底盘教案1.doc

学年 第 学期课 程 名 称 汽车 构造与维修 授 课 对 象 主 讲 教 师 选 用 教 材 学 时 印象汽修学校教案编写说明教案是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好本门课程每次课的全部教学活动。教案编写说明如下：1、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课、技能课及其它栏内选择打“”。2、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按章、节或主题，有序的进行设计编排，并标以“*”和“#”符号以表示重点和难点。3、教学方法和教学手段：教学方法指讲授、讨论、示教、指导等。教学手段指板书、多媒体、网络、模型、标本、挂图、音像等教学工具。4、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。5、参考资料：列出参考书籍、有关资料。6、首次开课的青年教师的教案应由导师审核。7、鼓励教师在教学内容、教学方法和教学手段等方面进行创新与改革。8、所有开课课程必须按此标准编写教案。第 1 次课教学课型： 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：车轮和轮胎教学目的要求：1、 了解车轮与轮胎的功用、类型及规格。2、 掌握车轮与轮胎的构造。教学方法和教学手段：讲授和多媒体讨论、思考题、作业：参考资料：讲 稿 内 容备注车轮与轮胎一、 车轮 1、 作用组成：轮辋、轮毂、轮盘2、 主要零部件：轮辋、轮毂、轮盘3、 主要类型：辐板式、辐盘式二、 轮胎 1、 作用分类1)、作用：支承车重、传力、缓和震动、转向 负荷功能：支撑车体、乘坐人员和货物重量的功能；牵引和制动功能：将发动机或制动器的功率传输到路面，使车辆行驶或制动；操纵稳定功能：配合悬架使车辆往预想方向转弯或保持直行的功能；乘坐舒适功能：配合减震器吸收从路面传来的冲击力、起到缓冲的作用。2）、分类：有内胎、无内胎；高、中、低压胎；普通、混合、越野花纹轮胎。斜交胎、子午线胎 2、 充气轮胎结构1）、有内胎轮胎2）、无内胎轮胎 车轮胎的结构由胎面、胎侧、钢丝带束层、胎体帘子布层、气密层、胎圈等组成。汽车轮胎的结构图斜交轮胎结构图子午线结构的轮胎图3、轮胎规格表示法高压胎：DB低压胎：B-d 轮胎规格9.00-20表示轮胎断面宽度9in,轮辋直径20in的低压胎。（超低压胎与此同）子午线胎：195/65R15 91V 195的是轮胎宽度为195m 65指的是轮胎扁平比，即断面高度是宽度的55%。 R指的是该轮胎为子午胎 15指的是轮辋直径是15寸。 91指的是负荷指数91，代表这条轮胎最大可承重615公斤，四条轮胎就是6154=2460公斤。 V指的是速度级别为240公里 小时缺气保用轮胎据不完全统计，高速公路42%的交通事故是爆胎造成的，160公里以上时速发生爆胎的死亡率近100%。行车多年的车主相当一部分可能都经历或眼见过爆胎的危情一刻。于是我们就希望有一种不会爆胎的轮胎，此外，如果轮胎不再爆胎，汽车设计师就不用再考虑备胎放哪里了，从而给汽车腾出不小的使用空间。缺气保用轮胎（也叫泄气保用轮胎、安全轮胎或零压轮胎）一直被误读为防爆胎，目前还没有轮胎是绝对不爆的。我们所谓的“防爆胎”其实就是“缺气保用轮胎”。该种轮胎是在发生漏气时，即使气压为0kPa的状态下也能够以一定速度（低于80kM/h）行驶一定距离。靠轮胎自身来支撑车辆重量，维持“胎压”，防止意外的发生，并支持汽车低速续驶至就近的维修站。目前缺气保用轮胎的使用很不广泛，这跟这种轮胎加强了侧面支撑导致侧壁较厚，质地坚硬，会对行车的舒适性造成干扰，如此一来根据普通轮胎调校出来的底盘就可能不太适应，需要悬挂跟进调校。最重要的还是价格原因，目前缺气保用轮胎的价格普遍比普通轮胎要贵不少（1000-2000元不等）。任何新生事物都有个接受过程和改进过程，如今缺气保用轮胎在与汽车舒适性的匹配上已经有了很大的改善，逐步扩大应用范围是必然趋势。缺气保用轮胎，按欧洲标准将其定义为“在零气压状态下，仍然能够维持80公里的时速，继续行驶1小时以上的轮胎。