾前轮顶部向内或向外倾斜一定角度，称为前轮外倾。前轮旋转平面与汽车纵向铅垂面之间的夹角，称为前轮外倾角，如图所示。前轮外倾的作用是为了提高转向操纵的轻便性和车轮行驶的安全性。前轮外倾角一般为1度。外倾角不宜过大，否则会使轮胎产生偏磨损。非独立悬架不可调。,任务三车轮定位,前轮不倾斜的状况,前轮倾斜,二、四轮定位,随着道路条件的改善，现代轿车的行驶速度愈来愈高，现在有许多高档轿车设置四轮定位，不仅要求前轮定位，还需要有后轮定位。其原因是对前轮驱动汽车和独立后悬架汽车，如果后轮定位不当，既使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。为了防止高速行驶时汽车出现的“激转”及自动转向现象，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角，提高高速行驶的操纵稳定性。,任务三车轮定位,二、四轮定位,（1)后轮外倾角像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。理想状态是四个车轮的运动外倾角均为零，这样轮胎和路面接触良好，从而得到最佳的牵引性能和操纵性能。车轮外倾角不是静态的，它随悬架的上下移动而变化。车辆加载后悬架下沉就会引起车轮外倾角改变。,任务三车轮定位,二、四轮定位,为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架的大多数车辆常有一个较小的正后轮外倾角。滑柱筒破坏或错位、滑柱弯曲、上控制臂衬套破坏、上控制臂弯曲、弹簧压缩或悬架过载都会使后轮外倾角产生变成负外倾角的趋势。转向节弯曲、下控制臂弯曲会使后轮外倾角过大。后轮驱动车辆在转矩过大、严重超载或道路损坏的情况下，即使是刚性的后桥壳也会变弯。,任务三车轮定位,（2)后轮前束如同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不当，后轮轮胎也会被擦伤，另外还会引起转向不稳定及降低制动效能。(对于防抱死制动系，切记此点)。像后轮外倾角一样，后轮前束也不是一个静态量。悬架摇动和反弹时它就要起变化。滚动阻力和发动机转矩对它也有影响。对于前驱动车辆：前驱动轮宜前束，后从动轮宜负前束。后驱动车辆则相反：前轮宜负前束，独立悬架的后驱动轮应尽可能为前束。,任务三车轮定位,如果后轮前束不符合技术要求，就要影响轮胎磨损和转向稳定性，其影响程度与前轮前束相同。前束测量值在规定范围内，并不意味着车轮一定正确定位，尤其对后轮前束测量值来说更是如此。如果一侧后轮前端向内偏斜量与另一侧后轮前端向外偏斜量相等，虽然前束值在规定的范围内，但由于后轮与车纵轴线不平行，车辆还会跑偏。,任务三车轮定位,（3)驱动力作用线如果两后轮相互平行且与整车平行，那么驱动力作用线将垂直于后轴并与车辆纵轴线重合。但如果一个或两个后轮前端偏里或偏外，或者一个车轮相对于另一个略为后缩，驱动作用线就要偏离中心线，从而产生了一个驱动力偏离角并使车辆朝与偏离角相反方向偏行。例如，驱动力作用线偏右时，汽车向左侧跑偏。驱动力偏离角的出现，使得车辆在冰、雪或湿路面上的方向稳定性变差。在车辆制动或急剧加速时它有时会使车辆跑偏。用于转向控制的前轮要克服后轮的这种作用，从而使轮胎磨损加剧。,任务三车轮定位,只有消除驱动力偏离角才能解决上述问题。通过重新设置后轮前束，可使驱动力作用线回中。在大多数前驱动车辆上，这一点容易做到，可以采用厂家提供的前束调整方法，也可在后轮转向节和后轴间放置前束/车轮外倾角垫片，或者使用偏心轴套组。而由于后轮驱动车辆具有整体式后桥，后轮前束的调整就不那么容易。