由于普通轮胎被刺扎后，会很快漏气，胎体下塌，胎圈脱离轮辋，导致无法行驶甚至翻车。而缺气保用轮胎在遭到刺扎后，即使在无气状态下胎圈也不会脱离轮辋，从而保证汽车继续维持稳定行驶的状态，保证车辆的行驶安全。使用缺气保用轮胎，可以完全取消备胎、免却轮胎受损后半路换胎的麻烦，为广大用户带来极大的安全和便利。 二如何选购轮胎 了解了轮胎的基本知识，还只是第一步，下一步就是考虑如何买适合自己轿车的轮胎了，在选择时，除了要了解自己轿车需要的轮胎规格外，还要注意下面几个方面。 首先优先考虑原厂轮胎，原厂轮胎是最能配合汽车速度及汽车的最大载重的，因此从理论上说，在更换轮胎时应优先考虑。 其次留意轮胎花纹，汽车轮胎上的花纹，除了起到美观的效果之外，对轮胎的性能也有极大的影响。经常在深圳行驶的汽车，应该选择那些排水性比较好的花纹轮胎，比如有规则的小块状的花纹；而需要越野和跑长途的汽车，则可以选择大块状的花纹。 最后如果你对车辆原来的操控性不满意，可以考虑更换扁平比更低的轮胎，对很多车型来说，改善车辆外观及操纵性能的最有效方法之一便是更换低扁平比的轮胎。每一种款式的轮胎都有它们特定的功能，因此在选择轮胎时，应该问清楚什么款式的轮胎适合怎么样的驾驶习惯，这样车子行驶时才更安全，花在轮胎上的钱也更为值得。 在购买轮胎的时候，不要只看价格，应该向专业人士请教，他们会帮你准确地配好适当的轮胎。 在选择轮胎的时候，还要注意，千万不要把不同类型的轮胎混合使用，比如说把比较适合越野车使用的轮胎，和一般汽车的轮胎放在一起，或者把定向的跑车轮胎和一般的胎轮混合使用。 当然在选购中还要尽量避免翻新胎，目前深圳特别是一些街边小店经常会将一些翻新胎以次充好销售，消费者在选购中一定要留意。鉴别翻新胎的方法很简单：最常见的就是观察轮胎的色彩和光泽，翻新后的轮胎颜色和光泽都比较黯淡，因此碰上这样的轮胎千万不要盲目购买。 专业的师傅则是通过轮胎上的那些标志来鉴别轮胎，汽车轮胎上都有一些突起的标志，标明轮胎的型号和性能，这些就是鉴别翻新轮胎的突破点。翻新过的轮胎的标志都是翻新后重新贴上去的，而崭新轮胎的这些标志则是和轮胎一体的，鉴别方法就是用手指甲抓挠这些标志，一般翻新胎的这些标志贴得都不是很紧，能抓掉的必是翻新胎无疑。 近几年来，国外轿车轮胎的发展潮流是越来越多地使用大宽度、大内径和低扁平比的轮胎。而目前国产轿车采用较多的还是小宽度、小内径和高扁平比的轮胎。高扁平比的轮胎由于胎壁长，缓冲能力强，相对来说舒适性较高，但对路面的感觉较差，转弯时的侧向抵抗力弱。反之，低扁平比、大内径的轮胎，因胎壁较短，胎面宽阔。因此接地面积大，轮胎可承受的压力亦大，对路面反应非常灵敏，转弯时的侧向抵抗能力强，使车辆的操控性大大加强。目前国内批量生产的轿车中使用的扁平比最大的轮胎是22555R16,而许多进口的豪华轿车或运动型轿跑车的轮胎则达到了22545R17,甚至有的达到24540R18。车辆装配大宽度、大内径、低扁平比的轮胎后，除了操纵性强，外观视觉效果也给人很威猛的感觉。一般说来，车辆出厂时所配备的轮胎都是厂家经过反复测试后选择的最佳规格。如果有车主想要更换轮胎尺寸，必须在专业人员的指导下进行，不能随意而为，因为这涉及到很多问题，稍有疏忽就可能对行车安全造成危害。另外，低扁平比轮胎会显得更“娇贵”一些，在使用过程中应更注意和爱护。 轮胎的速度等级指的是什么？ 答: 正式来说，速度等级表明轮胎在规定条件下承载规定负荷的最高速度。字母A至Z代表轮胎从4.8公里/小时到300公里/小时的认证速度等级。常用的速度等级有： Q 160公里/小时 V 240公里/小时 R 170公里/小时 W 270公里/小时 S 180公里/小时 Y 300公里/小时 T 190公里/小时 Z ZR速度高于240公里/小时 H 210公里/小时 ZR 如果使用说明中轮胎的规格标示出现ZR。如P275/40ZR17 93W, 那么最高速度等级（93W中的 W）为270公里/小时。 在最近为轮胎标识标准化所做的规定中，除无极变速Z速度等级外的所有等级的使用说明中，都包括了速度符号和负载系数。例如：P225/60R15 95H是轮胎的使用说明，表明轮胎的最大负载能力为690公斤，最高速度等级为210km/h。 问: 我打算买两只新轮胎，应装在前轮还是后轮？ 答: 后轮。在湿路面急转弯操作时，如果您的前轮首先打滑，您的车即使在转弯时仍会继续沿直线走。这相当于转向不足，可以通过减速然后沿弯道转向。这样可以让车子回到车道上。 但是如果是后轮首先打滑，车子可能会甩尾，这相当于转向过度，只会更难控制。这需要您沿弯道反方向作出迅速准确的转向纠正，这不是一种自然的反应。控制转向不足比控制转向过度要容易。 为保持记录，最佳选择是更换轮胎时一次购买四只同一品牌、规格、型号的新轮胎。 问: 如果我只想买一只轮胎，我买何种产品，应当安装在什么位置？ 答: 只购买一只轮胎的唯一恰当的理由是，更换因事故或路面危害而损伤的轮胎，否则全套四只轮胎都是好的。购买时，应认准与更换轮胎相同的规格、型号、品牌和胎面花纹设计。应用四季轮胎更换四季轮胎。用雪地轮胎更换雪地轮胎。用H速度级的轮胎更换H速度级的轮胎。这样，您就会享受到更为安全惬意的驾乘体验。 问：轮胎使用技巧 普通汽车轮胎没有方向性，原则上可以左右互换（不象F1赛车轮胎有严格的方向性）； 捷达车建议一般每20,000KM前后轮胎互换使用（飞仙：我看的文献上是说可以后轮平行移至前面，前轮交叉换至后面。原因是由于总的来说汽车轮胎的磨损是前面大于后面，因为前面有转向动作；右面大于左面，因为路有弧度，右面的轮胎行程会更长些。）； 轮胎的时间性老化不明显，是否老化、磨损还是行驶里程和路面状况占了绝大部分的原因；即不能以行驶年限作为判断是否更换轮胎的标准，而应以行驶公里数作为主要参数，最关键是以轮胎的磨损程度为准（飞仙：可惜现在找不到一个图，可以明确指示，哪一条花纹磨损至什么情况就必须尽快更换，请诸位DX寻找）； 盲目加大轮毂也不好，制动效果会变差。因为制动机构的制动力可能不足； 使用太宽的轮胎，舒适性、稳定性加强了，但是油耗上升了，制动也会有问题； 轮胎应尽量成对使用和更换，通过保持一对轮胎有相仿的磨损和工作状况，来保证车辆的左右平衡（飞仙：应该详细记录每个轮胎是何时换上，公里数如何以及是否补过，以便安排掉换和更换。自己也心里有底，哪个轮胎是什么工作状况）； 一般汽车（豪华车除外）备胎的参数和指标，与正在使用的四条轮胎一模一样，可以在轮胎出现问题时任意互换使用。但是强烈建议在把破轮胎补好后，换回。备胎仍作为备胎，保持这个轮胎的长期完好，以备不时之需。如果把补好的轮胎作为备胎，可能会发生因为慢撒气，而发生当你想用备胎时，发现胎是瘪的的情况。再有，备胎较新，与旧胎配对使用，也破坏了上述成对使用的原则。第 2 次课教学课型： 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：1、车轮与轮胎的拆卸 2、轮胎动平衡 教学目的要求：1、掌握车轮与轮胎的拆卸方法。2、掌握轮胎动平衡的操作方法和步骤教学方法和教学手段：实训讨论、思考题、作业：参考资料：讲 稿 内 容备注1、车轮的动不平衡汽车车轮是高速旋转元件,若质心与旋转中心不重合,则会产生静不平衡。静不平衡平衡质量会在车轮旋转时产生离心力,离心力大小与不平衡质量、不平衡点与车轮旋转中间的距离和车轮转速有关。由于车轮具有一定的宽度,因此当车轮质量分布相对于车轮纵向中心面不对称时,会车轮动不平衡。车轮动不平衡时,虽然不平衡质量产生的离心力可以互相抵消,但力矩却不为零。（1）车轮动不平衡的危害。车轮动不平衡时,造成车轮的跳动和偏摆,使汽车的有关零件受到损坏,缩短汽车的寿命,对于高速行驶的汽车来说,还容易造成行驶不安全。（2）车轮动不平衡的原因。a.质量分布不均匀,如轮胎产品质量欠佳,翻新胎、补胎胎面磨损不均匀及在外胎与之间垫带等。b.轮绸、制动鼓变形。c.轮毂与轮辋加工质量不佳,如中心不准、轮胎螺栓孔分布不均、螺栓质量不佳等。d.安装位置不正确，如内胎充气嘴位置不符合安装要求。2、车轮动平衡的检验由于车轮动不平衡对汽车危害很大,因此,必须对车轮的动不平衡进行检测,并进行平衡工作。由于动平衡的车轮一定处于静平衡状态,因此,只要检测了动平衡,就没有必要检测静平衡。对车轮进行动平衡检测时,分成离车式检测与就车式检测两种方法。按平衡机转轴的形式,分成软式平衡机和硬式平衡机两种;按测量装置,车轮动平衡机分成机械式和电测式两种。机械式动平衡机是靠平衡锤的相位与倾斜角来测出不平衡器质量和相位的。电测式则把车轮不平衡产生的震动变成电信号而显示出来的。目前,电测式车轮动平衡机应用比较广泛。