有时因制造或撞车造成车的底板或车梁位不正确。如果没有在碰撞修理上牵拉底盘，将控制臂恢复到正确或恢复弹性悬架的正确几何特性，那么只有通过试用某种偏置纵臂轴套及配用的螺旋弹簧或者改变悬架吊耳或钢板弹簧或U形螺栓的位置来予以校正。如果后轮前束难以改变，另一种最佳做法是根据后轴驱动力作用线而不是车辆纵轴线调整前轮定位。这样做的话，转向盘不在正中位置时可消除车辆跑偏现象，但不消除后轮尾随现象。,任务三车轮定位,前束测量方法：(1)轮胎按规定气压充气，轮毂轴承间隙调整符合规定后，将被测汽车停置在平坦场地上，并使左右转向车轮呈直驶位置。(2)用千斤顶支起转向桥，在胎冠表面以粉笔涂敷，转动车轮用金属划针画出胎冠中心线。(3)放松千斤顶，使转向车轮着地(此时左右转向车轮仍应保持直驶位置)。,任务三车轮定位,三前束的检查与调整,(4)将指针式前束尺置于被测量车轮的前方，尺杆与车桥平行，调整两指针使尖端距离地面垂直高度等于被测车轮的半径值，并使两指针分别指正被测车轮的胎冠中心线处，调整前束尺的刻度使之对准零位。(5)将前束尺移至被测车轮的后方，调整前束尺长度，使两指针分别指向车轮的胎冠中心线，此时，标尺上的读数即为被测车轮的前束值。对有的前束值不大的车型的车轮前束均为2-4mm，这样小的数值，是应用精度高的仪器来测定。,任务三车轮定位,前束的调整方法：调整时汽车应停在平整场地上，顶起前轴，使车轮处于直线行驶位置，松开横拉杆上的卡箍螺栓，用管钳转动横拉杆用以改变横拉杆的长度的方法即可调出所需的前束数值。调整好后，将卡箍螺栓拧紧。,任务三车轮定位,钢卷尺调整方法：前束需调整值=实际测得值（A-B）标准值/21、将前桥顶起；并保证两侧车轮处于直行状态；2、在车轮前纵面做好记号“+”并保证两记号离地面高度一致；测量并记下记号在前面的数值；3、转动车轮使记号处于后面位置并使记号离地高度与在前面时一样，测量并记下所测量的数值。,1）正前束：（1）当（A-B）=标准值时，前束不用调整。（2）当（A-B）标准值时，需要调整。方法缩短横拉杆长度；调整值为（A-B）标准值）/2。2）反前束（负数）当（A-B）标准值时，需要调整。方法伸长横拉杆长度；其调整值为（A-B）标准值）/2。,注意：1、当横拉杆为整体式时，松开两端固定螺栓，用管子钳转动横拉杆即可；2、当横拉杆为分段时（齿轮齿条式转向器），则应两段分别调整，但应注意两段均匀调整。,任务四轮胎与车轮,课题三行驶系统,车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，位于汽车车身与路面之间。其主要功用是：1、支承汽车和装载的质量；2、传递汽车与路面之间的各种力和力矩；3、缓冲车轮受路面颠簸时所引起的振动；4、保持汽车的行驶方向等。,任务四轮胎与车轮,一、概述,任务四轮胎与车轮,车轮总成的组成：包括车轮和轮胎,车轮,车轮总成,二、车轮,车轮是外部装轮胎，中心装车轴并承受负荷的旋转部件，由轮毂、轮辋和轮辐组成。,任务四轮胎与车轮,轮毂：连接车轮和车轴；轮辋：安装和固定轮胎；轮辐：连接轮毂和轮辋。,按照轮辐的构造，车轮可分为辐板式和辐条式两种主要形式。,任务四轮胎与车轮,辐板式车轮如图所示，由挡圈、轮辋、辐板和气门嘴出口等组成。车轮中用以连接轮毂和轮辋的钢制圆盘称为辐板。,任务四轮胎与车轮,1辐板式车轮,货车后轴负荷比前轴大很多，为使后轮轮胎不致过载，后桥一般采用双式车轮，在同一轮毂上安装了两套辐板和轮辋。,任务四轮胎与车轮,辐条式车轮是用辐条将轮辋和轮盘连接成一体。辐条可以用铸造件或钢丝制造。,任务四轮胎与车轮,2辐条式车轮,3、轮辋,轮辋用来安装和固定轮胎，当轮胎装入与其规格不同的轮辋时，就会使轮胎变形，影响轮胎的性能。因此，不同规格的轮胎，应该配用相应规格的标准轮辋。1）常用轮辋的形式轮辋按结构形式不同，分为深槽轮辋，平底轮辋和对开式轮辋，如图所示。,任务四轮胎与车轮,三、轮胎,1、功用1)支承汽车及货物的总质量；2)保证车轮和路面的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性;3)与汽车悬架一同减少汽车行驶中所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和平顺性。,任务四轮胎与车轮,任务四轮胎与车轮,2、类型按胎体结构不同,轮胎可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。按轮胎内空气压力的大小充气轮胎分为高压胎（0.5-0.7Mpa）、低压胎（0.15-0.45Mpa）和超低压胎（0.15Mpa以下）三种。低压胎在汽车上广泛使用。按保持空气方法的不同，充气轮胎分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。按胎体帘线粘接方式的不同,充气轮胎分为普通斜交轮胎、子午线轮胎。,3、轮胎结构1）有内胎轮胎由外胎、内胎和垫带组成，如图所示。,任务四轮胎与车轮,2)无内胎轮胎无内胎轮胎就是没有内胎和垫带，充入轮胎的气体直接压入无内胎轮胎中，要求轮胎与轮辋之间有很好的密封性。,任务四轮胎与车轮,无内胎轮胎为了保证密封性，与有内胎轮胎所不同的是在无内胎轮胎的内壁上附加了一层厚度约为2-3mm的橡胶密封层。在密封层正对着胎面下面还贴一层自粘层，能自行将刺穿的孔粘合。无内胎轮胎穿孔时压力不会急剧下降，仍然能继续安全行驶。无内胎轮胎中由于没有内胎故不存在内外胎的摩擦和夹卡而引起的损坏；它可以直接通过轮辋散热，所以轮胎工作温度低，使用寿命长；无内胎轮胎结构简单，质量较小。缺点是轮胎爆破失效时，途中修理比较困难。无内胎轮胎近年来应用非常广泛，轿车几乎均使用无内胎轮胎。,任务四轮胎与车轮,3)外胎外胎是轮胎的主体，按轮胎的部位，它由胎面(包括胎冠、胎肩和胎侧）、缓冲层、帘布层、（无内胎轮胎还有气密层）和胎圈等几部分组成，如图所示。,任务四轮胎与车轮,任务四轮胎与车轮,轮胎的顶部称为胎面，包括胎冠、胎肩和胎侧；轮胎外部的两个侧面称为胎侧，有些胎侧内部还有一个钢制的加强带。为防止施加在轮胎上的作用力扯开轮辋，轮胎各侧边都缠绕有钢丝，称为胎圈。,任务四轮胎与车轮,缓冲层是胎面与帘布层之间，材料主要为尼龙与聚酯。帘布层是保持轮胎外缘尺寸和形状，承受载荷。由几层帘布胶合，帘布层的材料有聚酯纤维和尼龙、钢丝等。帘布层越多，轮胎的强度越大，但是弹性下降。,（a)普通普通斜交轮胎（b)子午线轮胎,1)普通斜交轮胎帘布层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90排列。带束斜交轮胎是在斜交轮胎的斜交帘布层上增加了沿圆周缠绕的带束，使胎面更加坚固。,任务四轮胎与车轮,任务四轮胎与车轮,（a)普通普通斜交轮胎（b)子午线轮胎,2)子午线轮胎子午线轮胎用钢丝或纤维植物制作的帘布层，其帘线与胎面中心的夹角接近90角，并从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边，帘线在轮胎上的分布好像地球的子午线，所以称为子午线轮胎，如图所示。,任务四轮胎与车轮,由于子午线轮胎具有帘布成子午线环形排列、胎体与带束层帘布线形成许多密实的三角网状结构的特点，因此，子午线轮胎帘线的强度得到充分利用，从而使帘布层可大量的减少，减少了轮胎的质量；并大大的提高了胎面的刚性，减少了胎面与路面的滑移现象，提高了轮胎的耐磨性。