（1）离车式车轮动平衡机及使用方法。利用离车式车轮动平衡机对车轮进行动平衡检测时,需将车轮从车上拆下。如图5所示为一台电测式硬式二面测定车轮动平衡机。该动平衡机主要由驱动装置、转轴与支撑装置、显示与控制装置、制动装置及防护罩组成。检测时,输入轮辋直径、轮辋宽度和轮辋边缘到平衡机机箱之间的距离,显示装置即可显示出应该加于轮辋边缘的不平衡量和相位。车轮动平衡的检查方法如下。a.对被测车轮进行清洗,去掉泥土、砂石,拆掉旧平衡块。b.将轮胎充气至规定气压值。c.将车轮安装于平衡机上。 图5离车式车轮动平衡仪d.打开电源开关,检查指示装置是否指示正确。 1显示与控制装置 2一车轮护罩e.键人轮辋直径、宽度,测出轮辋边缘到机箱 3一转轴 4机箱之间的距离并键人。f.放下防护罩,按下启动键,开始测量。g.当车轮自动停转后,从指示装置读出车轮内、外动不平衡量和位置。h.用手慢慢旋转车轮,当动平衡机指示装置发出信号时,停止转动车轮。i.将动平衡机显示的动不平衡量按内、外位置,置于车轮十二点位置的轮辋边缘并装卡牢固。j.重新启动动平衡机,进行动平衡试验,直至动不平衡量5g,机器显示合格时为止。（2）就车式车轮动平衡机测量方法。就车式车轮动平衡机可以在汽车不拆卸车轮前提下,对汽车进行车轮动平衡和静平衡检测,其结构主要由驱动装置、测量装置、制动装置、指示与控制装置等组成,结构与测量原理如图5所示。对车轮进行动平衡检测时,方法如下。首先应对车轮进行清洁,并去掉旧平衡块,将轮胎充气到规定气压,轮鼓轴承松紧度合适,支起前桥,使两侧车轮离地间隙相等,然后,用粉笔在轮胎任意位置做出标记。将传感器头吸附在制动底板边缘,并使车轮在规定转速下旋转。观察轮胎标记位置,在指示装置上读取不平衡量,停转车轮,加装平衡块,再进一步复查,直至合格,测试结束。测从动轮时,利用动平衡机转轮驱动车轮转动;测驱动车轮时,则直接用汽车发动机、传动系来驱动车轮转动。轮胎拆装操作轮胎拆卸操作步骤：1、首先对轮胎进行放气处理。2、清除车轮上的杂物和平衡块，以免发生危险。 3、将轮胎垂直放在分离铲与机座橡胶垫之间，把分离铲移向轮胎，踩下分离铲踏板，分离铲在气体压力作用下使轮胎松动。（注意：轮胎要垂直放置，防止分离铲损伤轮辋。）4、将轮辋固定在工作盘上，（注意轮辋正面朝上）。 5、在轮辋边缘涂少许润滑剂。按下升降杆，使拆装器接触轮辋边缘。 6、以拆卸器的一端为支点，用杠杆撬起轮胎外缘，踩下工作盘旋转踏板，使工作盘和轮胎一起旋转，使轮胎上缘脱离轮辋。7、用同样的方法把轮胎下边缘也拆下，使轮胎与轮辋彻底脱离 。轮胎安装操作步骤：1、轮辋放到工作盘上并卡紧。2、在轮胎唇边涂少许润滑剂 ，将轮胎下缘一部分套装在轮辋上，踩下立柱操作踏板后按下升降杆，使升降杆靠近轮辋边缘，用手按住轮胎，踩下工作盘旋转踏板，转动轮胎，使轮胎下缘安装在轮辋上。3、用同样的方法把轮胎上缘也装到轮辋上。特别在装轮胎上边缘时，注意要边转边压。4、安装完毕对轮胎进行动平衡。 注意： 1、操作人员必须经过培训，合格后方能操作轮胎拆装机。 2、操作时需使用合适的设备和工具，穿着防护工作服，使用合适的安全保护设施，如：护目镜，耳塞，安全鞋等。 3、当安装和拆卸轮胎时为了不损伤轮辋特别是铝合金轮辋必须使用专用的轮胎撬杠。 4、为了方便轮胎的拆卸和保护轮胎及轮辋，在轮胎和轮辋之间，务必要使用工业润滑剂或浓肥皂水进行润滑。 5、对于某些类型的轮胎，要注意轮胎外侧壁的凸缘和轮胎上标出的转动方向。 6、所安装的轮胎尺寸应与轮辋尺寸相一致。第 3 、4 次课教学课型： 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：1汽车悬架的基本组成、弹性元件、减震器、横向稳定杆的作用及工作原理【重点】1、 悬架分类2、 非独立悬架和独立悬架的作用、应用及工作原理教学目的要求：了解悬架的组成及各组成部分的功用，悬架的类型掌握弹性元件的类型、钢板弹簧的结构特点、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧的一般构造掌握减振器的功用及类型，双向作用筒式减振器构造及工作原理了解独立悬架的类型、构造和结构特点教学方法和教学手段：讲授、示教多媒体讨论、思考题、作业：参考资料：讲 稿 内 容备注汽车悬架系统一、非独立悬架：非独立悬架如图(a)所示。车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上，有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大，平顺性较差。二、独立悬架：如图(b)所示。车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。三、独立悬架的类型：烛式、麦弗逊式、连杆式等多种。其中烛式和麦弗逊式形状相似，两者都是将螺旋弹簧与减振器组合在一起，但因结构不同又有重大区别。1、烛式悬架采用车轮沿主销轴方向移动的悬架形式，形状似烛形而得名，特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化，有利于汽车的操纵性和稳定性。2、麦弗逊悬架是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减振器可兼做转向主销，转向节可以绕着它转动，特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，这点与烛式悬架正好相反。麦弗逊悬架构造简单，布置紧凑，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。所以，目前轿车使用最多。四、按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，如下图所示，也就是说汽车的姿态（状态）只能被动地取决于路面行驶状况和弹性元件、导向机构以及减振器等机械零件。1.弹性元件；2. 纵向推力杆；3. 横向稳定杆；4. 减振器；5. 横向推力杆20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。从动悬架即传统式的悬架，是由弹簧、减振器（减振筒）、导向机构等组成，它的功能是减弱路面传给车身的冲击力，衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的，所以称为从动悬架。而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。主动悬架是近十几年发展起来的，由电脑控制的一种新型悬架，具备三个条件：（1）具有能够产生作用力的动力源；（2）执行元件能够传递这种作用力并能连续工作；（3）具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此，主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅，该车悬架系统的中枢是一个微电脑，悬架上有5种传感器，分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此，桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮，轿车就会自动设置在最佳的悬架状态，以求最好的舒适性能。另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。五、横向稳定器：为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。现代轿车悬架很软，即固有频率很低，为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），保证良好操纵稳定性。如下图所示杆式横向稳定器。弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形，横向地安装在汽车前端或后端（也有轿车前后都装横向稳定器）。杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒2固定于车架上。横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。 当两则悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。 