与普通斜交轮胎相比，子午线轮胎质量轻，轮胎弹性大，减振性能好，具有良好的附着性能，滚动阻力小，承载能力大，行驶中胎温低，胎面耐穿刺，轮胎使用寿命长。其缺点是轮胎成本高，胎侧变形大容易产生裂口，并且侧向稳定性差。,任务四轮胎与车轮,3）轮胎的花纹胎冠制有各种花纹，如图12-6所示，主要有普通花纹(包括纵向折线花纹和横向花纹)、组合花纹、越野花纹等。横向花纹耐磨性好，防纵向滑移，不易夹石，排水性好；纵向散热好，滚动阻力小，防横向滑移，噪声小，操纵性好，适宜高速行驶；越野花纹粗而深，附着力大,第12章车轮与轮胎,三、常见轮胎品牌和轮胎规格的表示方法1.常见轮胎品牌Bridgestone石桥（普利斯通）（日）Dunlop邓禄普（英）Firestone凡世通（日）Goodyear固特异（美）Hankook韩泰（韩）Kumho锦湖（韩）Michelin米其林（法）Pirelli倍耐力（意）,4、轮胎的规格轮胎尺寸标注如图所示。D为外胎直径，d为轮辋直径，B为断面宽度，H为断面高度。,任务四轮胎与车轮,1）普通斜交轮胎的规格表示方法：Bd，单位in（英寸）如9.0020表示轮胎宽度为9.00英寸、轮胎内径为20英寸的斜交轮胎。,任务四轮胎与车轮,2）国产子午线轮胎规格：用BRd表示其中R代表子午线轮胎，国产轿车子午线轮胎断面宽B已全部改用公制单位mm；载货汽车轮胎断面宽B有英制单位in(英寸)和公制单位mm两种。而轮辋直径d的单位仍为in（英寸）。,任务四轮胎与车轮,随着轮胎的扁平化，仅用断面宽B和轮辋直径d已不能完全表示轮胎的规格。即在断面宽度B相同的情况下，断面高H随不同扁平率而变化。轮胎按其扁平率高宽比H/B划分系列，目前国产轿车子午线轮胎有80、75、70、65、60等五个系列，数字分别表示断面高H是断面宽B的80、75、70、65和60。显然，数字越小，胎越矮，即轮胎越扁平。,任务四轮胎与车轮,任务四轮胎与车轮,如195/60R1485H（上海桑塔纳2000GSi轿车轮胎）其中：195：轮胎宽度195mm货车子午线轮胎的宽度一般用英寸(inch)为单位。60：扁平比为60R：子午线轮胎，即“Radial的第一个字母。14：轮胎内径14英寸(inch)。85：荷重等级，即最大载荷质量。荷重等级为85的轮胎的最大载荷质量为515kg。H：速度等级，表明轮胎能行驶的最高车速。H的最高车速为210km/h。,任务四轮胎与车轮,另外，P轿车轮胎REINFORCED经强化处理RADIAL子午线胎TUBELESS”(或TL)无内胎（真空胎）MS（MudandSnow）适于泥地和雪地轮胎旋向，不可装反,任务四轮胎与车轮,任务四轮胎与车轮,轮胎侧面标记,任务四轮胎与车轮,轮胎侧面标记,1、轮胎常见故障诊断轮胎的主要故障是轮胎花纹的异常磨损。轮胎异常磨损，除磨损过快外，还有其它种种特征。轮胎异常磨损除气压过高过低外，主要是底盘技术状况变坏，如前轮定位不良、轮毂轴承松旷、横拉杆球节和主销衬套间隙过大，车轮不平衡，轮辋变形或不配套车轿或车架变形和钢板弹簧技术状况不良等。,任务四轮胎与车轮,四、轮胎常见故障,任务四轮胎与车轮,1）胎肩或胎面中间磨损(1)现象：轮胎的胎肩和胎面出现了磨损。,任务四轮胎与车轮,(2)故障原因轮胎充气压力过低，轮胎的中间便会凹入，将载荷转移到胎肩上，使胎肩磨损快于胎面中间。另一方面，如果充气压力过高，轮胎中间便会凸出，承受了较大的载荷，使轮胎中间磨损快于胎肩。(3)故障排除步骤检查是否超载。检查充气压力。如果充气过量或充气不足，应调整充气