六、什么是麦弗逊式悬挂：关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。麦弗逊(Macphersan)式悬挂是独立悬挂的一种，是当今最为流行的独立悬挂之一，现在一般轿车的前后悬挂基本都是麦弗逊式或其变型。1、组成：简单地说，麦弗逊式悬挂的主要结构即是：螺旋弹簧+减震器。减震器避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。2、优缺点：舒适性好，结构体积不大，可有效扩大车内乘坐空间，但也由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差。 3、麦弗逊式悬挂是因应前置发动机前轮驱动(FF)车型的出现而诞生的。FF车型不仅要求发动机要横向放置，而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机等系统，以往的前悬挂空间不得不加以压缩并大幅删掉，因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬挂，以符合汽车需求。七、轿车的悬架舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 汽车悬架包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。从轿车上来讲：1、弹性元件指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧2、减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时，减振器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室，这时孔壁与油液间的摩擦和油液内的分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力，这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能，并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，将阻尼系数不固定在某一数值上，而是能随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器双向作用筒式减振器示意图1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。 下图表示了奥迪100轿车前、后悬架减振器结构图。其作用原理如前所述。 3、传力装置指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力、侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。八、图解各类独立悬架独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接，而是通过悬架分别与车架（或车身）相连，每侧车轮可独立下下运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用，轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂、单横臂、纵臂式、单斜臂、多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）式等等。按目前采用较多的有以下三种形式：(1) 双横臂式(2) 滑柱连杆式(3)斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式、钢板弹簧式、扭杆弹簧式、气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。1、双横臂式（双叉式）如图1所示。上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮角度、主销的角度、轮距变化不大。双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。图1：双横臂式独立悬架不等臂双横臂的上臂短、下臂长。当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。2、滑柱摆臂式（麦弗逊式或叫支柱式等） 如图3所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。图3一汽奥迪100型轿车前悬架。筒式减振器装在滑柱桶内，滑柱桶与转向节刚性连接，螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向节总成上端的支承座内，弹簧上端通过软垫支承在车身连接的前簧上座内，滑柱桶的下端通过球铰链与悬架的横摆臂相连。当车轮上下运动时，滑柱桶及转向节总成沿减振器活塞运动轴线移动，同时，滑柱桶的下支点还随横摆臂摆动。3、斜置单臂式 这种悬架如图4所示。这种悬架是单横臂和单纵臂(如下图所示)独立悬架的折衷方案。其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。这种悬架适于做后悬架。图44、多杆式 独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。如图5所示。上连杆9用支架11与车身(或车架)相连，上连杆9外端与第三连杆7相连。上杆9的两端都装有橡胶隔振套。第三连杆7的下端通过重型止推轴承与转向节连接。下连杆5与普通的下摆臂相同，下连杆5的内端通过橡胶隔振套与前横梁相连接。球铰将下连杆5的外端与转向节相连。多杆纱前悬架系统的主销轴线从下球铰延伸到上面的轴承，它与上连杆和第三连杆无关。多杆悬架系统具有良好操纵稳定性，可减小轮胎摩损。这种悬架减振器和螺旋弹簧不象麦弗逊悬架那样沿转向节转动。如图5所示。图5：多杆前悬架系统1-前悬架横梁 2-前稳定杆 3-拉杆支架 4-粘滞式拉杆 5-下连杆6-轮毂转向节总成 7-第三连杆 8-减振器 9-上连杆 10-螺旋弹簧 11-上连杆支架 12-减振器隔振块九、悬架的弹性元件：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。 1、钢板弹簧 ：钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图下右侧所示。钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。 中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等如下图所示。为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可促使车架的振动衰减。各片间的干摩擦，车轮将所受冲击力传递给车架，且增大了各片的摩损。所以在装合时，各片间涂上较稠的润滑剂（石墨润滑脂），并应定期保养。1. 卷耳；2. 弹簧夹；3. 钢板弹簧；4. 中心螺栓钢板弹簧本身还兼起导向机构的作用，可不必单设导向装置，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。有些高级轿车的后悬架采用钢板弹簧作弹性元件。目前一些国家汽车上采用变厚度的单片或二至三片的钢板弹簧，可以减少片与片间的干摩擦，减小动刚度，还提高使用应力，同时减轻重量。我们知道，乘用车独立悬挂的弹性元件多用螺旋弹簧，非独立悬挂的弹性元件多用钢板弹簧。由于钢结构简单，使用可靠，钢板弹簧使用很广泛，例如一些越野车、皮卡或面包车。而大客车、货车则大多数是使用钢板弹簧。顾名思义，钢板弹簧就是用钢板做弹簧，它又称为叶片弹簧。为了充分利用材料，钢板弹簧做成接近于应力梁的形式。它有两种类型，一种是等厚度，宽度呈现两端狭，中间宽。传统的多片迭成的钢板弹簧就是这一类型，这种钢板弹簧是由多片长度不等，宽度一样的钢片所迭成，现在的大客车、货车多数使用这种钢板弹簧。另一种是等宽度，厚度呈现两端薄，中间厚。现在常见的少片钢板弹簧就是这一类型，少片钢板弹簧是指只有14片的变截面钢板弹簧，变截面钢板弹簧是指沿钢板长度方向中心较厚向两端逐渐变薄，或者片宽和片厚均渐变化的钢板弹簧。多用于轻型汽车，现在一些大中型客车也趋向于使用这一类钢板弹簧。 钢板弹簧的中部通过U型螺栓（又称骑马螺栓）固定在车桥上，两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，起到缓冲、减振、传力的作用。多片钢板弹簧的各片钢板迭加成倒三角形状，最上端的钢板最长，最下端的钢板最短，钢板的片数与支承汽车的重量和减震效果相关，钢板越多越厚越短，弹簧刚性就越大。但是，当钢板弹簧挠曲时，各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声。摩擦还会引起弹簧变形，造成行驶不平顺。因此，在承载量不是很大的汽车上，就出现了少片钢板弹簧，以消除多片钢板弹簧的缺陷。有些少片钢板弹簧仅用一片钢板弹簧，它与多片钢板弹簧相比除了减少噪声和不会摩擦外，还可以节省材料，减轻重量，便于布置，降低整车高度，具有良好的平顺性。少片钢板弹簧的钢板截面变化大，从中间到两端的截面是逐渐不同，因此轧制工艺比较复杂。为了减轻重量和轧制工艺难度，近年出现了一种纤维增强塑料（FRP）代替钢板，可减小重量一半以上。这种纤维增强塑料是由玻璃纤维制成，用聚酯树脂聚合在一起。据计算一般的单片钢板弹簧每副重量约1120公斤，而纤维增强塑料弹簧每副重量约4公斤左右，而且行驶平稳，噪声很低。钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。如下图所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。 为了提高汽车的平顺性，有些轻型货车采用主簧下加装副簧，实现渐变刚度钢板弹簧。如南京汽车工业公司引进的依维柯后悬架。其主簧由厚度为9mm的4片（或3片）和副簧厚度为15mm的2片（或3片）组成几种车型渐变刚度钢板弹簧。在小载荷状况时，仅主簧起作用，而当载荷增到一定值时，主簧与副簧接触，共同发挥作用，悬架刚度得到提高，弹簧特性变为非线性的，当副簧全部参加工作后，弹簧特性又变成线性的。这类悬架特点是副簧逐渐随载荷增加而参加工作，因此悬架刚度的变化平稳，改善了汽车行驶平顺性能。2、螺旋弹簧：螺旋弹簧是用弹簧钢钢棒料卷制而成，有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。 螺旋弹簧大多应用在独立悬架上， 尤以前轮独立悬架采用广泛。有些轿车后轮非独立悬架也有采用螺旋弹簧作弹性元件的。由于螺旋弹簧只承受垂直载荷，它用做弹性元件的悬架要加设导向机构和减振器。它与钢板弹簧相比具有不需润滑，防污性强，占用纵向空间小，弹簧本身质量小的特点，因而现代轿车上广泛采用。3、扭杆弹簧 扭杆弹簧总成用铬钒合金弹簧钢制成，它的表面经过加工很光滑。通常为保护扭杆表面，在其上涂有环氧树脂，并包一层玻璃纤维，再涂一层环氧树脂，最后涂上沥青和防锈油漆，以防摩蚀和损坏表面，从而提高扭杆弹簧的使用寿命。 如下图所示。扭杆弹簧是一根由弹簧钢制的杆1。扭杆断面常为圆形，少数是矩形或管形，扭杆一端固定在车架上，（另一端上的）摆臂2与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，以保证车轮与车架的弹性联接。 扭杆弹簧在制造时，经热处理后施加一定的扭转力矩载荷，使它有一个永久变形，而具有一定的预应力，这样可以在实际工作中减小工作时的实际应力，有利于延长扭杆弹簧的寿命。但应注意左右扭杆由于施加应力有方向性，装在车上后承受工作载荷时扭转的方向应与所预加在扭杆上的扭转方向相一致，因而左右扭杆做有标记，安装时应加以注意。 汽车悬挂的金属弹簧有三种形式，分别是螺旋弹簧、钢板弹簧和扭杆弹簧。螺旋弹簧形似螺旋线而得名，具有重量小且占位置少的优点，当路面对轮子的冲击力传来时，螺旋弹簧产生变形，吸收轮子的动能转换为螺旋弹簧的位能（势能），从而缓和了地面的冲击对车身的影响。钢板弹簧的中部通过U型螺栓（又称骑马螺栓）固定在车桥上，两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，当路面对轮子的冲击力传来时，钢板产生变形，起到缓冲、减振的作用。扭杆弹簧